Chapitre 2: Liaisons covalentes et non covalentes (Notes de révision)

Chapitre 2:liaisons covalentes et non covalentes Deux groupes de liaisons chimiques dominent dans le système vivant: liaisons covalentes et liaisons. non covalentes 1- Liaisons covalentes: Dont la formation ou la rupture demandera l’intervalle d’une enzyme. Sont stables et demandent de l’énergie p...

Chapitre 2:liaisons covalentes et non covalentes Deux groupes de liaisons chimiques dominent dans le système vivant: liaisons covalentes et liaisons. non covalentes 1- Liaisons covalentes: Dont la formation ou la rupture demandera l’intervalle d’une enzyme. Sont stables et demandent de l’énergie pour être rompus - Se forment lorsque 2 atomes partagent une paire d’électrons dans leur orbitale de valence. - Chaque atome peut réaliser un nombre caractéristique de liaisons covalentes (ex.: carbone est capable de former 4 liens covalents). - Si plus d’une paire d’électrons est partagée entre les deux atomes, des liaisons doubles ou triples se forment. les liaisons covalentes dans les systèmes biologiques sont typiquement simples ou doubles (les liens triples sont assez rares dans le monde du vivant) La formation ou la rupture des liaisons covalentes impliquent une grande variation d’énergie A- Liaisons covalentes non polaires Partage d’électrons entre 2 atomes d’électronégativité identique. - L’électronégativité mesure la capacité qu’à un atome à attirer des électrons. Elle augmente de gauche vers la droite et du bas vers le haut B- Liaisons covalentes polaires - Les électrons ne sont pas partagés de manière égale dans les liaisons covalentes polaire - Les atomes avec une plus grande électronégativité vont attirer plus fortement les électrons. - Les atomes avec une plus grande électronégativité vont attirer plus fortement les électrons. - L’atome le plus électronégatif porte une charge partielle négative 5et l’autre atome porte une charge partielle positive St C- Les liaisons covalentes: le Carbone - Les bio molécules contiennent pratiquement toutes du carbone - Le carbone peut former jusqu’à 4 liaisons covalentes et des liaisons avec lui même - Les liaisons les plus fréquentes du carbone sont avec : C, O, H et N - Peux former des doubles liens et aussi plus rarement des liens triples 2- les liaisons non covalentes -Sont des liaisons réversibles où il n’y a pas de partage d’électrons - Bien qu’énergétiques plus faibles que les liaisons covalentes, leur effet cumulatif est important pour la forme tridimensionnelle des molécules et participe au maintien de leur structure. - La facilité qu’on ces forces à se rompre est compatible avec la chimie des cellules où les propriétés de la vie découlent des interactions moléculaires. Les liaisons non covalentes permettent de brefs contacts entre molécules: celles-ci s’assemblent, réagissent l’une avec l’au puis se dissocient ( difficile de se dissocier seulement s’il y’a des liens covalents) - les liens non covalents sont affectés notamment par le pH et la température , donc l’environnement cellulaire doit être rigoureusement contrôlé A-Interactions ioniques Interactions entre groupements chargées ( de charge opposée) tels que les groupements carboxylates ( COO) et amino ( NH3 ) B-Liaisons hydrogène Plutôt spécifiques avec N-H, O-H ou F-H (donneurs de H) et N,O,F (accepteurs de H) Elles donnent la double hélice de l’ADN C-Interactions de van der Waals ( ou interactions dipôle-dipôle) Certains atomes polaires mais non réellement chargés s’attirent mutuellement s’ils sont à proximité suffisante. Ces forces sont généralement assez faibles et sont responsables d’interactions multiples entre atomes voisin non liés 3- classification des liaisons à partir: A- les forces d’interaction Liaisons covalentes > liaisons hydrogène > van der Waals B- la longueur Liaisons covalentes < liaisons hydrogène < van der Waals 4- interactions hydrophobes Ces interactions se forment entre les molécules ou des portions de molécules hydrophobes ( non polaires ) afin de limiter leur contact avec l’eau (molécule polaire ) et impact sur l’arrangement spatial des bio molécules 5- importances et exemples en biochimie À- liens non covalents la structure tridimensionnelle d’une protéine dépend notamment de la formation de plusieurs liaisons non covalentes L’interaction entre les molécules ( reconnaissance) est un autre exemple où les liaisons non covalentes entrent en jeu