Questions d'examen Flashcards
Décrire les principales classes de composés organiques et inorganiques dans la cellule
Composé organiques:
Contiennent principalement du carbone et de l’hydrogène et sont essentiels à la structure et au fonctionnement des cellules.
Glucides (sucres) : Sources d’énergie et constituants structuraux (ex. glucose, amidon, glycogène, cellulose).
Lipides (graisses, huiles, phospholipides, stéroïdes) : Réserves d’énergie, composants des membranes cellulaires, hormones.
Protéines : Constituées d’acides aminés, elles jouent un rôle structurel (collagène, kératine), enzymatique (catalyse des réactions biochimiques), et fonctionnel (transport, immunité).
Acides nucléiques (ADN, ARN) : Supportent l’information génétique et interviennent dans la synthèse des protéines.
Composé inorganiques:
ne contiennent généralement pas de carbone (sauf exceptions comme le dioxyde de carbone).
Eau (H₂O) : Solvant universel, essentiel aux réactions biochimiques et au maintien de l’homéostasie.
Sels minéraux (ions Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Cl⁻, etc.) : Maintiennent l’équilibre ionique, participent aux réactions enzymatiques et à la transmission nerveuse.
Gaz (O₂, CO₂) : Oxygène utilisé pour la respiration cellulaire, dioxyde de carbone produit comme déchet métabolique.
Ces classes de composés interagissent pour assurer le bon fonctionnement des cellules et des organismes vivants.
Les niveaux d’organisation structurale de la matière vivante et le phénomène d’émergence
Atome : Unité fondamentale de la matière (ex. carbone, oxygène, hydrogène).
Molécule : Association d’atomes (ex. eau, ADN, protéines).
Organite : Compartiment intracellulaire assurant une fonction spécifique (ex. noyau, mitochondrie, ribosome).
Cellule : Unité de base du vivant, capable d’accomplir les fonctions essentielles à la vie (ex. neurone, globule rouge).
L’émergence désigne l’apparition de nouvelles propriétés à chaque niveau d’organisation qui ne sont pas présentes aux niveaux inférieurs.
🔹 Exemples d’émergence :
Une cellule vivante possède des propriétés (métabolisme, reproduction) que les molécules qui la composent n’ont pas individuellement.
- Décrire les 3 caractéristiques que possèdent les organismes vivants.
1) Le métabolisme: La capacité d’assimiler l’énergie et de l’utiliser pour effectuer un travail. EX:
Glucides : source d’énergie
Protéines: Pour accélérer les réactions chimiques du métabolisme
2) L’héritabilité: la capacité de stocker l’information génétique et de la reproduire. EX:
ADN: Information génétique, c’est un vecteur et un constructeur de l’info génétique
3) La régulation: La capacité de maintenir un environnement interne différent de l’environnement externe. EX: Lipides: délimitent les cellules
- Décrire l’eau et son importance (ses propriétés) au sein du vivant.
2 caractéristiques importantes:
Excellent solvant:
L’eau est attiré par toute substance porteuse de charges électriques, ions ou molécules polaires. On dit de ses substances qu’elles sont hydrophiles.
Alors qu’en présence de molécules non chargées ou non polaires, les molécules d’eau les excluent et se regroupent de manière à former le plus de liaisons hydrogènes entre elles= substances hydrophobes.
Une molécule qui possède les deux est amphiphile (à la fois hydrophobe et hydrophile) quand elles se regroupent, elles forment des micelles délimité par une double couche.
Cohésion et adhésion:
Les molécules d’eau s’attirent mutuellement grâce aux liaisons hydrogènes qui les unies = cohésion. D’autres matières peuvent aussi attirer les molécules d’eau= Adhésion
En conséquence, il y a de la tension superficielle: nom donné à la cohésion des molécules en surface.
- Identifier les types de liaisons intramoléculaires (covalentes polaire) et liaisons intermoléculaires (ponts H) en lien notamment avec la molécule d’eau.
Liaisons covalentes polaire:
Deux atomes partagent une ou plusieurs paires d’électrons. Liaison polaire= lorsque atome plus électronégatif (capacité à attirer les électrons) que l’autre, électrons passent alors plus de temps près de lui, il devient chargé négativement La liaison est dites non polaire lorsque les atomes de la molécule exercent la même attraction sur les électrons.
Les reconnaître dans un dessin: asymétrique/ doubles liaisons= polaire
Liaisons hydrogènes:
Est une faible force d’attraction entre un atome d’hydrogène légèrement positif, car déjà lié par covalence à un atome électronégatif et un autre atome légèrement négatif d’une autre molécule.
Expliquer l’importance biologique des macromolécules selon leurs structures et leurs interactions et leurs fonctions
LA PROTÉINE
Protéine:
Indispensables à la vie
Le + abondant dans la cellule
Peuvent prendre différentes formes
Se retrouve dans la membrane ou dans le cytosol
Monomère des protéines= l’acide aminé. Pour unir les acides aminés, il faut une réaction de déshydratation. Lien entre groupement acide OH et atome d’hydrogène= liaison peptidique.
L’union de plusieurs acides aminés= polypeptide.
On appelle la séquence linéaire d’acides aminés de la protéines sa structure primaire.
Protéine prend naturellement une forme tridimensionnelle découlant de diverses interactions entres les groupements R des acides aminés.
DONC:
1. structure primaire: enchainement des acides aminés
2. Repliement du polypeptide selon les propriétés des acides aminés
3. Forme tridimensionnelle (hydrophile sur la surface, hydrophobe à l’intérieur)
Rôles:
1. Transport vésiculaire: concerne le mouvement de substances à l’intérieur de la cellule ou entre différentes cellules via des vésicules (comme l’endocytose et l’exocytose), où des substances sont entourées d’une membrane lipidique et transportées à travers ou hors de la cellule.
- Transport membranaire: processus comme la diffusion, l’osmose, le transport actif ou passif, et le transport par des protéines de transport (ex. canaux ioniques, pompes ioniques).
- Structure: Forment la structure des cellules et des tissus
- Récepteur:
Les récepteurs sont des protéines situées soit à la surface des cellules (récepteurs membranaires) soit à l’intérieur de la cellule (récepteurs intracellulaires). Leur rôle principal est de recevoir et de répondre à des signaux externes ou internes, permettant à la cellule de répondre aux changements de son environnement. - Enzyme: agir comme catalyseurs dans la plupart des réactions biochimiques en remplissant la fonction d’enzyme. Catalyseur: modifie la vitesse d’une réaction chimique mais, qui se trouve inchangée à la fin de la réaction. Sur l’enzyme se trouve une région nommé site actif ou les molécules qu’y s’y rattachent s’appellent les substrats. Une fois le substrat en place les réactions sont accélérées et les produits sont formés. Série d’enzymes= voie métabolique.
Dénaturation: protéine peut perdre sa forme si le milieux se modifie par changement de pH ou de température. = dénaturation, la protéine devient non-fonctionnelle.
Expliquer l’importance biologique des macromolécules selon leurs structures et leurs interactions et leurs fonctions
LES LIPIDES
Les lipides ne sont pas des polymères et donc, ne sont pas constitués de centaine ou plus de d’unités de base identiques.
Insolubles dans l’eau
Les phospholipides:
Constitué de deux partie, une tête d’un glycérol de groupement phosphate hydrophile/ polaire et de deux bras d’acides gras hydrophobes/ non polaire.
Donc, AMPHIPHILES et Forment des micelles ou bicouches (sphérique contient de l’eau)
Les phospholipids= principal constituant des membranes cellulaires.
acide gras= longues chaine de carbones et d’hydrogènes. SATURÉ (chaque carbone est lié a deux hydrogènes)(solide à T pièce) OU INSATURÉ (présence d’une ou de plusieurs doubles liaisons entre les carbones qui plie légèrement l’acide gras)(pas solide à T pièce).
La cellule assemble ses phospholipides à partir des glycérols et d’acides gras qu’elle puise dans le sang.
Alors, la membrane cellulaire est composé de protéines et de phospholipides.
Le cholestérol:
Type de stéroïdes, des lipides composés de quatre cycles d’hydrocarbures. Il est dispersé dans la région hydrophobe de la membrane. AGIT COMME TAMPON THERMIQUE sur la fluidité en la diminuant à haute température mais en empêchant aussi la solidification à basse température.
Expliquer l’importance biologique des macromolécules selon leurs structures et leurs interactions et leurs fonctions
LES GLUCIDES
Monomère des glucides: MONOSACCHARIDE ex: glucose/ fructose
Elles sont la principale source d’énergie des cellules. Au cours de la respiration cellulaire et de la fermentation, les cellules utilisent l’énergie chimique emmagasinée dans la molécule de glucose.
Deux monomères peuvent s’unir pour former des disaccharides.
Polysaccharides: longs polymères formés de centaines voire de milliers, de monosaccharides= sucres complexes. Remplissent des fonctions de réserve de sucres ou de structure.
Dans la membrane cellulaire, les polysaccarides s’unissent à des phospholipides pour former des glycolipides. Ou a des protéines pour former des glycoprotéines. Les deux agissent comme un étiquetage cellulaire, reconnaissance cellulaire.
Expliquer l’importance biologique des macromolécules selon leurs structures et leurs interactions et leurs fonctions
LES ACIDES NUCLÉIQUES
Composé de CARBONE, D’HYDROGÈNE, D’OXYGÈNE, D’AZOTE ET DE PHOSPHORE
Monomère: Nucléotide composé de 3 groupements: Un sucre, un groupement phosphate et une base azotée.
Nucléotides s’unissent pour former deus types de POLYMÈRES: L’ADN et l’ARN.
Différences entres les deux: brins, bases azotés et sucres
Rôles:
ADN contient gènes, dicte la structure primaire des protéines
ARN constitue principalement une copie de l’information
Quel est l’effet d’une hausse de T sur la fluidité de la membrane ?
Hausse: augmente le mouvement alors, plus fluide, plus d’espace
Baisse: moins de mouvement alors, moins fluide.
- Définir les concepts suivants : monomère, polymère.
Monomère : Unité de base, petite molécule qui peut être liée pour former un polymère.
Polymère : Macromolécule composée de monomères liés entre eux.
- Expliquer ce que sont des réactions de synthèse par déshydratation et d’hydrolyse, puis les associer à des exemples.
La réaction de synthèse par déshydratation (ou réaction de condensation) est un processus où deux molécules se lient ensemble pour former une molécule plus grande, tout en libérant une molécule d’eau.
EX: Formation des protéines : Lors de la formation d’une chaîne de peptides, un acide aminé se lie à un autre acide aminé via une liaison peptidique, et une molécule d’eau est libérée. Cette réaction est une déshydratation.
La réaction d’hydrolyse est le processus inverse de la synthèse par déshydratation. Elle consiste à ajouter de l’eau à une molécule pour la décomposer en deux ou plusieurs parties plus petites.
EX: Dégradation des protéines : Lors de la digestion des protéines, une enzyme ajoute de l’eau à une liaison peptidique, décomposant ainsi la chaîne peptidique en acides aminés.
- Définir les caractéristiques de l’ATP, ainsi que sa fonction.
L’ATP est un dérivé d’un acide nucléique, utilisée principalement pour le stockage et le transfert d’énergie dans les cellules. Il est renouvelé par respiration cellulaire.
Décrire l’organisation structurale et fonctionnelle des cellules
- Distinguer la cellule eucaryote de la cellule procaryote.
- Chez la cellule eucaryote : sa composition en organites, son organisation et le fonctionnement des organites impliqués dans la synthèse des protéines.
- Décrire les fonctions des principaux organites de la cellule et les mettre en relation (noyau, ribosomes, réticulum endoplasmique rugueux et du complexe golgien).
Expliquer les fonctions des membranes biologiques à partir de leurs constituants
o Structure et fonction d’une membrane
- Décrire la composition de la membrane plasmique, ses fonctions et ses propriétés.
- Nommer les différents types de transport membranaire (fonction, source d’énergie nécessaire ou non) et donner des exemples de molécules utilisant chaque type de transport.
Expliquer certains processus par lesquels les cellules transforment et utilisent l’énergie
o Le métabolisme (notions générales de l’énergie, les intermédiaires énergétiques, les enzymes)
- Notions de voie métabolique, voie anabolisme et voie catabolisme (synthèse par déshydratation ou condensation et hydrolyse), fermentation et respiration cellulaire et importance des réactions d’oxydoréduction dans le métabolisme cellulaire.
- Rôle central de l’ATP et son cycle.
