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ORGANISATION CHIMIQUE FONDAMENTALE DE LA VIE
STRUCTURE ET FONCTION DES MACROMOLÉCULES
EXPLORATION DE LA CELLULEPrésenté par Karine Dion
Évolution et diversité du vivant
ORGANISATION CHIMIQUE
FONDAMENTALE DE LA VIE
ORGANISATION CHIMIQUE FONDAMENTALE DE LA VIE
Qu’est-ce que la matière?
Tout ce qui occupe un espace et possède une masse.
ÉLÉMENTS ET COMPOSÉS CHIMIQUES
ORGANISATION CHIMIQUE FONDAMENTALE DE LA VIE
Éléments
http://www.windows.ucar.edu/earth/geology/images/periodic_table_sm.gif
ÉLÉMENTS ET COMPOSÉS CHIMIQUES
ORGANISATION CHIMIQUE FONDAMENTALE DE LA VIE
Composés
Une substance formée de deux ou de plusieurs éléments combinés.
Ex. NaCl, CH4, etc.
ÉLÉMENTS ET COMPOSÉS CHIMIQUES
ORGANISATION CHIMIQUE FONDAMENTALE DE LA VIE
Les particules élémentaires d’un atome
Le nb. de protons et d’électrons dans un atome est généralement égal.
Électron
Proton
Neutron
+
-
0
ATOMES ET MOLÉCULES
ORGANISATION CHIMIQUE FONDAMENTALE DE LA VIE
Les particules élémentaires d’un atome
Noyau atomique
ATOMES ET MOLÉCULES
ORGANISATION CHIMIQUE FONDAMENTALE DE LA VIE
CCNombre de masse = nb. de protons + nb. de neutrons
Numéro atomique = nb. de protons
1212
66
Nombre de masse
Symbole de l’atome
Numéro atomique
ATOMES ET MOLÉCULES
Les particules élémentaires d’un atome
ORGANISATION CHIMIQUE FONDAMENTALE DE LA VIE
Les isotopes
Radio-isotopes: Le noyau se désintègre! Un autre élément est formé.
1313
66 CC 6 = nb. de protons
13 = nb. de protons + nb. de neutrons
7 neutrons
ATOMES ET MOLÉCULES
ORGANISATION CHIMIQUE FONDAMENTALE DE LA VIE
Configuration électronique
Campbell - Figure 2.10
ATOMES ET MOLÉCULES
ORGANISATION CHIMIQUE FONDAMENTALE DE LA VIE
Configuration électronique
ATOMES ET MOLÉCULES
ORGANISATION CHIMIQUE FONDAMENTALE DE LA VIE
Configuration électronique
Campbell - Figure 2.10
1
2 3 4 5 6 7
8
Électrons de valence
ATOMES ET MOLÉCULES
ORGANISATION CHIMIQUE FONDAMENTALE DE LA VIE
Les liaisons chimiques
Atome + Atome = Molécule
2 types de liaisons chimiques:1. Les liaisons intramoléculaires
a) Liaisons covalentesb) Liaisons ioniques
2. Les liaisons intermoléculairesa) Liaisons hydrogènes
ATOMES ET MOLÉCULES
ORGANISATION CHIMIQUE FONDAMENTALE DE LA VIE
1. Les liaisons intramoléculaires
a) Liaisons covalentes
2 atomes mettent en commun une ou plusieurs paires d’électrons de valence.
Ce sont des liaisons fortes.
Une attraction est exercée sur les atomes mis en commun = électronégativité
ATOMES ET MOLÉCULES
Les liaisons chimiques
ORGANISATION CHIMIQUE FONDAMENTALE DE LA VIE
1. Les liaisons intramoléculairesa) Liaisons covalentes
Non polaire
Polaire
(-)
(+)
(+)
ATOMES ET MOLÉCULES
Les liaisons chimiques
ORGANISATION CHIMIQUE FONDAMENTALE DE LA VIE
1. Les liaisons intramoléculairesb) Liaisons ioniques
Un atome arrache un électron à l’autre atome.
Ions
Cation (+) Anion (-)
ATOMES ET MOLÉCULES
Les liaisons chimiques
ORGANISATION CHIMIQUE FONDAMENTALE DE LA VIE
2. Les liaisons intermoléculaires
a) Liaisons hydrogènes Un atome d’hydrogène déjà lié par covalence est attiré par un autre atome électronégatif.
Ce sont des liaisons faibles.
ATOMES ET MOLÉCULES
Les liaisons chimiques
ORGANISATION CHIMIQUE FONDAMENTALE DE LA VIE
L’importance du carbone
Présent dans tous les molécules complexes qui composent le vivant.
Composés organiques: toutes les substances qui contiennent du carbone (sauf le CO2).
CC
ATOMES ET MOLÉCULES
ORGANISATION CHIMIQUE FONDAMENTALE DE LA VIE
Les groupements fonctionnels
1. Groupement hydroxyle
2. Groupement carboxyle
ATOMES ET MOLÉCULES
ORGANISATION CHIMIQUE FONDAMENTALE DE LA VIE
Les groupements fonctionnels
3. Groupement amine
4. Groupement phosphate
ATOMES ET MOLÉCULES
STRUCTURE ET FONCTION
DES MACROMOLÉCULES
STRUCTURE ET FONCTION DES MACROMOLÉCULES
Réactions de condensation
Monomère + Monomère + Monomère + Monomère
Polymère
SYNTHÈSE ET DÉGRADATION DES POLYMÈRES
STRUCTURE ET FONCTION DES MACROMOLÉCULES
Réactions d’hydrolyse
Polymère
Monomère + Monomère + Monomère + Monomère
SYNTHÈSE ET DÉGRADATION DES POLYMÈRES
Monomère + Monomère + Monomère + Monomère
A.A. A.A. A.A. A.A.
Polymère
Protéine
STRUCTURE ET FONCTION DES MACROMOLÉCULES
LES PROTÉINES
STRUCTURE ET FONCTION DES MACROMOLÉCULES
Acides aminés
Groupement amine Groupement carboxyleChaîne latérale
LES PROTÉINES
STRUCTURE ET FONCTION DES MACROMOLÉCULES
Acides aminés Protéine
Liaisonspeptidiques
Campbell - Figure 5.16
LES PROTÉINES
STRUCTURE ET FONCTION DES MACROMOLÉCULES
Les niveaux d’organisation structurale
1. Structure primaire
2. Structure secondaire
3. Structure tertiaire
4. Structure quaternaire
Une chaîne d’a.a.
Plusieurs chaînesd’a.a.
LES PROTÉINES
STRUCTURE ET FONCTION DES MACROMOLÉCULES
Structure primaire
Correspond à la séquence des acides aminés.
Campbell - Figure 5.18
LES PROTÉINES
STRUCTURE ET FONCTION DES MACROMOLÉCULES
Structure secondaire
Liaisons hydrogènes à des intervalles réguliers entre les acides aminés.
• Hélicoïdale• Feuillet plissé
Campbell - Figure 5.20
LES PROTÉINES
STRUCTURE ET FONCTION DES MACROMOLÉCULES
Structure tertiaire
Repliement irrégulier de la structure secondaire.
Interactions entre les chaînes latérales.
Campbell - Figure 5.22
LES PROTÉINES
STRUCTURE ET FONCTION DES MACROMOLÉCULES
Structure quaternaire
Interactions entre les chaînes poly-peptidiques.
Campbell - Figure 5.23
LES PROTÉINES
STRUCTURE ET FONCTION DES MACROMOLÉCULES
Campbell - Figure 5.24
LES PROTÉINES
Monomère + Monomère + Monomère + Monomère
Nucléotide Nucléotide Nucléotide Nucléotide
Polymère
Acide nucléique (ADN, ARN)
STRUCTURE ET FONCTION DES MACROMOLÉCULES
LES ACIDES NUCLÉIQUES
STRUCTURE ET FONCTION DES MACROMOLÉCULES
Nucléotides
HO 2’3’
4’
5’
1’
LES ACIDES NUCLÉIQUES
STRUCTURE ET FONCTION DES MACROMOLÉCULES
Nucléotides ADN / ARN
HO
Liaisonsphosphodiesters
LES ACIDES NUCLÉIQUES
STRUCTURE ET FONCTION DES MACROMOLÉCULES
ADN vs ARN
Sucre
Bases
Désoxyribose Ribose
A T
C G
A U
C G
LES ACIDES NUCLÉIQUES
STRUCTURE ET FONCTION DES MACROMOLÉCULES
ADN vs ARN
Structure 2 chaînes 1 chaîne
La double hélice
LES ACIDES NUCLÉIQUES
STRUCTURE ET FONCTION DES MACROMOLÉCULES
ADN vs ARN
Lieu
Rôles
Origine
Eucaryotes: noyauProcaryotes: zone nucléoide
Eucaryotes: noyau et cytoplasmeProcaryotes: partout
Contenir les gènesProduire l’ADNProduire l’ARN
Produire des protéines
Hérédité parentale ADN
LES ACIDES NUCLÉIQUES
STRUCTURE ET FONCTION DES MACROMOLÉCULES
La double hélice de l’ADN
Appariement des bases
A
T
C
G
___
___
___
___
T
A
G
C
LES ACIDES NUCLÉIQUES
STRUCTURE ET FONCTION DES MACROMOLÉCULES
Campbell - Figure 5.30
LES ACIDES NUCLÉIQUES
EXPLORATION DE LA
CELLULE
EXPLORATION DE LA CELLULE
Campbell - Figure 7.7
VUE D’ENSEMBLE DE L’ORGANISATION CELLULAIRE
EXPLORATION DE LA CELLULE
Le noyau
Campbell - Figure 7.9
NOYAU ET RIBOSOMES
EXPLORATION DE LA CELLULE
Les ribosomes
Campbell - Figure 7.10
NOYAU ET RIBOSOMES
EXPLORATION DE LA CELLULE
Le réticulum endoplasmique
Campbell - Figure 7.11
LE RÉSEAU INTRACELLULAIRE DE MEMBRANES
EXPLORATION DE LA CELLULE
L’appareil de Golgi
Campbell - Figure 7.12
LE RÉSEAU INTRACELLULAIRE DE MEMBRANES
EXPLORATION DE LA CELLULE
Les lysosomes
Campbell - Figure 7.13
LE RÉSEAU INTRACELLULAIRE DE MEMBRANES
EXPLORATION DE LA CELLULE
Les lysosomes
Campbell - Figure 7.14
LE RÉSEAU INTRACELLULAIRE DE MEMBRANES
EXPLORATION DE LA CELLULE
Les vacuoles
Campbell - Figure 7.15Campbell - Figure 7.14
LE RÉSEAU INTRACELLULAIRE DE MEMBRANES
EXPLORATION DE LA CELLULE
Les mitochondries
Campbell - Figure 7.17
AUTRES ORGANITES MEMBRANEUX
EXPLORATION DE LA CELLULE
Les chloroplastes
Campbell - Figure 7.18
AUTRES ORGANITES MEMBRANEUX
EXPLORATION DE LA CELLULE
Les peroxysomes
Campbell - Figure 7.19
AUTRES ORGANITES MEMBRANEUX
EXPLORATION DE LA CELLULE
Campbell - Figure 7.20
LE CYTOSQUELETTE
EXPLORATION DE LA CELLULE
Les microtubules
Campbell - Figure 7.22
Centrosome
CentriolesMicrotubulesMicrotubules
LE CYTOSQUELETTE
EXPLORATION DE LA CELLULE
Les microtubules
Flagelles
Cils
Campbell - Figure 7.23
LE CYTOSQUELETTE
EXPLORATION DE LA CELLULE
Paroi cellulaire chez les Végétaux
Campbell - Figure 7.28
LA SURFACE CELLULAIRE