Biochimie H2O

H2o

 I Introduction

(Commencement page 5 du polycopié)

L'eau est le premier constituant de la matière vivante, en effet la plupart des organismes sont constitués essentiellement  d'eau.

L'homme (adulte) est constitué de 65% d'eau.

L'eau est le solvant de la matière.

Les différences entre matières vivantes et inanimées se voient aussi par  leur composition.

4 éléments principaux constituent la matière vivante : carbone C, Oxygène O, Azote N, Hydrogène H.

La matière vivante utilise l'énergie de l'environnement pour maintenir l'organisation interne et pour être capable de se reproduire.

La matière vivante tente à se désorganiser pour être en équilibre avec le milieu ambiant.

Ce qui va permettre la vie est une série de réaction biochimique.

Ces réactions chimique sont font la plupart du temps au niveau des cellules. Elles se font aussi dans des milieux aqueux  et à température basse entre 4 et 40°C.

En dessous De 4°c ou au dessus de 40° C, la vie se fait difficilement.

(Mesure: nombre de mol de produit dans une solution.)

Principales Caractéristiques de l'eau.

•  Solvant idéal (substances polaires ioniques)
• Dissociation de l'eau et participation aux réactions Acides/Bases, fondamental pour fonction des molécules
• Conformation des molécules, C'est-à-dire leurs formes dans l'espace qui vont dépendre de leurs interactions avec l'eau.

4 grands types de molécules qui constituent le vivant:

• Glucides
• Lipides
• Protéines
• Acide nucléique

Leurs fonctions dépendent de ….?

Et leurs conformations dépendent de leurs interactions avec l'eau.

I Structure Moléculaire de l'eau

H

      Angle de 104°         atome O liés à deux atomes H par  covalence            

         Formant  une molécule en V à la base O et

O             H         deux liaisons covalentes formant un angle de  104 °

Liaisons covalentes de 0,1 nm de distance.

La géométrie d'une molécule est due à des paires d'électron non partagés.

..  ::

/

:     H H  Hh

H

..

  . ...

: O             k

Oxygène a deux paires d'électrons non partagés.

Les électrons sont mobiles et forment des nuages électroniques.

Les nuages électroniques forme un tétraèdre sorte de pyramide avec l'atome au milieu.

L'oxygène est un atome électronégatif  et a tendance à attirer les électrons. Les électrons vont être alors partagés inégalement entre O et H. De ce fait on va avoir des charges partielles

Si on considère que 1 e- = -1  

Alors:

O s-= -0,82 H s+    = 0,41

H s+= 0,41

C'est une molécule polaire avec un pole positif et un pole négatif.

II Les liaisons Hydrogènes

O s-= -0,82 H s+    = 0,41

H s+= 0,41

                                                      O s-= -0,82 H s+    = 0,41      O s-= -0,82     H s+    = 0,41

                                          H s+= 0,41                     H s+= 0,41

O s-= -0,82 H s+    = 0,41

                                              O s-= -0,82 H s+    = 0,41

H s+= 0,41

                                             H s+= 0,41

O est capable d'attirer deux molécules autres molécules d'eau par leur H positif .De même chaque H est capable d'attirer des molécules d'eau par leur O négatif.

Au-dessus de 4 °  on a de l'eau liquide et dans cette eau liquide une molécule d'eau est lié a environ 3, 4 molécule d'eau.

Dans la glace on a moins de molécule d'eau liée entre eux.

Dans le liquide les liaisons hydrogènes  sont labiles, elles se cassent et se forme rapidement, Ce ne sont pas les liaisons hydrogènes qui lient  les molécules H2O entre elles.

La demi-vie d'une liaison hydrogène est de 10 -9  secondes.

La conséquence de cette labilité et que le liquide est très fluide.

b) Autres molécules

De façon général les liaisons hydrogènes se forment quand un atome H est lié de façon covalente à un atome électronégatif (En bio Azote et Oxygène) et qu'il  s' approche de 0,2 a 0,3 nm d'un autre atome électronégatif (azote ou oxygène en bio )

(N)

-O-H  - - O=C    

(N)

-O-H  - - - -       N

(N)

-O-H  - - -    O          

     s-        s+

Liaison hydrogène de 0,2-0,3 nm

...