Module 1 Flashcards
Introduction à la biochimie
Les différences entre les cellules eucaryotes et procaryotes
Eucaryotes : noyau, organites, grosses cellules, unicellulaire et pluricellulaire
Procaryotes : pas noyau, petites cellules et unicellulaire
Différences entre les cellules végétales et animales
Cellule végétale :
paroi cellulaire fait en cellulose (procaryote et eucaryote => protection et support mécanique)
Chloroplaste (algues et plantes, eucaryotes, siège photosynthèse)
Cellule animale :
pas de chloroplaste ni cellulose
Rôle de la compartimentation
Donne une plus grande polyvalence à la cellule eucaryote
-> Rend possible d’effectuer différents processus pas nécessairement compatibles de manière simultanée (dans des compartiments différents)
-> Transport des molécules entre les compartiments peut également servir de mécanisme de contrôle
L’origine endosymbiotique de certains organites
Mitochondrie (bact. aérobies) et chloroplaste (bact. photosyntétique)
-> Ils ont leur propre génome qui se réplique de manière autonome.
Ils seraient donc les descendants directs de symbiotes d’origine bactérienne. (invagination de ces bactéries)
Les similarités dans le fonctionnement des cellules vivantes
- Toutes les cellules sont constituées à partir des mêmes molécules
- Toutes les cellules utilisent le même code génétique
- Les sentiers métaboliques centraux (réaction biochimique de base) sont similaires chez tous les organismes
Éléments chimiques constituants les êtres vivants et qu’ont-ils en communs?
CHONPS -> ils sont tous capable de former des liens chimiques stables (covalents)
Carbone
Hydrogène
Oxygène
Azote
Phosphore
Soufre
Les principaux groupements fonctionnels (7)
Hydroxyle
Carbonyle
Carboxyle
Amine
Phosphate
Phosphoryle
Sulfhydrile
Hydroxyle (nom du composé, structure et exemple)
Alcool
R-OH
glucides
Carbonyle (nom du composé, structure et exemple)
Aldéhyde :
H
/
R-C
=0
Glucides (aldoses)
Cétone :
=O
C
/ \
R’ R’’
Glucides (cétoses)
Carboxyle (nom du composé, structure et exemple)
Acide carboxylique
=O
C
/ \
R OH
Acide gras (lipides) et acides aminés
Amine (nom du composé, structure et exemple)
Amine
H
/
R-N
\
H
Primaires : acides aminés
Secondaire : proline
Phosphate (PO4-)
Phosphoryle (PO3-)
(nom du composé, structure et exemple)
PAS DE COMPOSÉ
=O R-O-P-O^-
|
O^-
acides nucléiques
lipides, acides aminés et glucides
Sulfhydrile (nom du composé, structure et exemple)
Thiol
R-SH
1 seul acide aminé : Cystéine
Les 4 classes de biomolécules
Protéines, glucides, acides nucléiques et lipides
Les caractéristiques des liens covalents
(Quoi, but
Mise en commun d’une paire d’électrons entre 2 atomes, lien très stable
Simple, double ou triple
Peut être polaire lorsque 2 atomes avec une grande différence d’électronégativité (ex: H2O)
Liens polaires
Distribution inégale de la charge à l’intérieur des liens covalents (atome beaucoup plus électronégatif que l’autre)
Formation d’une charge partielle sur chaque atome
De quoi dépend la polarité d’une molécule
La polarités des liens covalents et de la géométrie de la molécule
Quels groupements fonctionnels sont fréquemment dans les molécules polaires? (4)
amine
hydroxyle
carbonyle
carboxyle
Différence entre polarité et charge nette
Polarité: distribution inégale des électrons entre 2 atomes
Charge nette : nombre inégaux d’électrons et de protons pour un atome
Quelles sont les interactions non covalentes (4)
- liaisons ioniques
- liaisons hydrogène
- forces de Van der Waals
- interactions hydrophobes
Rôle des interactions non covalentes (importance)
Structure unique d’une macromolécule (déterminer structure):
principalement maintenue par des interactions chimiques faibles
Détermine fonctions des biomolécules
Complémentarité structurale
La base de la Reconnaissance d’une biomolécule par une autre biomolécule (recon. moléculaire)
principe de la clé et serrure
Importance des interactions non covalentes (force faibles, point +, point -)
Forces faibles:
Se forment et se brise constamment
+ : souplesse nécessaire au rx biochimiques
libération rapide des enzymes ou récepteurs
-: responsable de la perte de la structure des biomolécules lors de conditions extrême = dénaturation
cela explique pourquoi la vie persiste que dans des conditions précises
Liaison hydrogène (définition)
Entre 2 groupements polaires
partage partiel d’un H entre 2 atomes électronégatifs
Interaction dipôle-dipôle
Liaisons hydrogène (groupements impliqués- 4)
Amine
Carbonyles
hydroxyles
thiols (sulfhydryles)
*Si l’eau est le solvant, les liens H se font préférablement avec les molécules H2O à cause de la concentration élevée de l’eau
Liaisons ioniques (autres noms et c’est quoi)
Entre 2 groupement chargés
Aussi appelé :
pont salin ou pont-sel
interaction charge-charge
Ion-pairing
Liaisons ioniques (force liaison et impact de l’eau)
La force de la liaison dépend du type de solvant
L’eau diminue l’impact des liaisons ioniques
Forces de van der Waals
Molécules près l’une de l’autre
Attraction (rapprochement des molécules) et répulsion (trop près = répulsion)
Interactions hydrophobes (Clathrate c’est quoi et son impact thermodynamique)
Organisation des molécules d’eau autour de la substance non polaire
la réorganisation des molécules d’eau forme une cage autour des molé. non polaires = CLATHRATE)
Cela ordonne les molécules d’eau et donc, diminue l’entropie = thermodynamiquement défavorable
Interactions hydrophobes
Attraction 2 molécules insolubles dans l’eau
donc il y a
Agrégation des molécules insolubles
= diminution de la surface de contact
= diminution du nombre de molécules d’eau formant les clathrates
= minimiser la diminution d’entropie
Est-ce que les interactions hydrophobes sont des liaisons chimiques?
NON!
Processus d’exclusion des substance non polaires
Aucun liens formés entre solvant et molé. hydrophobes
Interaction et non liaison!!!!
Pourquoi l’eau est-elle un bon solvant PRESQUE universel ?
Pour les substance polaires ou ioniques (mauvais pour non polaires)
polarité
capacité à former des liens H
sa taille
sa constante diélectrique élevée grande capacité thermique
ces caractéristiques permettent à ++++ de molé. à interagir avec l’eau
Solubilité avec les composés ioniques (comment, formation d’une_____)
Taille, constante diélectrique élevée et polarité de l’eau =
capacité à entourer les ions d’un sel par interac. ion-dipôle
Formation d’une sphère d’hydratation
Solubilité avec les substances polaires
(comment, groupements)
Polarité eau
créer liaison hydrogène
Les groupements amines, hydroxyle, carbonyle et carboxyles peuvent former des liens H avec l’eau
Pourquoi la glace est-elle moins dense que l’eau ?
Sous forme de glace, chaque molécule forme 4 liens linéaire (lien + fort) tandis que l’eau liquide forme entre 3-4 liens, dont 50% sont non linéaires.
Ainsi, les molécules de glace de sont pas libres de se rapprocher les une des autres et il y a plus d’espace entre elles.
Conclusion, la glace a un plus gros volume que l’eau liquide pour une même masse.
En quoi la capacité thermique de l’Eau (quantité d’énergie requise pour augmenter de 1°C la température d’un gramme d’une substance) est-elle particulière ?
Si on la compare avec celle de d’autres molécules semblables, on constate qu’elle est plus élevée.
Cela permet de minimiser l’influence d’une fluctuation de température externe.
(ex: quand on transpire la sueur devra absorber beaucoup de chaleur avant de s’évaporer)
Comment les propriétés physico-chimiques de l’eau expliquent-elles son importance biologique ?
La stabilité thermique :
minimise l’influence des variations de température et explique l’efficacité de la transpiration
La densité de la glace:
a permise le développement des espèces aquatiques en climat froid
Polarité (eau pas solvant universel):
a permis la formation des membranes biologiques
Protéine : Les noms des biomolécules simples et des macromolécules, les structures générales et les liens des résidus
Biomolécule simple : acide aminés
Macro : peptides, polypeptides et protéines
Structure : groupement amine et carboxyle
Liens : peptidique (lien amide)
Glucides : Les noms des biomolécules simples et des macromolécules, les structures générales et les liens des résidus
Simple : Monosaccharides
Macro: Polysaccharides
Structure: Groupements Hydroxyle Carbonyle
Lien: Glycosidique (lien éther)
Acide nucléique : Les noms des biomolécules simples et des macromolécules, les structures générales et les liens des résidus
Simple : Nucléotides
Macro : Acides nucléiques, polynucléotides, ADN et ARN.
Structure : Monosaccharide Base azotée Groupement phosphate
Liens : Phosphodiester
Lipides : Les noms des biomolécules simples et des macromolécules, les structures générales et les liens des résidus
Simple: acide gras
Macro : lipides
Structure: Chaîne hydrocarbonée Groupement carboxyle
lien : Ester
Les facteurs favorisant la solubilité d’un composé
Taille: ↑ de la taille de la molécule = ↓ de sa solubilité
Nombre d’interactions du composé avec le solvant : ↑ du nombre de groupements ioniques ou polaires = ↑ de sa solubilité
Définition hydrophile
Qui est soluble dans l’eau donc molécule ionique ou polaire
Définition hydrophobe
Qui est insoluble dans l’eau
Définition amphipathique
Molécules à la fois hydrophobes et hydrophiles.
Dans l’eau, elles vont former des monocouches, des micelles ou des bicouches lipidiques.
Rôle des agents chaotropiques
Augmenter la solubilité des composés hydrophobes en déstabilisant la cage de molécules d’eau formé autour , la clathrate.
Les structures formées suite à l’ajout de molécules hydrophobes ou amphipathiques dans l’eau
des monocouches,
des micelles: zone hydrophobe qui permet de solubiliser les graisses et les huiles qui s’y retrouvent trappées.
ou bicouches lipidiques : base structurale des membranes (ex. les membranes biologique)
Les avantages et les inconvénients de l’encombrement moléculaire dans le cytosol
+ : Favorise les collisions entre les molécules (donc réactions enzymatiques)
- : Diminue la vitesse de diffusion
Diffusion
Mouvement des molécules de SOLUTÉ dans une solution (+ concentrée vers la moins concentrée)
Osmose
mouvement du SOLVANT à travers une membrane semi-perméable (- concentrée à + concentrée)
Les stratégies utilisées pour contrôler la pression osmotique (on veut la diminuer sinon la cellule éclaterait) (2)
La membrane cellulaire réduit jusqu’à un certain point l’entrée massive de solvant
la cellule conserve les biomolécules sous forme de macromolécules complexes. La pression osmotique dépend de la concentration molaire du soluté et non de sa taille.
Définition pression osmotique
pression requise pour empêcher l’entrée (le flux) d’un solvant
pourquoi la tendance de l’eau, bien que faible, à former des ions, est importante.
Les ions H30+ et 0H- ainsi formés sont des réactifs clés dans plusieurs réactions biochimiques.
Quel est la constante ionique de l’eau
Kw = 10^-14 M^2
Kw = [H+][OH-]
Le lien entre les concentrations des H+ et OH-
Ils sont liés réciproquement. Lorsqu’on ajout des H+ la concentration de OH- diminue. et vice versa
L’équation permettant le calcul du pH
pH = - log [H+]
Formule du pH?
pH = −log[H+]
[H+]=10^-pH
Qu’est-ce qu’un groupement fonctionnel?
Regroupement d’atomes à l’intérieur d’une molécule qui forme la partie réactive de cette molécule. Ceux-ci déterminent les propriétés particulières d’une biomolécule comme sa réactivité chimique, sa solubilité, son odeur et son degré d’absorption de la lumière.
Comment se nomme les liaisons formées entre deux groupements fonctionnels portant des charges nettes opposées?
liaison ionique
Les molécules de détergents se dissolvent dans l’eau en formant des __________
micelles
Qu’est-ce qui se forme autour d’une molécule hydrophobe vs hydrophile
hydrophobe: Clathrate
hydrophile: sphère hydratation
Qui a une membrane cellulaire
Eucaryotes et procaryotes
Qui a un nucléoide?
procaryotes
Qui a un chloroplaste
certains eucaryotes
Qui a une membrane externe
certains procaryotes
qui a une paroi cellulaire
procaryotes et certains eucaryotes
qui a un noyau
eucaryotes
