TD 2 Les molécules organiques PDF

Compétence 4 : Mettre en œuvre des actions à visée diagnostique et thérapeutique I. Lien avec le cours fac : Les gaz du sang Objectifs : - Expliquer les échanges gazeux et la respiration cellulaire. Les gaz du sang/ - Citer les para...

Compétence 4 : Mettre en œuvre des actions à visée diagnostique et thérapeutique I. Lien avec le cours fac : Les gaz du sang Objectifs : - Expliquer les échanges gazeux et la respiration cellulaire. Les gaz du sang/ - Citer les paramètres de mesure des gaz du sang et connaitre les normes. glucides, lipides II. Lien avec le cours fac : Les glucides, lipides et protides et protéines Objectifs : - Identifier les macronutriments : glucides, lipides, protides. - Glucides : connaitre les oses et comprendre les glucides simples et complexes, comprendre le rôle du glucose chez l’homme, connaitre la norme de la glycémie. TD 2 - Protides : comprendre les acides aminés, les protéines, connaitre les fonctions des protéines et leur rôle énergétique. UE 2.1 : Biologie - Lipides : faire le lien entre acide gras et lipide, comprendre les lipides simples Fondamentale (glycérides, triglycérides, le cholestérol et les stérides) et les lipides complexes (phospholipides), connaitre le rôle biologique des lipides. Les molécules du vivant Les molécules organiques Les glucides UE 2.1.S1 II. Définition Une molécule organique est une molécule formée à partir d’un squelette carboné (hydrocarboné). Une molécule organique est produite par un organisme vivant (animal ou végétal) et sert aussi à la constitution des composants cellulaires. Les glucides, les acides aminés, les acides gras et les acides nucléiques sont des molécules organiques. II. Définition Les glucides, les acides aminés et les acides gras sont essentiels à la nutrition des êtres vivants. La ration alimentaire moyenne quotidienne conseillée est d'environ : o 55 % de glucides o 30 % de lipides o 15 % de protéines 1 gr de glucide apporte 4 kcal 1 gr de lipide apporte 9 kcal 1 gr de protéine apporte 4 kcal III. Les glucides Les glucides, nommés aussi : les hydrates de carbone, les “oses”, sont des molécules organiques composées de C, H et d’O. Les glucides représentent 1 à 2 % de la masse cellulaire. C’est une classe de molécules très hydrophiles (solubles dans l’eau). III. Les glucides Les glucides sont habituellement répartis entre glucides simples et glucides complexes. Les glucides simples / oses / monosaccharides Les glucides complexes / osides / polymères d'oses III. Les glucides Les glucides simples / oses / monosaccharides Monosaccharides Ils se présentent sous forme : CnH2nOn Si n = 6 : les hexoses (glucose, galactose, fructose) Si n = 5 : les pentoses (ribose, désoxyribose) III. Les glucides Les sucres complexes / osides / polymères d'oses : Disaccharides (diholosides) : o Saccharose (glucose + fructose) = Sucre o Lactose (glucose + galactose) o Maltose (glucose + glucose) III. Les glucides Les sucres complexes / osides / polymères d'oses : Polysaccharides (polyholosides ou polyosides) : o Glycogène : chaîne de glucose, forme de stockage de l'énergie chez les animaux (dans le foie et dans les muscles). o Amidon : chaîne de glucose, forme de stockage de l'énergie chez les végétaux. o Cellulose : chaîne de glucose se trouvant dans les plantes et non réduite par le tube digestif, principal constituant des végétaux (fibres végétales). III. Les glucides Rôles biologiques des glucides Tous les glucides sont synthétisés à partir du glucose. Tous les glucides alimentaires sont transformés en glucose au niveau du foie. Le glucose est la principale source d’énergie pour la cellule (principal carburant). Le glucose est quasiment le seul carburant pour le globule rouge, le fœtus et la cellule nerveuse. Chaque jour, le cerveau utilise environ 120 g de glucose (24 morceaux de sucre). III. Les glucides Rôles biologiques des glucides Le fructose est l’aliment des spermatozoïdes. Ribose et désoxyribose sont des constituants indispensables des acides nucléiques (ARN et ADN). Les glucides peuvent se lier aux protéines, ils ont alors des fonctions de reconnaissance cellulaire (groupes sanguins ABO). Rôle énergétique et de réserve (glycogène, amidon). Éléments de soutien (cellulose pour les plantes). III. Les glucides La glycémie est la concentration de glucose dans le sang. Glycémie normale : 0.70g/l à 1.10g/l à jeun ou 3,9 à 6,1 mmol/l Hypoglycémie : glycémie inférieur à 0.60g/l Par définition, on parle de diabète si la glycémie à jeun dépasse 1,26 g/l ou 7 mmol/l lors de 2 dosages successifs. Les molécules du vivant Les molécules organiques Les lipides UE 2.1.S1 I. Définition Les lipides, appelés aussi graisses ou corps gras sont des molécules organiques insolubles dans l’eau (hydrophobe), solubles dans les graisses et les solvants organiques comme l’alcool et le chloroforme (liposoluble). II. Structure Les molécules de base des lipides sont les AG. Les lipides sont des esters (condensation) d’AG. Lipide = Un alcool + AG Les alcools qui rentrent dans la composition des lipides sont : Glycérol et Stérol (Cholestérol) II. Structure Dans certains lipides complexes, on trouve du phosphore. Les lipides comprennent les triglycérides, les phospholipides et les stéroïdes. III. Les acides gras Chaîne hydrocarbonée de 4 à 36 C. Tous les AG contiennent du carbone, de l’hydrogène et de l’oxygène. III. Les acides gras Acides gras saturés : liaisons simples – ex : Acide palmitique Acides gras insaturés : doubles liaisons – ex : Acide oléique (ω9) Certains AG sont indispensables (apport par l’alimentation, pas de synthèse endogène). IV. Les lipides simples et lipides complexes Lipide = Un alcool + AG Glycérol + AG = Les glycérides (lipides simples) Cholestérol + AG = Les stérides (lipides simples) Glycérol + AG + Groupement phosphate = Les phospholipides (lipides complexes) IV. Les lipides simples et lipides complexes Les glycérides = Glycérol + AG (lipides simples) Glycérol AG AG AG Les triglycérides Les diglycérides Les monoglycérides IV. Les lipides simples et lipides complexes Les triglycérides : forme de réserve des acides gras dans l'organisme (dans le tissu adipeux). C’est une source énergétique. 1gr de lipides libère 9 Kcal IV. Les lipides simples et lipides complexes Les stérides = Cholestérol + AG (lipides simples) Cholestérol AG IV. Les lipides simples et lipides complexes Les stérides (Cholestérol) : sont transportés dans le sang par des protéines (lipoprotéines), HDL et VLDL. Le cholestérol est à la base de la synthèse : Des hormones stéroïdes De la vitamine D active (calcitriol) Des sels biliaires Le cholestérol est un constituant de la membrane cellulaire. IV. Les lipides simples et lipides complexes Les phospholipides = Glycérol + AG + Phosphore (lipides complexes) P Phospholipides AG AG IV. Les lipides simples et lipides complexes Les phospholipides sont un constituant de la membrane cellulaire. IV. Les lipides simples et lipides complexes V. Rôles biologiques Réserve énergétique : les lipides sont une source d’énergie, stockés sous forme de triglycérides dans les tissus adipeux. Constituent les membranes cellulaires (phospholipides et cholestérol). Précurseurs de certaines hormones (stéroïdes, vitamine D active). Isolant électrique des cellules nerveuses (gaine de myéline). Les molécules du vivant Les molécules organiques Les protides UE 2.1.S1 IV. Les protides Les protides sont l’ensemble de molécules et de chaînes de molécules organiques, appelées acides aminés. Les protides sont des macronutriments apportés par l’alimentation sous forme de protéines animales et protéines végétales. Les protides représentent le principal matériau structural de l'organisme après l’eau. IV. Les protides L’élément de base des protides est donc l’acide aminé (AA). Dans la nature il existe plus de 300 acides aminés mais il n’y en a que 20 qui intéressent notre organisme. L’homme ne peut synthétiser que la moitié des 20 AA : 10 AA indispensables (synthèse impossible, source dans l’alimentation). 10 AA non indispensables (synthèse endogène possible). IV. Les protides 10 AA indispensables 10 AA non indispensables Arginine* Acide aspartique Histidine* Asparagine Leucine Acide glutamique Thréonine Glutamine Lysine Alanine Tryptophane Cystéine Phénylalanine Tyrosine Valine Glycine Méthionine Proline Isoleucine Sérine * 2 AA «semi-indispensables chez l’enfant» : Arginine et Histidine IV. Les protides Un AA est une molécule organique composée de C, H, O, N. (NH2-) (-COOH) Un AA comporte deux groupements fonctionnels : un groupement amine (NH2) un groupement acide carboxylique (COOH)  (carbone α central) (NH2) (COOH) IV. Les protides Fonctions des acides aminés : Composant des protéines Servent à fabriquer des hormones, des neurotransmetteurs, des acides nucléiques… Ex : - Hormone (T3/T4) tri/tetraiodothyronine à partir de la Tyrosine. - Neurotransmetteur (Dopamine) à partir de la Tyrosine. Source énergétique (moins de 15% de la production énergétique totale) Substrats de la néoglucogenèse IV. Les protides Les protéines sont des polymères d’acides aminés liés par des liaisons peptidiques : Dipeptides 2 AA Tripeptides 3 AA Décapeptides 10 AA Polypeptides ou protéines > 50 AA IV. Les protides Structure des protéines Une protéine est un assemblage d’acides aminés H2O Structure primaire : séquence d’AA NH2 - AA1 - AA2 - AA3 -... - AAn - COOH IV. Les protides Structure des protéines Structure secondaire : unités de structure tridimensionnelles Hélice α Feuillet β Structure tertiaire : repliement tridimensionnel Structure quaternaire : IV. Les protides Structure des protéines Certains AA contiennent du soufre (S), ce qui leurs permet de former des liaisons (pont disulfure), un élément essentiel des structures tertiaires ou quaternaires de la protéine. IV. Les protides Structure des protéines IV. Les protides Structure des protéines Structure primaire Structure secondaire (hélice α ou feuillet β) Structure quaternaire Structure tertiaire IV. Les protides Les protéines possèdent une grande diversité de fonctions : Structure de la peau (Collagène, kératine) Contraction musculaire (Myosine, Actine) Transport dans le sang (Albumine, Hémoglobine) Immunité (Anticorps ou Immunoglobulines) Identité cellulaire (Antigène) Enzymes (quasiment toutes) Hormones Neuromédiateurs …