Biologie Moléculaire - Document PDF

Molécules du vivant dimanche 13 octobre 2024 10:58 Composition de la matière vivante - Eau - 70% - Sels minéraux - 1% - Molécules organique (comprend de Carbon, sauf C02) - 29% : ○ Glucides ▪ Monosaccharides ▪ Disaccharides ▪ Oligosaccharides...

Molécules du vivant dimanche 13 octobre 2024 10:58 Composition de la matière vivante - Eau - 70% - Sels minéraux - 1% - Molécules organique (comprend de Carbon, sauf C02) - 29% : ○ Glucides ▪ Monosaccharides ▪ Disaccharides ▪ Oligosaccharides ▪ Polysaccharides ▪ (+ glycoprotéines) ▪ (+ glycolipides) ○ Lipides ▪ Lipides simples ▪ Lipides complexes ▪ (+ glycolipides) ▪ (+ lipoprotéines) ○ Protides ▪ Acides aminés ▪ Peptides ▪ Polypeptides ▪ Protéines ▪ (+ glycoprotéines) ▪ (+ lipoprotéines) ○ Acides nucléiques ▪ ADN ▪ ARN ▪ ATP for quizgecko - 1 Biologie moléculaire Page 1 Eau mardi 17 septembre 2024 09:05 - Combien d'eau dans le corps d'un humain ? ○ Femme ~ 55 ○ Homme ~ 65 ○ Enfant ~ 70% - Ou ? ○ Liquide intra-cellulaire ○ Liquide extra-cellulaire ▪ Fluide interstitiel (qui entoure les cellules) ▪ Plasma ▪ Lymphe ▪ Liquide cérébrospinal ▪ Salive, lait, larme, sueur ○ Organe qui contient ▪ Le plus: Rein ▪ Le moins: os - Fonction ○ Solvant pour nutriments oxygène et déchets ▪ H20 = covalente polaire □ 2H = ++ □ 1 O = -- □ Forme un V ▪ -> H20 est alors polaires et sont attirées par les ions et molécules polaire et les solubilisent ○ Permet réaction d'hydrolyse ○ Thermorégulation car bon conducteur thermique ○ Bas point de congélation (0°) ○ Élevé point d'ébullition (100°) ○ Lubrifiant Liaison hydrogène / pont hydrogène L'eau pour la vie: - Glacières, rivières, lacs for quizgecko - 1 Biologie moléculaire Page 2 Sels minéraux mardi 24 septembre 2024 11:38 SELS minéraux: - Où ? ○ Dans le tissu osseux ▪ Non-ionisé □ Cristaux d'hydroxyapatite □ Forme cristalline ○ Dans les liquides ▪ Ionisé (donc soluble) □ Cations (+) Na+, K+, Mg++ (pour système nerveux), Fe++/+++, Ca++ □ Anions (-) Cl-, I- - Quantités nécessaire ○ Macro-éléments (ie. besoin de plus de 50mg/j) ▪ Eg. Sodium, Potassium, Calcium (iums - yum, eat lots) ○ Oligo-éléments (aka Microéléments, ie. Besoin de moins de 50mg/j) ▪ Eg. Fer, Iode, Zinc (Fiz - fizzle out, eat less) for quizgecko - 1 Biologie moléculaire Page 3 Molécules organiques mardi 24 septembre 2024 11:37 Molécules organiques : - Glucides - fournir l'énergie ( - Lipides - graisses, phospholipides (structure cellule), et X (stéroïdes) - Protides - acides aminés (régulateurs - enzymes….) - Acides nucléique (ADN, ARN, (nécessaires à la synthèse ATP), (énergie pour les réaction à l'échelle de l'organisme) for quizgecko - 1 Biologie moléculaire Page 4 Glucides-Mono, di, poly mardi 24 septembre 2024 08:38 Monosaccharides - monomère - (CH2O)n ○ Eg. Ribose (ARN) et désoxyribose (ADN, O manque sur le H2) (pentoses) ○ Eg. Hexoses - sucres que l'on trouve dans le sang ▪ = isomères (même formules mais molécule organisé différemment) ▪ Glucose □ Dans le sang □ Dans le foie □ Dans les muscles □ Dans l'adiposites □ Avec respiration, produit de l'ATP = énergie ▪ Fructose □ Dans les fruits ▪ Galactose □ Laitier ▪ Mannose □ Fruits ○ Précurseur pour former des molecules plus complexes Disaccharides: - = 2 monosaccharides (par condensation -> perte de H20 ) - = réserve de sucres qui doit être digéré en monosaccharides (par condensation ?) pour être absorber par les différents cellules ○ Eg. Maltose ▪ (glucose + glucose) - ▪ dans levure de bière (et pain ?) ○ Saccharose (aka sucrose) ▪ (glucose + fructose) ▪ sucre de table, plats preparés ○ Lactose ▪ (glucose et galactose) ▪ produits laitier Polysaccharides - = Plusieurs monosaccharides (Polymères) ○ Amidon ▪ Fonction: □ Réserve de sucres pour plantes ▪ Ou : □ Dans les chloroplastes, les graines, racines, tubeurs et fruits (féculents) ▪ Structure: □ Chain de plusieurs glucose (structure spécifique) ○ Glycogène ▪ Fonction: □ Réserve de sucres pour animaux □ Pour quand on dors ou est en repos ▪ Où : □ Dans viande, surtout dans le foie et muscle ▪ Structure □ Chain de plusieurs glucose (structure spécifique) for quizgecko - 1 Biologie moléculaire Page 5  □ Chain de plusieurs glucose (structure spécifique) ○ Cellulose ▪ Fonction: □ Structure pour les plantes ▪ Où: □ Dans les paroi (pas membranes) des cellules ▪ Structure: □ Chain de plusieurs glucose (structure spécifique) ○ Chitine ▪ Fonction : □ Structure de certaines animaux ▪ Où □ (exosquelette) des arthropodes (crustacés, insectes, araignées) et paroi cellulaire des champignon ▪ Structure □ Chain de glucose et x ○ Agarose ▪ Fonction □ Structure pour les algues rouges ▪ Où □ Algues rouges ▪ Structure □ Galactose + ○ Acide hyaluronique ▪ Fonction □ Structure, assoupli articulations et la peau ▪ Où □ Viande, fruits et légumes riches en Vit C for quizgecko - 1 Biologie moléculaire Page 6 Glucides- rôles jeudi 17 octobre 2024 10:47 Source et réserve d'énergie : - Source ○ Glucose - Réserve ○ Amidon ○ Glycogène - Respiration cellulaire (sur mitochondrie) ○ Dégradation des glucides permet la formation d'ATP ○ 1 Glucose + 6 oxygène -> 6CO2 + 6H20 + ATP (énergie) Structurel : - Cellulose ○ Paroi végétaux - Chitine ○ Exosquelette arthropodes - Acides hyaluronique ○ Souplesse du peau et articulation - = matériaux de construction de l'architecture cellulaire Signaux de reconnaissance - Communication cellulaire (i.e. : distinction du soi et du non-soi sur les membranes cytoplasmiques) - Glycanes (polysaccharide) - Glycoprotéines - Glycolipides for quizgecko - 1 Biologie moléculaire Page 7 Glycémie&diabète dimanche 13 octobre 2024 22:50 Glycémie - == Taux de glucose dans le sang ○ normal = 1.8 et 1.2 g/l -> mesuré à jeun ▪ = homéostasie glycémique = équilibre parfait ▪ Régulée par les 2 hormones : Insuline et Glucagon ○ Hyperglycémie ↑ ▪ Taux important de glucose niveau sanguin ▪ Insuline = hypoglycémiante = abaissé le niveau de sucre dans le sang ○ Hypoglycémie ↓ ▪ Taux trop bas de glucose niveau sanguin ▪ Glucagon = hyperglycémiante = monte le niveau de sucre Homéostasie - = capacité de l'organisme de garder un bon équilibre interne malgré les influences externes pour le bon fonctionnement de l'organisme ○ Utilise une boucle de rétroaction ○ Objectif de garder le taux à 1 g/l ○ Ingestion exogène ▪ Système digestif □ -> Digestion pour créer des monosaccharides ▪ Sang □ -> Hyperglycémie ▪ Pancréas □ Détecte l'hyperglycémie □ Insuline produit par cellules β (sur ilot de Langerhans) IB β=fat=trop de sucres, I = mince car diminue le sucre ▪ Sang □ Insuline secrété dans le sang ▪ Organes □ -> Glucose part dans Cellules corporelle ◊ Grâce à l'insuline, cellules absorbe glucose et le consomme Foie -> ◊ Grâce à l'insuline, il transforme glucose en glycogène et puis le stocke Cellules musculaire -> ◊ Grâce à l'insuline, cellules transforme glucose en glycogène et puis le stocke pour leur propre usage quand nécessaire Puis Adipose (si sucre est en excès) ◊ Glucose converti sous forme de graisse -> stockage ▪ Diminue la glycémie ! ○ Situation de jeûne ▪ Sang □ Hypoglycémie ▪ Pancréas □ Détecte la manque de glucose dans le sang for quizgecko - 1 Biologie moléculaire Page 8  □ Détecte la manque de glucose dans le sang □ Glucagon produit par cellules α (sur ilot de Langerhans) GlucaGONE (into blood) α = nothing = manque de sucres, g = round car augment sucre ▪ Sang □ Glucagon sécrété dans le sang ▪ Organes □ -> Glucose libéré (stockage diminué) Foie ◊ Grace à l'insuline, il décompose le glycogène en glucose ▪ Augmente la glycémie !! for quizgecko - 1 Biologie moléculaire Page 9 Le Diabète jeudi 17 octobre 2024 13:38 La Diabete : Définition : - Pathologie chronique - Causée ○ Par un manque ou un défaut d'utilisation d'insuline - Cause : ○ un problème de régulation de la glycémie General - Causes: ○ Disfonctionnement du pancréas ○ Ou un insulinorésistance ○ = manque ou un défaut d'utilisation d'insuline - Chronique - dure à vie - (à partir du moment que la disfonctionnement est installé ??) - ~ 6% de la population mondiale a le diabète, 5 millions de morts par an Mesure de Glycémie À jeun Dans la journée Normal 0.8 g/l - 1 g/l 0.8 g/l - 1.4 g/l Prédiabète 1 g/l - 1.26 g/l 1.4 g/l et 2 g/l Diabète 1.26 g/l ++ 2 g/l ++ - AVC - Infarctus - Insuffisance rénale - Pied diabétique (neuropathie diabétique) for quizgecko - 1 Biologie moléculaire Page 10  - Insuffisance rénale - Pied diabétique (neuropathie diabétique) Traitement - Alimentation saine et activité physique/sportive - Médication anti-diabète - Type 1 : Injections d'insuline de 1 à 4 fois par jour Types: - 1 ○ = Maladie auto-immune ▪ Système immunitaire attaque les cellules qui produisent l'insuline: □ Ilots de Langherans (cellules β) ▪ Pas d'insuline -> □ Récepteur ne s'active pas □ Transporteur de glucose n'est pas activé ▪ --> hyperglycémie ○ Présent depuis la naissance - 2 ○ = 2 facteurs : ▪ Pancréas produit moins d'insuline ▪ Insulinorésistance par les récepteurs d'insuline dans les cellules □ = abimés suite à de nombreuses hyperglycémies (régime riche en glucose) ▪ --> transporteur de glucose (glut 4) n'est pas activé ▪ --> hyperglycémie for quizgecko - 1 Biologie moléculaire Page 11  ▪ --> hyperglycémie ○ Risques: ▪ Prédisposition génétique (peut être en prédiabète) ▪ Lié à l'alimentation riche en sucre et gras ▪ Surpoids ▪ Manque d'exercice - Diabète gestationnelle ○ = Pancréas de la mère est fragile, ▪ Ne produit plus assez insuline ▪ --> hyperglycémies ○ Risque: ▪ Prédisposition génétique ○ Seule qui peut être transitoire ▪ Prédisposition par la suite de la grossesse ○ Injection d'insuline après les repas ▪ Diabète de type 1 ▪ Pais dans le muscle car aura une action trop rapide de l'insuline et risque d'hypoglycémie - Récepteur spécifique à la fixation de l'insuline for quizgecko - 1 Biologie moléculaire Page 12  - Récepteur spécifique à la fixation de l'insuline - ---> fait entrer la glucose dans la cellule -> N'utilise pas mot sucre !! for quizgecko - 1 Biologie moléculaire Page 13 Lipides mardi 1 octobre 2024 09:37 Lipides : Caractéristiques: Hydrophobe ○ Car longue chaine carboné (hydrocarboné) Sous unités des lipides : - Acides gras = TYPE de lipide ○ 2 types: ▪ Acide gras saturé □ Tous les carbones sont saturés en H □ Solide à température ambiante (eg. beurre) -> Longue chaines carbonés qui peuvent s'entassé -> structure plus solide □ Cholestérol Collé sur les parois artères Diminue le flux sanguin Risques d'AVC Maladie cardiovasculaire ▪ Acide gras insaturé □ Double liaisons entre certains carbones Monoinsaturé / polyinsaturé = Nombres de doubles liaisons □ Structure coudée (bent) □ Liquide à température ambiante □ Bénéfique à notre organisme: Peuvent diminuer le taux de cholestérol vasculaire -> diminuer les risques cardiovasculaire Rôles : ○ Organism wide : ▪ Source d'énergie □ Réserve d'énergie (en tissus adipeux) □ Utilisé seulement quand en besoin ▪ Isolant thermique ○ Niveau cellulaire: ▪ Composants des membranes cellulaires □ Phospholipides - 75% ▪ Signaux de reconnaissance cellulaires sur le membrane cellulaire: □ Glycolipides et lipoprotéines --> communication cellulaire --> rependre à des réponses immunitaire for quizgecko - 1 Biologie moléculaire Page 14 Types mardi 1 octobre 2024 09:37 Types : Triglycérides (try in rugby = stock of points) - Forme de stockage ○ = 3 Acide gras griffé sur glycérol ▪ Chaque acide gras a 3 molécules d'eau libéré (condensation) ○ 2 fois plus d'énergie que dans l'amidon ○ Seulement en grand besoin (sinon foie et muscles) - Trop de triglycérides ○ Peuvent se stocker sur artères (too many in tryline gully) ▪ -> problèmes cardiovasculaire Phospholipides - Représenter en forme : ○ 2 chaines d'acides gras (soit tous les deux saturé ou insaturé ou une mélange) ○ Hydrophobe - Tète hydrophile ○ Glycérol, phosphate, acide aminé - Amphiphile = (like an amphitheatre as they form the circular membrane) ○ 2 couches avec les têtes hydrophiles vers l'intérieur et extérieur de la cellule pour le permet de se mettre dans la membrane car au tour = eau ▪ = bicouche phospholipidique ▪ Pas de forte liaisons entre les phospholipides - donc est fluide - Barriere semi-perméable ○ = membrane sélectives ○ Mixe de chaines saturé et insaturé Cholestérol : - Structure : ○ Corps hydrophobe ▪ Vers l'intérieur de la membrane ○ Tête hydrophile vers l'extérieur - Rôle: ○ Control Fluidité de la membrane (dans l'animal) : ▪ En concentration modeste, ça augmente la stabilité / rigidité de la membrane ▪ En grande concentration, ça diminue la rigidité et augment la fluidité Matière première pour produire: for quizgecko - 1 Biologie moléculaire Page 15  ○ Matière première pour produire: ▪ les sels biliaires ▪ Vitamine D et ▪ Hormones stéroïdes - Ou trouve ? ○ 80% Synthétisé par le foie ▪ Source endogène ○ Trouvé dans l'alimentation aussi (20%) ▪ Source exogène ▪ Surtout dans les produits animaliers □ Œufs □ Viande □ Lait for quizgecko - 1 Biologie moléculaire Page 16  Chol - homéostasie vendredi 3 janvier 2025 11:23 - Homéostasie ○ Foie régule le niveau de cholestérol ▪ Excès - perturbe l'équilibre □ Foie élimine du corps □ ou bien les transforme en sel biliaire/vitamine D/hormones stéroïdes ○ Lipoprotéines ▪ = transporteurs de cholestérol (car plasma 90% d'eau) ▪ LDL □ Mauvais cholestérol □ Dépose le cholestérol sur les parois des artères = Plaques d'athérome □ Faut pas dépassé 1.6g/L (hypercholestérolémie) ▪ HDL □ Bon cholestérol □ Ils amènent le cholestérol vers le foie Qui les transforme en sel biliaire/vit D/ hormones stéroïdes □ Doit être supérieur à 0.35g/l ▪ Cholestérol total □ Doit moins ou égal à 2g/l - Si hypercholestérolémie (excès de cholestérol) ○ HDL ne peuvent plus suivre ▪ Cholestérol forme des plaques athéromes dans les artères: □ = Durcisse donc diminue élasticité de l'artère □ = Diminue le flux sanguin (car diminue le diamètre) Thrombose Ou infarctus (si au Accidents cardiovasculaire Athérosclérose □ En premier temps (athérosclérose seulement) c'est réversible □ Plaques continuent à grandir □ Réaction inflammatoire --> Artériosclérose = Athérosclérose (plaque) + inflammation Qui contribue encore à la durcissement □ Formation d'un caillot = AVC (cerveau) Infarctus (artere cardiaque) □ Peuvent avoir des obstructions secondaires par la suite ○ Traitement : ▪ Régime alimentaire ▪ Traitement thérapeutique □ Hypocholestérolémiant (medicament ?) ○ Risques: ▪ Age ▪ Surpoids for quizgecko - 1 Biologie moléculaire Page 17 ○ Risques: ▪ Age ▪ Surpoids ▪ Hérédité ▪ Diabète ○ Prevention ▪ Bonne alimentation ▪ Exercice ▪ Sinon, prendre des médicaments for quizgecko - 1 Biologie moléculaire Page 18 Protides : 95-107 mardi 8 octobre 2024 09:32 Acides aminés : il y en a 20 = La base des protides et peptides ○ Structure: ▪ Groupement amine : NH2 ▪ Groupement acide : COOH ▪ Radical = portion variable ▪ Carbone alpha : l'atome de carbone sur lequel est fixé le groupement acide et groupement amine ○ Produits à partir de l'ADN ▪ Dans le noyau ▪ Gènes codes pour une protéine particulière ▪ Réplique ▪ ARN messager ○ 20 types ▪ Subdivisé dans différents types ▪ Rôles différents dans les structure de la protéine ▪ ET rôle.. ○ Rôles: ▪ Soutien □ Collagène, keratine ▪ Reserve d'aa -> energie ▪ Transport □ Hemoglobine, p transmembranaire.. ▪ Régulation □ Hormones ▪ Réception □ Recepteurs des cellules nerveuses ▪ Mouvment □ Actine/myosine des mucles ▪ Protection □ Anticorps ▪ Catalyse □ Enzymes ○ Endogène ▪ Produit dans le cellule ○ Exogène ▪ Viande ▪ Produits laitier ▪ Œufs - Longs chaines acides aminés ○ Contiennent: ▪ Liaison peptidique ▪ Extrémité c terminal ▪ Extrémité N terminal Protéines: = Séquence d'acides aminé for quizgecko - 1 Biologie moléculaire Page 19 ○ Chaque protéine a une séquence spécifique ▪ Déterminée par l'ADN ▪ Changement de même une acide aminé peut changer le fonction et engendre de lourds conséquences □ Par ex. Si une AA changé dans l'hemoglobine ---> Anémie falciforme (sickle cell anemia) ○ Structure ▪ Doit etre en 3D pour etre fonctionnelle (look this up !) : □ Passe par de différents structures Structure primaire ◊ Long chaine d'acides animés Structure secondaire ◊ = formé par les liaisons hydrogènes ◊ Chaine se tord et se replie ◊ Forme des :  Feuillets β  Ou Hélice α  Peut avoir les deux structures dans le même protéine ◊ Donne : Stabilité et X Structure tertiaire : ◊ Forme tridimensionnelle 3D  Liaisons faibles (Hydrogène, ionique, Interactions hydrophobes)  Ponts disulfure ◊ Atteint leurs fonctionnalité ◊ Eg. myoglobine Structure quaternaire = structure fonctionnelle ◊ Lorsqu'il y a plusieurs chaines ◊ Certaines protéines ont besoin d'un structure quaternaire  Eg. Hémoglobine (pour bien capturé l'oxygène) – 2 chaines alphas – 2 chaines beta  Eg. Collagène – 3 chaines de polypeptides (mêmes chaines) entrelacé ○ Rôles : ▪ Structurelle Eg. Collagène et Kératine ▪ Réserve d'acides aminés □ Nous donne de l'énergie, Eg. albumine ▪ Transport □ Eg. Hémoglobine, Lipoprotéine (HDL, LDL), Protéine transmembranaire ▪ Régulation □ Eg. hormones: ▪ Réception □ Eg. Récepteurs des cellules nerveuses (bâtonnets et cônes) ▪ Mouvement Eg. myosine (muscles) ▪ Protection □ Eg. Anticorps ▪ Catalyse □ Enzymes for quizgecko - 1 Biologie moléculaire Page 20 for quizgecko - 1 Biologie moléculaire Page 21 Acides nucléiques 109-122 dimanche 13 octobre 2024 08:55 Rôle : - Contiennent les information génétique - Pour la synthèse des protéines : ○ Transcription ▪ ADN est transcrit en ARNm (copie le code sous forme de séquence de nucléotides complémentaires) ○ Traduction ▪ ARNm sort du noyau et transporté vers ribosome ▪ Lu par codons (triplets) ▪ ARNt transportent les bonnes acide aminés pour produire une chaine polypeptidique (qui se replie pour former une protéine fonctionnelle - Et pour donner de l'énergie pour la métabolisme cellulaire Structure général - Polymères de nucléotides -> acides nucléique ○ 1 nucléotide : ▪ Nucléoside: □ Base azotée (to remember, think A-Z of letters) Thymine, Adénine, Guanine, Cytosine, (Urasile in ARN) -> 3 nucleotides codes pour une acide aminé □ Pentose = monosaccharides (letters live next to a penthouse) Désoxyribose (dans ADN) Ribose (dans ARN) ▪ Groupement phosphate (parking lot nearby) - Chromosome and chromatine ○ Structure ▪ = DNA + histone + chromatine ▪ Chromosome : □ Dans cellule qui se divise □ Forme la plus compacte possible ▪ Chromatine (teen = relaxed, mess spread out) □ Dans cellule qui ne se divise pas □ Forme plus relâché ○ Où ? ▪ Dans les noyaux ADN : - = acide désoxyribonucléique ○ Structure : ▪ Bicaténaire = Double hélice (helix the cat) en 1953 (Watson et Crick) □ 2 chaines antiparallèle (one upside down) for quizgecko - 1 Biologie moléculaire Page 22  □ 2 chaines antiparallèle (one upside down) ▪ Polymère de désoxyribose □ Contient désoxyribose = pentose □ Bases azoté, complémentaire : TAGC Liés par des paires ◊ Liaisons hydrogène ○ Rôle : Gène est le code pour une protéine ▪ Formé par une séquence de nucléotides ○ Où : ▪ Reste dans le noyau ▪ Transcrire une portion de l'ADN en ARN ARN - = acide ribonucléique = le transcrit d'une chaine d'ADN ○ Structure : ▪ Monocaténaire : (une seule chaine pas 2) - one cat ▪ Polymère de ribonucléotides : □ Contient des riboses = pentose (pas désoxyribose) □ Bases azoté : Thymine remplacé par l'uracile (Thy to You = more modern transcription) Sinon GCA ○ Rôle : ▪ Code pour traduction = RNAm □ -> Synthèse de protéines ▪ Transporteur = RNAt ▪ Structure des ribosomes = formé de RNAr ○ Où ▪ Commence dans le noyau quand transcrit (RNAm) ▪ Dans cytoplasme quand sort du noyau à travers les ports nucléaires ATP - = adénosine triphosphate (Adénine eden - (rib)os - ine + 3P) ○ Structure : ▪ Constitué d'un ribose ▪ Base azoté □ Seulement adénine ▪ 3 groupement de phosphates □ Molécule énergétique stocké : Entre les liaisons phosphates □ Hydrolyse d'un phosphate Libère de l'Energie Peut hydrolysé 2 fois i) Première fois: ADP + P ii) Première fois: AMP + P ○ Stocké dans nos cellules ▪ Libérer l'énergie pour la métabolisme cellulaire □ Catabolisme = carbs, fats, protéines broken down to create more ATP □ Anabolisme = using ATP to build cell components for quizgecko - 1 Biologie moléculaire Page 23 for quizgecko - 1 Biologie moléculaire Page 24