Les Molécules Du Vivant

LES MOLECULES DU VIVANT

Introduction

Premier niveau : niveau atomique (ensemble CHON)

- Carbone (C)

- Hydrogène (H)

- Oxygène (O)

- Azote (N)

Deuxième niveau : lorsque les atomes s’associent, ils forment le niveau moléculaire.

- Molécule minérale (ex : H2O)

- Molécule organique (ex : CO2) (Les molécules organiques possèdent des atomes de carbone.)

Le troisième niveau est le niveau des organites. Issu de l’assemblage des molécules. Un organite est un élément que l’on trouve dans la cellule. Exemple d’organite : la membrane des cellules.

Le quatrième niveau est le niveau cellulaire. Des organites s’associent entre eux et forment des cellules.

Le cinquième niveau est le niveau tissulaire. Il s’agit de l’association de cellules entre elles. Il existe quatre types de tissus : nerveux (ensemble de neurones), musculaire (ensemble de myocytes), conjonctif et épithélial.

Le sixième niveau est le niveau des organes. Un organe est composé de plusieurs tissus.

Le septième niveau est le niveau systémique qui regroupe plusieurs organes. (Ex : système digestif. Organes qui concourent à une même fonction).

Le dernier niveau est celui de l’organisme : association de plusieurs systèmes.

Quelques généralités sur la chimie

Ce qui différencie la composition des êtres vivants de la matière inanimée, c’est que les êtres vivants sont composés à 99% de 4 atomes (CHON). Dans la matière vivante, la grande majorité du poids est représenté par l’eau (55 et 70%). Les 30% du poids restant sont des molécules organiques qui comportent un ou plusieurs atomes de carbone. Ces molécules ont un « squelette de carbone » car leur composition principale est faite de carbone.

1.1 L’atome

Il s’agit d’un élément qui comporte trois sous-éléments.

1. Le neutron (il n’a pas de charge électrique)

2. Toujours au centre, est le proton (il est chargé positivement). Les neutrons et protons forment le noyau de l’atome.

3. Le troisième élément qui gravite autour du noyau est l’électron (chargé négativement).

L’atome a une charge électrique globale nulle puisque que les charges positives et négatives s’annulent.

1.2 Les ions

- Cation : atome ayant perdu un électron (charge devenue positive)

- Anion : atome ayant récupéré un électron (charge devenue négative)

Les opposés s’attirent : Na+ et Cl- = NaCl. Il s’agit du chlorure de sodium.

1.3 Acides, bases et sels

Une molécule acide est une molécule qui a un ion aqueux. Elle a tendance à libérer des protons H+.

Une base en milieu aqueux a tendance à récupérer des protons H+.

A connaitre : l’acide chlorhydrique, HCl. En base, il faut connaitre la soude : NaOH.

Un sel est une association entre un acide et une base. Il est obtenu après évaporation.

1.4 Le pH

Le potentiel d’hydrogène est une valeur qui définit la concentration de proton H+ dans un milieu.

- pH < 7 = acide

- pH > 7 = base

1.5 La notion de tampon

Une molécule tampon est une molécule qui est capable de s’opposer aux variations brusques du pH. Elles participent à l’homéostasie acido-basique. (Homéostasie = équilibre)

L’effet Bohr : pH et modification de l’oxygène sur l’hémoglobine.

Si le sang est trop acide (acidose : <7.3), l’hémoglobine aura tendance à récupérer des protons H+ plutôt que l’oxygène. Cela diminue donc la fixation d’O2 sur l’hémoglobine.

Si le sang n’est pas assez acide (alcalose : >7.3), la fixation de l’O2 sur l’hémoglobine augmente.

1.6 La régulation des réactions chimiques.

- Métabolisme : c’est l’ensemble de toutes les réactions chimiques d’un organisme.

o Anabolisme : réactions de synthèses qui demandent de l’énergie.

o Catabolisme : réactions de dégradation qui libèrent de l’énergie.

2. Les substances minérales

2.1 Eau et eau oxygénée

Propriétés :

- Très bon régulateur thermique

- Solvant universel de toutes les molécules hydrophiles (NaCl, glucose…)

- Assure de bonnes cohésions mécaniques (ex : poumon et cage thoracique lié par le liquide pleural entre les deux couches de la plèvre)

- Assure le bon fonctionnement de la plupart des réactions chimiques qui se font en milieu aqueux. (l’hydrolyse est la destruction d’une molécule par de l’eau)

Le peroxyde d’hydrogène (eau oxygénée – H2O2) est utilisée comme antiseptique, comme pharmaceutique, comme agent de blanchiment dans l’industrie

2.2 Les sels minéraux

Ce qu’on appelle les minéraux, ce sont les substances que l’on obtient après combustion complète d’un organisme. Il n’y a plus d’eau ni substance carbonée.

Un minéral représente plus de 5 grammes dans un organisme. Exemple : calcium (Ca), le phosphore (P), le magnésium (Mg), le potassium (K), le sodium (Na).

Les autres sont les oligo-éléments, très peu présents dans l’organisme mais vitaux. Ex : soufre (S), le fer (Fe), l’iode (I), etc.

 2.2.1 Le sodium Na et le chlore Cl

Ce sont des minéraux que l’on retrouve essentiellement dissout

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