Sciences physiques - Bac Pro

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1 Activité OBJECTIFS Connaître la formule chimique de quelques glucides Replacer ces glucides dans une classification Mettre en évidence quelques glucides par des tests colorés 1- Principaux glucides Exemple de biomolécules Glucose Fructose Sources Formule brute Groupe Saccharose Lactose Amidon Cellulose Glycogène 2- Le rôle des glucides C est la forme d énergie la plus importante utilisable par l organisme. Indispensable au fonctionnement des muscles et du cerveau. Valeur énergétique : 1 gramme de glucide apporte 17 kj 3- Structure des glucides La formule développée des glucides simple s écrit sous une forme cyclique (forme d un hexagone ou un pentagone). Glucose Fructose Les sucres simples appartiennent à la famille des oses. Deux molécules d oses s assemblent entre eux pour former des diholosides. La liaison entre deux oses s appelle la liaison O-sidique Saccharose Lactose 1

2 Un assemblage de plusieurs oses constitue des polyholosides. (Plusieurs oses). L amidon est un assemblage de plusieurs glucoses. 4- Mise en évidence d un glucide Test de reconnaissance d un ose (Sucre simple) Dans un tube à essai contenant une solution de glucose, on introduit 1 ml de liqueur de Fehling. Chauffer modérément au bain marie et noter vos observations. Glucide Réactif utilisé Schéma Photo Liqueur de Fehling Glucose :.. Liqueur de Fehling Solution de glucose formation d un précipité de Couleur.. Les glucides qui réagissent avec la liqueur de Fehling sont des Test de reconnaissance d un polyholoside Dans un tube à essai contenant une solution d empois d amidon, on introduit quelques gouttes d eau iodée (ou lugol). Noter vos observations. Glucide Réactif utilisé Eau iodée Schéma Photo Amidon :.. Eau iodée Empois d amidon formation d un précipité de Couleur.. 2

3 Remarque : Le test de la liqueur de Fehling est négatif, il n y a pas de sucres réducteurs (glucose) sur de l empois d amidon. Une cuisson prolongée provoque une hydrolyse de l amidon : c est une simplification moléculaire, plus ou moins poussée, selon la durée de la cuisson. Les étapes en sont les suivantes : Amidon dextrines maltose glucose Après cuisson, le réactif de Fehling est positif. 5- Hydrolyse des glucides Une hydrolyse, c est la décomposition chimique d un composé par action de l eau. Dans le cas des glucide c est la liaison O-sidique que se rompt. Hydrolyse des diholosides Le saccharose s hydrolyse, on obtient deux oses : C 12 H 22 O 11 + H 2 O C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6 Saccharose + H 2 O Glucose + Fructose Le lactose s hydrolyse de la même manière : C 12 H 22 O 11 + H 2 O C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6 Lactose + H 2 O Glucose + Galactose Hydrolyse de l amidon (C 6 H 10 O 5 ) n + n H 2 O n C 6 H 12 O 6 Amidon + eau Glucose 3

4 6- Classification Les glucides sont classés en fonction qu ils soient hydrolysable ou non hydrolysable et du résultat obtenu après leur hydrolyse. OSES (glucose, fructose, galactose) GLUCIDES OSIDES HOLOSIDES - diholosides (lactose, saccharose) - polyholosides (amidon, cellulose) HETEROSIDES (amygdaloside) LES OSES Sucres non hydrolysables Ex : le glucose et le fructose LES OSIDES Sucre hydrolysable On distingue deux groupes : - HOLOSIDES A l hydrolyse on obtient que des oses. - HETEROSIDES A l hydrolyse, on obtient des oses et une partie non glucidique (par exemple : une protéine ou un lipide). 4

5 Activité OBJECTIFS Définir la structure d un acide aminé. Connaître la classification biochimique des protides. Mettre en évidence un protide par un test coloré. 1- Présentation des trois familles de protides La molécule des protides est constituée d atomes de carbone (C), d hydrogène (H) d oxygène (O) et d azote (N). Ils constituent la seule source d azote de l organisme Protides Les acides aminés Composition C est le maillon le plus simple. Il en existe une vingtaine. Chaîne constituée d un enchaînement de quelques dizaines d acides aminés. Les peptides Les protéines Chaîne allongée ou spiralée constituée d un enchaînement de plusieurs centaines à plusieurs milliers d acides aminés. 2- Le rôle des protides Valeur énergétique : 1 gramme de protide apporte 17 kj Les protéines sont des macromolécules, outre un rôle dans la croissance et l entretien des cellules, les protéines sont également responsables à la contraction des muscles. Les enzymes digestives sont des protéines, de même que l insuline et la plupart d autres hormones, ainsi que les anticorps du système immunitaire et l hémoglobine. 5

6 3- Mise en évidence d un protide Test de reconnaissance d un peptide ou d une protéine (Test du Biuret) Dans un tube à essai contenant une solution de protéine, on introduit : - 1 ml d une solution d hydroxyde de sodium à 20 % (NaOH) - puis quelques gouttes de sulfate de cuivre à 1 %. (CuSO 4 ) Noter vos observations. Protide Réactif utilisé Schéma Photo 1 ml NaOH + 3 gouttes de CuSO 4 Protéine : albumine d œuf 1 ml NaOH + 3 gouttes de CuSO 4 Solution d albumine d œuf formation d une Couleur 4- Structure moléculaire des protides 4-1 Les acides aminés C est le maillon le plus simple constituant un protide. Sa structure fait apparaître deux fonctions organiques : La fonction acide carboxylique : - COOH La fonction amine : - NH 2 R : le radical, il représente une chaîne carbonée. Voici quelques exemples d acides aminés, entourer la fonction amine et acide carboxylique sur chaque formule semi-développée. 6

7 4.2 Les peptides Les acides aminés s unissent les uns aux autres pour donner naissance à des peptides. (Réaction de condensation). Cette réaction chimique s effectue entre la fonction acide carboxylique du 1 er acide aminé et la fonction amine du 2 ème acide aminé. La liaison ainsi formé porte le nom de liaison peptidique. 4-3 Les protéines Ce sont des enchaînements très importants d acides aminés. Il apparaît des structures complexes. (Structure primaire, secondaire, tertiaire et quaternaire). 7

8 On distingue deux catégories de protéines : Les holoprotéines : Molécule constituée que d un enchaînement d acides aminés. Exemple : Albumine d œufs, le gluten du blé, la myosine du muscle, le collagène des tissu, la kératine des cheveux, la caséine du lait. Les hétéroprotéines : Molécule constituée d acides aminés au quelle s ajoute d autres molécules non protéiques. (glucides, lipides, ions) Exemple : l hémoglobine du sang, la chlorophylle. 5- Classification des protides La classification des protides peut-être représenté de la façon suivante : Acides aminés PROTIDES Peptides (Polypeptides : Insuline) Protéines Holoprotéines (albumines, kératines) Hétéroprotéines (hémoglobine, chlorophylle) 8

9 Activité OBJECTIFS Faire la différence entre un acide gras et un lipide Connaître la structure d un lipide 1- Constitution des lipides Les corps gras sont représentés par la famille des lipides. C est un ensemble très hétérogène de composés faisant partie de la constitution des êtres vivants et ayant des propriétés commune d être insoluble dans l eau (Lipos) et soluble dans des solvants organiques (Hexane, Ether ). Ils sont constitués d atomes de carbone (C), d hydrogène (H) et d oxygène (O). 1-1 Les lipides simples Ce sont des esters formés par la réaction entre un, deux ou trois acides gras. (Chaîne carbonée terminé par un groupement acide COOH) et un alcool (le glycérol) : ACIDE GRAS + ALCOOL ESTER (LIPIDE) + EAU Les glycérides sont constitués par l association d une molécule de glycérol (alcool) avec 1, 2 ou 2 acide gras : GLYCEROL + 1 ACIDE GRAS MONOGLYCÉRIDE + EAU GLYCEROL + 2 ACIDE GRAS DIGLYCÉRIDE + EAU GLYCEROL + 3 ACIDE GRAS TRIGLICÉRIDE + EAU Les triglycérides représentent plus de 90 % des lipides. Structure d un triglycéride (Lipide). 1-2 Les lipides complexes ACIDE GRAS + ALCOOL + AUTRES MOLECULES LIPIDE COMPLEXE + EAU 9

10 2- Le rôle des lipides Valeur énergétique : 1 gramme de lipides apporte 38 kj. Un rôle de réserve : Les triglycérides sont stockés dans le cytoplasme des adipocytes (celle qui forment le tissus adipeux, cellulite). Un rôle structural : les acides gras servent à la synthèse d autres lipides, notamment les phospholipides qui forment les membranes autour des cellules. Un rôle de transport de vitamines. Les corps gras véhiculent quatre vitamines liposolubles : A, D, E, K. 3- Structure chimique des acides gras Un acide gras est un acide carboxylique qui présente une chaîne carbonnée plus ou moins longue. Il présente dans leur molécule une fonction acide carboxylique : - COOH L acide butyrique : 4 atomes de carbone : L acide palmitique : 16 atomes de carbone : CH 3 (CH 2 ) 2 COOH CH 3 (CH 2 ) 14 - COOH 3-1 Les acides gras saturés Absence de double liaison carbone-carbone dans la chaîne carbonée. Ex : L acide palmitique 3-2 Les acides gras insaturés Présence d une ou plusieurs double liaisons carbone-carbone dans la chaîne carbonée. Ex l acide oléique 4- Comportement vis-à-vis de l eau Leur structure particulière présente un comportement particulier vis-à-vis de la molécule d eau. Ils ont une tête polaire (hydrophile) qui aime l eau et une queue apolaire (hydrophobe) qui pousse l eau. En déposant une petite quantité d huile à la surface de l eau, les molécules de lipides forment une couche mono moléculaire : les parties hydrophiles du lipide se dirigent vers l eau et les parties hydrophobes se dirigent vers l air. 10