Les macromolécules: molécules biologiquement importantes SBI4U L. Kutchaw

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Olivier Jean-François St-Georges
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1 Les macromolécules: molécules biologiquement importantes SBI4U 2015 L. Kutchaw

2 Résultat d apprentissage: Je décris les innovations technologiques et les besoins de la société à l aide de la structure et la fonction des macromolécules, les réactions biochimiques et des enzymes.

3 99% de la masse de la cellule provient de quels quatre éléments? 1. Hydrogène (H) 2. Azote (N) 3. Carbone (C) 4. Oxygène (O)

4 Quelque exemple d hydrocarbure Il est vrai que les atomes composants les macromolécules jouent un rôle important dans leur structure et leurs fonctions, par contre encore plus important est la disposition de ces éléments dans l espace. La forme des molécules leurs permettent d accomplir leurs fonctions.

5 Les 4 groupes de macromolécules (fig. 1.7 p. 18) Les glucides Monosaccharides (1 sucre simple) Disaccharides (2 sucres simples) Polysaccharides (plusieurs sucres) Les lipides Glycérol+acides gras = triglycérides Phospholipides Stéroïdes Cires Les protéines acides aminés + aa + aa + = polypeptide Les acides nucléiques ADN ARN

6 Un résumé Les 4 groupes de macromolécules un à la fois!

7 Les glucides À base de C:H:O souvent en proportion 1:2:1 (ex. C6H12O6) Souvent représenter par la formule (CH2O)n Fournissent l énergie à court terme Souvent polaire et soluble dans l eau Monosaccharides (1), disaccharides (2), polysaccharides (plusieurs) galactose fructose

8 Les monosaccharides Isomères: même formule mais différente structure C6H12O6

9 Les monosaccharides

C6 H12 O6 glucose galactose fructose Il y a deux types d isomères: 1. Isomères structuraux: deux composés ou plus ayant les même atomes liés différemment.

10 C6 H12 O6 glucose galactose fructose Il y a deux types d isomères: 1. Isomères structuraux: deux composés ou plus ayant les même atomes liés différemment. ex: glucose et fructose ainsi que galactose et fructose 2. Stéréo-isomères: deux composés ou plus dont les atomes sont liés de la même manière, mais disposés différemment dans l espace ex: glucose et galactose

11 2 monosaccharides forment 1 disaccharide liaison glycosidique liaison glycosidique saccharose lactose

12 Les polysaccharides: plusieurs monosaccharides forment des liaisons glycosidiques Amidon Amidon Glycogène

13 Sources des polysaccharides Animaux -emmagasinent le glucose sous forme de Plantes -emmagasinent le glucose sous forme de Cellulose dans la paroi cellulaire Glycogène dans le foie Amidon en réserve dans la vacuole

Les lipides Plusieurs C-H -Insolubles dans l eau (hydrophobes)

pour les cellules 2,25 fois plus d énergie que les glucides

accessible aux cellules donc à long terme Recouvrir et isoler les

nécessaires à la fabrication des membranes cellulaires

14 Les lipides Plusieurs C-H -Insolubles dans l eau (hydrophobes) Constituer une réserve d é. pour les cellules 2,25 fois plus d énergie que les glucides énergie contenue dans les liaisons covalentes C- H Énergie moins accessible aux cellules donc à long terme Recouvrir et isoler les organes internes Empêche la perte de chaleur Fournir les éléments nécessaires à la fabrication des membranes cellulaires (phospholipides) Recouvre la fourrure, les plumes et les feuilles (protection et insolation) Forme commune: graisses, huiles, cires

15 Les triglycérides Liaison ester: formé entre COOH et OH pour former une molécule d eau et une nouveau g.f. l ester Glycérol + 3 acides gras Groupes fonctionnels: acides gras = carboxyle (COOH) et glycérol = hydroxyle

16 Les acides gras saturés et insaturés L acide palmitique est un exemple d acide gras saturé. La chaîne de carbone contient le nombre maximal d hydrogène donc aucune liaisons double Structure droite (linéaire 180º) Conséquences: Gras saturé généralement solide à la température du corps humain (ex: beurre) associé maladies du cœur Gras insaturé normalement liquide à la température du corps humain (ex: huile d olive) acides gras ployinsaturé comme les oméga sont associé à la réduction du risque de cardiopathie L acide linolénique est un exemple d a.g. insaturé La chaîne de carbone contient des liaisons double cis entre les carbones Structure n est pas droite car les C=C change la forme de la molécule

L hydrogénation des gras insaturés Processus de conservation des

nouveau mais en trans au lieu de l orientation naturel cis Le

17 L hydrogénation des gras insaturés Processus de conservation des aliments. Ajout des atomes d hydrogène aux gras insaturé pour éliminer les doubles liaisons Parfois les double liaisons se reforment à nouveau mais en trans au lieu de l orientation naturel cis Le corps ne possède pas les enzymes capable de décomposer ses liaisons en forment trans donc les gras solide peuvent s accumuler dans le corps

18 Les phospholipides (fig 1.14 p.23)

19 Les stéroïdes Structure: 4 anneaux liés à base de carbone Fonction: Le cholestérol compose les membranes cellulaires Le cholestérol est un précurseur de plusieurs autres stéroïdes comme les hormones sexuelles Ex: testostérone - régule les fonctions sexuelles, fabrication des os et de la masse musculaire Ex: œstrogène régule les fonctions sexuelles et stocke la graisse

Les protéines Groupe de macromol. très varié!

(enzyme) Soutenir la structure (fibres de

musculaire) Réguler les processus cellulaires (l

les maladies Transporter des substances (ions à

20 Les protéines Groupe de macromol. très varié! Fonctions: Catalyser les réactions chimiques (enzyme) Soutenir la structure (fibres de protéines) Mouvement de l organisme (contraction musculaire) Réguler les processus cellulaires (l expression génétique) Assurer l immunité contre les maladies Transporter des substances (ions à travers les membranes cellulaires, gaz respiratoire dans le sang)

21 Les protéines jouent des rôles essentiels L insuline une hormone qui règle la glycémie L hémoglobine est la protéine contenu dans les érythrocytes qui transport les gaz essentiels à la respiration cellulaire L ATPase permet de produire des molécules d ATP à l aide d un gradient de concentration d ion H+ L amylase permet l hydrolyse (décomposition) de l amidon dans la bouche

22 Suite Le collagène est la protéine qui permet l élasticité de l épiderme (la peau)

23 Les unités de bases des protéines (fig 1.19 p.26) Les protéines sont formées des centaines d acides aminés (caractéristiques différentes). Elles sont liées entre eux par des liaisons peptidiques et forme les polypeptides. valine

24 Structure des polypeptides

25 Les acides nucléiques (ADN et ARN) Contenir le bagage génétique de l organisme Structurer la croissance de l organisme Permet la production des protéines

26 Les acides nucléiques Adénine de l ADN ADN (acide désoxyribonucléique): A, T, G, C Adénine de l ARN ARN (acide ribonucléique): A, U, G, C

27 Les acides nucléiques Les ARN ARNt ARNr ARNm

28 Tableau 1.2 page 30 Voir les exemples concrets pour chaque type de macromolécules Lire les questions 1 à 12 p cibler les questions problématiques à répondre ensemble en classe

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