Biologie : Chapitre sur les graisses et glucides

Module 1: Biologie cellulaire

• Ce module explore la composition moléculaire et cellulaire de la vie.
• Il comprend sept chapitres: l'exploration du monde du vivant, l'introduction à l'organisation chimique de la vie, l'eau et la vie (molécules inorganiques), les molécules organiques complexes, l'étude de la cellule, et la structure et la fonction membranaire.

Introduction à l'organisation chimique de la vie

• La vie utilise environ 25 des 92 éléments chimiques naturels.
• Les éléments essentiels pour la vie sont semblables chez la plupart des organismes, mais avec quelques variations.

Les molécules de la vie

• La vie utilise environ 25 éléments chimiques naturels.
• Les éléments essentiels sont semblables entre les organismes, mais avec des variations.
• Les éléments présents en abondance dans le corps humain comprennent : carbone (45%), oxygène (65%), hydrogène (9,5%), azote (3,3%), calcium (1,5%), phosphore (1%), potassium (0,4%), soufre (0,3%), sodium (0,2%), chlore (0,2%) et magnésium (0,1%).
• Il existe d'autres éléments mineurs comme le cuivre, le bore, le chrome, le cobalt, le fluor, l'iode, le fer, le manganèse, le molybdène, le sélénium, le silicium, l'étain, le vanadium et le zinc.

Les Molécules du Vivant

• Les êtres vivants contiennent des milliers de molécules différentes.
• La plupart de ces molécules peuvent être regroupées en 4 grandes familles: glucides, lipides (gras, huiles et stéroïdes), protéines et acides nucléiques.

A quoi servent ces molécules ?

• Les molécules s'obtiennent de l'alimentation.
• Elles sont essentielles comme source d'énergie et comme composants cellulaires.
• Elles assurent des fonctions cellulaires comme l'assemblage, la sécrétion, l'absorption, le rejet des déchets et le mouvement.

Éléments chimiques de la vie

• Les molécules inorganiques (comme l'eau) et les molécules organiques (comme les sucres, les lipides, les protéines).

La singularité vitale de l'eau

• Les cellules contiennent entre 70 et 90 % d'eau.
• L'eau stabilise les températures ; elle a une chaleur spécifique élevée.
• L'eau est un excellent solvant. Les molécules polaires et ioniques se dissolvent facilement dans l'eau.

Refroidissement par évaporation

• L'eau absorbe de grandes quantités d'énergie en changeant d'état liquide à gazeux (évaporation).
• Cette propriété est essentielle pour réguler la température des organismes. La transpiration, par exemple, aide à refroidir les humains.

Dilatation de l'eau à l'état solide

• L'eau se dilate lorsqu'elle gèle, ce qui affecte sa densité.
• Cela fait flotter la glace sur l'eau liquide, ce qui est vital pour la survie de la vie aquatique dans les régions où les températures descendent en dessous de zéro.

L'eau: un solvant incomparable

• L'eau est le solvant fondamental des organismes vivants.
• Elle dissout de nombreux composés polaires et ioniques, tels que le sel, en formant des enveloppes d'hydratation autour des ions solutés.

Les composés ne sont pas nécessairement ioniques pour se dissoudre dans l'eau

• De nombreuses molécules polaires, comme les glucides, sont hydrosolubles.
• Des sphères d'hydratation se forment aussi autour des grosses molécules avec des liaisons covalentes polaires.

Acides et bases, notion de pH

• Les acides et les bases influencent les organismes vivants en équilibrant le pH.
• Des valeurs spécifiques de pH sont essentielles pour la survie des cellules et leur fonction.

Acidification: une menace pour la qualité de l'eau

• L'acidification de l'eau peut être causée par un excès de dioxyde de carbone dans l'atmosphère.
• L'acidification de l'eau peut avoir des conséquences environnementales importantes.

Structure et fonction des molécules organiques complexes

• Ce chapitre explique les structures et fonctions des molécules organiques complexes telles que les glucides, les lipides, les protéines et les acides nucléiques.

Les glucides

• Les glucides sont des composés organiques constitués principalement de carbone, d'hydrogène et d'oxygène.
• Les glucides sont divisés en monosaccharides, disaccharides et polysaccharides.
• Les exemples incluent le glucose, le fructose, le saccharose, le glycogène et la cellulose.

Monosaccharides

• Les monosaccharides sont des sucres simples avec diverses fonctions et structures.

Disaccharides

• Les disaccharides se forment par la liaison de deux monosaccharides.

Polysaccharides

• Les polysaccharides sont d'importants polymères formés de nombreux monosaccharides.

Les lipides

• Les lipides sont des composés organiques hydrophobes. Une caractéristique essentielle est qu'ils ne se dissolvent pas dans l'eau.

Triacylglycérols (ou triglycérides)

• Ce sont des molécules formées de 1 glycérol et 3 acides gras.

Cellule adipeuse humaine

• Les cellules adipeuses stockent les triglycérides sous forme de gouttelettes de graisse.

Gras saturés et gras insaturés

• Les gras saturés ne contiennent aucune double liaison dans leur structure. Ils sont solides à température ambiante.
• Les gras insaturés contiennent une ou plusieurs doubles liaisons. Ils sont liquides à température ambiante.

Hydrogénation d'une huile insaturée

• Le procédé industriel d'hydrogénation transforme l'huile insaturée en un acide gras gras saturé.

Notion de gras cis et gras trans

• Les gras cis ont une configuration géométrique dans laquelle les atomes liés aux carbones de la double liaison se trouvent du même côté.
• Les gras trans ont une configuration géométrique dans laquelle les atomes liés aux carbones de la double liaison se trouvent de côtés opposés.

Nécessité des corps gras et danger des excès

• Les corps gras sont essentiels pour la santé et fournissent de l'énergie.
• Les excès de corps gras, notamment les gras saturés et trans, peuvent être nocifs pour la santé.

Rôle des triglycérides

• Ils constituent une réserve d'énergie. Ils peuvent être utilisés (pour la respiration cellulaire).
• Ils jouent également un rôle dans l'isolation thermique.

Phosphoglycérolipides

• Les phosphoglycérolipides, également appelés phospholipides, sont un type de lipide important qui forme les membranes des cellules.
• Leurs structures contiennent une tête hydrophile et deux queues hydrophobes. Ces molécules s'organisent en une double couche dans l'eau.

Stéroïdes

• Les stéroïdes sont un type de lipide avec une structure de quatre cycles de molécules de carbone.
• L'exemple le plus connu est le cholestérol.

Facteurs qui accroissent les risques de souffrir d'une maladie cardiovasculaire

• Les facteurs comprennent le tabagisme, le manque d'exercice, un régime riche en matières grasses animales, et le niveau élevé de cholestérol.

Les protéines

• Les protéines sont un polymère d'acides aminés.
• Elles ont de nombreuses fonctions dans les organismes vivants : structurales, catalytiques (enzymes), de transport.

Liaison peptidique

• Les chaînes d'acides aminés sont liées les unes aux autres par une liaison peptidique.
• Les liaisons peptidiques sont des liaisons covalentes fortes.

Dénaturation des protéines

• La chaleur, des changements de pH extrêmes, ou des solvants organiques peuvent dénaturer les protéines, ce qui modifie leur conformation.

Les acides nucléiques

• Les acides nucléiques sont des polymères biologiques composés de nucléotides.
• L'ADN et l'ARN sont les deux types principaux d'acides nucléiques.

Différence entre ADN et ARN

• L'ADN est généralement en double hélice, tandis que l'ARN est généralement simple brin.
• L'ADN contient l'adénine, la thymine, la cytosine et la guanine. L'ARN contient l'adénine, le uracile, la cytosine et la guanine.

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