1. Introduction à la biochimie Flashcards
Définition biochimie
Science qui étudie les molécules et les réactions chimiques de la vie. (Pont entre chimie et bio, voc chimie pour expliquer logique des phénomènes biologiques)
Biomolécules/molécules biologiques
Molécules organiques donc qui contiennent atomes de carbone et d’hydrogène + différents groupements fonctionnels
Définition vitalisme
Doctrine croyant en la nécessité d’une force vitale pour produire des biomolécules
Découverte de Friedrich Wohler 1828
Synthèse d’une molécule biologique (urée) à partir d’un composé inorganique (cyanate d’ammonium) - fin du vitalisme
Découverte de Buchner et Fisher 1897
Les enzymes (pas cellules vivantes) sont des catalyseurs des réactions chimiques du vivant - (presque toujours des protéines). Accélèrent vitesse jusqu'à 10 à la 20 fois et rendent plus efficaces Buchner = fermentation glucose Fisher = hydrolyse sucrose
Principale différence entre réactions biochimiques et chimie organique
les enzymes des réactions biochimiques
Découverte de Fischer
Mécanisme clé-serrure: les enzymes augmentent la spécificité des réactions. La complémentarité des surfaces entre une enzyme et son substrat est à la base de la spécificité biologique et de la reconnaissance moléculaire
Découverte Avery, MacLeod et McCarty 1944
ADN = matériel génétique grâce à l’expérience de conjugaison bactérienne
Découverte Kendrew et Perutz (1950-1960)
Structure des protéines
Découverte Watson et Crick 1953
Structure de l’ADN
Dogme central de la biologie moléculaire
ADN vers ARN vers Protéine : info génétique codée par l’ADN, flux d’informations unidirectionnel
Éléments chimiques qui représentent à eux seuls 97% des éléments retrouvés dans le vivant
CHNOPS: carbone, hydrogène, azote, oxygène, phosphore, soufre. Ils ont la capacité de former des liens stables donc des liens covalents. (Premières molécules formées par agencement sont des molécules inorganiques simples comme H2O, CO2, NH4+, NO3- et N2)
Stabilité des liens covalents
Atomes plus légers ont cette capacité (force des liens covalents est inversement proportionnelle à la taille des atomes impliqués)
5 ions essentiels pour les espèces vivantes
Na+, K+, Ca2+, Mg2+ et Cl-
Importance du carbone
propriété unique de former un nombre presque infini de composés à cause de sa capacité d’établir jusqu’à 4 liaisons covalentes, y compris liaisons simples, doubles, triples (avec d’autres éléments ou d’autres atomes de carbone). Formation très longues chaînes possible à cause de C-C. Grande versatilité du carbone permet formation de molécules linéaires, ramifiées ou cycliques
Importance des groupements fonctionnels
Ils forment les parties réactives des molécules. Chimie org et donc biochimie sont basées sur comportement des groups fonc. Regroupements d’atomes qui déterminent les propriétés d’une molécule - réactivité chimique, solubilité, odeur, absorption lumière.
4 grandes classes biomolécules (niveau des macromolécules et les biomolécules simples (2e niveau) qui les composent)
- Protéines (acides aminés)
- Lipides (acides gras)
- Glucides (monosaccharides)
- Acides nucléiques (nucléotides)
- *Biomolécules simples = monomères/unités de construction pour formation macromolécules plus complexes)
Structure des protéines
Groupements amine et carboxyle (lien peptidique entre les résidus donc lien amide)
Structure des lipides
Groupement carboxyle et chaîne hydrocarbonée (lien ester entre les résidus). (Seuls polymères non formés seulement d’un type de biomolécules simples.) Les membranes sont principalement formées de lipides… Les membranes forment une barrière sélective entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule. Elles sont aussi responsables de la force et de la forme de la cellule. Elle contiennent des récepteurs pour répondre aux stimuli externes.
Structure des glucides
Groupements hydroxyle et carbonyle (lien glycosidique ou éther entre les résidus)
Structure des acides nucléiques
Groupement phosphate, monosaccharide et base azotée (lien phosphodiester entre les résidus)
Organisation hiérarchique du vivant (ordre croissant)
1-Atomes 2-Molécules inorganiques 3-Biomolécules simples 4-Macromolécules 5-Complexes supramoléculaires (différentes associations de macromolécules ayant un rôle particulier dans la cellule) 6-Organites 7-Cellule (unité fondamentale de la vie) 8-Tissu 9-Organe 10-Système 11-Organisme
Principales structures de la cellule
- Membrane cellulaire/plasmique: contrôle du transport des substances chimiques entre intérieur extérieur
- Cytoplasme: contenu intracellulaire excluant le noyau
- Cytosol: partie aqueuse du cytoplasme ne comprenant aucun organite (très concentré pour favoriser rencontre entre réactifs et enzymes = encombrement moléculaire) mélange très organisé
- (Organites: compartiments intracellulaires séparés du reste de la cellule- PAS dans procaryotes)
Nommer les 2 empires du vivant, 3 domaines et 5 règnes
1- Procaryotes : eubactéries/bactéries + archaeabactéries : Monera
2- Eucaryota : Eukarya : Protista + Fungi + Plantae + Animalia
Description cellule procaryote (comme E.coli bactérie la mieux étudiée) et principales composantes
Organismes vivants les plus abondants sur Terre, petites cellules, pas de noyau ni autres organites, unicellulaires.
Principales composantes:
-Paroi cellulaire = support mécanique
-Membrane cellulaire = barrière physique sélective
-Nucléoïde = région ou est concentré chromosome
-Ribosome = synthèse des protéines
-(Membrane externe = support mécanique seulement présente chez les bactéries à Gram négatif)
Description cellule eucaryote et principales composantes
Organismes unicellulaires ou pluricellulaires, grosses cellules, membrane cellulaire, noyau (stockage info génétique), réticulum endoplasmique (synthèse des prot non cytosoliques et lipides), appareil de Golgi (modification, transport et sécrétion des produits cellulaires), ribosome (synthèse des protéines), mitochondrie (usine énergétique de la cellule), lysosome (réservoir enzymes de dégradation), peroxysome (réservoir enzymes d’oxydation), vacuole (stockage de nutriments ou de déchets métaboliques), cytosquelette (responsable forme et mouvement cellule)
Différence entre cellules animales et végétales (eucaryotes)
Cellules végétales ont chloroplastes (sièges photosynthèse) et paroi cellulaire (protection contre bris mécanique) constituée de cellulose
Caractéristique spéciale des mitochondries et chloroplastes
Ils contiennent leur propre génome qui se réplique de manière autonome. Cela a mené à la théorie de l’endosymbiose = chloro et mito seraient descendants directs de symbiotes d’origine bactérienne
Différences entre procaryotes et eucaryotes
- Présence noyau et autres organites
- Grosseur des cellules
- Unicellulaires VS unicell et pluri
Ressemblances entre procaryotes et eucaryotes
Membrane cellulaire, cytoplasme, cytosol, ribosomes ***Les cellules vivantes utilisent toutes les mêmes biomolécules, les mêmes sentiers métaboliques et le même code génétique
3 caractéristiques qui supportent hypothèse que tous les êtres vivants possèdent un ancêtre commun
- Mêmes composés de base (4 classes biomolécules)
- Mêmes réactions chimiques de base
- Même code génétique
