La chimie de la matière vivante

Résumé du document

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1) Les polysaccharides

Ce sont des macromolécules composées de plusieurs centaines (milliers) de monosaccharides. Il existe des polysaccharides de réserve (amidon, glycogène) et de structure (cellulose).
L'amidon existe sous deux formes : l'amylose et l'amylopectine. Le glycogène est stocké dans le foie et les cellules musculaires. Il est progressivement hydrolysé en glucose en fonction des besoins de l'organisme. La cellulose va constituer le principal matériel de construction élaboré par les organismes du règne végétal.
Chez l'être humain l'hydrolyse de l'amidon/glycogène va nécessiter l'intervention d'enzymes qui reconnaissent les liaisons [...] pour les casser. Mais l'Homme ne possède pas d'enzymes permettant d'hydrolyser la cellulose car il ne reconnait pas les liaisons présentent dans celle-ci. La cellulose n'est par conséquent pas digérée par l'Homme et la plupart des Animaux. Seuls les herbivores, rongeurs, termites peuvent la digérer grâce à une bactérie présente dans leur tube digestif qui possède les enzymes nécessaires à l'hydrolyse.
Les Arthropodes, pour nous faciliter la vie, vont produire un polysaccharide de structure : la chitine. Son monomère est un glucose qui contient de l'azote qui en s'imprégnant de carbonate de calcium va durcir pour former une structure rigide.
Les glycosaminoglycannes vont s'associer à des protéines pour former des protéoglycannes.

Les lipides

Ils sont principalement composés de C, H et O. Leur grande particularité est leur hydrophobie et par conséquent la proportion extrêmement élevée de liaison apolaire. Elles sont par contre solubles dans les composés organiques polaires. Comme on le sait déjà, leur hydrophobie va être particulièrement utile aux membranes cellulaires dont la fameuse bicouche phospholipidique. Ils servent également à la synthèse d'hormones (stéroïdes).

Il existe différents types de lipides : les acides gras, les stéroïdes, les phospholipides, les cires et les glycolipides.

1) Les acides gras
Les acides gras sont des acides carboxyliques avec la formule suivante : CH3(CH2)n(CH)2mCOOH où n est le nombre de résidu CH2 et m est le nombre de double liaisons.

[...]
Remarque : on observe que la tête de l'acide gras est hydrophile et s'ionise dans l'eau tandis que sa longue chaine hydrogénocarbonée est hydrophobe.
Il existe deux types d'acides gras : saturé et instauré.
Un acide gras saturé ne contient aucune double liaison et possède une température de solidification plus élevée d'un acide gras insaturé (...)

Extraits

[...] Les protéines qui sont exclusivement constituées d'acides aminés sont appelées holoprotéines. Inversément, les hétéroprotéines ne contiennent pas que des acides aminés mais également un atome métallique, par exemple, ou encore une molécule organique complexe. Ces groupements supplémentaires sont appelés groupements prosthétiques Collagène de type I Facteurs qui détermine la conformation des protéines Le pH, la concentration en sel, la température, la nature hydrophobe ou hydrophile du solvant vont affecter la protéine. Toutes les structures sont tributaires de la structure primaire. [...]

[...] Leur formule chimique est (CH2O)n où n est compris entre 3 et 9. Leur nom se termine par et ils portent un groupement OH sur tout les atomes de C sauf sur le premier ou il y a un groupement carbonyle. La position de ce groupement OH va donner naissance à plusieurs isomères pour un même monosaccharide. Ainsi le glucose, galactose, fructose sont tous des isomères de l'hexose Ceux possédant 5 ou plus atomes de C adoptent une configuration cyclique dans l'eau qui donnera naissance à deux stéréo-isomères α (OH du 1ier C est en dessous) et β (OH est au dessus du 1ier C). [...]

[...] Celui-ci est très souvent monocaténaire mais peut exceptionnellement être bicaténaire mais cela serait alors par addition de deux brin d'ARN. [...]

[...] Evidemment puisque le nucléotide (monomère) doit s'assembler à d'autres nucléotides pour former un polynucléotide (polymère). Les nucléotides se lient par des liaisons covalentes appelées phosphodiester En fait c'est le pentose qui va se lier au groupement phosphate du nucléotide suivant. Structure de l'ADN L'ADN est formé de deux chaines polynucléotidiques. Chaque nucléotide va s'apparier au nucléotide d'en face via des liaisons hydrogènes qui sont au nombre de 2 pour A&T et 3 pour C&G. L'ARN Les nucléotides qui constituent l'ARN contiennent du ribose et non du désoxyribose. La thymine sera remplacée par l'uracile. [...]

[...] Les Arthropodes, pour nous faciliter la vie, vont produire un polysaccharide de structure : la chitine. Son monomère est un glucose qui contient de l'azote qui en s'imprégnant de carbonate de calcium va durcir pour former une structure rigide. Les glycosaminoglycannes vont s'associer à des protéines pour former des protéoglycannes. Les lipides Ils sont principalement composés de H et O. Leur grande particularité est leur hydrophobie et par conséquent la proportion extrêmement élevée de liaison apolaire. Elles sont par contre solubles dans les composés organiques polaires. [...]