Biochimie structurale Licence 1- Semestre 1

Documents pareils
ACIDES BASES. Chap.5 SPIESS

Partie 1. Addition nucléophile suivie d élimination (A N + E) 1.1. Réactivité électrophile des acides carboxyliques et groupes dérivés

Effets électroniques-acidité/basicité

- pellicule de fruits qui a un rôle de prévention contre l'évaporation, le développement de moisissures et l'infection par des parasites

CHAPITRE 2 : Structure électronique des molécules

K W = [H 3 O + ] [OH - ] = = K a K b à 25 C. [H 3 O + ] = [OH - ] = 10-7 M Solution neutre. [H 3 O + ] > [OH - ] Solution acide

THEME 2. LE SPORT CHAP 1. MESURER LA MATIERE: LA MOLE

BTS BAT 1 Notions élémentaires de chimie 1

Enseignement secondaire

Partie Observer : Ondes et matière CHAP 04-ACT/DOC Analyse spectrale : Spectroscopies IR et RMN

Molécules et Liaison chimique

1.2 Coordinence. Notion de liaison de coordinence : Cas de NH 3. et NH 4+ , 3 liaisons covalentes + 1 liaison de coordinence.

ANALYSE SPECTRALE. monochromateur

LES SUBSTITUTIONS NUCLÉOPHILES EN SÉRIE ALIPHATIQUE S N 1 ET S N 2

Principe de fonctionnement des batteries au lithium

TP N 3 La composition chimique du vivant

EXERCICE II. SYNTHÈSE D UN ANESTHÉSIQUE : LA BENZOCAÏNE (9 points)

INTRODUCTION À L'ENZYMOLOGIE

2 C est quoi la chimie?

Synthèse et propriétés des savons.

Energie Nucléaire. Principes, Applications & Enjeux. 6 ème /2015

Contenu pédagogique des unités d enseignement Semestre 1(1 ère année) Domaine : Sciences et techniques et Sciences de la matière

CHAPITRE VI : HYBRIDATION GEOMETRIE DES MOLECULES

Formavie Différentes versions du format PDB Les champs dans les fichiers PDB Le champ «ATOM» Limites du format PDB...

Compléments - Chapitre 5 Spectroscopie

Résonance Magnétique Nucléaire : RMN

CHAPITRE 3 LA SYNTHESE DES PROTEINES

PHYSIQUE CHIMIE. Notions de première indispensables. Table des matières. pour la Terminale S 1 LE PHOTON 2 LES SOLUTIONS COLORÉES

Rappels sur les couples oxydantsréducteurs

EXERCICES SUPPLÉMENTAIRES

Calcaire ou eau agressive en AEP : comment y remédier?

BAC BLANC SCIENCES PHYSIQUES. Durée : 3 heures 30

Perrothon Sandrine UV Visible. Spectrophotométrie d'absorption moléculaire Étude et dosage de la vitamine B 6

Section «Maturité fédérale» EXAMENS D'ADMISSION Session de février 2014 RÉCAPITULATIFS DES MATIÈRES EXAMINÉES. Formation visée

Exercices sur le thème II : Les savons

1 ère Partie : Concepts de Base

1 ère partie : tous CAP sauf hôtellerie et alimentation CHIMIE ETRE CAPABLE DE. PROGRAMME - Atomes : structure, étude de quelques exemples.

Marine PEUCHMAUR. Chapitre 4 : Isomérie. Chimie Chimie Organique

La reconnaissance moléculaire: la base du design rationnel Modélisation moléculaire: Introduction Hiver 2006

ne définition de l arbre.

TS1 TS2 02/02/2010 Enseignement obligatoire. DST N 4 - Durée 3h30 - Calculatrice autorisée

Fiche professeur. L analyse spectrale : spectroscopies IR et RMN

4 ème PHYSIQUE-CHIMIE TRIMESTRE 1. Sylvie LAMY Agrégée de Mathématiques Diplômée de l École Polytechnique. PROGRAMME 2008 (v2.4)

SECTEUR 4 - Métiers de la santé et de l hygiène

Physique Chimie. Utiliser les langages scientifiques à l écrit et à l oral pour interpréter les formules chimiques

Lycée Galilée Gennevilliers. chap. 6. JALLU Laurent. I. Introduction... 2 La source d énergie nucléaire... 2

PHYSIQUE Discipline fondamentale

STÉRÉOISOMÉRIE CONFIGURATIONNELLE STÉRÉOISOMÉRIE OPTIQUE COMPOSÉS OPTIQUEMENT ACTIFS À UN SEUL CARBONE ASYMÉTRIQUE

A B C Eau Eau savonneuse Eau + détergent

Le ph, c est c compliqué! Gilbert Bilodeau, agr., M.Sc.

BREVET DE TECHNICIEN SUPÉRIEUR QUALITÉ DANS LES INDUSTRIES ALIMENTAIRES ET LES BIO-INDUSTRIES

PROGRAMME DE PHYSIQUE - CHIMIE EN CLASSE DE SECONDE GÉNÉRALE ET TECHNOLOGIQUE

Séquence 5 Réaction chimique par échange de protons et contrôle de la qualité par dosage

CLASSE DE PREMIÈRE Série : Science et technique de laboratoire Spécialité : Chimie de laboratoire et de procédés industriels

Respiration Mitochondriale

3 Charges électriques

Transport des gaz dans le sang

PHYSIQUE-CHIMIE DANS LA CUISINE Chapitre 3 : Chimie et lavage

8/10/10. Les réactions nucléaires

Animations. Liste des 114 animations et 145 vidéos présentes dans la Banque de Ressources Physique Chimie Lycée. Physique Chimie Seconde

IMMUNOLOGIE. La spécificité des immunoglobulines et des récepteurs T. Informations scientifiques

Chapitre II La régulation de la glycémie

Les Énergies Capter et Stocker le Carbone «C.C.S»

Chap 2 : Noyaux, masse, énergie.

Les isomères des molécules organiques

Guide PACES - 23/06/2010

BACCALAURÉAT GÉNÉRAL PHYSIQUE-CHIMIE

Transport des gaz dans le sang

Compétence 3-1 S EXPRIMER A L ECRIT Fiche professeur

Insulinothérapie et diabète de type 1

Nouveau programme de première S (2011) : l essentiel du cours.

Chapitre 10 : Radioactivité et réactions nucléaires (chapitre 11 du livre)

LABORATOIRES DE CHIMIE Techniques de dosage

Structure quantique cohérente et incohérente de l eau liquide

Lycée français La Pérouse TS. L énergie nucléaire CH P6. Exos BAC

Notions de Chimie Générale - 4. Sommaire

10 en agronomie. Domaine. Les engrais minéraux. Livret d autoformation ~ corrigés. technologique et professionnel

SOLUTIONS TECHNOLOGIQUES D AVENIR

Production d hydrogène par électrolyse de l eau sur membrane acide

TP : Suivi d'une réaction par spectrophotométrie


La physique nucléaire et ses applications

Résume de Cours de Chimie Organique (Prof. M. W. Hosseini) Notions acquises Définitions et conventions : Ordre de grandeur de longueur d'une liaison

P17- REACTIONS NUCLEAIRES

Semestre 2 Spécialité «Analyse in silico des complexes macromolécules biologiques-médicaments»

Utilisation historique de nanomatériaux en pneus et possibilités de nouveaux développements

La vie des étoiles. La vie des étoiles. Mardi 7 août

Chimie, Contrôle et Protection de l Environnement

Qu'est-ce que la biométhanisation?

Physique Chimie. Réaliser les tests de reconnaissance des ions Cl -,

CHIMIE ET ENVIRONNEMENT : LA «CHIMIE VERTE»

Nicolas DEPRUGNEY Julien CARTON 1 SA TPE 1 S. Les Phéromones de la Fourmi

L'ÉNERGIE ET LA MATIÈRE PETITE EXPLORATION DU MONDE DE LA PHYSIQUE

AIDE-MÉMOIRE LA THERMOCHIMIE TABLE DES MATIERES

REACTIONS D OXYDATION ET DE REDUCTION

Utilisation des 7 cartes d intensité jointes en annexe du règlement. A- Protection d une construction vis-à-vis des effets toxiques :

Chapitre 11: Réactions nucléaires, radioactivité et fission

Dossier «L énergie nucléaire»

LA A RESPIRATION CELLULAIRE

Des molécules hydrophobes dans l eau

Transcription:

2012-2013 Christophe Morin Claire Lacombe Mail: ch.morin@u-pec.fr

http://biochcreteil.canalblog.com -Fichiers des cours -polys de TD -polys de TP Annales Corrections des DS

Introduction Biochimie structurale Définition : «L étude des substances et des réactions chimiques des organismes vivants» (Le petit Larousse) l'étude de leur structures ou conformations: -Glucides 1 er semestre -Lipides 2 ème semestre - Acides Aminés Protéines -Acides nucléiques ADN L'étude de la transformation de ces molécules par des réactions chimiques au niveau cellulaire: -les réactions de dégradation ou de catabolisme (but exemple: fournir de l énergie) -les réactions de biosynthèse ou anabolisme (but exemple: fournir des composés nécessaires) Enzymologie Licence 1 Licence 2/ Licence 3

Plan: Introduction Les liaisons et fonctions chimiques Cas de l eau H 2 O Les techniques utilisées en Biochimie Les glucides Les lipides et membranes

Introduction Biochimie structurale Les organismes vivants sont caractérisés par 4 grandes familles de molécules: -Acides aminés/protéines -Acides nucléiques -Glucides -Lipides Constituées elles-mêmes par un petit nombre d éléments chimiques: Elément Etres humains Plantes vertes Bactéries Oxygène 62.8 77.8 73.7 Carbone 19.3 11.3 12.1 Hydrogène 9.3 8.7 9.9 Azote 5.1 0.8 3.0 Phosphore 0.6 0.7 0.6 Soufre 0.6 0.1 0.3

Introduction Biochimie structurale La matière vivante est constitué à environ 95% de : -Carbone, -Hydrogène, -Oxygène, -Azote Et les organismes vivants sont constitués de 60% à 95% d'eau Le Carbone est l élément clef pour la vie organique L étude des composés contenant du carbone: chimie organique Les composés organiques associent le Carbone avec l H, l O et l N 6protons 6neutrons

Introduction Le Carbone s associe alors avec l H, l O et/ou l N pour former les molécules biologiques. Petits atomes avec un faible numéro atomique Z (1, 6, 7 et 8) Cherchent à stabiliser leur couche externe (règle de l octet) en établissant une/des liaisons avec d autres atomes: H : 1 électron pour compléter sa couche 1s O : 2 électrons pour compléter sa couche 2p N : 3 électrons pour compléter sa couche 2p C : 4 électrons pour compléter sa couche 2p. Règle de l octet: Un atome tend à s'entourer de 8 «électrons sur sa dernière couche (2 pour les éléments de la 1ère période)

Introduction Le Carbone peut être considéré comme le squelette de la molécule - capable de partager les 4 électrons de sa dernière couche électronique -capable d effectuer 4 liaisons avec d autres atomes (O, H, N et aussi C!) 109 28 120 c c Rigidité, disparition des possibilités de rotation Configuration tétrahédrique Souplesse, liberté de rotation

Introduction -Lorsque les 4 substituants sont différents, le carbone est dit asymétrique ou chiral. D -Molécules isomères: composés identiques par leur composition élémentaire mais différents par la disposition des atomes. A B La même formule brute, mais des formules développées différentes C C 6 H 12 O 6

Introduction -Si la molécule existe sous 2 formes isomères (configuration) l une de l autre: non superposables, mais images l une de l autre dans un miroir 2 stéréo-isomères : appelés énantiomères. propriétés chimiques et physiques identiques (excepté le pouvoir rotatoire), propriétés biologiques peuvent être totalement différentes. A D D RMQ: Si une molécule a plusieurs centres de chiralité, on parle de diastéréoisomérie. * * B C C B A De façon générale pour ncarbones asymétriques, 2nstéréoisomèreset 2(n-1) couples d'énantiomères sont possibles.

A. Principales fonction rencontrées en Biochimie 1. Fonction alcool

A. Principales fonction rencontrées en Biochimie 1. Fonction alcool L oxydation des alcools est effectué en plusieurs étapes dans les organismes vivants

A. Principales fonction rencontrées en Biochimie 1. Fonction alcool La fonction ester R C O O R Formation d ester à partir d un alcool et d un acide carboxylique par élimination d une molécule d eau exemple: les glycérides (triglycérides)

A. Principales fonction rencontrées en Biochimie 1. Fonction alcool La condensation de deux fonctions alcool conduit à la formation d un Ether et à la libération d une molécule d eau H 2 O

A. Principales fonction rencontrées en Biochimie 2. Fonctions aldéhyde et cétone

A. Principales fonction rencontrées en Biochimie 2. Fonctions aldéhyde et cétone Oxydation Réduction

A. Principales fonction rencontrées en Biochimie 2. Fonctions aldéhyde et cétone Formation d un hémiacétal R OH + R H C O R O H C OH R

A. Principales fonction rencontrées en Biochimie 3. Fonctions acides: acide carboxylique

A. Principales fonction rencontrées en Biochimie 4. Fonctions acides: acide phosphorique PO 4 H 3

A. Principales fonction rencontrées en Biochimie 4. Fonctions acides: acide phosphorique

A. Principales fonction rencontrées en Biochimie 4. Fonctions acides: acide phosphorique

A. Principales fonction rencontrées en Biochimie 5. Fonctions amines

A. Principales fonction rencontrées en Biochimie 5. Fonctions amines Liaison peptidique

A. Principales fonction rencontrées en Biochimie 5. Fonction amine Liaison peptidique

A. Principales fonction rencontrées en Biochimie 6. Fonction Thiol -Formation de pont disulfure entre 2 cystéines Acide Aminé : cystéine -Oxydation en Acide sulfonique -Formation de thioesteravec un acide (mode d activation indispensable lors du métabolisme des acides gras)

B. Les liaisons chimiques 1. La liaison covalente -Liaison impliquant le partage d électrons entre atomes. Elle résulte de la mise en commun d'un doublet électronique de la couche la plus externe des 2 atomes. -Ces liaisons ont une direction, une longueur et une énergie déterminées. Énergie de liaison élevée: carbone-carbone 350kJ mol -1 -Chaque atome ne peut faire qu'un nombre déterminé de liaisons covalentes. L'atome d'hydrogène peut en faire une. L'oxygène deux qui peuvent être deux liaisons simples ou une double liaison. L azote peut en faire trois. Le carbone peut en faire quatre.

B. Les liaisons chimiques 2. La liaison ionique -Résulte de l attraction entre des ions de charges opposées, des atomes ayant des électronégativités très différentes. Ion: atome ayant perdu (positif : cation) ou gagné (négatif : anion) un ou plusieurs électrons. Energie de liaison peut être très forte. (~15kJ mol -1 ) http://www.pecorella.org/spip.php?article33

B. Les liaisons chimiques 3. Les forces de vander Waals -Dans un atome, la distribution des charges électriques au cours du temps est en moyenne uniforme, mais d un point de vue instantané, elle est irrégulière. Ceci permet à l atome d acquérir une certaine polarité à un moment donné. -Elles résultent de l attraction électrostatique entre le noyau positivement chargé d un atome et le nuage électronique d un autre. -Lorsque les atomes sont séparés de moins de 10 A l attraction ou la répulsion devient notable. Les forces d attraction et de répulsion s équilibrent pour une certaine distance caractéristique de chaque atome. -L énergie de liaison est faible, de l ordre de 2 à 3 kcal/mol. Elles n ont d importance que si elles sont nombreuses et si elles s exercent entre atomes à courte distance les uns des autres.

B. Les liaisons chimiques 4. Les liaisons hydrogènes -Tout hydrogène déjà uni à un premier atome très électronégatif dans une liaison covalente, peut établir un second lien avec un atome très électronégatif et peu volumineux : O ou N. L interaction électrostatique implique le noyau d hydrogène d une molécule d eau et la paire d électrons non appariés du noyau d oxygène de l autre. -L'énergie d'une liaison hydrogène est faible: d'environ 20 kj.mol -1. -Sa stabilité dépend de sa «géométrie»: d'autant plus stable que l'oxygène et l'hydrogène de la liaison O-H et l'oxygène accepteur seront colinéaires

B. Les liaisons chimiques 4. La liaison hydrogène

II. L eau C. Solvant «universel» Peuvent être solubiliser dans l eau des molécules hydrophiles: -Les molécules polaires, pouvant établir des liaisons hydrogène avec l eau -Les molécules ioniques(sels) : l eau construit un écran de molécules d eau autour de l ion, l empêchant de se combiner à nouveau avec l ion de signe opposé. Insolubles dans l eau, les substances non polaires (ou apolaires) sont dites hydrophobes. Une molécule possédant des partie hydrophiles et d autres hydrophobes est dite amphiphile ou amphiphatique.

II. L eau D. Ionisation de l eau Selon Brönsted: Un acideest une espèce chimique susceptible de céder un proton H +. AH = A - + H + ou bien AH + = A + H + Cas de l eau: Une baseest une espèce chimique susceptible de recevoir un proton H + B - + H + = BH ou bien B + H + = BH + L eau est à la fois acide et base: amphotère.

II. L eau D. Ionisation de l eau Biochimie structurale

II. L eau E. Equation d Henderson-Hasselbach

II. L eau F. La solution tampon Biochimie structurale Une solution tamponest une solution dont le ph varie peu lorsque de faibles quantités d acide ou de base y sont ajoutées. Une solution tampon peut être fabriquée en utilisant un mélange équimolaire d un acide faible et de sa base conjuguée. En présence du mélange équimolaire [A - ] = [AH], la relation ph = pka+ log[a - ]/[AH] devient ph = pka. La solution tampon a donc un ph égal au pkadu couple acide-base mis en jeu. Cet effet d amortissement de la variation de ph par le mélange équimolaire de AH/A- est appelé effet tampon.

Remarques: Concentrations et Normalité