BIO1540: Les macromolécules II Chapitre 5 Contenu : 3.1 Les protéines Figure 5.19 : 84 BIO1540: Les macromolécules II Contenu : 3.1 Les protéines 3.2 Les acides nucléiques 3.3 Les glucides 3.4 Les lipides

3.3. Les glucides Les monomères des glucides : les monosaccharides ou oses Formule moléculaire: (CH-OH)n C=O Exemple: le glucose C6H12O6 1 Carbones numérotés Glucose Polymérisation: Disaccharides : 2 oses Oligosaccharides: 2 à 20 résidus d’oses Polysaccharides: sup à 20 résidus Structure cyclique (représentation de Haworth) Structure linéaire (représentation de Fischer) BIO1540 – Les macromolécules II- Page

3.3. Les glucides Groupement carbonyle: Isomères de structure Même formule Arrangement distinct Propriétés différentes Groupement carbonyle: Aldéhyde : aldose Cétone: cétose 1 2 BIO1540 – Les macromolécules II- Page

3.3. Les glucides Dans la cellule, le glucose est sous forme circulaire, ou cyclique Deux conformations spatiales possibles pour le glucose cyclique (deux tautomères) : Conformation α- glucose Conformation β-D-glucose Glucose: aldose, 6C (hexose) en chaise en bateau α- -glucose β-D-glucose BIO1540 – Les macromolécules II- Page

3.3. Les glucides Fructose: cétose, 6C (hexose) H C OH OH C H OH C H BIO1540 – Les macromolécules II- Page

3.3. Les glucides Les dimères des glucides :les disaccharides Liaison glycosidique: réaction de condensation BIO1540 – Les macromolécules II- Page

3.3. Les glucides Fonctions principales des polymères de glucose: Polysaccharides de réserve : Source d’énergie Glycogène Amidon Polysaccharides structuraux : Cellulose Chitine Rôle dans la reconnaissance et la communication cellulaire Structure de base de nombreux macromolécules biologiques BIO1540 – Les macromolécules II- Page

3.3. Les glucides Les polymères des glucides : les polysaccharides Exemple : le glycogène Réserve glucidique retrouvé chez les animaux, stocké dans le cytoplasme (foie et cellules musculaires) Polymère formé à 100% de glucose (6C) Type de chaîne: ramifiée liaison glycosidique 1- 6 ponctuelle donne une molécule branchée Synthèse et hydrolyse: Synthèse de glycogène sous le contrôle de l’insuline (exemple déficience: diabète) Hydrolyse du glycogène sous le contrôle du glucagon BIO1540 – Les macromolécules II- Page

3.3. Les glucides Les polymères des glucides : les polysaccharides Exemple : l’amidon Réserve glucidique retrouvé chez les végétaux, stocké dans les plastes (blé, riz, pomme de terre…) Polymère formé à 100% de glucose (6C) 2 types de chaine Chaine linéaire: liaison glycosidique 1-4 donne une molécule linéaire en hélice (amylose) Chaine ramifiée: liaison glycosidique 1-6 ponctuelle donne une molécule branchée (amylopectine) BIO1540 – Les macromolécules II- Page

3.3. Les glucides Les polymères des glucides : les polysaccharides Exemple : la cellulose Constituant structural important de la paroi des cellules végétales Polymère formé à 100% de glucose (6C) Type de chaîne: droite (jamais ramifiée) : liaison glycosidique 1- 4 Les molécules de cellulose peuvent interagir entre elles par des liaisons faibles (liaison hydrogène) BIO1540 – Les macromolécules II- Page

3.3. Les glucides Les polymères des glucides : les polysaccharides Comparaison amidon - cellulose Différentes conformations du glucose cyclique => différentes conformations des monomères les uns par rapport aux autres BIO1540 – Les macromolécules II- Page

3.3. Les glucides Les polymères des glucides : les polysaccharides Exemple : la chitine Liaisons 1- 4 comme pour la cellulose Acétyl-glucosamine Insectes, crustacés, mollusques, champignons Interactions entre polymère qui renforce la structure BIO1540 – Les macromolécules II- Page

3.3. Les glucides Les polymères des glucides : les polysaccharides Synthèse des polymères : Réaction nécessitant de l’énergie à la cellule Réaction nécessitant des enzymes spécialisées Hydrolyse des polymères : Réaction produisant de l’énergie Réaction nécessitant des enzymes spécialisées Exemple : très peu d’organismes ont les enzymes nécessaires à la digestion de la cellulose BIO1540 – Les macromolécules II- Page

3.4. Les lipides Définition : les lipides sont l’ensemble des molécules hydrophobes Regroupe un grand nombre de molécules de structures très différentes, mais le plus souvent constituées en majorité de chaînes d’hydrocarbures, ce qui conduit à des molécules en général non-polaires, d’où leur hydrophobie Les lipides ne sont pas des macromolécules à proprement parler : ils ne sont pas constitués d’un polymère de structures plus petites, mais leur taille peut être comparable à celle des macromolécules. Trois grands groupes à connaître : (i) -Les graisses (ii) - Les phosphoglycérolipides (iii) - Les stéroïdes BIO1540 – Les macromolécules II- Page

3.4. Les lipides (i) Les graisses ou glycérides, structure Une chaîne d’hydrocarbure (CH2)n Un acide gras CH3(CH2)14COOH Groupement carboxyle « acide » Acides gras saturés Ex: Acide palmitique Acides gras insaturés Ex: Acide oléique BIO1540 – Les macromolécules II- Page

3.4. Les lipides (i) Les graisses, structure Glycérides = acides gras branchés sur une molécule de glycérol Triglycérides = 3 acides gras branchés sur un glycérol Longues chaînes carbonées variables liaison ester BIO1540 – Les macromolécules II- Page

3.4. Les lipides (i) Les graisses, structure BIO1540 – Les macromolécules II- Page

3.4. Les lipides (i) Les graisses, fonction 1g de graisse produit deux fois plus d’énergie qu’un 1g de glucide (carbohydrates) Les graisses sont hydrophobes donc sont aisément stockables dans la cellule BIO1540 – Les macromolécules II- Page

3.3. Les lipides (ii) Les phosphoglycérolipides, structure 1 groupement polaire 1 groupement phosphate 1 glycérol 2 acides gras BIO1540 – Les macromolécules II- Page

3.4. Les lipides (ii) Les phosphoglycérolipides, fonction Structure hydrophile/hydrophobe Constitution des membranes biologiques Structure saturée/insaturée Fluidité de la membrane cellulaire BIO1540 – Les macromolécules II- Page

3.4. Les lipides Molécules de petite taille, constituées d’une chaîne carbonée avec 4 cycles accolés (iii) Les stéroïdes, structure Exemple: cholestérol Groupements périphériques variables Cholestérol : groupement hydroxyle –OH, polaire BIO1540 – Les macromolécules II- Page

3.4. Les lipides (iii) Les stéroïdes, fonction Exemple: Le cholestérol Groupement hydroxyle, interaction avec l’extérieur de la membrane (polaire) Zone hydrophobe interagit avec les phosphoglycérolipides T° basse : fluidité T° haute : stabilisation Cholestérol : précurseur des hormones stéroïdiennes BIO1540 – Les macromolécules II- Page