Reneo 3 Flashcards

Question

A quoi correspond alpha

Answer 1

Alpha lorsque le OH est en bas.

Answer 2

Bêta lorsque le OH est en haut.

Answer 3

La liaison osidique c’est la réaction entre un OH hémiacétal et le OH alcool présent sur une autre molécule. Si cet OH alcool, avec lequel le OH hémiacétal est capable de réagir, appartient à un autre glucide—> formation de la liaison osidique et donc l’union de deux glucides.

Answer 4

Les osides se définissent par le fait que leur hydrolyse libère au moins 2 molécules d'oses identiques ou différents.

Answer 5

Les oses ou dérivés d’oses sont liés entre eux par une liaison covalente qui est la liaison osidique.

Answer 6

Disaccharides = 2 oses : Maltose, Lactose, Saccharose ♦ Oligosides = oligosaccharides : constitués de 3 à 10 oses.. ♦ Polyosides = polysaccharides : polymères constitués de plus de 10 monosaccharides : amidon, glycogène, cellulose ♦ Homopolyosides : constitués d’un seul type d’ose → leur hydrolyse ne donne qu’un seul ose ♦ Hétéropolyosides : constitués de plusieurs oses différents →leur hydrolyse donne un mélange d’oses ou de dérivés d’oses

Answer 7

3 a 10 oses

Answer 8

Polyosides = polysaccharides : polymères constitués de plus de 10 monosaccharides : amidon, glycogène, cellulose

Answer 9

constitués d’un seul type d’ose → leur hydrolyse ne donne qu’un seul ose

Answer 10

♦ Hétéropolyosides : constitués de plusieurs oses différents →leur hydrolyse donne un mélange d’oses ou de dérivés d’oses

Answer 11

♦ Elle s’établit entre la fonction hémiacétal d’un ose et la fonction hémiacétal ou alcool d’un autre ose. ♦ L’ato

Answer 12

Elle s’établit entre la fonction hémiacétal d’un ose et une fonction amine d’un dérivé d’ose. L’atome intermédiaire entre les 2 oses est alors un atome d’azote.

Answer 13

x : L’alpha-D-Glucopyranosyl-1-6-D-glucopyranose est constitué de 2 molécules de glucose. ♦ C’est donc un homo-disaccharides → homo car il est constitué du même ose : le glucose → disaccharides car il possède 2 glucoses

Answer 14

Lorsqu’un ose engage son groupement hémiacétalique dans une liaison osidique,son anomérie est fixée. Cela veut dire plus de basculement entre alpha et beta

Answer 15

L’ose en question perd alors son caractère réducteur : on ajoute alors le suffixe “-osyl” Ex : Le 1er ose de l’alpha-D-Glucopyranosyl-1-6-D-Glucopyranose engage son groupement hémiacétalique (réducteur) dans la liaison osidique.

Answer 16

Les enzymes prennent le nom d’osidases ou de glycosidases. Leur nom provient du nom de l’ose qui engage son carbone anomérique dans l'osidique. x : c’est une alpha glucosidase qui hydrolyse l’alpha D-Glucopyranosyl-1-6 D-Glucopyranose puisque c’est le glucose qui engage son groupement hémiacétalique ici.

Answer 17

♦ Le maltose est issu de la réunion de 2 glucoses (c’est donc un homo-disaccharide) ♦ Le maltose a un pouvoir réducteur car le groupe hydroxyle du deuxième ose est libre (entouré en rouge)—> sa nomenclature se termine donc par “ose” . ♦S’il n’y avait pas de OH hémiacétal libre (engagé dans une liaison),sa nomenclature se serait terminée par “oside” ♦ Règle de nomenclature : ici nous avons : 1) Anomérie du 1er sucre 2) Série du 1er sucre 3) Nom – OSYL 4) Position des C engagés dans la liaison 5) Anomérie du 2ème sucre 6) Série du 2ème sucre 7) Nom du 2ème sucre avec terminaison OSE si OH hémiacétal libre sinon OSIDE si OH hémiacétal non libre.

Answer 18

Il est constitué d’α-D-glucopyranose et de β-D-fructofuranose.

Answer 19

● Il correspond à l’alpha-D-Glucopyranosyl-1,2-β-D-Fructofuranoside ● Il peut aussi s'appeler le β-D-fructofuranosyl-2,1- α-D-glucopyranoside. ● La liaison osidique peut être β1-2 ou ɑ1-2.

Answer 20

♦ Les 2 oses engageant leur fonction réductrice, le saccharose n’est pas réducteur. ♦ Le saccharose correspond au “sucre” alimentaire. (fructose beaucoup plus sucré que le glucose). ♦ Il est d’origine végétale : taux variable selon les aliments.

Answer 21

C’est un hétérodisaccharide car on retrouve un galactose lié à un glucose. Rappel : le galactose est l’épimère en C4 du glucose. ● La liaison entre les 2 est de type 1-4 car le glucose est dans son anomérie bêta, il possède un pouvoir réducteur car il a l’hydroxyle hémiacétal du glucose libre, sa terminaison est donc en ose.

Answer 22

Ce sont 2 molécules de glucose liées qui sont en anomérie alpha. ♦ Il ne possède pas de pouvoir réducteur.

Answer 23

En homo-polysaccharides quand il y a un seul type de glucide qui est lié et polymérisé. o En hétéro-polysaccharides lorsqu’il y a plusieurs unités glucidiques différentes qui sont liées, elles peuvent être ramifiées ou linéaires.

Answer 24

♦ Les polysaccharides ont plutôt un rôle structurel dans les cellules et les tissus, en effet ces derniers sont chargés d’assurer l’organisation et la stabilité du tissu.

Answer 25

Les ramifications sont dues au fait que les glucides portent plusieurs OH (alcool/hydroxyle) sur lequel peuvent s’attacher d’autres OH hémiacétal venant de la part d’autres glucides.

Answer 26

Il faut savoir que les glucides sont les seuls polymères biochimiques à être ramifiés (leur structure peut être complexe). Les protéines, les acides nucléiques et les lipides ne le sont pas.

Answer 27

’amidon est un polymère de glucose dans les végétaux, constitué de l’amylose (linéaire) et de l’amylopectine (ramifié).

Answer 28

L’amidon est un homopolyoside réducteur car il y a une extrémité ou il y a un OH hémiacétal libre, c’est donc une extrémité réductrice.

Answer 29

L’autre extrémité se nomme l’extrémité non réductrice car la chaîne se termine avec le carbone qui porte le OH alcool en position 4 et n’a pas de pouvoir réducteur .

Answer 30

es trafics intracellulaires peuvent s’effectuer de plusieurs manières, mais il y en a deux principales : soit via des systèmes vésiculaires qui permettent à des molécules de passer d’un organite à un autre, soit via des molécules qui traversent directement le cytoplasme (ou le cytosol), à l’aide ou non du cytosquelette.

Answer 31

Hyaoloplasme

Answer 32

Le cytosol/hyaloplasme correspond à la phase liquide, translucide où baignent les organites mais aussi de nombreuses autres petites molécules.

Answer 33

Le cytosquelette permet le maintien de la forme de la cellule. Il va également servir de transport à l’intérieur des cellules et de système d’ancrage.

Answer 34

éfinition technique : Fraction liquide du cytoplasme, obtenue après centrifugation et élimination des organites.

Answer 35

Lorsqu’on centrifuge un broyat de cellules, le surnageant qui reste à la fin correspond au cytosol.

Answer 36

o À 85% d’eau o D'acides aminés, d’acides gras, glycérol et des sucres issus de la digestion de molécules plus volumineuses qui ont potentiellement été fabriquées ou endocytées. o D’ions (Sodium Na+ en moindre quantité, Potassium K+ en grande quantité, Cl- , Mg2+, Ca2+) o De Gaz dissous tels que O2 et CO2 o D’inclusions lipidiques, de glycogène (molécules plus volumineuses que les précédentes citées) qui permettent le stockage des sucres et des lipides (par la suite, leur dégradation permettra de fournir de l’énergie à la cellule). Le glycogène est la principale forme de stockage des sucres chez les animaux contrairement aux plantes pour lesquelles c’est l’amidon) o D'enzymes en très grand nombre (plusieurs milliers qui vont faciliter les réactions biochimiques comme les ribosomes), d’acides nucléiques et des nucléotides (ARNm ou ARNr). Les ribosomes sont des particules ribonucléoprotéiques (= RNP), et associées à des ARNm, ils forment des polysomes qui sont des lieux de synthèse des protéines. o De protéines du cytosquelette qui sont un des constituants majeurs, organisés en structure macromoléculaire.

Answer 37

Ces différentes molécules sont entrées dans les cellules par des mécanismes d’endocytose ou à l’aide de transporteurs.

Answer 38

elon les interactions des protéines (fibreuses ou globulaires) à l’intérieur du cytosol, la consistance du cytosol peut être +/- visqueux. Lorsque les interactions sont fortes, on aura un cytosol qui va être plutôt visqueux (Consistance d’un gel) et inversement lorsque les interactions sont faibles, le cytosol va être plutôt fluide. La viscosité étant basée sur des interactions, elle peut donc changer rapidement en fonction des cellules . o Cette modification de consistance du cytosol entre forme gel et fluide est à l’origine de mouvements de certains organites.

Answer 39

Carrefour métabolique nombreuse réactions métabolique commence dans le cytosol et se poursuivent dans d’autre compartiment Le métabolisme du glucose et productions d’énergie La synthèse la modifications l’adressage et la degradations des protéines

Answer 40

De la totalité de ses propres protéines (enzymes, constituants du cytosquelette qui sont destinés à rester dans le cytosol) o De la majorité des protéines mitochondriales (protéines fonctionnelles et structurelles) o De la totalité des protéines contenues dans le nucléoplasme o Des protéines extrinsèques de la membrane plasmique (celles sur la face cytosolique) o Des protéines G (capable d'hydrolyser le GTP)

Answer 41

Le début de la synthèse de TOUTES les protéines se fait dans le cytosol.

Answer 42

our la traduction on utilise le code génétique (créé dans les années 60) = dictionnaire des AA (acides aminés) : o Dans un ARNm, la seule partie variable est la base (le ribose (sucre) et le phosphate sont identiques), ainsi, seules les bases sont impliquées dans le code génétique. o On dénombre 4 bases pour 20 acides aminés différents o Un code à trois lettres avec 4 lettres différentes (U,C,A,G) permet de coder l’ensemble des acides aminés (43= 64 possibilités : ce qui est suffisant pour coder les 20 AA. Mais pour un code à 2 lettres, on aurait 42 =16 insuffisant). On parle donc de codon (ou triplet). o Il existe un codon initiateur : AUG = Méthionine (la traduction commence uniquement par ce codon) o Il existe trois codons dits « STOP » ou « non-sens » : UAA, UAG et UGA. Ces derniers ne codent pas pour des acides aminés mais servent à arrêter la synthèse de la chaine polypeptidique. o Mis à part la méthionine et le tryptophane codés par un seul codon, tous les acides aminés sont codés par deux codons ou plus.

Answer 43

Le code génétique possède 3 propriétés : o Universel : il est identique pour TOUS les organismes vivants (animaux, plantes, bactéries, virus).(même si récemment on a observé des déviations dans la mitochondrie et certains organismes unicellulaires) o Dégénéré : un même AA peut être codé par plusieurs codons. Remarque : dans la plupart des cas, c’est la troisième base qui diffère. o Non chevauchant : l’ ARNm est lu codon par codon, triplet par triplet du point de départ au point de terminaison. Attention à ne pas confondre avec les gènes chevauchants !

Answer 44

Ils sont responsables de cette traduction : o Ces derniers vont recevoir divers éléments nécessaires à la traduction dont les ARNt (qui vont apporter les AA) et l’ ARNm (= est l’information qui sera à traduire). o Composé de 2 unités : la petite sous-unité et la grande sous- unité qui elle contient l’enzyme capable d’accrocher successivement un AA à la chaîne polypeptidique en cours d’élaboration : c’est la peptidyl transférase.

Answer 45

Une chaîne peptidique est constituée d’une succession d’acides aminés liés par des liaisons amide (= liaison CONH). ♦ Une liaison peptidique est la formation d’une liaison amide entre l’extrémité COOH d’un premier AA avec l’extrémité NH2 de l’acide aminé suivant. ♦ L’ordre des AA dans cette chaîne est défini par la séquence de l’ ARNm via l’information contenue dans cette séquence. ♦ A chaque liaison amide formée on aura l’élimination d’une molécule d’eau.

Answer 46

La traduction s’effectue en 3 étapes : o Initiation : assemblage du ribosome sur l’ ARNm. o Élongation : accrochage des acides aminés les uns aux autres via des cycles répétés de délivrance d’ AAs et de formation de la liaison peptidique. C’est aussi lié à des mouvements le long de l’ ARNm par des mécanismes de translocation. o Terminaison : libération de la chaine polypeptidique. ♦ Les mécanismes généraux sont identiques mais il peut exister des différences entre les eucaryotes et procaryotes surtout au niveau des facteurs d’initiation, d’élongation et de terminaison.

Answer 47

ctivation de l’amino-acyl : Avant l’initiation, il y a l’activation du premier AA qui est la Méthionine. o L’ AA (Met) est activé par accrochage sur un ARNt dit initiateur grâce àune enzyme : l’amino-acyl ARNt synthétase qui couple l’ AA à son ARNt. o L’amino-acyl ARNt synthétase (ARNt initiateur) transforme l’amino-acyl(via de l’ ATP) en amino-acyl-AMP (avec libération de 2 pyrophosphates). o Puis, par rupture de la liaison, l’enzyme transfère l’amino- acyl- AMP surl’ ARNt. On obtient ainsi un acide aminé lié à un ARNt : l’amino- acyl-ARNt, en 3’ (c’est un phénomène orienté)

Answer 48

Au début, les deux sous-unités du ribosome sont dissociées : o 4 à 6 facteurs d’initiation (dont eIF4f, eIF4a et eIF4b) et une hélicase (enzyme ATP-dépendant) vont s’associer au niveau de la coiffe située à l’extrémité 5’ de l’ ARNm (extrémité où commence la lecture). o Ils sont ensuite rejoints par la petite sous-unité associée à d’autres facteurs d’initiation : eIF2A + GTP + MET-ARNt o Cet ensemble va se placer sur le site P (= site peptidyl de la sous- unité)

Answer 49

Cet ensemble va commencer la lecture de l’ ARNm via une hélicase (elle nécessite de l’énergie sous forme d’hydrolyse de l’ ATP). o Lorsque ce complexe rencontre un codon AUG (codon d’initiation), le facteur eIF2A hydrolyse le GTP auquel il est lié, entraînant la dissociation des facteurs d’initiation. o Cette dissociation permet à la grosse sous-unité de venir se fixer à la petite sous-unité. On obtient ainsi un complexe ribosomal de 80S (Svedberg) fonctionnel. L’initiation est terminée.

Answer 50

A chaque cycle d’élongation, on observe : o L’activation de l’amino-acyl ARNt avec du GTP et deuxfacteurs eEF1((=eucaryote élongation factor) o La liaison de l’amino-acyl-ARNt dans le site A du ribosome(petite sous-unité) o Transfert spontané du peptide sur le site A : transpeptidation o La libération de l’ ARNt (qui était sur le site P) o La translocation du site A au site P grâce à un facteur eEF2 et L’hydrolyse du GTP (1 GTP pour chaque translocation de codon). ♦ Ce cycle va avoir lieu jusqu’à l’étape de terminaison.

Answer 51

Lorsque le ribosome arrive à un codon stop (UAA, UAG, UGA), il s’arrête dans le site A : le facteur eRF (qui a une structure tridimensionnelle très proche de celle d’un l’ ARNt) se lie au codon stop et provoque l’hydrolyse du peptidyl- ARNt (rupture de la liaison ester sur le site P donc le peptide est décroché du ribosome) et libère donc le peptide dans le cytoplasme.

Answer 52

Dans le cytosol, il y a des facteurs spécialisés dans la reconnaissance des séquences d’adressage des protéines. Ils permettent de trier et diriger les protéines vers une destination. Les principaux à retenir sont : SRP (Signal Recognition Particle) Adressage des protéines vers le Réticulum NLS (Nuclear Localization Signal) Adressage des protéines vers le Noyau

Answer 53

Le cytosol est en mesure de modifier les protéines soit pendant (co-traduction), soit après la traduction (post-traduction). ♦ On dénombre une centaine de modifications pouvant toucher les AAs : o Phosphorylation-déphosphorylation o Enlèvement Méthionine o Modifications des acides aminés o Méthylation, Carboxylation, Acétylation, Sulfatation de certains AAs o Glycosylation : O-glycosylation au niveau de l’appareil de Golgi, pouvant intervenir sur un nombre limité de protéines cytosoliques. o Accrochage d’acides gras, après la traduction, sur certaines protéines leur permettant de s’ancrer, de manière réversible ou non, sur la face cytosolique des membranes plasmique, nucléaire et des différents compartiments endomembranaires (cas de l’isoprénylation ou formation des ancres GPI). o Conformation 3D et possibilité +/- dépliement par les protéines de choc thermique, permettant l’acquisition d’une conformation tridimensionnelle, qui confère une activité à la protéine. o Ubiquitination (= dégradation)

Answer 54

L’accrochage de résidus d’acides gras se fait sur des protéines néosynthétisées qui vont permettre d’adresser ces protéines vers la membrane et permettre leur insertion du côté cytosolique. ♦ Parmi ces différentes possibilités d’accrochage des résidus d’acides gras on va avoir des réactions qui vont soit se faire de façon co-traductionnelle (pendant la traduction) ou de façon post- traductionnelle (une fois que la protéine est terminée). Les protéines seront ainsi ancrées dans la membrane sur la face extracellulaire (c’est le cas de l’ancre GPI) ou intracellulaire (accrochage des protéines sur la face cytosolique). CO TRADUCTIONNELLE EXTRACELLULAIRE GLYPATION : consiste à accrocher une ancre GPI (glycosylphosphatidylinositol) dans le Réticulum endoplasmique INTRACELLULAIRE MYRISTOYLATION POST TRADUCTIONNELLE PALMITOYLATION ISOPRENYLATION

Answer 55

Aussi appelées Heat Shock Proteins (HSP) = Protéines chaperonnes = Protéines de stress ♦ Localisation extrêmement variable (cytosol, matrice de la mitochondrie, lumière du réticulum endoplasmique, lumière des lysosomes, membrane interne…). ♦ Elles ont TOUTES une activité ATPasique SAUF l’ubiquitine. ♦ Poids moléculaire variable (10 à 110 kDa) ♦ Rôle général dans l’intégrité des autres protéines cellulaires, dans l’adressage, dans les modifications post- traductionnelles et dans la dégradation des protéines. ♦ Elles interviennent dans des mécanismes physiologiques.

Answer 56

HSP constitutives : présentes de façon permanente dans toutes les cellules à l’état normal => ubiquitaire (ex : ubiquitine). ♦ HSP inductibles : apparaissent lors de phénomène de stimulation ou de stress (infection virale, hypoxie, action de toxines), elles sont absentes à l’état normal. Ex : Tout stress sur des cellules peut conduire à des dénaturations pour les protéines. La renaturation est un mécanisme thermodynamiquement spontané qui se fait à 20°C normalement. L’augmentation de la température d’environ 4-5 degré (à 37°C chez l’Homme), au sein d’une cellule va induire une réponse transitoire qui se traduit par une diminution de la synthèse de certaines protéines et par la modification de la conformation spatiale (souvent associé à la perte de leur activité fonctionnelle). Ces protéines modifiées auront tendance à s’agréger et peuvent devenir toxiques et dangereuses pour les cellules. Il y aura donc une augmentation de la transcription des gènes codant pour les HSP et une augmentation de la synthèse des protéines chaperonnes qui permettent de diminuer cette agrégation.

Answer 57

♦ Pour être fonctionnelles, les protéines doivent se modifier et acquérir une conformation définitive nécessaire à leur intervention dans les différentes fonctions qu’elles peuvent avoir . C'est alors que les protéines chaperonnes (hsp et co- chaperonnes) interviennent pour replier la protéine et acquérir sa conformation tertiaire et quaternaire qui sont absolument indispensables pour leurs fonctions dans la cellule.

Answer 58

a clathrine permet la formation, soit de bourgeonnement, soit de molécules d’endocytose. Elle est associée à une protéine adaptative : l’adaptine, qui permet la liaison.

Answer 59

♦ Lorsque la vésicule est formée, elle va perdre son manteau de clathrine (nécessaire à la formation de la vésicule). Ce sont les HSP 70 constitutive qui vont être responsables du désassemblage du manteau (par hydrolyse de l’ ATP), permettant ainsi à la vésicule déshabillée d’aller fusionner avec d’autres compartiments (éventuellement le système endosomal, en fonction de l’origine de cette molécule).

Answer 60

Le désassemblage du manteau va permettre le recyclage de la clathrine et de l’adaptine pour faire d’autres molécules d’endocytose ou permettre des bourgeonnements à partir d’autres compartiments comme le réticulum endoplasmique.

Answer 61

es protéines chaperonnes, dont la HSP90, vont agir sur les récepteurs nucléaires aux hormones stéroïdes. ♦ Certaines molécules informatives hydrophobes sont capables d’entrer à l’intérieur des cellules, comme les hormones de types stéroïdes, qui sont capables de passer à travers les membranes. Après avoir traversé la membrane plasmique, certaines des molécules vont se fixer à la HSP90, qui inactive les récepteurs nucléaires. La formation du complexe récepteur-hormone va libérer la HSP90 et va ainsi permettre la dimérisation des deux récepteurs avec leur ligand (dimérisation puis liaison à l’ ADN sur des séquences nucléotidiques spécifiques de type HRE (Hormone Responsive Element) puis transcription de gènes cibles. ♦ Des molécules pharmacologiques considérées comme des antihormones peuvent inhiber cette voie de transmission du signal en plusieurs points : o Soit en inhibant la dissociation de HSP90/récepteur ce qui empêche HSP90 de quitter le récepteur et donc impossibilité à l’hormone de s’y fixer . o Soit en empêchant le complexe hormone/récepteur de se fixer sur l’ ADN et donc pas de transcription des gènes cibles. Exemple : La pilule du lendemain RU486 = mifépristone o Soit en empêchant la transcription

Answer 62

Le cytosol est à l’origine d’une protéolyse importante (=dégradation des protéines). ♦ La concentration finale de protéines cytosoliques peut se modifier très rapidement par activation de la protéolyse. ♦ La concentration d’une protéine dépend ainsi de multiples facteurs : o Vitesse de synthèse o Durée de vie de la protéine o Vitesse de dégradation

Answer 63

Complexe protéique

Answer 64

Protéases fonctionnant à pH neutre : retrouvées dans le cytosol ou dans la lumière des organites, organisées sous forme de tonneau tel que les protéasomes Ex : o Protéasome (enzymes regroupées en tonneaux (cylindrique), observable au ME). o Exopeptidase cytosolique : Calcium (Ca2+) dépendante dégrade les extrémités des protéines en présence de Ca2 (catalyseur) o Caspase (mises en jeu pendant l’apoptose=mort cellulaire programmée) o Clipase dans la lumière du RE et mitochondrie : permet la séparation de peptides signaux.

Answer 65

La nature du premier AA (sa séquence) ♦ La présence de séquences spécifiques ♦ Parmi les séquences particulières : o PEST (Proline, Acide Glutamique, Sérine, Thréonine) o D-Box = « Destruction Box » (9 acides aminés). Les D-Box sont notamment présentent chez les cyclines (protéines régulatrices du cycle cellulaire). ♦ Ces séquences peuvent augmentent la vitesse de dégradation. ♦ Certains acides aminés qui peuvent être : o Déstabilisants : Isoleucine o Moyennement déstabilisants : leucine o Stabilisants : méthionine ou glycine. ⇨ En fonction de la quantité de ces acides aminés, la protéine aura une durée de vie +/- longue

Answer 66

es protéasomes sont des structures assez volumineuses oligomériques, en forme de tonneau, à l’intérieur desquels a lieu la protéolyse. ♦ La dégradation par l’intermédiaire du protéasome se divise en plusieurs étapes et nécessite l’intervention de l’ubiquitine. Ubiquitine = protéine de 8,5kDa, ubiquitaire (présente dans toutes les cellules eucaryotes), appartenant à la famille des protéines chaperonnes. o 1 : Accrochage de plusieurs molécules d’ubiquitine de façon covalente (fixation sur lysine). D’autres protéines (E1, E2 et E3) viennent compléter le signal. L’ubiquitine se fixe sur E1 qui est l’enzyme d’activation de l’ubiquitine (105kDa) et est la plus volumineuse. Transfère sur E2. L’ensemble E2/ubiquitine s’assemble à E3. E3 sélectionne la protéine à dégrader en fonction de la nature du coté N-ter. La méthionine, la sérine, l’alanine, la thréonine, la glycine et la cystéine sont des AA résistants à la dégradation par le système ubiquitine. Tandis que d’autres comme l’arginine, lysine, histidine, etc, favorisent l’accrochage de E3 : ces AAs ont un temps de demi-vie de l’ordre de 30 min. o 2 : Transfert de l’ubiquitine sur le substrat qui est la protéine à dégrader . o 3 : Adressage du substrat au protéasome (deux types : un de 20S et un de 26S (environ 1700kDa), le plus grand forme un tonneau de 45 nm de long) qui contient les enzymes protéolytiques qui vont dégrader les protéines en petit peptides. Les produits de dégradation sont des protéines uniquement partiellement hydrolysées (leur dégradation se terminera dans les lysosomes) ou des peptides. o 4 : recyclage de l’ubiquitine o 5 : transformation des petits peptides en acides aminés par les exopeptidases dans le cytosol.

Answer 67

REVERSIBLE (dé-ubiquitinylation) : o Ex : récepteurs cytosoliques, nucléoplasmiques ou membranaires, des protéines comme les histones. o Ce phénomène est contrôlé par la cellule elle-même par des enzymes spécifiques et permet ainsi leur recyclage ●IRREVERSIBLE : Ex : Protéines transmembranaires (des récepteurs), certaines enzymes cytosoliques ou protéines en cours de biosynthèse

Answer 68

l existe un mécanisme particulièrement important faisant appel au protéasome. Il s’agit des Infections virales Rôle important du protéasome dans l’immunité o 1 : Fixation de la particule virale (=antigène) sur un récepteur . o 2 : Endocytose et formation d’une vésicule. o 3 : Ubiquitinylation de la vésicule et dégradation partielle des protéines virales en peptides par le protéasome. o 4 : Passage des peptides dans le RE (grâce à des systèmes de transporteurs) qui contient dans sa membrane des molécules du CMH I (complexe majeure d’histocompatibilité de type I). o 5 : Ce complexe CMH I transporte les peptides antigéniques (liés de manière covalente) à la surface de la membrane plasmique où il va être exocyté. Ils sont ensuite reconnus par des récepteurs CD8 des lymphocytes T. o 6 : Activation du système immunitaire. ♦ Les protéines cytosoliques avec des anomalies structurelles ou avec un défaut d’adressage sont aussi dégradées par le protéasome. Ces protéines anormales peuvent apparaître après un stress (choc thermique, toxines, hypoxie...).

Answer 69

G = Guanine ♦ Ce sont des molécules capables de fixer du GTP/GDP, d’hydrolyser le GTP en GDP (ce qui va libérer de l’énergie pour les réactions biochimiques) et de libérer des phosphates. ♦ Elles sont synthétisées dans le cytosol et sont susceptibles de subir d’éventuelles modifications (accrochage de résidus acides gras permettant l’ancrage dans les membranes du coté cytosolique). Cet accrochage est nécessaire pour leur activité fonctionnelle sauf pour la dynamine et la protéine SAR.

Answer 70

Constituées de trois sous-unités (α, β & γ) ♦ Accrochage permanent à la membrane ♦ Associées à la membrane plasmique et aux membranes des différents compartiments du système endomembranaire et participent au flux de membrane. ♦ Rôle dans la transmission de signaux chimiques hydrosolubles où ils sont couplés aux récepteurs aux protéines G (RCPG à 7 domaines transmembranaires : la plus grande famille de récepteurs chez l’Homme). ♦ Activation irréversible par des toxines (toxine cholérique, coqueluche).

Answer 71

Associées temporairement à la membrane ♦ Rôle principal : hydrolyse du GTP ♦ Plusieurs familles avec des rôles très différents : o ARF : bourgeonnement de vésicules, flux membranaire, contrôle du revêtement des molécules de coatomères. Ex : ARF6 qui intervient aussi dans les phénomènes de phagocytose, voir dans la migration des cellules. o Rab : flux membranaires. Rôle dans la formation et transport des vésicules (ex : système nerveux), et dans les mécanismes d’endocytose (Ex : Rab1 associée aux puits de clathrines) et d’exocytose. o Ras : activées par des récepteurs membranaires (récepteurs aux facteurs de croissance), capables d’agir sur les phénomènes de prolifération et de cycle cellulaire. o Dynamine : fermeture et internalisation de vésicules à cavéoles et à clathrines lors de l’endocytose. Elles interviennent à partir d’un certain nombre de compartiments y compris l’appareil de Golgi. o Rho & Rac : interviennent dans l’organisation du cytosquelette

Answer 72

C’est un ion extrêmement important dans la vie d’une cellule. ♦ Les variations de la concentration de calcium dans la cellule sont à l’origine de très nombreux phénomènes comme l’activation d’enzymes cytosoliques ou nucléaires, de Désoxyribonucléase ou de ribonucléase, l’activation de protéines régulatrices du génome comme les facteurs de transcription ou contrôlant le cycle cellulaire. ♦ Un grand nombre de protéines contractiles font intervenir les Ca2+ ♦ Le calcium est stocké dans la cellule dans différents compartiments membranaires, notamment dans la mitochondrie, le réticulum endoplasmique rugueux, le noyau et l’appareil de Golgi. ♦ Dans le cytosol, le calcium contrôle directement les protéines membranaires et cytosoliques qui permettent la fusion, la contraction et le passage à travers des jonctions cellulaires. ♦ Il existe une protéine spécifique : la calmoduline, qui se lie simultanément à 4 ions Ca2+. Ce complexe joue un rôle pivot dans de nombreuses étapes métaboliques qui interviennent dans la phosphorylation/déphosphorylation de protéines cytosoliques et nucléoplasmiques.

Answer 73

Les lipides sont des molécules essentielles à la vie, par leurs fonctions, qui

Answer 74

Elles sont omniprésentes et représentent jusqu’à 20% de la masse corporelle chez l’Homme.

Answer 75

Les lipides représentent une grande source d’énergie : 1g de lipides = 9kcal d’énergie.

Answer 76

Peu soluble du a leur longue chaise aliphatique qu leur confèrent des proprieter hydrosoluble

Answer 77

Les lipides sont soluble dans les solvant tels que l’éther le benzene ou le chloroforme

Answer 78

Le termes lipides vient du grec l’iPod qui veut dire graisse

Answer 79

Ces molécules sont au centre d’un problème de santé publique majeur. La disproportion entre l’apport énergétique en matières grasses et la dépense énergétique est à l’origine d’une épidémie de surpoids (1/3 des français en 2006 = environ 20 millions par accumulation de triglycérides au niveau du tissu adipeux). À l’originede problèmes cardiovasculaires. Depuis les années 2000, il existe une politique de SP qui pour limiter ces problèmes, défend l’idée d’une activité physique régulière et d’un apport limité en matières grasses.

Answer 80

Un rôle nutritionnel important du fait de leurs propriétés énergétiques. Ils peuvent être des vitamines ou des facteurs indispensable (essentiels) de notre alimentation car nous sommes incapables de les synthétiser . o Un rôle structural essentiel par la constitution des membranes cellulaires, bicouche lipidique ainsi que des liposomes. o Un rôle informationnel par le rôle des hormones ou autres messagers intracellulaires.

Answer 81

es acides gras sont des chaînes aliphatiques linéaires dérivant du groupement acétyl à 2 atomes de carbone.

Answer 82

es acides gras entrent dans la composition de lipides complexes. Ce sont les glycéro-phospholipides, les glycérides ou les sphingolipides.

Answer 83

’autres familles lipidiques, les terpènes et les stéroïdes ont une structure plus complexe, ramifiée, insaturée et polycyclique car ils dérivent de groupements isoprényl à 5 atomes de carbone.

Answer 84

es homolipides dont la structure ne renferme que des atomes de carbone, d’hydrogène et d’oxygène. C’est le cas des acides gras, glycérides, stéroïdes et terpènes. o Les hétérolipides dont la structure renferme des atomes de phosphore ou d’azote en plus des atomes de carbone, d’hydrogène et d’oxygène. Ce sont les sphingolipides et les glycéro-phospholipides.

Answer 85

Ils sont abondants dans l’organisme sous la forme de structures lipidiques plus complexes car ils permettent la constitution de familles lipidiques telles que les glycérophospholipides ou les sphingolipides formant la bicouche lipidique de notre membrane cellulaire.

Answer 86

Ils peuvent être libre (pas que dans la membrane) n les retrouve également stockés sous forme de triglycérides. Forme sous laquelle ils constituent une réserve d’énergie très importante.

Answer 87

Les acides gras sont synthétisés à partir de l’acétate activé ou acétyl-CoA et ntiennent généralement un nombre pair de carbone.

Answer 88

Leur chaîne aliphatique peut comporter une ou plusieurs doubles liaisons auquel cas on les nomme acides gras insaturés

Answer 89

s sont monoinsaturés s’il y a une double liaison. On les nomme AGMI. o Poly-insaturés s’il y en a plusieurs. On les nomme AGPI.

Answer 90

Il existe aussi des dérivés hydroxylés d’acides gras. Ce sont les eicosanoïdes

Answer 91

es acides gras peuvent tous être nommés à partir de la formule ci-dessous. “n” est le nombre de carbone, X le nombre d’insaturations et « a, b etc… » la position des insaturations. Par exemple l’acide palmitique est C16.

Answer 92

Les acides gras ont une structure extrêmement simple.

Answer 93

C’est une chaîne hydrocarbonée linéaire, non substituée, dont le premier atome de carbone porte une fonction acide carboxylique.

Answer 94

Voici par exemple l’acide palmitique en représentation topologique, cela veut dire que chaque angle de la chaîne dessinée est un groupement CH2. ♦ L’acide palmitique renferme 16 atomes de carbone. L’atome de carbone numéro 1 porte la fonction acide carboxylique. Elle se termine par un groupement CH3, portant le carbone 16. Chaque angle de la chaîne représente un CH2.

Answer 95

Une ancienne numérotation est encore utilisée aujourd’hui. Elle fait référence à la numération β (beta) qui vient de la réaction de β-oxydation qui est un catabolisme permettant de produire de l’énergie à partir de l’oxydation des acides gras. ♦ Dans cette réaction, le carbone β visible sur le schéma au-dessus est oxydé, entraînant la libération d'une molécule d'acétyl-coA alimentant le cycle de Krebs. Cela permet la production d’énergie ATP . ♦ On utilise également la notion de carbone ω (omega) comme dans les omega-3 ou omega-6. Le carbone ω est le dernier carbone de la chaîne de l’acide gras. (ici, C16)

Answer 96

Les acides gras saturés ne présentent pas de double liaison dans leur chaîne carbonée. ♦ Voici les principaux acides gras saturés ainsi que leur origine. ♦ Parmi eux, l’acide palmitique a un rôle important car c’est le premier acide gras synthétisé dans l’organisme. C’est lui qui sert de base à la synthèse de tous les autres acides gras de l’organisme, par coupure, élongation ou diversification.

Answer 97

La chaîne aliphatique des acides gras insaturés comporte une ou plusieurs insaturations. Donnant des AGMI (AG mono insaturés) ou AGPI (AG polyinsaturés).

Answer 98

La grande majorité des doubles liaisons des acides gras insaturés chez l’Homme sont en configuration CIS. Ceci entraîne une courbure dans leur chaîne aliphatique et des conséquences possibles sur leur propriétés physico-chimique et leur métabolisme du fait de l’encombrement stéri

Answer 99

Les acides gras de configuration trans sont donc minoritaires. On les retrouve dans notre alimentation en faible quantité ou dans les produits industriels (huiles végétales) obtenus par hydrogénation partielle où ils servent à la conversation des aliments. o Leur métabolisme est plus lent dans notre organisme. o La consommation d’acides gras trans est associée à une augmentation du risque cardiovasculaire

Answer 100

On les nomme en ajoutant le suffixe « -oléique ». Voir l’exemple ci- dessus avec l’acide palmitique et l’acide palmitoléique.

Answer 101

La synthèse des eicosanoïdes a lieu dans divers tissus.

Answer 102

Le précurseur des eicosanoïdes de classe 2 est l’acide arachidonique. ♦ La synthèse des eicosanoïdes de classe 2 débute par l’action d’une cyclooxygénase (catalise une action d’oxydation) qui forme la PGH2.

Answer 103

La PGE2 de classe 2 est obtenue par l’action successive d’une isomérase et d’une réductase.

Answer 104

Cette PGE2 comporte une fonction acide carboxylique et une double liaison Δ5 provenant de l’acide arachidonique. ♦ Les réactions sur les doubles liaisons Δ8 et Δ11 de l’acide arachidonique ont permis la formation, au coude de l’épingle, d’un cyclopentane substitué par une cétone et une fonction hydroxyle. Ce cycle est caractéristique des prostaglandines. ♦ La double liaison en position Δ14 a subi une isomérisation et se retrouve en position Δ13. ♦ Le carbone 15 est devenu porteur d’un groupement hydroxyle. ♦ L’ensemble de cette structure est celle de la PGE2.

Answer 105

♦ La PGH2 permet également de synthétiser la PGI2 qui est une prostacycline. ♦ L’action de la prostacycline synthase sur la PGH2 permet de former la PGI2. ♦ Sa structure renferme également la fonction acide carboxylique et la double liaison en position Δ5 venant de l’acide arachidonique. ♦ Les doubles liaisons en position Δ8 et Δ11 de l’acide arachidonique sont à l’origine de deux cycles. Un cycle tétrahydrofurane couplé à un cyclopentane substitué par une fonction hydroxyle. ♦ La double liaison en position Δ14 a été isomérisée en position Δ13. ♦ Et enfin, le carbone 15 est porteur d’un groupement hydroxyle.

Answer 106

a PGH2 permet aussi de synthétiser la TXA2 qui est un thromboxane. ♦ L’action d’une thromboxane synthase permet de former le TXA2. ♦ On y retrouve à nouveau la fonction acide carboxylique et la liaison en position Δ5 venant de l’acide arachidonique. ♦ Les doubles liaisons en position Δ8 et Δ11 ont permis la formation de deux cycles éther. ♦ La double liaison en position Δ14 a été isomérisée en position Δ13. ♦ Le carbone 15 porte une fonction hydroxyle

Answer 107

La synthèse des leucotriènes n’implique pas la cyclooxygénase. ♦ Le leucotriène A4 est synthétisé par l’action de la lipoxygénase sur l’acide arachidonique. ♦ Le leucotriène A4 ne présente pas de cycle à son coude mais des doubles liaisons conjuguées. ♦ On retrouve la fonction acide carboxylique de l’acide arachidonique. ♦ Les carbones portant la double liaison Δ5 portent désormais un époxyde. ♦ Les doubles liaisons en 5 et 8 ont été isomérisées en 7 et 9. Donc, les doubles liaisons en 7, 9 et 11 sont conjuguées. ♦ Les doubles liaisons en 11 et 14 ont conservé leur position malonyl.

Answer 108

Le nombre de doubles liaisons présentes au niveau des chaînes latérales de l’eicosanoïde dépend du nombre de doubles liaisons du précurseur de la synthèse. ♦ Par exemple, si le précurseur n’était pas l’acide arachidonique mais l’acide dihomo γ linolénique qui comporte une double liaison en 8, 11 et 14. On obtiendrait par action de la cyclooxygénase la PGE1 et non la PGE2. Donc, un eicosanoïde de classe 1. ♦ De même, si le précurseur utilisé est l’acide eicosapentaénoïque qui porte lui 5 doubles liaisons en 5, 8, 11, 14 et 17. Alors, la prostaglandine obtenue est la PGE3 car sa structure renferme 3 doubles liaisons. Une en Δ5, une en Δ14 isomérisée en Δ13 et la double liaison Δ17 non modifiée.

Answer 109

♦ Malgré le fait qu’elles soient substituées par des groupements hydroxyles. Les eicosanoïdes sont des molécules hydrophobes. ♦ Elles peuvent donc traverser les membranes cellulaires pour gagner le compartiment extracellulaire. ♦ Dans ce compartiment, elles sont la cible d’un catabolisme particulièrement rapide et actif. ♦ Par exemple, dans le compartiment sanguin, elles ont une courte durée de vie du fait des différentes fonctions réactives qu’elles portent. Il n’y existe aucune protéine de transport d’où la rapidité de leur dégradation. ♦ Cette courte durée de vie leur confère une action généralement locale dans l’environnement immédiat de leur site de synthèse. ♦ Elles sont reconnues de manière spécifique par leurs récepteurs situés à la surface des cellules de l’environnement de leur site de synthèse. ♦ À la suite de la reconnaissance des eicosanoïdes par leur récepteur, une protéine G est activée, entraînant une signalisation intracellulaire par l’ AMPc et la concentration intracellulaire en calcium. ♦ Les eicosanoïdes et cette cascade de signalisation sont impliqués dans de nombreux processus comme la lipolyse, la contraction des fibres lisses, l’inflammation ou encore l’agrégation plaquettaire…

Answer 110

prostaglandines sont des médiateurs extrêmement importants de la réaction inflammatoire. ♦ Ceci peut expliquer la nature pro-inflammatoire des AGPI de la série ω6. ♦ En effet, lorsque le précurseur de la synthèse des eicosanoïdes est de la série ω6, un type particulier de prostaglandines est obtenu. Différent de celui obtenu par les séries ω3. D’où l’entretien d’un mécanisme pro-inflammatoire en cas d’excès d’ω6.

Answer 111

Etudions la paroi d’un endothélium artériel représenté ci-dessous. Rôle des eicosanoïde s dans la coagulation ♦ On y trouve différents types cellulaires, des cellules musculaires lisses ( b l e u ) et endothéliales (vert) ainsi que des plaquettes circulantes. ♦ En condition physiologique, les cellules musculaires lisses et endothéliales synthétisent PGI2, une prostacycline qui traverse les membranes et se fixe sur son récepteur plaquettaire (au niveau de la membrane des plaquettes circulantes). Cette fixation limite l’agrégation plaquettaire. ♦ Les cellules musculaires lisses expriment également le récepteur à PGI2. Il a pour effet de limiter la contraction du muscle lisse et donc de dilater le vaisseau sanguin. ♦ Donc, la PGI2 a un effet antiagrégant et vasodilatateur (augmente diamètre arterielle). ♦ En cas de brèche dans la paroi vasculaire, les plaquettes sont activées et se mettent à synthétiser le TXA2. ♦ Le TXA2 va se fixer sur les récepteurs au TXA2 des plaquettes circulantes et favoriser leur agrégation. ♦ Il se fixe également sur ses récepteurs musculaires lisses où il favorise la contraction. ♦ Donc, le TXA2 est vasoconstricteur (diminue le diamètre arterielle) et agrégant plaquettaire. ♦ Il existe un équilibre entre l’action du PGI2 et du TXA2. Lorsqu’il existe une brèche locale, l’équilibre penche en faveur du TXA2 pour limiter le saignement. Sinon, il est en faveur du PGI2 pour éviter les caillots sanguins, ce qui permet qu’il n’y ai pas de propagation de l’agrégation plaquettaire qui s’étend, d’où l’importance des équilibres à l’échelle locale. Comme l’action des eicosanoïdes est locale, le TXA2 ne va pas activer des plaquettes éloignées de la brèche et ne risque donc pas de créer des caillots sanguins..

Answer 112

’aspirine est utilisée comme anti-inflammatoire le plus souvent. ♦ Elle entraîne l’acétylation du site actif de la cyclooxygénase et donc son inactivation définitive. ♦ L’aspirine inhibe donc la synthèse de prostaglandines PGE2, d’où son effet anti-inflammatoire. ♦ En inhibant la cyclooxygénase, elle empêche également la synthèse du PGI2 et du TXA2. Expliquant son effet antithrombotique. ♦ L’effet antithrombotique est présent lorsque de faibles doses sont utilisées, contrairement à l’effet anti-inflammatoire qui nécessite de fortes doses. ♦ Afin de comprendre cela, étudions une paroi artérielle composée d’une cellule endothéliale synthétisant la PGI2. ♦ Chez certains patients, il y a une synthèse incontrôlée et permanente de TXA2 dans les plaquettes. ♦ Cette synthèse non contrôlée favorise la survenue de thrombus via une agrégation plaquettaire incontrôlée. ♦ C’est dans ce cadre qu’on utilise, à faible dose, l’aspirine, pour son effet antithrombotique. ♦ En présence d’aspirine, la cyclooxygénase n’est pas fonctionnelle. Il y aura donc inhibition de la synthèse de PGI2 dans les cellules endothéliales et de TXA2 dans les plaquettes. ♦ Contrairement aux plaquettes, les cellules endothéliales ont un noyau. Elles sont donc capables de néo-synthétiser des cyclooxygénases non inhibées. Et donc de reprendre la synthèse de PGI2, un anti-agrégant plaquettaire. Donc, l’équilibre est en faveur du PGI2 car les plaquettes ne peuvent plus synthétiser de cyclooxygénase, donc de TXA2. ▪ L’aspirine est antithrombotique à faible doses. ♦ Cependant, à de fortes doses, même la cyclooxygénase néosynthétisée est inhibée par l’aspirine. Donc l’équilibre n’est ni en faveur du TXA2 ni en faveur du PGI2. ▪ Il n’y a donc pas d’effets antithrombotiques à fortes doses. ♦ Ce mécanisme est à l’origine du principal effet indésirable de l’aspirine. L’inhibition définitive de la synthèse de TXA2 dans les plaquettes empêche l’agrégation plaquettaire donc la coagulation. Ceci peut entraîner des saignements dans les 7 à 10 jours (=durée de vie des plaquettes) après la prise d’une forte dose d’aspirine, le temps que les plaquettes soient

Answer 113

Les acides gras en milieu aqueux forment ce que l’on appelle communément les « savons ». ♦ A l’instar de l’ensemble des lipides, les AGs sont très peu solubles dans l’eau. Au-delà de 10 carbones dans leur structure, ils y seront quasiment insolubles. ♦ Néanmoins, ils portent à une de leur extrémité un groupement acide carboxylique polaire / hydrophile, ionisé en milieu aqueux ; leur chaîne aliphatique hydrocarbonée constituant un corps apolaire / hydrophobe → Les AGs sont donc des molécules amphipathiques (ou amphiphiles). ♦ Cette structure amphipatique, c’est-à-dire la coprésence de groupements polaire et apolaire, de l’ AG va concourir à l’organisation micellaire des AGs en milieu aqueux. ♦ Il s’agit d’un agrégat sphéroïdal d’ AGs dont l’organisation est affinitaire : ○ Les têtes polaires (hydrophiles) constituées des groupements carboxyliques vont se positionner en périphérie, en contact avec la phase aqueuse (sous forme de sels de sodium ou de potassium) ○ Les queues apolaires constituées des chaînes aliphatiques des AGs se concentrent et forment un cœur apolaire = phase apolaire centrale.

Answer 114

♦ La capacité des AGs à former des micelles (monocouche d’ AG ionisés) en milieu aqueux leur confère la possibilité de prendre en charge d’autres molécules apolaires présentes o Pouvoir émulsionnant et détersif des AGs. ♦ Cela procède directement de leur caractère amphipathique et de leur structure moléculaire particulière. ♦ NB : Lorsque le milieu aqueux comporte une concentration importante en cations bivalents (ions calcium Ca2+, Mg2+…) Les savons vont perdre leurs propriétés émulsifiantes, moussantes et détersives. o Chaque cation va être capable d’interagir avec deux AGs via leurs extrémités acides, ce qui va participer à la désorganisation des structures ordonnées susceptibles d’être formées par les savons. o Diminution du pouvoir moussant des savons dans les eaux calcaires.

Answer 115

a présence d’ AGs en surface d’une phase aqueuse va aboutir à l’élaboration d’une interface ordonnée et stabilisée en monocouche : ○ Les acides carboxyliques ionisés terminaux vont s’orienter en rapport avec la phase aqueuse du milieu. ○ Les chaînes aliphatiques pointent vers l’air (zone apolaire). ♦ Cette structuration en strate d’ AGs à l’interface eau/air est à l’origine de son pouvoir moussant : celle-ci pouvant se soulever et former une bulle d’air. ♦ La paroi bulle d’air étant constituée d’une bicouche d’ AGs avec : ○ Au centre de cette bicouche : les fonctions COO- . ○ Au contact du milieu aérien (en dehors et en dedans de la bulle) : les chaînes aliphatiques.

Answer 116

a présence d’ AGs en surface d’une phase aqueuse va aboutir à l’élaboration d’une interface ordonnée et stabilisée en monocouche : ○ Les acides carboxyliques ionisés terminaux vont s’orienter en rapport avec la phase aqueuse du milieu. ○ Les chaînes aliphatiques pointent vers l’air (zone apolaire). ♦ Cette structuration en strate d’ AGs à l’interface eau/air est à l’origine de son pouvoir moussant : celle-ci pouvant se soulever et former une bulle d’air. ♦ La paroi bulle d’air étant constituée d’une bicouche d’ AGs avec : ○ Au centre de cette bicouche : les fonctions COO- . ○ Au contact du milieu aérien (en dehors et en dedans de la bulle) : les chaînes aliphatiques.

Answer 117

♦ Le chauffage va favoriser l’isomérisation en forme trans des doubles liaisons portées par leschaînes aliphatiques des AGs insaturées. o Par exemple l’acide oléique (C18 : 1 Δ9) va se reconfigurer par chauffage en acide élaïdique (C18 : 1 trans Δ9). ♦ L’état physique d’une MG dépend de sa température de fusion : température à partir de laquelle un corps gras va passer de l’état solide à l’état liquide ♦ Celle-ci dépend de la longueur de la chaîne aliphatique des AGs qui la composent et du nombre d’insaturations.

Answer 118

♦ La température de fusion augmente avec la longueur de la chaîne aliphatique. Effet de la longueur de chaîne Effet de la température sur l’état liquide ou solide d’une matière grasse (MG) ♦ Exemples : l’acide butyrique sera liquide à température ambiante contrairement aux acides palmitique et lignocérique qui seront solides à température ambiante (25°C).

Answer 119

La température de fusion est inversement proportionnelle au nombre d’insaturations présentes au niveau de la chaîne aliphatique des AGs. ♦ Exemple : Les acides gras polyinsaturés ont une température de fusion moins élevée que les acides gras monoinsaturés dont la température de fusion est elle-même moins importante que l’acide gras saturé (à chaîne hydrocarbonée égale). ♦ NB : la configuration trans d’une insaturation contribue à l’augmentation de la température de fusion de l’ AG insaturé en comparaison à sa forme cis puisqu’elle introduit une courbure dans la chaîne aliphatique et modifie la fluidité des matières grasses qu’il compose, modifiant donc également leur T° de fusion.

Answer 120

♦ Fonction carboxylique présente sous forme de sels de sodium (ou de potassium) en milieu aqueux →formation de savons avec les cations en phase aqueuse.

Answer 121

♦ Lors de l’estérification d’un groupement alcool porté par un des deux carbones α (l’homonyme étant distingué par la notation α’ , ils sont équivalents) par l’acide carboxylique (extrémité COOH de l’ AG) ? formation d’un α monoacyl- glycérol = monoglycéride dont l’hydroxyle α a été estérifié par la fonction carboxy-terminale d’un AG. Le radical “acyl” désigne la présence d’une molécule d’ AG ♦ Le carbone ß correspond au carbone central de cette molécule de glycérol. ♦ NB : Diglycérides = lorsque deux des fractions alcool du glycérol sont estérifiés par deux acides gras (semblables ou diff) on obtient un diglycérides (diacyl- glycérol). Et lorsque trois fonctions alcool du glycérol estérifiées = triglycérides (triacyl-glycérol). (Structure du glycérol à connaître !!!)

Answer 122

Cf cours 435

Answer 123

Ils appartiennent à une famille de molécules qui renferme dans leur structure des AG. → ex : sphingosine renferme une fonction amine. ♦ Intervient dans la réaction d’amidification avec le groupement amine porté par la sphingosine → formation d’une liaison amide → formation des sphingolipides (structure plus complexe) qui composent la membrane plasmique cellulaire.

Answer 124

♦ Par exemple, la réduction des doubles liaisons de l’acide linoléique permet d’aboutir à l’obtention de l’acide stéarique (saturé). Réactions d’oxydation ♦ La présence de doubles liaisons sur la chaîne aliphatique des AGs insaturées peut être l’objet de réactions d’oxydation.

Answer 125

Exemple de l’oxydation de l’acide linoléique en présence de permanganate de potassium et à chaud : o Elle aboutit à la rupture de la chaîne aliphatique au niveau de chacune des doubles liaisons. o Chaque carbone anciennement engagé dans l’insaturation va être porteur d’un groupement acide carboxylique. o On va ainsi obtenir trois types de produits : un AG à 6 atomes de carbone (extrémité méthyl terminale), un acide malonique (HOOC-CH2-COOH) et un diacide à 9 C (extrémité carboxy terminale).

Answer 126

♦ Résulte de la réaction de la double liaison avec une espèce radicalaire de l’oxygène : anion superoxyde, radical hydroxyl, radical hydroperoxyl… ♦ On l’observe lors du rancissement des graisses conservées pendant longtemps. ♦ Il s’agit de composés qui portent un électron non apparié sur leur couche de valence, elles sont donc extrêmement réactives. Elles peuvent être produites physiologiquement via la chaîne respiratoire mitochondriale. Il existe par ailleurs des systèmes de lutte contre ce stress oxydant : enzymatique (superoxydes dismutases), métabolique (vitamine C, vitamine E…). ♦ En cas de défaut des systèmes anti-oxydants ou un excès de production de ces ERO instables. Il y a une accumulation = stress oxydant pouvant être à l’origine de mutations génétiques (altération de l’ ADN), de dysfonctions organiques (altération des protéines, et systèmes enzymatiques) et oxydations lipidiques. ♦ Comme dans le cadre de l’oxydation forte, les chaînes aliphatiques vont être rompus et chacun des atomes de carbone va être porteur d’une fonction aldéhyde. L’oxydation faible de l’acide linoléique va produire du dialdéhyde malonique qui est un marqueur

Answer 127

♦ Résulte de la réaction de la double liaison avec une espèce radicalaire de l’oxygène : anion superoxyde, radical hydroxyl, radical hydroperoxyl… ♦ On l’observe lors du rancissement des graisses conservées pendant longtemps. ♦ Il s’agit de composés qui portent un électron non apparié sur leur couche de valence, elles sont donc extrêmement réactives. Elles peuvent être produites physiologiquement via la chaîne respiratoire mitochondriale. Il existe par ailleurs des systèmes de lutte contre ce stress oxydant : enzymatique (superoxydes dismutases), métabolique (vitamine C, vitamine E…). ♦ En cas de défaut des systèmes anti-oxydants ou un excès de production de ces ERO instables. Il y a une accumulation = stress oxydant pouvant être à l’origine de mutations génétiques (altération de l’ ADN), de dysfonctions organiques (altération des protéines, et systèmes enzymatiques) et oxydations lipidiques. ♦ Comme dans le cadre de l’oxydation forte, les chaînes aliphatiques vont être rompus et chacun des atomes de carbone va être porteur d’une fonction aldéhyde. L’oxydation faible de l’acide linoléique va produire du dialdéhyde malonique qui est un marqueur

Answer 128

Les AGs interviennent dans l’élaboration de la forme de stockage et de transport plasmatique du cholestérol dans notre organisme sous forme de palmitate de cholestérol provenant de l’estérification de la fonction hydroxyle du cholestérol par la fonction COOH de l’acide palmitique. ♦ Le cholestérol est stocké dans notre organisme au niveau du tissu adipeux. ♦ Les tri-glycérides ne peuvent pas être considérés comme amphiphiles ou amphipathiques. Ancrage protéique membranaire ♦ Participent à l’adressage et à l’ancrage membranaire de certaines protéines via les processus de myristoylation et/ palmitoylation.

Answer 129

Myristoylation ♦ Modification co-traductionnelle qui a lieu dans le REG ou immédiatement après la traduction. ♦ Processus d’amidification entre le COOH de l’acide myristique et le groupement amine de l’extrémité N-terminale d’une protéine o Fixation de la protéine sur la face endo cytoplasmique de la membrane cellulaire soit le feuillet interne. ♦ La chaîne aliphatique de l’acide myristique va pouvoir s’insérer dans la bicouche lipidique grâce aux interactions hydrophobes qu’elle entretient avec les glycérophospholipides. ♦ Cet adressage membranaire est irréversible. Palmitoylation ♦ Formation d’une liaison thioester entre la fonction COOH de l’acide palmitique et le groupement thiol d’une cystéine. o Ancrage membranaire + signalisation ♦ Cet adressage membranaire est réversible par rupture de la liaison thioester et la libération cytoplasmique de la protéine (d’où le rôle signalétique de lapalmitoylation). Ainsi la palmitoylation des protéines peut contribuer à des processus de signalisation.

Answer 130

Modification co-traductionnelle qui a lieu dans le REG ou immédiatement après la traduction. ♦ Processus d’amidification entre le COOH de l’acide myristique et le groupement amine de l’extrémité N-terminale d’une protéine o Fixation de la protéine sur la face endo cytoplasmique de la membrane cellulaire soit le feuillet interne. ♦ La chaîne aliphatique de l’acide myristique va pouvoir s’insérer dans la bicouche lipidique grâce aux interactions hydrophobes qu’elle entretient avec les glycérophospholipides. ♦ Cet adressage membranaire est irréversible. Palmitoylation ♦ Formation d’une liaison thioester entre la fonction COOH de l’acide palmitique et le groupement thiol d’une cystéine. o Ancrage membranaire + signalisation ♦ Cet adressage membranaire est réversible par rupture de la liaison thioester et la libération cytoplasmique de la protéine (d’où le rôle signalétique de lapalmitoylation). Ainsi la palmitoylation des protéines peut contribuer à des processus de signalisation.

Answer 131

La structure des glycérides est formée à partir de liaisons ester après réaction entre un ou plusieurs hydroxyles du glycérol et la fonction acide carboxylique d’un ou plusieurs AGs.

Answer 132

Les carbones α et α’ sont porteurs de fonctions alcool primaires. Le carbone βd’une fonction alcool secondaire.

Answer 133

Estérification d’un hydroxyle du glycérol par un COOH d’un AG = monoacylglycérol = monoglycéride (dénomination « acyl » signifie la présenced’un AG dans la structure moléculaire du composé). ♦ Diacyl-glycérol = diglycéride = 2 estérifications par 2 AGs. ♦ Triacylglycerol = triglycéride = 3 estérifications par 3 AGs. o On distingue les triglycérides homogènes, c’est-à-dire composés de 3 AGs identiques (rare), des triglycérides hétérogènes, c’est-à-dire estérifié par des AGs différents ce qui correspond à la très grande majorité de la lipogénèse. o La formation des triglycérides dépend de la proportion relative des AGs présents dans le milieu intracellulaire. o En outre, il faudrait que 75% du pool d’ AG intracellulaire soit constitué d’acide palmitique pour que le métabolisme cellulaire puisse aboutir à la synthèse de tripalmitine (tri palmityl-glycérol). → A retenir : les AGs qui estérifiant le glycérol au niveau de ses carbonesalpha sont souvent saturés . L’hydroxyle porté par le carbone bêta étant le plus souvent estérifié par des AGs insaturés.

Answer 134

Les triglycérides dont les 3 groupements alcool polaires sont engagés par estérification avec les groupements hydroxyles de trois AGs sont des molécules insolubles en milieu aqueux. ♦ Ils ne vont donc pas former de structures ordonnées de type micelle comme les AGs mais s’organiser en gouttelettes huileuses désordonnées, maintenues par des interactions hydrophobes.

Answer 135

Il dépend de leur composition en AG. ♦ Le point de fusion augmente avec la longueur de la chaîne aliphatique des AGs qui les composent. ♦ Il diminue avec l’augmentation du degré d’insaturation des AGs qui les composent.

Answer 136

Soumis aux mêmes réactions d’oxydation et de réduction au niveau des doubles liaisons des acides gras insaturés. Il peut y avoir l’oxydation des doubles liaisons des chaînes aliphatiques (qui peuvent être réduites) des acides gras qui composent ces glycérides.

Answer 137

Elle entraîne la production de glycérol d’une part et de savon d’autre part ♦ Elle est employée dans la synthèse des savons, dans l’industrie; il s’agit d’une hydrolyse acide ♦ Les liaisons ester des triglycérides peuvent être hydrolysées de façon enzymatique par le processus de lipolyse, engendrant la libération de glycérol + AG. o Par hydrolyse acide o Par hydrolyse alcaline = réaction de saponification. En présence de potasses (KOH) et à chaud. A l'issue de cette réaction on obtient des AGs sous forme de sels de sodium (savon) + glycérol. ♦ La quantité de potasse utilisée nécessaire à la rupture de ces liaisons ester dépend de la structure des AGs qui composent ce triglycéride. ♦ Pour déterminer la composition en AG d’une matière grasse, on va utiliser l’hydrolyse alcaline et on mesure l’indice de saponification. ⇨ Cet indice correspond au nombre de mg de potasse nécessaire pour transformer en savons 1g de graisse ou d’huile. Il est inversement proportionnel à la masse moléculaire du TG (triglycéride). ⇨ Il augmente avec la longueur de la chaîne aliphatique des AGs qui composent le TG. o Exemple du prof : Pour les tri-glycérides homogènes, il est nécessaire d’utiliser 556 mg de potasse pour hydrolyser les liaisons ester de la tributyrine. o Il faut 208 mg pour la tripalmitine. o Seulement 172 mg pour la triarachidine ⇨ Il augmente également avec leur degré d’insaturation (il augmente quand le nombre d’insaturation augmente).

Answer 138

D. PROPRIÉTÉS BIOLOGIQUES Rôle énergétique ♦ Les propriétés biologiques des glycérides et en particulier des triglycérides reposent essentiellement sur le métabolisme énergétique. ♦ Les TGs sont une forme de stockage énergétique dans notre organisme. ♦ Ils peuvent être hydrolysés par le processus de lipolyse. Cette hydrolyse est activée lors de carences énergétiques. Elle va aboutir à la séparation du glycérol et des AGs. Ces AGs vont gagner la circulation sanguine et être distribuées dans les cellules des tissus périphériques où ils vont subir la β-oxydation mitochondriale. Il y aura donc la libération d’acétyl-CoA qui alimente le cycle de Krebs afin de produire des molécules d’ ATP .

Answer 139

Triglycérides et risque athérogène ♦ Les triglycérides représentent ~95% de nos lipides alimentaires et correspondent à la principale source d’acides gras dans notre alimentation. ♦ Un excès d’acide gras saturés est associé à une augmentation du risque athérogène. ♦ La surconsommation d’oméga 6 est associée à une augmentation du risque de déclenchement de phénomènes pro-inflammatoires tandis que les oméga 3 ont davantage de cardio-protecteurs.

Answer 140

Le lien entre la surconsommation de triglycérides à prédominance en AGs saturés et le risque de développer de l’athérosclérose est un lien indirect ♦ L’athérosclérose est due à une hypercholestérolémie qui peut résulter d’un excès d’absorption de TG constitués d’ AGs saturés. ♦ Processus : L’augmentation de la quantité de LDL circulant (transporteur plasmatique du cholestérol) va favoriser le passage du cholestérol dans l’intima des artères et le déclenchement d’un processus inflammatoire avec le passage des monocytes sanguins qui vont se différencier en macrophage dans la couche sous-endothéliale. Ces macrophages vont phagocyter les LDL qui se sont accumulés dans la paroi des artères et vont former des cellules géantes appelées cellules spumeuses (constituées de grandes vacuoles lipidiques.) ♦ Ces cellules spumeuses vont s’agréger et épaissir la paroi artérielle par formation d’une plaque d’athérome avec en parallèle la poursuite du phénomène inflammatoire et le recrutement de fibroblastes qui vont migrer vers l’endothélium, produire du collagène occasionnant une fibrose. ♦ L’athérosclérose est associée à la survenue de pathologie cardiovasculaire → risque de rupture de la paroi artérielle rigide (fibrose), troubles hémodynamiques (formation de thrombus → ischémie des tissus en aval de l’obturation)… Risque d’infarctus du myocarde ++ si les artères coronaires sont touchées. Schéma explicatif de l'hypercholestérolémie

Answer 141

Lipides = 1/3 de la rations calorique AG satures et AG polyinsatures= 1/4 AG monoinsaturer = 1/2 Apport omega 3 ( poissons) étant donner leurs roles :dans le devellopement du cerveaux , de la vision Dans la preventions du risque des maladies cardiovasculaires Ration omega 6 omega 3=4

Answer 142

Les glycérophospholipides (ou phosphoglycérides) sont des hétérolipides (dontla structure comprend des hétéroatomes) dérivant des AGs ; tout comme les sphingolipides. Ce sont les principaux composants de la bicouche lipidique membranaire. ♦ La structure des glycérophospholipides se forme à partir de l’acide phosphatidique. L’acide phosphatidique étant obtenu à partir de l’estérification par l’acide phosphorique de la fonction alcool primaire porté par un des carbones alpha du diacylglycérol. → Acide phosphatidique = glycérol estérifié par deux AGs + un acide phosphorique. ♦ Rq : La fonction alcool secondaire et l’alcool primaire porté par le carbone bêta et alpha sont estérifiés par la fonction carboxyliques des AGs, ici leurs chaînes aliphatiques sont notées R1 et R2.

Answer 143

Le type de glycérophospholipide se définit par la nature du composé qui va se condenser au niveau de la partie phosphorique de l'acide phosphatidique. Il s'agit de composés azotés ou de polyols. Les glycérophospholipides sont donc des molécules amphiphiles qui présent une zone apolaire (chaîne aliphatique des AGs) et une zone polaire (comprenant la partie acide phosphorique de l'acide phosphatidique + le radical azoté ou le polyol). Ils s'organisent de manière ordonnée en milieu aqueux et vont se constituer en bicouche lipidique formant des micelles ou liposomes avec : • Une phase aqueuse en rapport avec les têtes polaires des glycérophospholipides; c'est-à-dire en contact avec les milieux intra (cytoplasmique) et extracellulaire. • Un espace hydrophobe apolaire qui concentre les queues aliphatiques entre les deux feuillets membranaires (cloison hydrophobe isolant l'espace cytoplasmique de l'espace extracellulaire). • Cette bicouche est donc le squelette de nos membranes. Ses propriétés sont utilisées en industrie pour la formation de liposomes (dont la paroi correspond à une bicouche lipidique). Par ailleurs, ils ont une forme cylindrique et non conique, du fait de la présence de deux chaînes aliphatiques associées au corps glycérique.

Answer 144

Phosphatidylcholines (ou lécithines) ♦ Représente 65% des glycérophospholipides membranaires. ♦ Correspond à l’estérification de l’acide phosphatidique (par sa portion acide phosphorique) avec l’hydroxyle porté par une choline (=triméthyl éthanolamine). ♦= Acide phosphatidique + choline ♦ Il existe différentes lécithines, en raison de la diversité de composition en acides gras associés au glycérol. ♦ Constitue un solide jaune cireuse abondante dans le jaune d’œuf ou le surfactant pulmonaire (complexe multimoléculaire qui tapisse les alvéoles pulmonaires). ♦ Présente dans les deux feuillets (interne et externe). Phosphatidyléthanol amines (ou céphalines) ♦ Représente 25% des glycérophospholipides membranaires. ♦ Il correspond à l’estérification de l’acide phosphatidique (par sa portion acide phosphorique) avec l’hydroxyle porté par une éthanolamine. ♦= Acide phosphatidique + éthanolamine ♦ Présentes majoritairement au niveau du feuillet interne, solide blanc, abondance relative dans le cerveau (d’où le nom de céphaline). Phosphatidylsérines ♦ Représente 10% des glycérophospholipides membranaires. ♦ Provient de l’estérification de l’hydroxyle libre porté le diacylglycérol et d’une phosphoserine. ♦= Acide phosphatidique + sérine ♦ Présentes en condition de vie cellulaire physiologique uniquement au niveau du feuillet interne. ♦ Flip-flop membranaire ATP-dépendant des phosphatidylsérines (changement de feuillet) = signe pro-apoptotique = marqueur précoce de l’apoptose.

Answer 145

Cf cours 449

Answer 146

PHOSPHOLIPASES ♦ Il s’agit d’enzymes à activité lipolytique responsable de l’hydrolyse des liaisons ester présentes dans la structure des glycérophospholipides. ♦ On définit alors 4 catégories de phospholipases en fonction de la localisation du clivage qu’elles opèrent. Il existe 4 points de rupture correspondant aux 4 liaisons ester présentes dans la structure des phosphoglycérides. ♦ On prend l’exemple de la lécithine : ○ Les phospholipases A1 et A2 hydrolysent les liaisons ester entre le glycérol et les acides gras ; libérant ainsi glycérol + AG. L’action d’une phospholipase A1 et A2 sur une lécithine va aboutir à la production d’un AG + une lysolécithine (conserve son caractère amphiphile). → L’action d’une phospholipase A2 sur une lécithine va aboutir à la production d’un AG + une lysolécithine (conserve son caractère amphiphile). → Les lysolécithines ont une structure conique contrairement aux lécithines. Leur présence abondante par rapport aux lécithines va provoquer une fragilisation de la membrane plasmique pouvant aboutir à la cytolyse (ex : venin de serpents). ○ Les phospholipases C hydrolysent la liaison ester entre le diacyl-glycérol et le composé phosphorylé. → L’action d’une phospholipase C sur une lécithine va aboutir à la libération d’un DAG + phosphorylcholine. ○ La phospholipase D hydrolyse la liaison phosphoester entre l’acide phosphatidique + choline d’une lécithine.

Answer 147

Cf cours 450

Answer 148

Correspond à l’estérification par l’acide phosphatidique de la fonction alcool porté par le carbone 1 de l’inositol = polyol à 6 atomes de C → Formation d’un phosphatidylinositol. Présent physiologiquement au niveau du feuillet interne de la bicouche lipidique sous forme phosphorylée de phosphatidylinositol diphosphate (PIP2). La fixation d’un ligand sur son récepteur membranaire, va entraîner l’activation d’une protéine G. La protéine G activée (par la stimulation de son récepteur associé) va concourir à une cascade de signalisation cellulaire qui débute par l’activation d’une phospholipase C membranaire. La phospholipase C hydrolyse le PIP2 du feuillet interne membranaire en IP3 (inositol triphosphate) + DAG (diacylglycérol) qui reste à la membrane = seconds messagers. L’IP3 va provoquer l’augmentation de la concentration intracytoplasmique en Ca2+ après fixation sur son récepteur exprimé à la membrane du REG (ouverture de canaux calciques). Le Ca2+ libéré va favoriser l’adressage membranaire de la protéine kinase c (PKC) et son activation par le DAG. Les médiateurs intracellulaires de la cascade de signalisation → DAG + IP3 vont être recyclés pour régénérer le PIP2 : o Déphosphorylation de l’IP3 en inositol par des phosphatases. o Addition d’un groupement phosphate au DAG pour reformer de l’acide phosphatidique par une kinase ATP-dépendante. o Condensation inositol + acide phosphatidique → phosphatidylinositol o Double phosphorylation du PI en PIP2 à la membrane interne. Cette cascade de signalisation par transduction de message intracellulaire via l’activation de la PLC est à l’origine : o De la libération d’acétylcholine au niveau de la jonction neuro-musculaire. o De la sécrétion d’insuline par le pancréas endocrine. o De la sécrétion exocrine d’amylase par le pancréas. o De la sécrétion d’aldostérone par la corticosurrénale.

Answer 149

ANCRE GPI (glycosyl phosphatidylinositol) ♦ Les phosphatidylinositols ont, en plus de leur rôle de signalisation cellulaire, une fonction d’ancrage et d’adressage membranaire des protéines (au niveau du feuillet externe) via l’élaboration d’ancres GPI. ♦ Motif moléculaire GPI = un PI (enchevêtré dans le feuillet externe de la bicouche membranaire) qui forme une liaison N-osidique avec un tetrasaccharide → GlcN (glucosamine) + 3 résidus de mannose ; lui-même lié par covalence avec une phosphatidyl éthanolamine. ♦ La protéine s’associe par son extrémité C-ter à l’extrémité phosphatidyl éthanolamine de l’ancre GPI. ♦ Ce processus d’ancrage lipidique des protéines au feuillet externe membranaires est la glypiation post- traductionnelle (ou co-traductionnelle) au niveau du RE. Rq : Les protéines impliquées dans la glypiation peuvent être des enzymes ou des récepteurs. ♦ La grandeur du motif GPi permet une importante mobilité extracellulaire des protéines associées (environ 20%).

Answer 150

Les sphingolipides et les glycérophospholipides appartiennent à la catégorie des hétérolipides( c’est à dire qu’ils renferment en plus des atomes de carbone, d’hydrogène, d’oxygène des atomes de phosphore et ou d’azote) et dérivent des AGs. ♦ Cette structure se forme à partir de sphingosine qui comprend 18 atomes deC, présente au niveau de son carbone 1 un alcool primaire, le C2 porte une fonction amine, le C3 a une fonction alcool secondaire et elle possède une double liaison entre le C4 et le C5. ♦ L’amidification de la sphingosine au niveau de son amine portée en C2 par le COOH d’un AG forme un résidu céramide. ♦ Céramide = sphingosine amidifiée par un AG ♦ La fonction alcool primaire des céramides peut réaliser une fonction phosphoester avec les phosphorylcholines → on forme ainsi les sphingomyélines. ♦ Les sphingomyélines qui font partie des sphingolipides et qui entrent dans la composition de la bicouche lipidique et représentent 10% des phospholipides membranaires. ♦ ATTENTION la sphingomyéline n’est pas un glycérophospholipide !!! ♦ Les sphingomyélines sont des composés amphipatiques : zone apolaire au niveau de l’extrémité méthyl de la chaîne aliphatique de la sphingosine + queue hydrophobe de l’ AG du motif céramide et une zone polaire formée desdifférents groupements hydrophiles de la phosphoryl-triméthyl éthanolamine. ♦ Structure cylindrique → forme une bicouche en milieu aqueux.

Answer 151

Cf cours 454

Answer 152

♦ Les sphingolipides vont former les lipides de la famille des glycosphingolipides qui permettent l’ancrage d’un motif osidique (ose ou polyose) à la membrane (en particulier feuillet externe) grâce à l'enchâssement dans cette bicouche des deux chaînes aliphatiques des céramides résultantes, d’une part de la sphingosine, et d’autre part de l’acide gras qui l’amidifie. ♦ Les glycosphingolipides sont formés d’un motif céramide lié par liaison O-osidique à un ose ou polyose. Cérébroside

Answer 153

Cérébroside s simples ♦ Par exemple : les glucocérébrosides = glucose lié par liaison O osidique au groupement alcool primaire du céramide. ♦ Ils sont observés sous forme sulfatés au niveau du cerveau.

Answer 154

Gangliosides ♦ Céramide + oside (jusqu’à 60 résidus d’ose simple). ♦ Ils forment des liaisons o-osidiques avec des polyosides. ♦ Exposé au niveau du feuillet externe de la membrane érythrocytaire (groupe sanguin).

Answer 155

Parmi les phospholipides membranaires on dénombre les glycérophospholipides et les sphingolipides qui s’assemblent en structure ordonnée (la bicouche lipidique) en milieu aqueux. ♦ Différents modes d’ancrages membranaires : o Ancrage osidique au feuillet externe via les glycosphingolipides o Ancrage protéique par les phosphoinositides (ancre GPI), feuillet externe. o Ancrage des protéines au feuillet interne par des modifications co et post- traductionnelles : palmitoylation et myristoylation ♦ Phospholipide membranaire participe à la transduction de signaux chimiques intracellulaires : cascade d’activation de la phospholipase C ▯ Production de médiateurs seconds messagers responsables de l’induction de l’activation de voies de signalisations enzymatiques. NB : Les phospholipases n’ont aucune action sur les sphingolipides. ♦ Les glycérophospholipides peuvent être la cible de phospholipases (notamment A2) qui permettent l’augmentation intracellulaire en AGs, notamment de certains AGPI (AG polyinsaturés) qui ont des effets biologiques notables, par exemple la production d’acide arachidonique, eicosanoïdes

Answer 156

Structure ♦ Dérive toujours des molécules d’isoprène : o 5 atomes de carbone o Chaîne aliphatique ramifiée et insaturée Les différents types de lipides terpéniques ♦ Vitamines terpéniques telles que la vitamine A, E, K, dont les structures renferment de longues chaînes aliphatiques. ♦ Les stéroïdes, dont le chef de file est le cholestérol, qui est le précurseur des acides biliaires et des hormones stéroïdiennes.

Answer 157

Polycyclique, associe un cyclopentane et un noyau phenanthrene (c’est à dire l’association de 3 cycles benzène) Structure du chef de file ♦ Le cholestérol est donc le chef de file des stéroïdes. Il comporte 27 atomes de carbone. ♦ Il dérive du noyau cyclopentano perhydro phénanthrène, qui a été hydrogéné et qui ne conserve qu’une seule double liaison. o Il y a donc 4 cycles : Les cycles A, B et C qui proviennent du phénanthrène. Le cycle D correspond au cyclopentane. La numérotation des cycles se fait dans le sens inverse des aiguilles d’une montre.

Answer 158

Structure chef de file ♦ Il y a 17 atomes de carbone dont les 10 premiers dans les cycles A et B. ♦ On retrouve l'unique double liaison sur le cycle B entre les carbones 5 et 6. ♦ Le C13, situé à la charnière entre les cycles C et D, est porteur d’un groupement méthyle, qui correspond au C18. ♦ Le C10, situé au niveau de la charnière entre les cycles A et B, est également porteur d’un groupement méthyle, qui correspond au C19. ♦ Le C17 situé sur le cycle D est porteur d’une chaîne aliphatique ramifiée qui compte 8 carbones. ♦ Le C3, situé sur le cycle A porte une fonction alcool. ♦ Cette molécule est le cholest-5-ène 3β-ol (ci-dessus).

Answer 159

8 carbones asymétriques dans le cholestérol (les carbones 3, 8,9, 10, 13 , 14, 17 et 20 ) . Soit, il existe 256 stéréo-isomères de cholestérol. o Pourtant il n’y a qu’1 seul isomère du cholestérol dans l’organisme car c’est le plus stable stéréo-isomère : o La configuration la plus stable est celle où tous les cycles forment un plan : o Les cycles A et C sont en configuration chaise, et les charnières B-C et C-D sont en configuration trans. ♦ Il faut considérer les positions des différents constituants part et d’autre du plan : o La chaîne aliphatique de 8 atomes de Carbone est mobile → donc elle ne joue pas sur la configuration β. o Ce qui va jouer est : Les 2 méthyles angulaires C18 et C19 ; ainsi que l’hydroxyle du C3. Ils vont définir les configurations possibles du cholestérol : o Dans la configuration 3β, les méthyls angulaires et la fonction alcool sont du même côté du plan formé par le noyau ABCD. ♦ Dans la configuration 3α le groupement hydroxyle est du côté opposé du plan par rapport aux 2 méthyls angulaires.

Answer 160

On observe deux portes d’entrée : o Le cholestérol peut être apporté par l’alimentation à travers la lumière intestinale ce qui représente environ 1/3 des apports journaliers en cholestérol. o Il peut aussi être synthétisé de façon endogène, qui est la plus importante au niveau du foie et qui représente 2/3 des apports journaliers en cholestérol. o Les entrées de cholestérol journalières sont d’environ 1g.

Answer 161

♦ Une partie du cholestérol hépatique va passer dans les sécrétions biliaires, va gagner la lumière intestinale et rejoindre le cholestérol alimentaire. ♦ Il va subir l’absorption intestinale et va retourner par un transport entéro- hépatique vers le foie. ♦ Le cholestérol peut passer dans la circulation sanguine, sous la forme d’ester de cholestérol, par exemple sous forme de palmitate de cholestérol. o Ainsi, il gagne les tissus périphériques.

Answer 162

Au niveau du tissu adipeux, le cholestérol peut être stocké, encore sous la forme d’ester de cholestérol ♦ Au niveau des tissus périphériques, il entre dans la composition des membranes cellulaires. ♦ Il se positionne dans la bicouche lipidique de façon orientée : o Sa fonction alcool se positionne à proximité des têtes polaires des glycérophospholipides. o Le noyau cyclopentano perhydro phénanthrène, les groupements méthyles et la chaîne aliphatique se positionnent au niveau du centre de la bicouche lipidique qui est apolaire. La molécule de cholestérol étant assez rigide va modifier les propriétés de fluidité de la bicouche lipidique : les mouvements le long de la bicouche ou entre les deux feuillets de la bicouche vont être altérés.

Answer 163

Une partie du cholestérol va subir l’action de la flore intestinale qui réduit la double liaison portée par les carbones 5 et 6. ♦ Cette réduction va aboutir à la formation de deux types de molécules, en fonction de la position de l’atome d'hydrogène porté par le carbone 5 de la charnière entre les cycles A et B.

Answer 164

Le dérivé 5ɑ est obtenu, l'atome d'hydrogène est du côté oppose du plan par rapport à celui qui porte les deux méthyles angulaires, il s’agit du cholestanol. Il peut subir le cycle entéro-hépatique.

Answer 165

Le dérivé 5β est obtenu, l’atome d’hydrogène est du même côté du plan formé par le noyau cyclopentanoperhydro phénanthrène que les méthyles angulaires, il s'agit du coprostanol. La formation du coprostanol par la flore intestinale va entraîner une élimination dans les selles et ne peut pas subir le cycle entéro- hépatique.

Answer 166

Cf cours 462

Answer 167

Il n'existe pas d'autres voies actives correspondant à un catabolisme quantitativement important du cholestérol, ce catabolisme est faible, le principal moyen d'élimination du cholestérol est la voie par les selles. Le cholestérol a tendance à s'accumuler dans l'organisme et principalement au niveau de l'intima des artères et favorise la formation de plaques d'athérome, qui est associée au développement de pathologies cardiovasculaires.

Answer 168

♦ Les acides biliaires sont les principaux catabolites du cholestérol. ♦ Les acides biliaires sont synthétisés à partir du cholestérol au niveau hépatique. o Coupure oxydative de la chaîne latérale au niveau en C24. ♦ Les acides biliaires contiennent 24 atomes de carbones avec une fonction acide carboxylique COOH sur le C24. ♦ Réduction de la double liaison en C5 et C6 du cycle B. Les acides biliaires n’ont pas de double liaison. ♦ Hydroxylation de ces molécules soit en C3, C7 et C12. ♦ Le OH en C7 signe l’entrée du cholestérol dans la voie de synthèse des acides biliaires. ♦ Les acides biliaires sont sécrétés dans la bile et gagnent une partie des acides biliaires primaires dans la lumière intestinale. ♦ Ils vont subir l’action de la flore intestinale qui va engendrer les acides biliaires secondaires. Action de la flore intestinale sur les OH, perte de la fonction hydroxyle sur le carbone 7. ♦ Leur présence varie, ce qui va nous permettre de distinguer 2 types d’acides biliaires : les acides biliaires primaires et les acides biliaires secondaires. ♦ Qu’ils soient primaires ou secondaires, les acides biliaires peuvent être absorbés par endothélium intestinal et retourner via la veine porte jusqu’au foie, ils subissent donc comme le cholestérol le cycle entéro-hépatique.

Answer 169

Les acides biliaires primaires sont synthétisés à partir du cholestérol par le foie. Ils ont toujours un hydroxyle en C7 : o Acide cholique : fonction hydroxyle en C3 (provient du cholestérol), C7 et C12. o Acide chénodésoxycholique : fonction hydroxyle en C3 et C7 ♦ Les acides biliaires secondaires : o Acide désoxycholique : formé à partir de l’acide cholique, fonction hydroxyle en C3 et C12 Acide lithocholique : formé à partir de l’acide chénodésoxycholique, fonction hydroxyle en C3.

Answer 170

L’acide lithocholique ne présente qu’un seul hydroxyle, moins hydrophile que les autres acides biliaires => il peut favoriser l’apparition des lithiases biliaires, à l’origine de la formation de calculs biliaires quand il est en excès. ♦ Les acides biliaires se différencient par le nombre et la position des groupements hydroxyles OH.

Answer 171

Parties hydrophiles et hydrophobes ♦ Ce sont des molécules amphiphiles (= amphipatiques). ♦ Tous les OH sont en configuration α : Cette configuration leur permet d’assurer leur fonction. Du côté opposé au méthyls angulaires (en dessous du plan formé par le noyau si les méthyls sont au-dessus) o Une zone hydrophile de l’autre côté du cycle que la zone hydrophobe o Une zone hydrophobe par la présence de groupement méthyl (CH3)

Answer 172

Par leur caractère amphiphile, les acides biliaires sont donc capables de former des micelles dans la lumière intestinale : ♦ Les acides biliaires vont émulsionner les lipides alimentaires pour faciliter leur digestion et absorption. La majorité des lipides alimentaires sont des triglycérides. o S’il n’y avait pas des molécules capables d’émulsionner les lipides alimentaires présents dans la lumière intestinale, ils se regrouperont les uns les autres et formeraient d’immenses gouttelettes huileuses. ♦ De ce fait, la surface de contact avec le milieu aqueux et les enzymes qui vont métaboliser ces lipides alimentaires pour qu’ils puissent être absorbés n’y auraient pas accès car la surface de contact serait plus petite. o Les acides biliaires vont donc émulsionner les lipides pour augmenter la surface de contact avec le milieu aqueux. L’objectif est de digérer les lipides de manière à avoir des micronutriments qui puissent être absorbés par les entérocytes. o La lipase pancréatique est une enzyme qui va permettre l’absorption des triglycérides sous la forme d’acides gras, monoglycérides ou glycérol. ♦ Formation des micelles mixtes avec les lipides alimentaires (cholestérol et triglycéride) afin de les émulsionner . ♦ Ils vont exposer la partie hydroxyle polaire en contact de la lumière intestinale qui correspond à un milieu aqueux ♦ Ils vont exposer les méthyls angulaires apolaires au centre des micelles =>Facilite la digestion, l'absorption, et éviter la formation de gouttelettes huileuses. ♦ Dans notre organisme, les acides biliaires forment une liaison amide par leur fonction COOH en 24 avec le glycocolle et la taurine. C’est sous la forme amidifiée que les acides biliaires sont au niveau des sécrétions biliaires. ♦ Le glycocolle et la taurine présentent d'autres fonctions acides (sous forme de sels NA ou K). ♦ Ces sels correspondent aux sels biliaires.

Answer 173

Bilan production et d’élimination acides biliaire Chiffres ♦ Il y a 1 g d’apport de cholestérol dans notre organisme par jour : 1/3 alimentaire et 2/3 par la synthèse hépatique. o La moitié (0,5 g) de ce cholestérol est transformée en acide biliaire (primaire ou secondaire) o L’autre moitié (0,5 g) va être éliminée par les selles (sous forme de cholestérol, coprostanol et cholestanol). ♦ Au niveau des acides biliaires, on va également éliminer la même quantité que celle produite par le foie chaque jour soit 0,5 g. ♦ Les acides biliaires primaires et secondaires peuvent suivre le cycle entéro-hépatique et être réabsorbés par les entérocytes. ♦ Si on n’avait que 0,5 g d’acide biliaire par jour dans l’organisme, la quantité serait insuffisante pour permettre l’émulsion correcte des triglycérides alimentaires

Answer 174

Cette fonction est assurée par un pool de 20 g d’acide biliaires/jour ♦ Il concerne 40 fois plus d’acides biliaires que ceux produits et éliminés chaque jour, suffisant pour émulsionner correctement les lipides alimentaires.

Answer 175

La racine du membre supérieur est ra2achée au tronc par l’intermédiaire de pièces osseuses qui forment la ceinture scapulaire. ● La ceinture scapulaire présente un os triangulaire, la scapula, située derrière la cage thoracique qui présente un bord supérieur avec un pe=t angle, un crochet du côté latéral et une cavité qui reçoit la tête de l’humérus. Par derrière se profile sur excroissance osseuse sur laquelle viendra s’ar=culer la clavicule. ● La clavicule est sous cutanée dans la par=e haute du thorax ● La scapula est située en arrière dans la par=e haute de la région de l’épaule ● La scapula et la clavicule forment la ceinture scapulaire. ● Pour le bras le squele2e osseux est formé par l’humérus, triangulaire à la coupe avec un bord antérieur, une extrémité proximale qui vient s’ar=culer avec la scapula (ar=cula=on scapulo-humérale) et des surfaces ar=culaires pour les os de l’avant-bras (qui s'ar=culent entre eux). ● Du côté latéral on trouve le radius et du côté médial on trouve l’ulna ● Enfin dans la région du poignet on trouve un ensemble de pe=ts os qui forment le carpe. ● Les 3 régions de l’épaule, du bras et de l’avant-bras seront détaillées.

Answer 176

Cf cours page 470

Answer 177

Le muscle deltoïde permet l’abduc3on Vue ventrales cf cours pages 471

Answer 178

Jonc:on entre la scapula, la cage thoracique et l’humérus T1 et T2 ● Elles se situent en région dorsale et au-dessus du plan du sternum.

Answer 179

● Le manubrium sternal est un os plat qui forme l’extrémité crâniale du sternum. Son bord supérieur se proje2e au niveau du disque intervertébral T2-T3 et est palpable à la base du cou (sous le nœud papillon). ● Le manubrium sternal possède des surfaces ar=culaires sternoclaviculaires pour recevoir les clavicules. Il reçoit également la 1ère côte. ● C’est le corps du sternum, situé sous le manubrium, qui reçoit les côtes de la 2ème à la 10ème. Il est également palpable. Le bas du corps du sternum présente un processus.

Answer 180

Les côtes s’ar=culent en arrière avec les vertèbres et en avant avec le sternum par un carAlage. ● La 1ère côte s’ar=cule en arrière par sa tête, avec la 1ère vertèbre thoracique (T1), la côte remonte. Son extrémité proximale se termine par le car=lage costal. Ce car=lage forme l’intermédiaire entre le sternum (au niveau du bord latéral du manubrium) et l’arc de la côte. Le 1er car=lage costal est horizontal. ● La 2ème côte s’ar=cule en arrière avec la 2ème vertèbre thoracique (T2). Son car=lage costal est également horizontal. En avant, elle s’ar=cule avec la jonc=on entre le manubrium et le corps du sternum. ● Les 3,4,5 et 6ème côte ont quant à elles un car=lage costal ascendant. Leurs têtes se lient en arrière respec=vement avec les 3,4,5 et 6ème vertèbre thoracique. ● Les 7,8,9 et 10ème côte ont un carAlage conjoint. ● Les 11 et 12ème côte ne se ra2achent pas en avant avec le sternum car il s’agit des deux côtes floIantes.

Answer 181

● Elle se situe en arrière et sur le côté haut de la cage thoracique. ● La scapula présente sur son bord supérieur et vers l’avant le processus coracoïde. ● Venant de la face dorsale de la scapula on retrouve en haut et en dehors l’acromion qui vient de l’épine de la scapula. (Visible en vue ventrale). ● L’ar=cula=on entre la tête de l’humérus est la scapula est l’arAculaAon scapulo-humérale ou de l’épaule.

Answer 182

Elle s’arAcule en dehors avec l’acromion (ar=cula=on acromio- claviculaire) et en dedans avec les surfaces ar=culaires plane portée par le manubrium sternal (ar=cula=on sterno- claviculaire). ● La clavicule est orientée en arrière et en dehors. La par=e ventrale est vers la par=e antérieure de la cage thoracique et la par=e latérale est en arrière et en dehors.

Answer 183

Il se lie à la scapula par sa tête ayant la forme du Aers d’une sphère et possédant un car=lage d'encroûtement. ● Il présente un bord antérieur qui s’ouvre en bas et 2 processus à la face antérieure : le tubercule majeur en dehors et le tubercule mineur en dedans. Ils ménagent entre eux une crête et un muscle s’y glisse ● Sa diaphyse est triangulaire à la coupe. Il présente 3 bords : le bord ventral, le bord médial et le bord latéral. Il a donc trois faces : deux faces qui regardent en avant (faces ventrales) et une face qui regarde en arrière (face dorsale). ● Ceci nous permet de me2re en place des aponévroses de sépara=ons pour les loges musculaires, avec une loge ventrale et une loge dorsale. ● La par=e distale de l’humérus est évasée sous forme d’une pale2e un peu comme le bout d’une grande cuillère. Il s’agit de la pale2e humérale. ● La pale2e humérale porte des surfaces ar=culaires et est plus développée du côté médial par un processus osseux palpable au niveau de l’ar=cula=on du coude. On retrouve du côté médial la surface ar=culaire de la trochlée humérale en forme de poulie à deux joues avec une joue interne plus développée que la joue externe. ● Du côté latéral, on retrouve le capitulum qui est arrondi. (à ne pas confondre avec le capitatum !!) ● La fin de l’humérus et le début de l’ar=cula=on du coude se situe à hauteur de la parAe basse du gril costal.

Answer 184

Cf cours page 475

Answer 185

On reconnaît la par=e basse d’un muscle dans la région ventrale qui forme le relief par son tendon d’inser=on séparant 2 régions anatomique dans la région du coude : la gouLère bicipitale latérale et la gouLère bicipitale médiale. ● C’est une région qui sur le plan topographique appelle parfois des gestes cliniques (ponc=on veineuse). ● Veine céphalique médiale : ramène le courant veineux du membre supérieur en passant par la goubère bicipitale médiale ● Veine céphalique latérale : elle va rejoindre la veine axillaire dans la zone scapulo-humérale en passant par la fosse bicipitale latérale. Elle est plus ou moins développée. Elle remonte et se je2e dans la région de l’épaule dans un paquet veineux qui passe sous la clavicule. Elle va rejoindre la veine axillaire. ● L’artère subclavière passe sous la clavicule puis elle donne l’artère axillaire. Ce paquet vasculaire est entouré de nerfs. ● Défilé costo-claviculaire : espace entre la clavicule et la première côte. Parfois il peut y avoir des compressions de ces éléments vasculaires à l’origine de certaines pathologiques.

Answer 186

Cf page 476

Answer 187

La par=e distale de l’humérus forme le condyle huméral, avec les épicondyles médiaux et latéraux. ● Le radius présente une tête qui a une circonférence ar=culaire et forme une cupule à sa par=e crâniale, qui s’ar=cule avec la surface ar=culaire arrondie de la face antérieure du condyle de l’humérus. Le bord antérieur est surmonté d’une tubérosité. ● L’ulna présente une grosse cavité ar=culaire qui s’emboite dans la trochlée, et une surface ar=culaire qui répond à la circonférence de la tête du radius. ● L’ar=cula=on du coude est en fait composée de 3 surfaces ar=culaires : ● - L’ar=cula=on huméro-radiale du condyle latéral. - L’ar=cula=on huméro-ulnaire du condyle médial. - L’ar=cula=on radio-ulnaire proximale permet les mouvements de prona=on et de supina=on (prona=on paume de la main vers le bas, supina=on vers le haut). ● A la par=e basse, l’extrémité inférieure de l’ulna (tête de l’ulna), s’ar=cule avec une loge2e car=lagineuse pour former l’ar=cula=on radio-ulnaire distale. ● Les os de l’avant-bras s’ar=culent avec un ensemble osseux au niveau du poignet : le carpe. Il répond aux os métacarpiens de la main. Les 2 os de l’avant-bras sont triangulaires à la coupe. ● Le radius est latéral et l’ulna est médial. Entre eux, il y a une membrane interosseuse qui sépare les loges musculaires ventrale, dorsale et latérale. ● L’ar=cula=on du poignet est l’arAculaAon radio-carpienne. Le carpe s’ar=cule avec le radius et non avec l’ulna.

Answer 188

Cf page 477

Answer 189

C’est un ensemble de pe=ts os courts qui s’organisent en 2 rangées séparées par l’interligne médio carpien ou arAculaAon médio carpienne. ● Il s’agit d’un ensemble de 8 os, avec 4 dans la rangée proximale et 4 dans la rangée distale. ● Les os répondent à la par=e distale aux os métacarpiens (pe=ts os triangulaires à la coupe présentant un bord ventral qui forment le squele2e de la main) ● A la par=e proximale ils répondent à l’extrémité inférieure du radius ● Au niveau du poignet, on retrouve au niveau du poignet 2 peAts processus osseux, un du côté latéral et un du côté médial qui correspondent à la zone distale et médiale de l’ulna et la zone distale et latérale du radius. Ce sont les processus styloïdes (celui porté par l’ulna est très développé).

Answer 190

Il y a des massifs qui sont des reflets de régions musculaires : l’éminence thénarienne du côté du pouce (muscles appendus pour le pouce) et l’éminence hypothénarienne pour le bord ulnaire de la main du côté du dernier doigt. ● On retrouve au niveau du pouce le premier métacarpien, une phalange proximale et une phalange distale ● Les 4 autres métacarpiens qui forment le squele2e osseux de la paume de la main. On y trouve la loge moyenne de la main. ● Au niveau de chaque doigt long (tous sauf le pouce) on trouve 3 phalanges. ● L’ar=cula=on entre les métacarpiens et les phalanges est l’arAculaAon métacarpo-phalangienne.

Answer 191

Les membres inférieurs vont être rattachés au tronc par l’intermédiaire de la ceinture pelvienne. Le bassin est constitué de deux os coxaux portant chacun une cavité à leur partie latérale dans laquelle va venir s’insérer la tête du fémur (partie haute du fémur) qui est l’os de la cuisse. ● Le fémur est un os long un peu incliné en bas et en dedans. Il s’articule dans sa partie basse avec les os de la jambe (tibia et fibula) et la patella (rotule). ● On retrouve la région du bassin, de la cuisse et de la jambe avec les reliefs osseux au niveau des chevilles : les malléoles.

Answer 192

En arrière, on retrouve le sacrum qui possède un plateau supérieur qui va répondre au plateau inferieur de la dernière vertèbre lombaire. ● Il possède des petites expansions sur le côté qui sont des ailerons. La projection du bassin porte à décrire un détroit qui séparera le petit bassin situé en bas du grand bassin situé en dehors bordé par l’aile iliaque. ● L’aile iliaque est palpable dans la région sous cutané au-dessus de la ceinture du pantalon (on l’appelle souvent la hanche mais c’est une erreur : l’articulation de la hanche est plus basse et ● plus profonde, c’est l’articulation coxo-fémorale). ● Le bassin présente à décrire un relief avec un bord antérieur marqué par la présence de la cavité coxale où s’inscrit la tête fémorale. On y trouve aussi la branche ischio pubienne (Ischium = partie en arrière qui appartient à l’os coxal qui est dans le massif fessier et donnant une branche vers l’avant pour rejoindre le pubis, qui est sous la boucle du ceinturon). Cette branche vient entourer le foramen obturé qui lui regarde vers l’avant et un peu vers le dehors. ● Si on plonge dans la circonférence du bassin on voit le corps du sacrum avec le coccyx en arrière. Il est très concave vers l’avant et porte des foramens par lesquels sortiront des racines sacrées. ● Il s’articule en arrière avec l’aile iliaque : on parle d’articulation sacro-iliaque. ● Le sacrum se situe dans la ligne médiane en arrière entre les deux os coxaux et ces deux os coxaux sont réunis entre eux en avant au niveau de la symphyse pubienne. L’ensemble forme la ceinture pelvienne. ● Au niveau de la face latérale de chaque os coxal, on trouve la cavité acétabulaire (visible en tournant l’os coxal pour le mettre en vue latérale). Cette cavité recouvre l’articulation coxo- fémorale.

Answer 193

Cf cours page 483

Answer 194

C’est un os long qui est l’os de la cuisse. Il possède une tête qui vient s’insérer dans la cavité acétabulaire de l’os coxal. Il y a un risque de fracture chez les sujets âgés au niveau du col du fémur. CF COURS PAGE 483

Answer 195

C’est un os long qui est l’os de la cuisse. Il possède une tête qui vient s’insérer dans la cavité acétabulaire de l’os coxal. Il y a un risque de fracture chez les sujets âgés au niveau du col du fémur. CF COURS PAGE 483 Du côté latéral on y trouve le grand trochanter qui est un massif osseux sur lequel des muscles vont venir s’insérer et qui est proéminent en dehors. ● Du côté médial on trouve le petit trochanter. ● En bas du fémur on retrouve une surface articulaire formée d’un plan relativement plat et formé de deux petites joues. Ces surfaces vont venir s’enrouler en arrière pour former des condyles (correspondant à des pneus d’après le prof) et sont séparées l’une de l’autre à l’arrière mais forment vers l’avant une surface uniforme. ● En avant la surface articulaire répondra à la patella qui est un os triangulaire plat qui vient se plaquer contre l’extrémité inférieure du fémur : c’est l’articulation fémoro-patellaire. ● Le fémur est triangulaire à la coupe. Il a une face ventrale et 2 faces qui regardent vers l’arrière : l’une vers le dedans et l’autre vers le dehors. ● Les deux articulations coxo-fémorales sont éloignées l’une de l’autre dû à la largeur du bassin. ● Plus bas, dans la région du genou, les membres inférieurs se rapprochent puisque la diaphyse du fémur est oblique vers le bas et vers le dedans.

Answer 196

CF 485 Au niveau de la ceinture, on y retrouve à hauteur du pli de flexion un ligament tendu du bord ventral de l’aile iliaque jusqu’au pubis. ● Sous ce ligament il y a les voies de passage des éléments qui viennent du bassin et qui vont dans le membre inférieur. ● On y voit le passage de muscles, d’éléments vasculaires comme l’artère fémorale qui vient du bassin. Du côté médial de l’artère on retrouve la veine fémorale qui remonte. Elle reçoit un courant veineux venant de l’ensemble du membre inférieur qui est la veine saphène. C’est important en pathologies car il y a beaucoup de cas de thromboses veineuses dans ceae zone. ● Le bassin est composé de 2 régions : dans la parBe haute, bordée ● latéralement par l’aile iliaque on a le grand bassin où on trouve des éléments digesBfs. ● En profondeur, on plonge dans le peBt bassin. C’est un ensemble ● anatomique dans lequel se situent les viscères du pelvis (sphère uro-génitale).

Answer 197

Le muscle quadriceps s’insère sur la face antérieure de la cuisse. Il est formé d’un ensemble de muscles qui viennent de la région ventrale. Il comporte 4 chefs musculaires (vaste externe et droit fémoral sont visibles mais le prof ne s’attarde pas sur les noms de chaque chef, certains d’entre eux sont visibles sur le schéma du dessous). ● Les muscles adducteurs sont les muscles qui viennent de la branche qui va de l’ischion en arrière vers le pubis. Ils sont dans la loge médiale Ils permettent de déplacer le membre inférieur vers l’avant.

Answer 198

Derrière le pli du pantalon il y a le bord antérieur du tibia. ● Du côté latéral du bord antérieur, on retrouve un groupe musculaire qui sert à l’extension du pied. Contre la face sous cutanée du tibia on ne retrouve pas de muscle, cependant derrière on voit le relief des muscles postérieurs : le triceps. ● Dans la partie basse on retrouve les malléoles latérale et médiale (la malléole latérale descend un peu plus bas que la médiale). Tibia ● Il est situé du côté médial. Il présente un large plateau qui possède des surfaces osseuses sur sa partie supérieure qui répondent aux condyles du fémur avec une petite épine entre les deux plateaux. Le tibia présente un bord antérieur palpable. Fibula ● C’est l’os grêle latéral (le prof commet une erreur en disant ulna attention). La tête de l’ulna s’articule avec le condyle latéral du tibia. La malléole de la fibula descend plus bas que la malléole du tibia. ● On remarque sur ce schéma le ligament patellaire ou tendon rotulien qui est la terminaison du muscle quadriceps et qui vient s’insérer sur la patella au niveau d’une tubérosité sur le bord antérieur. ● Les deux os sont triangulaires à la coupe avec une membrane interosseuse et 3 loges : dorsale, ventrale et latérale (on coupe les os de la jambe et on regarde en dessous).

Answer 199

Cf cours page 486

Answer 200

IV.ARTICULATION TALO-CRURALE Description ● On retrouve le talus (un os du pied) qui présente des surfaces articulaires pour le tibia et pour les deux malléoles tibiale et fibulaire. Ils forment l’articulation de la cheville : l’articulation talo- crurale (crural= terme pour jambe). ● Cette articulation correspond à un tenon qui s’emboite dans une mortaise. La pince formée par les deux malléoles doit être bien maintenue et doit laisser le talus de sorte qu’il puisse ne faire que des mouvements de flexions et d’extension

Answer 201

Cf cours page 488

Answer 202

Les ligaments croisés sont tendus entre les deux condyles : ● Le ligament croisé antérieur (antérolatéral) part en bas de l’avant et remonte latéralement vers l’arrière ● Ligament croisé postérieur part de l’arrière et remonte vers l’avant. ● Ces deux ligaments sont croisés dans le plan frontal et sagittal. ● Ce plan représente une jambe fléchit avec le dessous de la patella. Le quadriceps s’insère sur le bord supérieur de la patella, un surtout fibreux passe par-dessus la patella. Ce surtout s’insère par le ligament patellaire ou tendon rotulien au niveau d’une tubérosité sur le bord antérieur du tibia. ● La contraction du quadriceps va tirer sur la jambe et provoquer une extension (on tape sur ce tendon qui engendre une petite extension réflexe de la jambe sur la cuisse).

Answer 203

Le quadriceps s’insère sur le bord supérieur de la patella, un surtout fibreux passe par-dessus la patella. Ce surtout s’insère par le ligament patellaire ou tendon rotulien au niveau d’une tubérosité sur le bord antérieur du tibia. ● La contraction du quadriceps va tirer sur la jambe et provoquer une extension (on tape sur ce tendon qui engendre une petite extension réflexe de la jambe sur la cuisse).

Answer 204

Cf cours 492

Answer 205

La colonne vertébrale présente à décrire de haut en bas plusieurs courbures : ● A l’étage cervical la courbure est une lordose : la colonne est convexe vers l’avant. ● A l’étage thoracique (ou dorsal) la courbure est une cyphose (convexité vers l’arrière) ● A l’étage lombaire la courbure est de nouveau une lordose (Mnémotechnique : LCL (la banque) pour Lordose, Cyphose, Lordose)

Answer 206

7 vertèbres cervicales, donc 7 épineuses ● 12 vertèbres thoraciques, donc 12 épineuses ● 5 vertèbres lombaires, donc 5 épineuses → Ces trois types de vertèbre ont une structure différente.

Answer 207

Les côtes s’accrochent sur la colonne vertébrale. ● La 1ere côte est oblique en bas et en avant et elle s’attache à la 1ere vertèbre thoracique. ● Les autres cotes ont une extrémité ventrale qui se rattache au niveau du sternum avec le cartilage, sauf pour les 11ème et 12ème côtes (côtes flottantes, elle sont attachées en arrière aux 11eme et 12eme vertèbres thoraciques). ● C’est cette orientation des côtes qui fait que l’ouverture supérieure du thorax est oblique en bas et en avant. ● Le bord supérieur du manubrium sternal se projette au niveau de la jonction entre la 2eme et 3eme vertèbre thoracique.

Answer 208

En vue latérale, viendra se projeter les os coxaux (ferment le bassin en avant et sont séparés par le sacrum en arrière).

Answer 209

Cf cours 493

Answer 210

La colonne vertébrale est faite de corps vertébraux empilés les uns sur les autres. ● La vertèbre thoracique présente à décrire vers l’avant le corps de la vertèbre. ● Ce corps est rattaché en arrière à un arc dorsal par 2 projections osseuses : les pédicules. ● La partie dorsale présente décrire un arc vertébral, qui est, comme son nom l’indique, une région arquée et qui porte des expansions sous forme de processus : - En arrière : le processus épineux - Sur les côtés : les processus transverses ● L’empilement des corps vertébraux se fait par l’intermédiaire de disques intervertébraux. ● Les disques ont une circonférence très résistante et fibreuse et un noyau au centre. Ils sont interposés entre 2 plateaux vertébraux (partie plane qui répond aux vertèbres). ● En arrière, il y des massifs articulaires portés par l’arc. Ils ont des facettes articulaires et permettent aux arcs dorsaux de chaque vertèbre de s'empiler les uns sur les autres.

Answer 211

CF COURS 494 Sur ce schéma, on peut voir comme décrit précédemment que les massifs postérieurs se développent vers le haut pour permeVre l'empilement des vertèbres. Ces massifs postérieurs forment deux colonnes postérieures, une de chaque côté. ● Il existe également des massifs postérieurs qui eux se développent vers le bas pour que les vertèbres se répondent les unes aux autres. La vertèbre est fermée en arrière par l’arc vertébral qui porte l’épineuse. ● L'empilement se fait également via l'empilement des disques intervertébraux entre les corps. Cet empilement forme une seule colonne antérieure. ● Le canal vertébral conWent de la moelle ou des racines issues de la moelle qui se prolongent vers le bas selon la hauteur. ● Les processus transverses se développent en haut et en arrière.

Answer 212

La deuxième vertèbre, comme vu sur le schéma, porte une dent qui se prolonge vers le haut et qui vient se positionner derrière un anneau formé par la première vertèbre cervicale. Il s’agit des vertèbres C1 et C2 (l’atlas et l’axis). ● Le sommet de la cyphose est souvent marqué par la 6eme ou 7eme vertèbre thoracique. L3 est souvent le sommet de la lordose et L5 s’articule avec le sacrum. ● Le sacrum qui correspond à la partie la plus basse de la colonne vertébrale est formé de 5 pièces osseuses restées fusionnées ainsi que des processus épineux liés les uns aux autres. ● En T2-T3 on repère le bord supérieur du manubrium sternal. Le corps du sternum lui se projette au niveau de T11. ● Le diaphragme est le muscle qui va séparer le thorax de l’abdomen. Il remonte jusqu’au niveau de T9. Ses piliers diaphragmatiques d’insertions postérieurs viennent s’insérer jusqu’au niveau de L3. ● Dans le canal rachidien on retrouve la moelle. Elle présente un épaississement cervical puis un cordon puis un épaississement lombaire. Elle présente également des racines qui vont sortir du canal rachidien à chaque étage de la colonne vertébrale. La moelle se termine en L1- L2. ● Le cordon médullaire se situe dans le canal rachidien. Arrivées au niveau du foramen transverse formé sous les pédicules (qui regarde en dehors) les racines vont pouvoir sortir pour former ensuite des plexus et des nerfs.

Answer 213

Le squelette osseux du crâne va venir s’articuler sur la colonne vertébrale et va former la jonction cranio vertébrale. Le crâne s’articule sur la colonne vertébrale en particulier par un condyle, à la base du crâne, qui est une pièce osseuse vers le bas qui va venir reposer sur les vertèbres cervicales. La base du crâne présente un étage inférieur marqué souvent par projection, du processus mastoïde qui est en arrière et qui appartient à l’os temporal. En avant on retrouve le conduit auditif externe, puis une branche que l’on perçoit sous la région temporale et qui nous conduit à l’endroit ou l’on va retrouver l’orbite. En dessous de l’orbite on retrouve les fosses nasales puis le maxillaire supérieur suivi par le maxillaire inférieur en dessous. Il est composé d’une branche verticale et d’une branche horizontale. Ce crâne présente une boîte formée d’un plancher et d’une voûte qui correspond au contenant du cerveau (encéphale). En dessous on trouve le massif facial, avec les maxillaires supérieurs et inférieurs qui viennent se raccrocher sous la base du crâne.

Answer 214

Atlas ● La première vertèbre est formée de deux massifs séparés par un arc en avant et un arc en arrière. ● Le crâne va reposer sur les massifs latéraux de cette première vertèbre, qui est l’Atlas. Axis ● La deuxième est une vertèbre qui présente deux massifs latéraux sur lesquels les massifs latéraux de l’Atlas vont venir reposer. ● On retrouve une dent vers le haut qui va venir s’enfiler entre les deux masses latérales de l’atlas et puis des massifs articulaires venant de l’arc postérieur qui vont regarder vers le bas : c’est l’Axis. ● Elle possède une surface au centre qui répond à l’Atlas.

Answer 215

Cf cours page 502 Description Le repère est la deuxième vertèbre cervicale avec en arrière l’épineuse puis, en avant, la première vertèbre avec l’arc et l’épineuse. La coupe passe par le maxillaire supérieur qui porte les dents (on voit la première incisive) et le maxillaire inférieur qui est coupé sur la ligne médiane. Au-dessus, on met en place un ensemble osseux avec un os situé sur la ligne médiane et formant la base du crâne qui est l’os sphénoïde. Cet os a une jonction avec l’os occipital en arrière qui présente le foramen magnum par lequel le système nerveux va se prolonger dans le canal vertébral. Vers l’avant on retrouve la base antérieure, ce qui permet de mettre en place les repères avec le nez, la bouche, le menton. Dans cette coupe on retrouve aussi les fosses nasales au-dessus du palais osseux (plafond du maxillaire supérieur) et en dessous la cavité orale où on peut trouver la langue (muscle glosse). Ce schéma est intéressant car il permet de compléter le canal rachidien avec la dure-mère qui vient de la boîte crânienne. Dans la boîte crânienne on retrouve le cerveau avec ses différents lobes : les lobes frontal et temporal sont ici mis en place. Étant sur le côté, le lobe temporal va déborder et s’inscrit dans la fosse temporale qui est sur le côté de l’os sphénoïde. Le cerveau à proprement parler à d’autres parties : pariétale, occipitale. Sous le cerveau, apparaît le tronc cérébral qui est une tige qui pénètre dans le cerveau. Derrière ce tronc, on met en place le cervelet dans la partie postérieure et profonde de la boîte crânienne. (On verra plus tard qu’il y a un cloisonnement entre cette partie qui est très postérieure et la partie au-dessus. Ce cloisonnement permet de délimiter la fosse postérieure et l’étage qui se trouve au-dessus).

Answer 216

Alcanes = hydrocarbures saturés, autrement dit Ils ne possèdent pas de liaisons multiples : la double liaison C=C ou la triple liaison C≡C. ♦ Constitués d’atomes de carbone (C) et d’hydrogène (H). Formule générale ♦ Non cycliques : CnH2n+2 ♦ Cycliques : CnH2n ♦ Ils sont appelés paraffine ou composés aliphatiques.

Answer 217

Ils sont très abondants dans la nature comme dans les gisements de gaz naturel, de pétrole ou de schistes bitumineux qui proviennent de la longue fossilisation de matières organiques végétales.

Answer 218

Préfixe indiquant le nombre d'atomes de carbone + suffixe –an ♦ Exemple : Éthane Butane (angles dièdres = 109°) ♦ Butane : environnement AX4 = géométrie tétraédrique et l’hybridation du carbone est sp3. Ramifiés ♦ On considère les ramifications comme substituant d'une chaîne carbonée principale.

Answer 219

Aucun site électrophile : pas de lacune, pas de liaison polarisée et pas de liaison multiple.  Aucun site nucléophile : pas de doublet non-liant (ou pas de liaison π) et pas de liaison polarisée. ♦ Réactivité très réduite : d’où leur nom ancien de paraffine. 2 réactions : o 1. Radicalaire = Rupture homolytique d’une liaison C-H. On obtient un intermédiaire réactionnel radicalaire ⇒ Exemple : en présence de di-halogène (X2), une des liaisons C-H est remplacée par une liaison C-X (X = halogène). o 2. Combustion = Oxydation complète (totalement inintéressante en chimie organique mais il s’agit d’une source d'énergie fondamentale). ♦ Permet la production d'électricité, de chauffage, les transports, la cuisine, simplement en libérant du dioxyde de carbone. Elle participe à l'augmentation de la concentration des gaz à effet de serre dans l'atmosphère en libérant du dioxyde de carbone.

Answer 220

Pour parler des alcènes et plus généralement de la double liaison C=C. o On parle d'alcène, d’insaturation, de doubles liaisons, ou encore d'oléfines. ♦ Formule générale : CnH2n

Answer 221

Pour parler des alcènes et plus généralement de la double liaison C=C. o On parle d'alcène, d’insaturation, de doubles liaisons, ou encore d'oléfines. ♦ Formule générale : CnH2n

Answer 222

Pour déterminer la stéréochimie de la double liaison, on classe chacun des deux substituants d'un même carbone selon les règles de priorité de Cahn-Ingold-Prelog : o Si les 2 substituants notés numéro 1 sont du même côté, alors on dit que la double liaison est de stéréochimie Z (de l'allemand Zusammen qui signifie “ensemble”). o Si les 2 substituants notés en 1 ne sont pas du même côté, alors la double liaison est de stéréochimie E (de l'allemand Entgegen, qui signifie “à l’opposé”).

Answer 223

Les premiers alcènes jusqu'à 4 carbones sont gazeux dans des conditions ordinaires. ♦ Les suivants sont liquides, leur point d'ébullition augmente avec leur masse moléculaire (avec le nombre de C). ♦ Les plus lourds sont solides. Comparé aux alcanes, un alcène à un point d'ébullition proche de l'alcane correspondant. ♦ Ils sont insolubles dans l'eau, mais solubles dans les autres hydrocarbures. ♦ Ils sont faiblement polaires. ♦ La présence de substituants peut induire un moment dipolaire ((en polarisant les liaisons.)) ♦ Les alcènes sont faiblement acides, le pKa est de 44. ♦ Ils sont plus acides que les alcanes et moins acides que les alcynes.

Answer 224

Véritable site réactif = la double liaison. ♦ Réactions d'addition favorisées = la liaison π ayant une faible énergie 250 kJ/mol en comparaison avec la liaison σ avec ses 350 kJ/mol ((donc plus facile à rompre)). Double liaison = site riche en électrons ⇒ attaquée facilement par des réactifs électrophiles (cations ou atomes déficitaire en électrons). ♦ La double liaison est fragile. On pourra avoir des réactions de coupure de chaîne via des réactions d'oxydation. ♦ Les alcènes sont sujets aux réactions électrocycliques.

Answer 225

Toujours la même réaction = double liaison nucléophile réagit avec l’espèce électrophile. Cela conduit à un intermédiaire réactionnel, qui réagit avec le nucléophile. ♦ Si le réactif composé du nucléophile et de l’électrophile s'additionne du même côté du plan, on parlera d'une addition Cis ou Syn. On formera deux produits énantiomères l'un de l'autre, si l’alcane formé porte deux carbones asymétriques. ♦ Si l’électrophile et le nucléophile s'additionnent dans le plan opposé de la double liaison, on parlera d'une addition trans ou anti. On obtient là aussi deux énantiomères, si on a la présence de deux carbones asymétriques. ⇒ On parle ainsi de réaction stéréospécifique. ⇒ Si le mécanisme fait apparaître une addition SYN et une addition ANTI, la réaction n'est plus stéréospécifique, car on obtient les 4 stéréoisomères.

Answer 226

La double liaison riche en électrons se comporte comme un nucléophile et attaque un électrophile, par exemple, ici H+ : ♦ Cette 1ère étape conduit à la formation d'un carbocation C+ . ♦ C’est une étape qui est équilibrée. Elle est réversible. ♦ Une fois le C+ formé on peut facilement, par une réaction d'élimination (réaction inverse), revenir au composé oléfinique (l’alcène de départ). ♦ Rappel : Un C+ est une espèce plane. Les 3 substituants présents sur le carbone sont dans le même plan. ♦ La 2nde réaction est totale. Une fois le produit formé, il n'est pas possible de revenir spontanément au C+

Answer 227

Elle consiste à faire l'addition d'un acide HX sur la double liaison d'un alcène. ♦ Cette réaction est régiosélective, en fonction de la stabilité du C+ formé. ♦ Le C+ est une espèce réactive qui se réarrange de façon à devenir le plus stable possible. ⟹ En effet, un C+ tertiaire est plus stable qu'un secondaire, lui-même plus stable qu'un primaire. ♦ Un C+ peut être stabilisé par conjugaison avec la double liaison dû à un groupement éthylénique voisin. ♦ Cette réaction suit la règle de Markovnikov. Elle n’est pas stéréospéficique mais régiosélective.

Answer 228

Elle conduit à la formation d'un alcool (OH). ♦ Avec les alcènes substitués qui forment facilement des C+. Il suffit d'utiliser un acide dilué. L'ion H+ est alors le catalyseur de la réaction. L’ion H+ provient de H2SO4 (= ici l’acide dilué). ♦ Lorsque le substrat éthylénique est dissymétrique, la réaction est fortement régiosélective. ♦ Le passage par le C+ entraîne la p er te de la stéréospécificité.

Answer 229

Si l'on remplace l'eau par un réactif nucléophile de la même famille qu’un alcool, on obtiendra un éther. ♦ Cette réaction passe par un carbocation, donc elle suit la règle de Markovnikov.

Answer 230

Les composés éthyléniques additionnent facilement Cl2 et Br2 pour conduire à des dérivés dihalogénés vicinaux (= voisins). ♦ Le difluor (F2) très oxydant détruit la molécule. ♦ Avec le diiode (I2) peu réactif, la réaction conduit à un équilibre défavorable au produit. ♦ La réaction s'effectue par union directe dans les conditions normales de température et de pression. Les solvants utilisés sont le dichlorométhane (CH2Cl2), le chloroforme (CHCl₃), le tétrachlorure de carbone (CCl4), mais aussi l'acide acétique (CH₃COOH). ♦ Cette réaction passe par un intermédiaire réactionnel, c'est un ion ponté chloronium ou bromonium. Image d’ion ponté non issue du cours pour la compréhension ♦ La formation de ce cycle à trois atomes ne permet pas d'attaque Syn. Si bien qu'au niveau de la stéréochimie, seule l'addition anti ou trans est observée. Donc la réaction est stéréospécifique. ♦ On obtient un seul couple d’énantiomère si on a la présence de deux carbones asymétriques. Le mécanisme ne passe pas par un carbocation. Cette réaction est aussi stéréospécifique

Answer 231

II. LES ALCÈNES C) Propriétés chimiques (suite) F - Addition de l’acide hypohalogéneux ♦ L'action de l'acide hypohalogéneux est préparé à partir de dichlore et de soude, suivie d'une réaction d'acidification par un acide fort. ♦ Dans Cl-OH, le chlore constitue l'atome électropositif et l’hydroxyle l'atome électronégatif. ♦ La double liaison attaquera le chlore en premier pour libérer le nucléophile. ♦ Au cours de la seconde étape, OH- attaquera en position anti exclusivement. ♦ La réaction de formation de chlorhydrine est diastéréosélective et stéréospécifique. ♦ Une chlorhydrine est une molécule qui présente sur des carbones voisins : une fonction dérivé

Answer 232

C’est le passage de l’alcène à l’alcane en présence de dihydrogène, c'est une réaction de réduction. ♦ Elle n'est réalisable à une vitesse raisonnable qu'avec l'aide d'un catalyseur. D'un point de vue thermodynamique, elle est quasi totale dans les conditions classiques de température et de pression. Le rendement est de l'ordre de 90 %. ♦ Les catalyseurs utilisés sont le platine, le nickel, le cobalt ou le rhodium. ♦ 1ère étape = c'est une étape de chimisorption. Les molécules de dihydrogène et d’alcènes s’adsorbent à la surface du catalyseur. La molécule de dihydrogène est quasi dissociée. ♦ 2ème étape = c'est une réaction en surface. La double liaison s'adsorbe en surface se lie à un atome d'hydrogène, puis un deuxième sans qu'il y ait rotation autour de la liaison C-C. Il est à noter que les deux atomes d'hydrogène ne viennent pas forcément de la même molécule de dihydrogène, ce qui prouve que lors de la chimisorption, la molécule de dihydrogène se dissocie. C'est cette deuxième étape qui permet d'interpréter la Syn addition ainsi que l'influence de l'encombrement stérique. ♦ 3ème étape = c'est la désorption des produits. La réaction d'hydrogénation est diastéréosélective et stéréospécifiqu

Answer 233

. LES ALCÈNES C) Propriétés chimiques (suite) H - Hydroboration 𝐁𝟐𝐇𝟔 (espèce réactive de 𝐁𝐇𝟑) suivie d’une hydrolyse ♦ L'hydratation acido-catalysée des composés éthyléniques fournit systématiquement l'alcool, dont la classe est la plus élevée possible à priori, car cette addition passe par l'intermédiaire du carbocation le plus stable. On obtient l'alcool le plus substitué, donc de la plus haute classe. ♦ Pour obtenir l'alcool le moins substitué à partir d'un composé éthylénique, on utilise des Borane. o Le mono borane est un composé déficient en électrons par rapport à l'octet. C'est un acide de Lewis. À la température ordinaire, il se dimérise pour conduire au diborane 𝐁𝟐𝐇𝟔. ♦ L'entité réactive est le monoborane BH3, qui résulte de la faible dissociation du complexe. ♦ La réaction est régiosélective. Le bore se fixe sur l'atome de carbone le moins substitué de la double liaison et on obtient un trialkylborane. ♦ La réaction conduit au remplacement des trois atomes d'hydrogène du B et on obtient finalement un trialkylborane (BR3) et un alcane. ♦ Sur le plan stéréochimique, on constate que l'addition est stéréospécifique de stéréochimie SYN. ♦ Les alkylboranes peuvent évoluer de 2 façons différentes : 1) Ils peuvent être hydrolysé en présence d'acide acétique pour conduire à l'alcane correspondant. L'addition est CIS ou SYN (synonymes). 2) L'une des réactions les plus importantes des trialkylboranes est leurs coupures oxydantes par une solution de peroxyde d'hydrogène H2O2 en présence d’ions OH- . ⇒ L'oxydation d’un borane par une solution basique de peroxyde d'hydrogène fournit un alcool. Son importance provient du fait que le groupe OH se retrouve fixé sur l'atome de carbone le moins substitué du substrat. ♦ La régiosélectivité observée est donc l'inverse de celle obtenue dans une réaction d'hydratation en milieu acide : on a donc une réaction anti-Markovnikov (mais l’addition se fait toujours sur le C le plus stable)

Answer 234

L'addition de bromure d'hydrogène sous rayonnement ultraviolet met en évidence une addition de régiosélectivité inverse de celle observée pour l'addition ionique. ♦ L'orientation de l'addition est pour cette raison qualifiée d'anti-Markovnikov, on appelle cela aussi l'effet Karash. ♦ Il s’agit d’une réaction en chaîne. 1. L’initiation ♦ Peut-être photochimique ou être réalisée par voie thermique en présence d'un initiateur de radicaux, par exemple des radicaux issus du peroxyde. 2. La propagation ♦ C’est l'addition de l'hydracide qui s'effectue de manière à fournir le radical le plus stable, c'est-à-dire celui qui est substitué par le plus grand nombre de groupes alkyle donneur. 3. La terminaison ♦ Implique la recombinaison de radicaux et la présence d'une molécule du milieu permettant d'emporter l'énergie excédentaire. C'est ce qu'on appelle aussi le partenaire de choc. Conclusion ♦ La régiosélectivité s'interprète par un contrôle cinétique de la réaction. ♦ L'étape cinétique déterminante est la formation du radical le plus stable. Seul le bromure d'hydrogène est capable de réagir avec les composés éthyléniques selon ce mécanisme. ♦ Avec H-I, la première étape de propagation est très endothermique. ♦ Avec H-Cl, c'est la deuxième étape de propagation qui est endothermique à cause de la stabilité assez élevée de la liaison entre l'hydrogène et le chlore.

Answer 235

Les alcènes sont des fonctions oxydables, les réactions d'oxydation de ces composés conduisent à des produits différents en fonction des conditions opératoires. ♦ 1ère réaction est une réaction d’oxydation douce, c’est la réaction d'hydroxylation. La SYN dihydroxylation vicinales des composés éthyléniques peut être effectuée en utilisant comme réactifs une solution diluée à froid et neutre ou légèrement basique de permanganate de potassium à zéro degré. ♦ La réaction est stéréospécifique, de stéréochimie SYN. Cette stéréospécificité s'explique par l'intervention d'un ester permanganique intermédiaire. L'hydrolyse de cet ester fournit le diol CIS. ♦ À température plus élevée, l'oxydation provoque une rupture de la chaîne carbonée et conduit à la formation de composés carbonylés. Les aldéhydes éventuels sont oxydés en acide carboxylique. ♦ Un réactif plus chimiosélectif que le permanganate permettant d'effectuer la même transformation est le tétra oxyde d'osmium ou OsO4. Malheureusement, ce réactif a un coût élevé et un caractère extrêmement toxique. Le mécanisme fait aussi intervenir un ester cyclique intermédiaire. ♦ L'hydrolyse ou l'action du sulfate (Na2SO3 et SO3) ou l'action de H2S fournit le diol. Mnémo : KMnO4 dilué à froid produit un diol avec un alcène : « dilué » ≃ « diol » en terme de

Answer 236

Réaction entre un peracide et un composé éthylénique conduit à la formation d'un époxyde. ♦ L'acide méta-chloroperoxybenzoïque (m-CPBA) a été longtemps le réactif de peroxydation le plus utilisé. ♦ Les peracides sont eux-mêmes préparés par oxydation d'un acide carboxylique par l'eau oxygénée. La réaction est stéréospécifique, de stéréochimie Syn. ♦ Les époxydes sont des éthers cycliques tendus, peu stables et particulièrement réactifs. Ils peuvent être ouverts sous l'action de nombreux réactifs, ce qui en fait des intermédiaires très utilisés en synthèse organique. ♦ Les réactions d'ouverture des époxydes sont fréquemment mises à profit. o L'ouverture nucléophile en milieu basique est celle dont la régiosélectivité est la plus facile à prévoir. o L'ouverture est aussi réalisable en milieu acide. Le mécanisme peut être alors de type SN 1. ♦ L’ouverture nucléophile est une réaction régiosélective. Le nucléophile attaque l’époxyde sur l'atome de carbone le moins encombré, donc le moins substitué en milieu basique. ♦ Si le cas se présente, on observe une inversion de configuration de cet atome. La réaction est de type SN 2. Ces réactions sont particulièrement utiles en synthèse.

Answer 237

Le permanganate de potassium (𝐾𝑀𝑛𝑂4) concentré à chaud ou le dichromate de potassium (𝐾2 𝐶𝑟2 𝑂7) oxyde de façon brutale la double liaison à chaud et en milieu acide. Ces oxydants oxydent tous les intermédiaires réactionnels jusqu'à oxydation maximale en acide carboxylique ou en cétone (s’il n’y a pas de H) Il est à noter que dans des conditions très énergétiques, les cétones peuvent se cliver en acide carboxylique (réactions qui sont plus rares).

Answer 238

La réaction entre l'ozone et un composé éthylénique s'appelle ozonation. Elle est réalisée à basse température et fournit un ozonide. ♦ Les ozonides sont rarement isolés du milieu réactionnel, mais ils sont mis à réagir in situ avec le réactif souhaité. ♦ Les ozonides sont des composés explosifs en raison de la fragilité de la liaison per-oxo. La réaction doit être réalisée à basse température. ♦ L'une des principales réactions des ozonides est leur coupure en composés carbonylés. Celle- ci peut être effectuée sous l'action de plusieurs réactifs. ♦ Le diméthyle sulfure ((CH3)2S) réduit les ozonides en aldéhydes ou en cétones en s’oxydant en diméthyle sulfoxyde. ⇒ Le zinc, dans l'acide éthanoïque (Zn/CH3COOH), conduit au même résultat en s’oxydant en 𝑍𝑛2+ . ♦ L’hydrolyse en milieu non réducteur fournit du peroxyde d'hydrogène comme sous- produit qui oxyde les aldéhydes éventuellement formés en acide carboxylique. ♦ Si l'on veut réaliser une ozonolyze oxydante, on ajoute lors de l'hydrolyse H2O2, de façon à oxyder les aldéhydes en acide carboxylique ou en CO2 pour le méthanal. Cela revient alors au même que lors de l'oxydation par un oxydant puissant, comme le permanganate en milieu acide et à chaud. ♦ Donc si on a une ozonolyse avec O3 en milieu réducteur ((CH3)2S) ou (Zn/CH3COOH), on a formation de cétone et/ou aldéhydes. ♦ En milieu oxydant (H2O2) on a la formation d’acide carboxylique et/ou de cétones.

Answer 239

Les cyclohexènes peuvent par exemple être synthétisés par cycloaddition 4+2. Lesquels sont appelés réactions de Diels Alder. La notation 4+2 provient du fait que la réaction a lieu entre une espèce qui possède quatre électrons π (diène) et une espèce à deux électrons π (diénophile). ♦ C'est une réaction d'électrocyclisation qui a lieu en une seule étape. Cette réaction est amorcée thermiquement et inclut trois mouvements simultanés de deux électrons. On parle de réaction concertée. ♦ Pour que cette réaction ait lieu facilement, il faut que le diénophile soit pauvre en électrons, c'est à dire qu'il porte un substituant électroattracteur. ⇒ Par exemple, X pourrait être un atome de chlore, un groupement nitrile ou un ester ou tout groupement électroattracteur. ♦ Pour qu'une cycloaddition 4+2 puisse avoir lieu, il faut également que le diène puisse subir une rotation autour de la liaison carbone-carbone. De façon à adopter la conformation correcte pour permettre la fermeture de cycles. ♦ La conformation doit être S-CIS. ♦ La réaction de Diels Alder est stéréospécifique. Les cyclohexènes peuvent par exemple être synthétisés par cycloaddition 4+2. Lesquels sont appelés réactions de Diels Alder. La notation 4+2 provient du fait que la réaction a lieu entre une espèce qui possède quatre électrons π (diène) et une espèce à deux électrons π (diénophile). ♦ C'est une réaction d'électrocyclisation qui a lieu en une seule étape. Cette réaction est amorcée thermiquement et inclut trois mouvements simultanés de deux électrons. On parle de réaction concertée. ♦ Pour que cette réaction ait lieu facilement, il faut que le diénophile soit pauvre en électrons, c'est à dire qu'il porte un substituant électroattracteur. ⇒ Par exemple, X pourrait être un atome de chlore, un groupement nitrile ou un ester ou tout groupement électroattracteur. ♦ Pour qu'une cycloaddition 4+2 puisse avoir lieu, il faut également que le diène puisse subir une rotation autour de la liaison carbone-carbone. De façon à adopter la conformation correcte pour permettre la fermeture de cycles. ♦ La conformation doit être S-CIS. ♦ La réaction de Diels Alder est stéréospécifique.

Answer 240

De nombreux alcènes contiennent des groupements alkyles en plus de la double liaison C=C et des substitutions radicalaires sont possibles. ♦ Les atomes d’hydrogène attachés directement à un carbone de la double liaison C=C sont appelés des atomes d’hydrogène vinylique. Ces atomes d’hydrogène sont difficiles à arracher. ♦ Un atome d’hydrogène attaché à un carbone adjacent à une double liaison C=C est appelé atome d’hydrogène allylique. Il est plus facile à arracher. ♦ Bien que cette rupture de liaison hydrogène-carbone soit spécifique, l’utilisation du Br2 en tant qu’agent de bromation mène à un problème. L’addition radicalaire est compétitive avec l’addition de Br2 sur la double liaison. ♦ Habituellement le dibrome est remplacé par un agent de bromation spécifique tel que le N- bromosuccinimide (NBS) en solution dans le tétrachlorure de carbone. ♦ Le produit d’halogénation est un produit d’halogénation en alpha de la double liaison.

Answer 241

ANNEXE BONUS : DÉFINITIONS Définition importantes • Un réaction chimiosélective (chimio = fonction) : si lors d'une réaction 1 seule fonction parmi celles présentes dans le substrat réagit avec le réactif (ex: cétone, ester : si la réaction se fait que sur cetone elle est chimiosélective, si elle se fait sur les 2 elle ne l'est pas). A • réaction régiosélective : réaction qui affecte majoritairement une position donnée du substrat parmi plusieurs positions possibles. Les produits obtenus sont isomères de position. A • stéréosélective : une réaction est stéréosélective si elle conduit majoritairement à un seul stéréoisomère. A Autre sous groupe stéréosélectivité : • stéréospécificité : on s'intéresse à la stéréochimie du substrat. On dit qu'une réaction est stéréospécifique si on part d'un substrat de configuration donnée et qu'on obtient un produit de configuration donnée (R,S, DL (Z, E)). Un réaction stéréospécifique est forcément stéréosélective, mais pas l'inverse.

Answer 242

Ils sont appelés hydrocarbures acétyléniques (hydrocarbures insaturés).

Answer 243

CnH2n-2 Triple liaison Ils sont composés de : ♦ 1 liaison  ♦ 2 liaisons  Hybridation du Carbone La structure des alcynes est linéaire, les 2 carbones sont hybridé sp.

Answer 244

2 types d’alcynes ♦ 1. Les alcynes vrais où la triple liaison est en bout de chaîne. ♦ 2. Les alcynes disubstitués où la triple liaison est dans le squelette carboné.

Answer 245

Les premiers alcynes jusqu’à 3 carbones sont gazeux dans les conditions ordinaires. ♦ Les suivants sont liquides. ♦ Leur point d’ébullition augmente avec leur masse molaire. ♦ Les plus lourds sont solides. ♦ Comparés aux alcanes, un alcyne a un point d’ébullition proche de l’alcane correspondant. Ce sont des molécules qui ne sont pas associées.

Answer 246

Insoluble dans l’eau. ♦ Mais soluble dans les autres hydrocarbures.

Answer 247

Ils sont faiblement polaires.

Answer 248

Acidité ♦ Faiblement acide, leur pKa est de 25. ♦ Ils sont plus acides que les alcanes et les alcènes. (Cf. Tableau page 10)

Answer 249

L’addition de dihydrogène H2 pour donner des alcènes se réalisent facilement en présence d’un catalyseur métallique tel que le nickel, le palladium ou le platine. ♦ L’activation du dihydrogène se déroule de la même façon que dans le cas des alcènes ♦ Un problème supplémentaire vient de la possibilité de la poursuite de la réduction jusqu’à l’alcane. ♦ Avec les catalyseurs métalliques précédents, il n’est pas possible de s’arrêter à l’alcène. Le seul produit obtenu est l’alcane. ♦ La sélectivité peut être atteinte par un contrôle minutieux des conditions de réaction. ♦ La réaction du dihydrogène avec un alcyne en présence de palladium sur du sulfate de baryum (Pd/BaSO4) produit des isomères Z. ♦ Si la réduction est menée en utilisant du sodium dans l’ammoniac liquide comme agent de réduction, les produits sont des isomères E. ♦ Un moyen sélectif pour produire des alcènes plutôt que des alcanes est d’utiliser un catalyseur de Lindlar. Il consiste en du palladium métallique supporté sur une surface de carbonate de calcium et d’oxyde de plomb qui est traité par de l’acétate de plomb et "empoisonné" par la quinoléine (=Pd Lindlar (Pd /CaCO3 Pb (OAc)) "empoisonné" par la quinoléine) ♦ De plus, le catalyseur de Lindlar est sélectif sur la production d’alcène Z. C’est-à-dire que l’hydrogène subit une addition Syn sur la triple liaison ♦ La production d’alcène Z peut aussi se faire aussi grâce à l’hydroboration avec un dialkyle borane encombré suivi d’une hydrolyse par l’acide acétique.

Answer 250

Les alcynes sont moins réactifs que les alcènes dans les conditions d’addition électrophile. Cela se comprend puisque que les carbocations saturés sur un carbone sp3 est plus stable que sur un carbone insaturé sp2. Ceci est dû au plus grand caractère S des orbitales de l’alcène qui se développe et peut stabiliser une charge négative mais déstabilise une charge positive. Ceci rend les alcynes moins nucléophiles. ♦ La réaction d’HX avec un alcyne donne un halogénure vinylique puis un dihalogénure géminal ce qui signifie que les 2 atomes d’halogène sont attachés sur le même atome de carbone. Le mécanisme d’addition passe par la formation d’un carbocation. La formation de ces carbocations successifs suit la règle de Markovnikov et conduit au dihalogénure géminal.

Answer 251

♦ Les alcynes aussi subissent une addition d’eau en condition acide. La réaction est lente dans l’eau mais les sels de mercure l’accélèrent, les sels de mercure jouent donc le rôle de catalyseur. Les alcools vinyliques ainsi produits se transforment rapidement en cétone puisque ce sont des formes énols tautomériques. La production d’acétaldéhyde était auparavant effectuée par l’hydratation de l’acétylène. L’addition suit la règle de Markovnikov même s’il s’agit d’un carbocation hybridé sp2.

Answer 252

Les alcynes sont aussi de bon substrat pour la bromation. Cependant, il n’est pas toujours possible d’arrêter la réaction après une seule addition. Même si l’alcène dibromé est moins réactif que l’alcyne de départ. L’addition est aussi anti péri planaire et passe par un intermédiaire bromonium. Celui-ci est bien-sûr plus tendu que l’analogue fait à partir d’un alcène. Cependant, le carbocation vinylique est élevé en énergie et la paire d’électrons du brome aide à stabiliser la charge positive. ♦ Les mêmes observations sont valables pour le dichlore. ♦ En revanche pour le diiode, on ne peut additionner que 1 mole de diode. ♦ En effet, les alcènes sont inertes vis-à-vis du diode et donc on formera uniquement l’alcène diiodé trans.

Answer 253

Les alcynes subissent aussi des réactions d’hydroboration. La réaction est anti Markovnikov. ♦ Si on utilise B2H6, on aura des réactions de polyadditions. ♦ Pour les alcynes terminaux, il est préférable d’utiliser le diisobutyle borane. Le vinyle borane ainsi produit n’additionnera pas un 2ème équivalent de borane puisqu’il n’y a qu’un seul hydrure disponible. Il produit l’aldéhyde lors de l’oxydation au peroxyde d’oxygène. ♦ Pour les alcynes substitués, la réaction avec le dialkyle borane est possible. On utilisera encore des dialkyles boranes encombrés. Les dialkyles boranes réagissent avec les alcynes pour donner des intermédiaires vinyles boranes. ♦ Après protolyse ou oxydation on obtient soit des alcènes cis soit des dérivés carbonylés produit par une réaction d’énolysation/ produit après un équilibre de tautomérisation.

Answer 254

Les alcynes porteurs d’un groupement électroattracteur peuvent aussi jouer le rôle de diénophile. ♦ Dans ce dernier cas, le produit de la réaction est un cyclohexa-1-4-diène disubstitué. ♦ Les conditions opératoires sont identiques à une réaction de Diels-Alder classique. ♦ Dans le cas des alcènes, il faut que le diène soit en conformation S6 et la réaction est initiée par la température.

Answer 255

L’oxydation d’un alcyne terminal en utilisant KMnO4 donne un acide carboxylique. ♦ Les produits d’oxydation des alcynes disubstitués (internes) ou terminaux par l’ozone sont analogues à ceux provenant de l’oxydation par KMnO4.

Answer 256

Classiquement, l’électronégativité du carbone est fixée à 2,6 et celle de l’hydrogène à 2,2. ♦ Cependant, il est important de se rappeler que l’électronégativité d’un atome dépend de son état d’oxydation et de son ordre de liaison. Comme l’hybridation d’un atome de carbone change de sp3 à sp2 à sp, l’électronégativité change également. Les valeurs d’électronégativité augmentent avec le caractère S de la liaison. ♦ La liaison C-H d’un alcyne est plus polaire que la liaison C-H d’un alcène qui est elle-même plus polaire que la liaison C-H d’un alcane. Ces valeurs permettent également de prédire que l’ion alcynure devrait être plus stable que le carbanion de l’alcène lui-même plus stable que le carbanion de l’alcane. ♦ C’est effectivement le cas et les valeurs approximatives de pKa le vérifient. Le pKa dans le cas d’une liaison C-H d’un alcyne est de 25. ♦ Notons aussi que seuls les alcynes vrais et les alcynes terminaux sont acides. Les alcynes internes ou disubstitués ne possèdent pas de liaison C-H. ♦ Les alcynes vrais réagissent avec toutes les bases qui ont un pKa supérieur à 25, pour former un alcynure.

Answer 257

♦ Les alcynes vrais / terminaux réagissent avec l’amidure de sodium ou de potassium pour donner des sels métalliques alcalins d’acétylure.

Answer 258

Ils réagissent aussi avec les organo-magnésiens.

Answer 259

Ils réagissent aussi avec les organo-lithiens (=composé de lithium).

Answer 260

Une utilisation importante des acétylures est la préparation d’alcyne avec une plus longue chaîne carbonée. ♦ La force motrice de la réaction est l’élimination d’un halogénure via une réaction de substitution nucléophile. ♦ Dans cette réaction, l’acétylure joue le rôle de nucléophile.

Answer 261

Les acétylures sont capables de s’additionner sur des carbones sp2 électrophiles, c’est le cas de l’addition sur les dérivés carbonylés. ♦ La réaction conduit à la formation d’un alcool après hydrolyse avec la création d’une liaison C-C. La première étape est une réaction d’addition nucléophile : le carbanion attaque le carbone électrophile avec rupture de la liaison π. On obtient un intermédiaire réactionnel qui est un alcoolate. ♦ Cet alcoolate est ensuite hydrolysé en alcool via une réaction acide-base.

Answer 262

Les dérivés halogénés sont la 1ère famille des fonctions monovalentes. ● Fonction monovalente = molécule dont le carbone est substitué par 1 hétéroatome.

Answer 263

Halogénure d’alkyle (ou halogénure d’aryle) ♦ Ils peuvent être polyhalogénés aliphatiques (ou non saturés) ♦ Ou aromatiques (si l’halogène est directement relié au cycle aromatique)

Answer 264

RX. ♦ R : chaîne carbonée ♦ X : halogène : F, Cl, Br, I ● Halogène relié à un carbone sp3. ● La liaison est simple σ et polarisée : ♦ Halogène + électronégatif que le C : il porte une charge partielle -δ. ♦ Par conséquent, le C deviendra électrophile et portera une charge +δ. ● Le site électrophile réagit avec les nucléophiles.

Answer 265

Formation d’un organomagnésien : ● Les dérivés halogénés réagissent avec le magnésium pour donner des organomagnésiens. ● Cette réaction se déroule dans l’éther car ce dernier stabilise l’organomagnésien, (mais il n’est qu’un solvant). ● On observe un umpolung, c’est-à-dire une inversion de polarisation à l’issue de la réaction : le C devient électronégatif. ● Réaction d’oxydoréduction : le Mg (métal) est oxydé en Mg2+. C’est la 1ère réaction de formation d’un dérivé organométallique. ● On peut faire la même réaction avec le zinc (Zn), on obtiendra un organozincique : Formation d’un organozincique : ● Il faut utiliser 2 équivalents de Zn pour former un dialky-zinc car la stœchiométrie change.

Answer 266

La réaction de substitution nucléophile est la + importante des réactions des dérivés halogénés. RAPPEL : le C est électrophile (+δ) et l’halogène est électronégatif (-δ). ♦ Cet halogène peut être remplacé par un nucléophile via une réaction de SUBSTITUTION ♦ Ce nucléophile doit être plus réactif que le groupe partant. ● Nu est le nucléophile « entrant » ♦ Le réactif nucléophile peut être neutre ou chargé (le chargé est bien sûr + agressif que le neutre) ● X- est le nucléofuge « partant », il part avec ses électrons. ♦ Il doit être + stable que le nucléophile. ● Quand le nucléophile est le solvant, on parle de réaction de Solvolyse. ♦ On aura alors une quantité de nucléophile plus importante car c’est le réactif en excès. ♦ Exemple : Hydrolyse quand H2O est le solvant. ● Pour faire cette réaction de substitution nucléophile, il existe 2 mécanismes qui donnent le même produit : la SN1 et la SN2.

Answer 267

La SN1 est une réaction en 2 étapes qui passe par un intermédiaire réactionnel. Étape 1 : ♦ Réaction équilibrée, lente, monomoléculaire et cinétiquement déterminante. ♦ Dissociation de la liaison Carbone-Halogène pour donner un carbocation. ♦ Le carbocation est stabilisé par des groupements donneurs d’électrons. Étape 2 : ● Réaction très rapide, qui n’influence pas la vitesse. ● Attaque d’un nucléophile sur le carbocation, addition nucléophile. ● Équation cinétique : ♦ v = k x [RX] ♦ La vitesse dépend uniquement de la concentration en dérivé halogéné. C’est l’étape cinétiquement déterminante qui permet de donner la vitesse de la réaction. ♦ Dans une réaction SN1, la concentration de nucléophile n’intervient pas dans l’équation cinétique. ♦ Enfin, c’est la vitesse de la réaction la + lente qui dirige celle de la réaction globale. ♦ ● Stéréochimie : le carbocation intermédiaire est plan. Donc, le nucléophile attaquera sur ses 2 faces. S’il s’agit d’un carbone asymétrique (C*), alors on aura 50% d’un énantiomère et 50% qui correspond à l’autre énantiomère. ♦ Mélange de 2 énantiomères en quantité équimolaire. ♦ Il y a RACÉMISATION avec un pouvoir rotatoire nul.

Answer 268

La SN2 est une réaction qui a lieu en 1 seule étape sans aucun intermédiaire réactionnel. ● Mécanisme : ♦ Le nucléophile attaque le carbone qui porte l’halogène et remplace cet halogène par une liaison Carbone-Nucléophile. ♦ Il attaque toujours du côté opposé de la liaison Carbone-Halogène. ♦ Rupture de la liaison R-X et formation de la liaison R-Nu en simultané. ♦ Réaction sensible à l’encombrement stérique*. ▪ Réaction facile sur des substrats primaires puis secondaires puis tertiaires. ♦ Si le carbone est asymétrique : il y aura inversion de configuration (R-S). ▪ Dite « inversion de Walden ». ● Équation cinétique : ♦ v = k x [RX] x [Nu-] ♦ Contrairement à SN1, ici, la vitesse de la réaction dépend de la concentration en dérivé halogéné ET de la concentration en nucléophile. Une concentration plus élevée en nucléophile accélèrera la vitesse de la réaction. ● La réaction SN2 est stéréospécifique ♦ Dans cet exemple, le méthylate attaque sur la face opposée du carbone asymétrique R du dérivé halogéné.  On obtient alors un composé de configuration S. Il s’agit alors d’une inversion de la configuration/Walden.

Answer 269

Voici les 4 paramètres à prendre en compte pour étudier les mécanismes de la SN : ♦ Nature du substrat, c’est-à-dire de groupement R : primaire, secondaire et tertiaire ♦ Nature du nucléophile : groupe « entrant » (chargé ou non chargé). ♦ Nature du nucléofuge : groupe « partant ». ♦ Nature du solvant. ♦ Chez les SN1, les halogènes tertiaires sont plus réactifs que les secondaires qui seront plus réactifs que les primaires. Cela est dû à la stabilité du carbocation qui sera formé. ♦ La SN2 est sensible à l’encombrement stérique : moins le C est encombré, plus la réaction sera facilitée. (On aura moins de substituants autour du C). ♦ La fragilité de la liaison Carbone-Halogène permet une réaction + efficace. o La liaison C-I a un caractère ionique (= facilité à se ioniser) plus marqué que la liaison C-Br qui est elle-même plus marqué que par la liaison C-Cl. (I > Br > Cl) o Pas de SN avec le Fluor car la liaison Carbone-Fluor a un caractère covalent + marqué. o L’Iode est le meilleur groupe « partant » quelque soit le type de mécanisme. ♦ La nature du nucléophile permet de déterminer la nature du SN o SN1 : nucléophiles préférablement faibles et neutres (ou non chargé). Dans le cas de Nu- chargé, on préfère un faible basique. o SN 2 : nucléophiles préférablement chargés et basiques (ex : RO-) ● ATTENTION ! Les nucléophiles sont aussi des bases. Il y a, donc, possibilités de réactions d’éliminations.

Answer 270

La liaison C-X étant polaire, l’atome C dans un halogéno-alcane est susceptible d’être attaqué par des nucléophiles. En effet, le C portant une charge partielle +δ agit comme un électrophile. Réaction d’Élimination 1-2 ou β élimination ● 2 réactions peuvent avoir lieu lorsqu’un nucléophile attaque : ● Nu- peut s’attacher à un C de la liaison C-X et X- part ● Une base B peut arracher un atome d’H d’un atome de C adjacent de la liaison C-X. Il y a alors élimination simultanée de X- pour donner un alcène. ▪ C’est une β élimination ou élimination de type 1-2 ● La situation devient compliquée car il y a compétition entre l’élimination de HX et la SN de X- . ● Tout comme la substitution nucléophile, il y a 2 mécanismes d’élimination : ● Élimination d’ordre 1 ou E1 unimoléculaire ● Élimination d’ordre 2 ou E2 bimoléculaire

Answer 271

Les données cinétiques sont conformes avec la formation d’un carbocationdans l’étape cinétiquement déterminante, c’est-à-dire un mécanisme unimoléculaire de type E1. ● Si on mélange du 2-chloro 2-méthylbutane dans un solvant protique polaire, on observe la conservation du produit de départ mais aussi la formation de 2 alcènes dont un largement majoritaire. ● La réaction, ci-dessus, montre une dépendance du 1er ordre pour l’halogéno- alcane et aucune dépendance pour le nucléophile ou pour la base. ● Mécanisme en 2 étapes : élimination par l’intermédiaire d’un carbocation en milieu neutre ou acide. Étape 1 : ♦ L’étape est identique à la 1ère étape de SN1, lente, monomoléculaire et équilibrée. La formation du carbocation est l’étape cinétiquement déterminante. Étape 2 : ♦ Il s’agit d’une étape rapide de formation de l’alcène. ♦ La base attaque le proton sur le carbone en α du carbocation intermédiaire.

Answer 272

La différence entre une SN1 et une E1 va dépendre des conditions opératoires : ♦ Température élevée et base forte donne principalement un mécanisme E1 ♦ Température faible et nucléophile faiblement basique donne un mécanisme SN1. ● Entre une SN1 et une E1, la température est donc le facteur déterminant. ● La réactivité E1 est identique aux réactions SN1. ♦ Les substrats tertiaires sont donc bien + réactifs que les secondaires et les primaires. ♦ La stéréochimie de la réaction : l’isomère géométrique obtenu est le + stable, donc le – encombré (on obtient E plutôt que Z). ♦ Attention ! Ici, la réaction n’est pas stéréospécifique (on obtient un mélange des 2 isomères avec plus de E que de Z). ● L’orientation de l’élimination suit la règle de Zaitsev : le produit obtenu est l’alcène le plus stable thermodynamiquement. ♦ On obtiendra l’alcène le plus substitué par des groupements donneurs.

Answer 273

● En présence d’une base forte, l’élimination de HX à partir d’un halogéno-alcane peut obéir à une cinétique du second d’ordre. ♦ La loi de vitesse dépend de la concentration en dérivé halogéné et de la concentration de la base. ● Mécanisme en 1 seule étape : ♦ L’attaque de la base se fait sur le carbone portant le proton en α. ♦ Il y a formation de la liaison π en même temps que le départ du nucléofuge de l’halogénure se fait. ● L’élimination E2 est souvent en compétition avec la SN2. ● Réaction catalysée par les bases fortes : ♦ KOH alcoolique, tBuOK/tBuOH, NaNH2. ● Le mécanisme de l’élimination de type E2 ne passe pas par un intermédiaire réactionnel. C’est un mécanisme synchrone en une seule étape. ● Stéréochimie : la réaction est une élimination anticoplanaire ♦ Il faut que le proton et le groupe « partant » soit en position anti par rapport à la liaison C-C ♦ Dans le cas contraire, la réaction n’aura pas lieu. ● E2 est STEREOSPECIFIQUE

Answer 274

Les organomagnésiens sont la 2ème famille des fonctions monovalentes. ● Synthèses développées par GRIGNARD (prix Nobel de Chimie) au début du XXème siècle. Symbole ● R-Mg-X ● Le carbone relié au magnésium est nucléophile, il y a une charge -δ (R=1 ou plusieurs C). ● Le magnésium est électrophile et il porte une charge +δ.

Answer 275

● Pour préparer ses organomagnésiens, il faut faire une réaction d’oxydo-réduction. ● La formation de cet organomagnésien se fait à partir d’un dérivé halogéné en présence de Magnésium (métal) : ● Le mécanisme est radicalaire donc il y a une inversion de la polarité du carbone. ● Cette réaction se déroule dans l’éther car il stabilise l’organomagnésien.

Answer 276

● Les organomagnésiens sont des bases extrêmement fortes. ♦ Le pKa du couple RH/RMgX = 45, c’est le pKa d’un alcane. ● La réaction acide-base est très rapide : ♦ Tous les composés qui présentent un H acide sont déprotonés par les organomagnésiens. ♦ Le produit obtenu, ici, est un alcane qui réagit ensuite avec de l’eau pour conduire à la formation d’un sel magnésium + l’acide correspondant. ● Exemple de composés à H acide : ♦ Alcool aliphatique/aromatique : ROH/ArOH ♦ Acide Carboxylique : RCOOH ♦ Amine Primaire, Secondaire et l’ammoniac : R-NH2/R-NH-R/NH3 ♦ Alcyne vrai : R-C≡C-R ♦ Cyclopentadiène : ♦ Hydracide : HX ; H2O ♦ Thiol : RSH ● Dans tous les cas, un organomagnésien, en présence de ce type de composé, réagira en 1er via une réaction acide-base.

Answer 277

Les organomagnésiens sont aussi des nucléophiles. ♦ Ils sont donc capables de réaliser des réactions de substitution nucléophile de type SN2 avec des dérivés halogénés ♦ C’est ce qu’on appelle des réactions d’alkylations CF COURS PAGE 567

Answer 278

CF COURS PAGE 568 Réaction avec le CO2 : ● Un organomagnésien réagit avec une molécule de CO2 pour former un carboxylate qui, après hydrolyse, forme un acide carboxylique. ● Mécanisme : ♦ Le CO2 présente 2 doubles liaisons C=O polarisées. ♦ Le C présente une charge +δ et O présente une charge -δ ♦ RAPPEL : les liaisons π sont + fragiles que les liaisons σ, c’est le cas pour les dérivés carbonylés. ♦ Le C nucléophile de l’organomagnésien réagira donc sur le C électrophile du CO2 avec ouverture de la liaison C=O : on obtient un sel d’acide carboxylique. O Réactions avec les Aldéhydes et Cétones ● Réactions d’ADDITION NUCLÉOPHILE (+++) ♦ Le C nucléophile du magnésien s’additionne sur le C électrophile de l’aldéhyde. ♦ Exemple : le formaldéhyde : ♦ Après le produit d’addition, on obtient un alcoolate primaire. Il est hydrolysé par l’eau pour former un alcool. Cette dernière réaction est une réaction acide-base. ♦ Le formaldéhyde permet la préparation d’un ALCOOL PRIMAIRE. ♦ Exemple : si on a un aldéhyde avec une chaîne aliphatique R’ : o L’organomagnésien s’additionne aussi sur le carbonyle. On obtient un alcoolate secondaire. C’est une addition nucléophile. Il est, ensuite, hydrolysé pour former un alcool secondaire. Cette dernière réaction est bien une réaction acide-base. ♦ Un aldéhyde avec une chaîne aliphatique permet la préparation d’un ALCOOL SECONDAIRE. Exemple : la cétone : ♦ L’organomagnésien et la cétone réagissent pour donner un alcoolate tertiaire. Ce dernier est hydrolysé pour former un alcool tertiaire. ♦ Une cétone permet la préparation d’un ALCOOL TERTIAIRE. ● Au final l’addition d’un organomagnésien sur un dérivé carbonylé conduira à la formation d’alcool.

Answer 279

Le mécanisme de l’addition d’un dérivé organométallique est le suivant Étape 1 : Attaque nucléophile de l’organométallique sur le site électrophile du groupe carbonyle. ♦ R nucléophile attaque le site électrophile du dérivé carbonylé (C) avec ouverture de la double liaison C=O. On obtient un alcoolate. Étape 2 : Réaction acidobasique avec l’eau. ♦ L’eau joue le rôle de l’acide. L’alcoolate capte un proton. On obtient donc un alcool (acide conjugué de l’alcoolate) + OH- (base conjuguée de l’eau). ♦ Ceci est bien une réaction acide-base.

Answer 280

Réaction avec les Chlorures d’Acide ● Les organomagnésiens sont capables de réagir avec des chlorures d’acide. ♦ Les chlorures d’acide sont des dérivés trivalents. ● Double addition d’un organomagnésien sur un chlorure d’acide. ● La 1ère réaction d’addition d’un organomagnésien sur le chlorure d’acide forme une cétone => RÉACTION D’ADDITION-ÉLIMINATION. ♦ En présence d’un organomagnésien, les cétones ne sont pas stables… ● … donc 2ème réaction d’addition : ♦ Les cétones réagissent immédiatement avec une 2ème molécule d’organomagnésien. Ainsi, on obtient une seconde liaison C-C. ♦ Le produit de la réaction est un alcoolate qui est hydrolysé par l’eau pour former un alcool tertiaire. ♦ ADDITION NUCLÉOPHILE DE RMgX sur la cétone. ● Pour que la réaction soit totale, il faudra utiliser 2 équivalents d’organomagnésiens par équivalents de chlorures d’acide. ♦ Le seul produit obtenu sera un alcool tertiaire. ♦ On ne peut pas s’arrêter au stade du dérivé carbonylé.

Answer 281

Réaction avec les Anhydride d’Acide ● La réaction est similaire à la précédente. ● Pour que la réaction soit totale, il faudra utiliser 2 équivalents d’organomagnésiens par équivalents d’anhydride d’acide. ● La 1ère étape est une réaction d’addition-élimination qui conduit à la formation d’une cétone. Cette dernière est instable en présence de l’organomagnésien : ils s’additionnent une 2nde fois pour former un alcoolate. Après hydrolyse de l’alcoolate, on obtient un alcool tertiaire. ♦ On a 2 groupements R1 sur C portant l’alcool tertiaire.

Answer 282

Les organomagnésiens réagissent avec les époxydes ou oxyde d’éthylène. ● L’oxyde d’éthylène est un composé très tendu et très réactif. ● Réaction de substitution de type SN2 + ouverture du cycle. ♦ Formation d’un alcoolate primaire avec 2 carbones de plus. ♦ Après hydrolyse de l’alcoolate, on obtient un alcool primaire. ♦ C’est une excellente méthode d’allongement (2C) d’une chaîne aliphatique. ● Mécanisme : ♦ Le groupement R (-δ) attaque le C électrophile (+δ) de l’époxyde. ♦ Ouverture de l’époxyde : l’oxygène récupère ses 2 électrons.