La Composition Chimique Cellulaire PDF

La composition chimique de la cellule Structure et fonction du corps humain Année 2024-2025 Plan du Niveaux d'organisation cours Réactions chimiques Composés chimiques: organiques e inorganiques  Niveaux d'organisation L'être humain est organisé par niveaux, du plu...

La composition chimique de la cellule Structure et fonction du corps humain Année 2024-2025 Plan du Niveaux d'organisation cours Réactions chimiques Composés chimiques: organiques e inorganiques  Niveaux d'organisation L'être humain est organisé par niveaux, du plus simple au plus complèxe Niveau chimique : atomes, molécules et macromolécules Niveau cellulaire : cellules avec différents organites Niveau des tissulaire : tissus épithéliaux, conjonctifs,nerveux et musculaires Niveau organique : organes Niveau des appareils et des systèmes Niveau de l'organisme Réactions chimiques cellulaires  5  Se produisent lorsque les liaisons entre les atomes sont rompues ou que de nouvelles se forment  Dans une réaction chimique la masse totale des réactifs est égale à la masse totale des produits (loi de conservation de la masse)  Pour qu’une réaction chimique démarre, il est nécessaire de fournir de l’énergie (énergie d’activation)  Les enzymes sont des molécules protéiques qui agissent comme des catalyseurs, augmentant la vitesse de la réaction car l'énergie d'activation diminue.  Le métabolisme est l'ensemble des réactions chimiques qui se produisent dans différentes parties du corps ou dans différentes parties de la cellule.  6 Types de réactions chimiques  Exergoniques: en dégradant les molécules libèrent de l'énergie  Endergoniques: nécessitent de l’énergie  De synthèse (anabolisme) : deux ou plusieurs substances (réactifs) se combinent et forment une substance (produit) plus complexe. Ils sont généralement endergoniques  De dégradation ou de décomposition (catabolisme) : une substance complexe est divisée en deux ou plusieurs substances plus simples. Ils ont tendance à être exergoniques  D'échange : permettent à deux réactifs différents d'échanger des composants et par conséquent deux nouveaux produits sont formés  Réversibles : elles se développent dans les deux sens Composés chimiques  Composés organiques et 8 inorganiques Dans les organismes vivants, il existe des atomes simples et également des molécules qui ont des fonctions biologiques spécifiques. Il existe deux classes de composés chimiques qui font partie de la structure des êtres vivants. Organique : composés de molécules qui contiennent des liaisons covalentes carbone-carbone (c-c) ou carbone-hydrogène (c-h). Ils sont généralement plus gros et plus complexes que les inorganiques Inorganiques : ils n'ont pas de liaisons c-c ou c-h. Ce sont généralement des molécules plus petites et plus simples. gaz-sales minéraux- Eau  9 Composés inorganiques Ils impliquent presque tous les éléments connus. Les principaux sont : Oxygène et dioxyde de carbone : molécules inorganiques liées aux processus métaboliques comme la respiration cellulaire. Le dioxyde de carbone est généré comme déchet dudit métabolisme et contribue à maintenir l’équilibre acido-basique.  10 Composés inorganiques Sels: composés ioniques essentiels pour les êtres vivants. Trouvés dans l'organisme --> - Précipités: fonction squelettique - Dissous: intra-extra cellulaire cations NA+ K+ CA2+ Mg2+ - Associé à d'autres molécules: phospholipides et phosphoprotéines Fonctions dans l'organisme --->  11 Les sels minéraux dissous dans un solvant comme l'eau ils sont appelées électrolytes, car conductrices de l'électricité. Sont classifiés en ions de différents charges électriques : - Les Cations chargés positivement : Na+, K+, Ca2+ , Mg2+ - Les Anions chargés négativement : Cl- Selon leur comportement en solution, les biomolécules peuvent être: -Un acide est une substance qui, lorsque mise en solution aqueuse, libère des ions hydrogène (H+). -Une base est une substance qui, lorsque mise en solution aqueuse, libère des ions hydroxyde (OH−).  12 Eau C’est l’une des biomolécules les plus abondantes, représentant plus de 70 % du poids. structure bipolaire avec des liaisons hydrogène qui favorisent la cohésion (interaction les uns avec les autres) et l'adhésion (interaction avec les autres) Fonctions--> - réactions chimiques - régule la température : stabilisation thermique - fonction solvant : grâce à sa structure qui lui permet d'interagir avec des molécules polaires - intervient dans les fonctions chimiques - amortisseur - réactions enzymatiques : hydrolyse, condensation On le retrouve dans le corps --> - extracellulaire - intracellulaire - le sang et la lymphe  13 PH -Le pH mesure la concentration en ions hydrogène d'une solution -Le pH mesure le degré d'acidité ou d'alcalinité d'une solution -Les limites générales de pH sont généralement exprimées sur une échelle logarithmique de 1 à 14. -ph7 indique la neutralité: des quantités égales de H+ et OH- un pH 7 indique une alcalinité : + OH- que H+ -Le pH sanguin se situe entre 7,38 et 7,42  14 Composés organiques Les biomolécules organiques sont regroupées en quatre catégories : -Glucides - Lipides - Protéines - Acides nucléiques Parfois, ils s'associent pour former des biomolécules mixtes : lipoprotéines, glycoprotéines, glycolipides.  15 Glucides - Composés organiques contenant C, H et O - Ils constituent la principale source d'énergie nécessaire à toutes les cellules - Ils font partie de la structure de l'ADN et de l'ARN. - Ils sont répartis en 3 groupes : -les monosaccharides : il peut s'agir d'hexoses (glucose, galactose, fructose) ou de pentoses (ribose, désoxyribose) - disaccharides : formés de deux monosaccharides reliés par une liaison glycosidique (maltose, saccharose, lactose) - polysaccharides : formés de nombreux monosaccharides reliés par des liaisons glycosidiques (amidon et glycogène)  16 Protéines  Composés organiques contenant C, H, O et N  Ce sont les composés organiques les plus abondants. Unité acide aminé  Plusieurs unions d'acides aminés constituent les protéines.  Les protéines humaines sont produits à partir de ADN et constituées de 20 acides aminés. Les acides aminés sont de 2 types :  -les acides aminés essentiels : ils ne peuvent pas être fabriqués par le corps humain. Il y en a 8 chez les adultes et 9 chez les enfants.  -les acides aminés non essentiels : ils peuvent être produits à partir de molécules présentes dans l'organisme  Les acides aminés s'unissent par des liaisons peptidiques formant des peptides. Selon le nombre d'acides aminés, les peptides peuvent être: dipeptide, tripeptide, polypeptide https://www.instagram.com/reel/C95o9rKhYKm/?igsh=MXJrMzlvNjB2am5sYg%3D%3D  17 Protéines Les protéines sont structurées dans l'espace à différents niveaux. déterminé par la séquence d'acides aminés dans la chaîne protéique La manière dont la chaîne se plie la façon dont la chaîne polypeptidique se plie dans l'espace regroupement de plusieurs chaînes d'acides aminés (ou polypeptides) en complexes macromoléculaires plus grands.  18 Fonction des Protéines 1. Structurale: Ils forment la structure des cellules, des tissus et des organes 2. Enzymes: biocatalyseurs accélérant les réactions chimiques du métabolisme. Les substances transformées par une réaction enzymatique sont appelées substrats. Le nom d'une enzyme est formé du nom de la réaction qu'elle catalyse ou du nom du substrat qu'elle transforme, en terminant le nom par "ase". 3. Hormones.messages chimiques qui se lient aux récepteurs cellulaires pour produire des changements chimiques 4. Défensive: créer des anticorps neutralisant les agents pathogènes 5. Transport: transporter des substances 6. Stockage énergetique: fournir jusqu'à 4 Kcal. d'énergie par gramme 7. Fonctions de régulation: division cellulaire et l'expression de certains gènes. 8. Contraction musculaire: protéines contractiles 9. Fonction homéostatique: tampons qui maintenant à la fois le pH interne et l’équilibre osmotique  19 Classification des Protéines En prenant en compte différents critères: sa composition chimique, sa structure,sa sensibilité et sa solubilité -Holoprotéines ou protéines simples: constitué uniquement d’acides aminés. Ils peuvent être globulaires ou fibreux. -Hétéroprotéines ou protéines conjuguées: formé d’une fraction protéique et d’un groupe non protéique, appelé groupe prothétique. Selon le groupe prothétique, il en existe plusieurs types: Glycoprotéines: fraction glucidique (de 5 à 40%) et une fraction protéique liées par des liaisons covalentes Lipoprotéines: complexes macromoléculaires sphériques formés d'un noyau contenant des lipides non polaires (cholestérol estérifié et triglycérides) et d'une couche externe polaire formée de phospholipides, de cholestérol libre et de protéines (apolipoprotéines). Nucléoprotéines: protéines associées à un acide nucléique Chromoprotéines: substance colorée  20 Lipides Ils sont insolubles dans l’eau --->Fonctions : -Source d'énergie -Fonction structurelle : membres des membres cellulaires -Protection et isolement -Autres : vitamines, hormones --->Types : -Triglycérides: fonction principalement énergétique. Composé de glycérol et de 3 acides gras -Phospholipides : fonction principalement estructurale. Formé de deux acides gras (hydrophobes) et d'une tête hydrophile. -Stéroïdes : le plus important est le cholestérol, qui fait partie des membranes cellulaires et des hormones -les prostaglandines : sont des molécules qui sont synthétisées par des stimuli, et exercent une action locale: régulation de certains effets hormonaux, modification de la tension artérielle, stimulation du système immunitaire et de la réponse inflammatoire.  Acides nucléiques Grosses biomolécules formées de nucléotides transportent des informations génétiques 2types --> -Désoxyribonucléotides: le pentose est le désoxyribose + thymine comme base azotée. ADN -Ribonucléotides : le pentose est le ribose+ uracile comme base azotée. ARN Les deux peuvent avoir comme base azotée aussi: cytosine, guanine et adénine -ADN: double hélice, contrôle la fonction cellulaire, transporte l'information génétique -ARN: une hélice, intervient dans la synthèse des protéines. Transporte les acides aminés du cytoplasme vers les ribosomes. ARNm, ARNt, ARNr 21  "A negative mind will never give you a positive life. So think like a proton " 22