PETITES MOLECULES

ACIDES GRAS

GLUCIDES

ACIDES AMINES

NUCLEOTIDES

Chaque être vivant contient des milliers de molécules différentes.

On peut regrouper la plupart de ces molécules en 4 grandes familles:

• Glucides (sucres ou hydrates de carbone)

• Lipides (acides gras, huiles et stéroïdes)

• Protéines

• Acides nucléiques

Les petites molécules en sont les composants

Petites molécules

Définition

composés organiques obtenus par liaisons d’atomes

essentiellement H, N, O … P, S à C

de poids moléculaire 100 1000 (soit 30 C)

généralement libres dans le cytoplasme.

Représentent environ 1/10ème de la matière organique

totale et 4 % du poids cellulaire.

Glucides : monosaccharides

oligosaccharides

polysaccharides Sources d’énergie pour les cellules, soutien mécanique (cellulose, chitine),

Reconnaissance et spécificité cellulaire (groupes sanguins)

Acides gras et lipides complexes Molécules des membranes cellulaires, molécules alimentaires, communication

cellulaire (hormones)

Acides aminés :Oligopeptides

Protéines Macromolécules Fonctionnalité cellulaire

Nucléotides : acides nucléiques Macromolécules (ADN, ARN)Message génétique, énergie, communication cellulaire

GlucidesStructure :

Monosaccharides = Glucides simples ou hydrates de C

(CH20)N où N =3, 4, 5, 6 ou 7

Cette formule ne définit pas complètement la molécule qui est variable selon l’orientation des groupements.

Polymères

Disaccharides obtenus par liaisons covalentes entre 2 monosaccharides.

Oligosaccharides 3

Polysaccharides géants milliers de monosaccharides

nombre de structure possibles très élevé (liaison OH)

=> difficulté d’analyse de la structure

=> compétence dans la reconnaissance cellulaire

Fonctions :

Energie

Glucose = source d’énergie pour la cellule (dégradation en mollécules énergétiques)

Polysaccharides simples composés de glucose = réserves énergétiques (glycogène - amidon)

Soutien mécanique

Polysaccharides base de parois cellulaire végétale = cellulose

parois cellulaire champignons et exosquelette insecte = chitine

Pricipaux composants des mucus, bave, cartilage.

Reconnaissance cellulaire

Oligosaccharide + protéine = glycoprotéine

+ lipide = glycolipide

Membrane cellulaire, souvent présents à la surface (groupes sanguins)

Monosaccharides

Sucres à 6 carbones (hexoses)

Glucose (C6H12O6)

Fructose (C6H12O6)

Galactose (C6H12O6)

Certains sucres ont 5 carbones = pentoses

Disaccharides

Les monosaccharides peuvent se lier deux à deux :

Sucrose (ou saccharose):

glucose + fructose glucose-fructose + H2O

= synthèse par déshydratation (une molécule d'eau est libérée)

Le saccharose est un autre nom donné au sucrose

Maltose : glucose - glucose

Lactose : glucose - galactose

Pouvoir sucrant des glucides • Sucrose :100

• Fructose : 114

• Glucose : 69

• Galactose : 63

• Maltose : 46

• Lactose : 16

Les dissaccharides ne peuvent pas être directement absorbés par le sang. Ils doivent être séparés en monosaccharides par l'intestin.

Ex. Intolérance au lactose

Le miel est formé d'un mélange d'eau (25%) et de glucides (75%): glucose (25 à 35%), fructose (35 à 45%) et saccharose (5%)

Polysaccharides

= polymères de glucoses (glu-glu-glu-glu….glu)

• Amidon

• Glycogène

• Cellulose

Amidon

Glycogène

Cellulose

= forme sous laquelle les plantes emmagasinent le glucose.

Abondant dans les féculents (céréales, pommes de terre, légumineuses).

Digestion de l'amidon = transformation de l'amidon en glucose

= polymère pouvant être formé de plusieurs centaines de glucoses liés les uns aux autres.

Petits sacs remplis d'amidon dans les cellules d'une pomme de terre. L'amidon a ici été coloré en bleu par de l'iode.

Cellule de pomme de terre

Grain d'amidon

Amidon

Glycogène

Cellulose

Semblable à l'amidon

= façon de faire de réserves de glucose chez les animaux

S'il y a carence de glucose :

glycogène glu + glu + glu +…+glu

S'il y a des surplus de glucose dans le sang :

glu + glu + glu +…+glu glycogène

Le glycogène s'accumule dans le foie et les muscles

Amidon

Glycogène

Cellulose= chaînes linéaires de glucose

Liaisons entre les glucoses différentes de celles de l'amidon ou du glycogène (liaisons plutôt que )

Forme des fibres. Ces fibres se collent ensemble pour former les tissus durs des végétaux.

Papier, bois, coton = cellulose

Les animaux ne peuvent pas digérer la cellulose: ne peuvent pas briser les liaisons

Fonctions des glucides (p. 45)

Tous les glucides peuvent se transformer en glucose.

Glucose = "carburant" dans la respiration cellulaire

1 glucose + 6 O26 CO2 + 6 H2O + Énergie

Rôle principal = fournir de l'énergie aux cellules

LipidesStructure :

Molécules = acides gras, isoprènes ou stéroïdes

Acides gras = acides carboxyliques à longue chaîne hydrocarbonée

Propriétés dérivées de cette structure spécifique en 2 régions : une région hydrophile (CooH) <=> liaisons une région hydrophobe (chaîne hydrocarbonée ou cycle aromatique )<=> caractéristique spécifique

longueur de la chaîne, présence de double liaisons => chaîne insaturée ou cycle

insaturé (margarine dure = saturée, margarine molle = insaturée).

Dans l’organisme, présence presque toujours sous forme de molécules liées par liaison covalente à d ’autres molécules par le gpt COOH.

Molécules caractérisées par leur insolubilité dans l ’eau et leur solubilité dans les solvants organiques.

Fonctions :

Construction des membranes cellulaires

Souvent composées de phospholipides.

Molécules faites d ’acides gras et de glycerol.

Le glycérol est lié à 2 molécules d ’acides gras et une molécule de phosphate lui-même couplé à un groupement hydrophile type choline.

Dans l’eau, les phospholipides forment soit un film lipidique, soit éventuellement une organisation en double couche phospholipidique => micelles ou parois cellulaires. Energie

Réserve 6 fois plus productive d’énergie que le glucose.

Stock = triacylglycerol (ou triglycérides)

Graisses animales : viande, beurre, crème

Graisse végétales : maïs, olives

Gras saturés et gras insaturés :

On ne peut pas ajouter d'hydrogène

On pourrait ajouter 2 hydrogènes en transformant la liaison double en liaison simple

Plusieurs doubles liaisons

Gras saturés et gras insaturés

Gras saturés:

• Gras animal en général

• Solide à la température de la pièce

• Consommation liée à des problèmes cardio-vasculaires

Gras insaturés:

• Gras végétal en général (beaucoup d'exceptions quand même)

• Liquide à la température de la pièce

Hydrogénation d'une huile insaturée:

Triglycérides

= molécules formées de 1 glycérol lié à 3 acides gras

Rôle principal des triglycérides:

= Réserve d'énergie

1 g graisse = 2 fois plus d'énergie que 1 g de glucide

Surplus en lipides, glucides ou protéines alimentaires peuvent se transformer en gras.

Phospholipides (constituants des membranes cellulaires)

Formé de :

• 1 glycérol

• 2 acides gras

• 1 groupement phosphate

Forment les membranes des cellules

Groupement chimique contenant du P et du N

Glycérol

Acides gras

Comportement des phosphoglycérolipides face à l'eau:

Groupement phosphate hydrophile

Acides gras hydrophobes

Les stéroïdes

= molécules formées d'un squelette de 4 cycles de carbone (noyau stérol). Le plus connu =

cholestérol

• Entre dans la composition des membranes cellulaires.

• Sert à fabriquer certaines hormones (hormones stéroïdes, testostérone et oestrogènes, par exemple).

Acides Aminés

sur le même C

Molécule de structure commune

Gpt Coo-

Gpt NH2+

Chaîne latérale variable

20 acides aminés tous identiques dans matière vivante : bactéries, végétaux, animaux, résultant d’un choix ou hasard et d’une sélection par l’évolution.

Sous unités des protéines : polymères linéaires d’acides aminés.

NH2+ COO-

C

R

Il y a 20 sortes différentes d'acides aminés

Liaison peptidique:permet la construction des protéines

Ex. le lysosyme :

129 acides aminés

1er acide aminé (Lysine)

129e acide aminé (Leucine)

Structure primaire de la protéine = ordre dans lequel sont placés les acides aminés.

Les protéines sont des molécules très variées:

On peut imaginer:

3,6 millions de protéines différentes de 10 acides aminés chacune,

1,3 milliards de 15 acides aminés,

15,5 milliards de 25 acides aminés.

Si on assemblait au hasard 129 acides aminés piqués au hasard parmi les 20, il y aurait une chance sur 20129 d'obtenir du lysosyme.

Nucléotides

Structure : Base pyrimidine

purine

+ Sucre pentose (5 C) en cycle

+ gpt phosphate

Fonction : Conservation de l’information biologique => acides

nucléiques => transmission génétique Transport de l’énergie chimique Vecteur des communications cellulaires

cycle azoté