Cours Molécules Organiques et Inorganiques PDF

Les molécules organiques et inorganiques Joffrey Zoll MCU-PH [email protected] Service de Physiologie et d’Explorations Fonctionnelles...

Les molécules organiques et inorganiques Joffrey Zoll MCU-PH [email protected] Service de Physiologie et d’Explorations Fonctionnelles Institut de Physiologie Les Hôpitaux EA3072 Universitaires de STRASBOURG (secrétariat: 03.68.85.34.39) 1) Généralités: Leséléments chimiques caractéristiques du vivant 2) Lesmolécules constitutives duvivants 2.1 Le dioxygène 2.2 l’eau 2.3 Le carbone organique 2.4 Les différentes formes d’azote (N) 2.5 Les principaux minéraux présents dans l’organisme 2.6 Les oligoélements 2.7 Les vitamines 3) Les macronutriments 3.1 Généralités 3.2 Les protéines 3.3 Les glucides 3.4 les lipides 1) Les Généralités Les maladies La santé  1) Les Généralités: La santé au cœurs des cellules → Les cellules luttent contre différents stress →Traitement préventif/curatif: Aider nos cellules à lutter contre les potentielles attaques (virus, bactéries, intoxications, carences,etc…) STRESS Mort de la cellule Cellule  1) Les Généralités: La santé au cœurs des cellules Lesenzymes Les acides aminées Lesvitamines (protéines) O2 - H20 →Les oligoéléments (Co-facteurs) Lesglucides Les lipides  1) Généralités: Leséléments chimiques caractéristiques du vivant →La chimie « commence » dans les étoiles, sources des atomes actuellement connus  → La matière expulsée par les étoiles se refroidie peu à peu → se condense sous forme solide → formation des planètes il y a environ10 milliards d’années. → Les atomes terrestres ont donc cet âge (corps humain) Milieu environnant: 2éléments prédominants: oxygène (50 %) et silicium 25% Ex. L’atome d’oxygène: un noyau autour duquel tourne 8électrons 1) Généralités: O: Oxygène C:Carbone H: Hydrogène N: Azote → Monde animal et végétal sont comparables : 4éléments prédominent dans le vivant: O, C, H et N →95% + P,S, Na, Cl, K, Ca, Mg, →99% →En masse O : élément le plus abondant de la matière vivante déshydratée → En nombre d'atomes, H le plus représenté  1) Généralités: Leséléments chimiques caractéristiques du vivant Définition: Un élément est une substance impossible à décomposer en autres substances au cours de réactions chimiques. Il existe 92 éléments naturels. → 25 éléments sont essentiels à la vie O, C, H et N+ P,S, Na, Cl, K, Ca, Mg,= éléments majeursou macroéléments Autres: en concentration très faible = oligoéléments: (inf à0.1%) → Les oligoéléments (ou micronutriments) sont des éléments simples capables de jouer un rôlebiologique capital à des doses infinitésimales. → Ils jouent un rôle indispensable en association avec les enzymes et vitamines (catalyseur = accélérateur de réaction chimique) → Ils doivent être apportés par l'alimentation → Exemples: le chrome, cobalt, cuivre, fer, fluor, l'iode, manganèse, molybdène, nickel, sélénium, silicium, zinc… → deux types d'oligo-éléments selon le risque de carence: 1) risque de carence démontré pour: Magnésium, Iode, Fer, Cuivre, Zinc, Sélénium, Chrome, Molybdène 2) faible risque de carence pour: Manganèse, Silicium, Vanadium, Nickel et Étain  2) Lesmolécules constitutives duvivants Définitions importantes: - Une liaison covalente est une liaison chimique dans laquelle deux atomes partagent deux électrons (un électron chacun ou deux électrons venant du même atome) afin de former un doublet d'électrons liant les deux atomes. - Un électron est une particule élémentaire qui possède une charge élémentaire de signe -, Il participe à presque tous les types de réactions chimiques (élément primordial des liaisons dans les molécules).  2.1 Molécule de dioxygène → A 28-30%, la forêt la plus humide du globe s'embraserait à l'approche de la moindre source de chaleur. 2.1 Molécule de dioxygène (suite): Un défit pour la vie 2.1 Molécule de dioxygène (suite): Un défit pour la vie → l'oxygène transporte un potentiel énergétique important → Les sources d'énergie élevées sont dangereuses pour des structures organiséeset fragiles des êtres vivants. → Si l'oxygène perd un électron (O2*) → radical libre de l’oxygène → vieillissement et/ou mort descellules. Définition: Un radical libre est une espèce chimique possédant un ou plusieurs électrons non appariés sur sa couche externe Radical libre Atome normal →L’oxygène → poison le plus puissant que le vivant ait eu à affronter. MAIS: → fournit l'énergie nécessaire à sa diversité, sa complexité et son autonomie 2.1 Molécule de dioxygène (suite): Un défit pour la vie Le stress oxydatif: Phénomène se produisant lorsqu’il y a un surplus de production de radicaux libres del’oxygène - Conséquences délétères pour les cellules/organes/organisme Source internet 2.1 Molécule de dioxygène (suite) Lavoie de transfert de l’oxygène dansl’organisme Mitochondrie = usine à énergie de nos cellules - Consommation d’O2 -Production d’ATP (forme d’énergie utilisable) Production de CO2et eau La respiration cellulaire en milieu aérobie (milieu où il y a présence de dioxygène): C6H12O6 + 6O2 → 6CO2+ 6H2O + ÉNERGIE(ATP) Dioxyde de Sucre Dioxygène carbone Eau 2.2 L’eau, molécule caractéristique et indispensable du monde vivant 2.2 L’eau, molécule caractéristique et indispensable du monde vivant - Teneur en eau des différents organes - Homme adulte de 70kg : environ 50L - Répartition variable selon les tissus - Quantité totale variable selon : âge-sexe– adiposité -Tissus les plus hydratés les plus sensibles à la déshydratation: cerveau, muscle, peau, sang. -L’eau provient des boissons, des aliments et du métabolisme: →Exemple: dégradation du glucose: C6H12O6+ 6 O2 →6 CO2+ 6 H2O 2.2 L’eau, molécule caractéristique et indispensable du monde vivant 2.2 L’eau, molécule caractéristique et indispensable du monde vivant 2.2 L’eau, molécule caractéristique et indispensable du monde vivant 2.2 L’eau, molécule caractéristique et indispensable du monde vivant 2.2 L’eau, molécule caractéristique et indispensable du monde vivant 2.2 L’eau, molécule caractéristique et indispensable du monde vivant  2.2 L’eau, molécule caractéristique et indispensable du monde vivant Acide de Brønsted: un acide est « toute espèce qui peut libérer un ou plusieurs protons » une base « toute espèce qui peut capter un ou plusieurs protons ». Les protons ne pouvant exister à l'état libre en solution, la théorie de Brønstedmet l'accent sur le couple acide-base : (réactionacido-basique) 2.2 L’eau, molécule caractéristique et indispensable du monde vivant 2.2 L’eau, molécule caractéristique et indispensable du monde vivant → Application: (enzyme) (enzyme) 2.3 Le carbone (C)organique  2.3 Le carbone(C) CO2 et HCO3-= 2 formes du Carbone en équilibre dans l’organisme CO2: dioxydede carbone =gaz carbonique * HCO3- = bicarbonates CO2: Produit du catabolisme des substrats (sucre, lipide) 2.3 Le carbone (C)organique 2.4 Lesdifférentes formes de l’azote(N) 2.4 Lesdifférentes formes de l’azote(N) 2.4 Lesdifférentes formes del’azote  2.5 Principaux minéraux présents dans l’organisme → Classification des minéraux selon leur importance quantitative  2.5 Principaux minéraux présents dans l’organisme → Rôles et sources des principaux minéraux Rôles Sources  2.5 Principaux minéraux présents dans l’organisme → Rôles et sources des principaux minéraux Rôles Sources  2.6 Lesoligoéléments Oligoéléments = éléments chimiques présents à l’état de traces (50acides aminés, et peptide →