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UE de BIOCHIMIE « Les Molécules du Vivant » Marc de Tapia Hubert Becker INSERM U-1118 CNRS UPR 9002 Mécanismes centraux et Périphériques Architecture et réactivité de l’ARN de la Neurodégénérescence BIO-DIVERSITE...

UE de BIOCHIMIE « Les Molécules du Vivant » Marc de Tapia Hubert Becker INSERM U-1118 CNRS UPR 9002 Mécanismes centraux et Périphériques Architecture et réactivité de l’ARN de la Neurodégénérescence BIO-DIVERSITE BIO-DIVERSITE Organismes Organes Tissus Cellules BIO-DIVERSITE Organismes Organes Tissus Cellules = ELEMENT de BASE  La CELLULE Unité structurale, fonctionnelle et reproductrice qui constitue tout ou partie d’un être vivant Entité vivante séparée par une membrane qui fonctionne de manière autonome mais coordonnée (organismes multicellulaires) La membrane cellulaire filtre sélectivement les échanges avec le milieu extérieur et les autres cellules Chaque cellule contient la totalité du patrimoine génétique de l’organisme Cellules Procaryotes Cellules Eucaryotes BIO-DIVERSITE Organismes Organes Tissus Cellules Compartiments Subcellulaires BIO-DIVERSITE Organismes Organes Tissus Cellules Compartiments Subcellulaires Macromolécules & Molécules biologiques BIO-DIVERSITE Organismes Êtres vivants Organes Tissus Cellules Compartiments Subcellulaires Atomes Macromolécules & Molécules biologiques C, O, H, Etc…. BIO-DIVERSITE Organismes Êtres vivants Organes BIO Tissus Cellules Compartiments Subcellulaires Atomes Macromolécules & Molécules biologiques C, O, H, Etc…. CHIMIE BIO-UNICITE Du monde vivant  LA BIOCHIMIE = Etude des processus (réactions et interactions) chimiques et physico-chimiques du vivant Discipline scientifique qui étudie les réactions chimiques ayant lieu au sein des cellules LA BIOCHIMIE = Etude des processus (réactions et interactions) chimiques et physico-chimiques du vivant Discipline scientifique qui étudie les réactions chimiques ayant lieu au sein des cellules Le biochimiste s’intéresse à toutes questions biologiques, médicales et physiologiques impliquant l'utilisation de méthodes biologiques, chimiques et physico-chimiques. Explique, à un niveau moléculaire, les processus qui caractérisent la vie: - le métabolisme et les transports biologiques - la division cellulaire, la différenciation et la génétique cellulaire - le transfert d'information biologique - tous les processus dynamiques cellulaires et membranaires.  BIO-UNICITE Tous les organismes vivants sont constitués des mêmes éléments et suivent les mêmes lois chimiques dictées par les atomes qui constituent ces éléments GLUCIDES – LIPIDES – PROTIDES ACIDES NUCLEIQUES Les interactions qui régissent le vivant tiennent compte des propriétés physico- chimiques de ces éléments constitutifs et de leurs interactions et réactions entre EUX et avec l’EAU H2O Les interactions hydrogènes La chimie de L’eau « Liaisons H »  L’atome d’Oxygène est plus électronégatif que l’atome d’Hydrogène Liaison H Liaison H forte faible Liaison covalente 0,0965 Liaison Hydrogène 0,177 nm L’oxygène, partiellement négatif, est dit « accepteur » L’hydrogène, partiellement positif, est dit « donneur » L’atome d’Oxygène est plus électronégatif que l’atome d’hydrogène Liaison H Liaison H forte faible Liaison covalente 0,0965 Liaison Hydrogène 0,177 nm Une molécule d’eau peut former 4 liaisons « H » - 2 entre son atome « O » et les « H » de 2 autres molécules d’eau - 2 entre ses deux atomes « H » et les « O » de deux autres molécules d’eau  Les groupements chimiques des molécules biologiques capables de former des liaisons hydrogènes Groupements chimiques « Accepteur » Carbonyle Immino Ether Hydroxyle Amino Groupements chimiques « Donneur » Solubilité – Insolubilité des molécules biologiques (Hydrophile / Hydrophobe) Les atomes du vivant et les molécules / macromolécules du vivant: ATOMES MAJEURS Carbone (C), Hydrogène (H) Oxygène (O), Azote (N) Calcium (Ca), phosphore (P), potassium (K), soufre (S), sodium (Na), chlore (Cl), magnésium (Mg) Et atomes mineurs = Les oligoéléments (Fer, Cobalt, Chrome, Cuivre, Iode, Fluor, Manganèse, Sélénium, Zinc)  BIOCHIMIE 1 GLUCIDES – LIPIDES – PROTIDES – ACIDES NUCLEIQUES ORGANISATION GENERALE (MONOMERES et POLYMERES) PROPRIETES PHYSICOCHIMIQUES & FONCTIONS Composition moyenne des cellules vivantes Pourcentage de la masse totale Eau 70% Protéines 18% Lipides 5% ADN 0,25% ARN 1,1% Polyosides 2% Molécules simples 3% (acides aminés, acides gras, glucose) Ions minéraux 1% Les glucides Cn(H2O)n : Hydrates de carbones De 3 à 6 carbones  Les glucides Cn(H2O)n : Hydrates de carbones Sucres simples ou monosaccharides OSES Monomères Les glucides Cn(H2O)n : Hydrates de carbones Sucres simples ou monosaccharides Sucres complexes ou polysaccharides OSES OSIDES Monomères Polymères  Les glucides Propriétés Fonctions Solubles Réserve d’énergie Assimilables Structure Sucrants Fermentescibles Les lipides C, H et O (