Introduction + Molécules du vivant 101-NE1 Physiologie du vivant Introduction + Molécules du vivant © Julie Lavoie, C. Lionel-Groulx

Niveaux d’organisation structurale des êtres vivants Comment, de quoi est fait un être vivant? Niveaux d’organisation structurale des êtres vivants

Niveaux d’organisation structurale des êtres vivants

Fonctions dans les cellules et êtres vivants Liens structure-fonction au niveau des molécules, des organites, des cellules, des tissus, des organes… Structure Propriétés Fonctions dans les cellules et êtres vivants

Épithélium des alvéoles pulmonaires (type pavimenteux simple) Localisation d’un capillaire sanguin Alvéole (Air) Photo : Éric Philippe, Université Laval

Épiderme de la peau épaisse (type pavimenteux, stratifié et kératinisé) Photo : Éric Philippe, Université Laval

Niveaux d’organisation structurale des êtres vivants chimique

Les sortes d’atomes, qui se combinent en molécules…

Plusieurs des Molécules du vivant sont des polymères Un polymère (une grosse molécule) = une chaîne de monomères (petites molécules semblables*) Train = polymère (poly- plusieurs wagons) Wagon = monomère (mono- un wagon) Dans le corps d’un animal, des polymères se dissocient en monomères (ex.: quand il digère) et des monomères s’assemblent en polymères (ex.: quand il répare ses cellules).

Dégradation des polymères : se dissocient en monomères (ex Dégradation des polymères : se dissocient en monomères (ex.: l’animal digère) Réactions d’hydrolyse (« Briser avec de l’eau ») Rupture de liaisons chimiques Libération d’énergie (E) 1 molécule d’H2O utilisée (absorbée) pour chaque liaison rompue +H2O HO H +É HO H Merci Marilyn!

Synthèse des polymères : monomères s’assemblent (ex Synthèse des polymères : monomères s’assemblent (ex.: l’animal répare ses cellules) Réactions de synthèse : Formation de liaisons chimiques nouvelles Dépense d’énergie (E) 1 molécule d’H2O libérée pour chaque liaison formée +É HO H +H2O HO H Merci Marilyn!

Constitution moléculaire des vivants

Liens structure-fonction au niveau des molécules Composition et Structure chimiques Propriétés chimiques (ex.: hydrosoluble ou non) Fonctions dans les cellules et êtres vivants (ex.: énergie entreposée, énergie mobile, matériau pour structure, etc.)

GLUCIDES simples (mono et dimères)

GLUCIDES complexes Polysaccharides de réserve (d’E) Animaux : le glycogène Végétaux : l’amidon

GLUCIDES complexes Polysaccharides de structure Animaux : la chitine (exosquelette) Végétaux : la cellulose (paroi ¢) GLUCIDES complexes Polysaccharides de structure

GLUCIDES Structure de deux (2) polymères de glucose : la cellulose et l’ amidon

LIPIDES (3 catégories)

LIPIDES : glycérol et acides gras … et peuvent prendre différentes formes Les chaînes d’acides gras peuvent être plus ou moins longues… (aucune double liaison entre C de la chaîne) (une double liaison entre deux C de la chaîne) Le glycérol est une courte chaîne de 3 C, liés à des O et à des H (plusieurs doubles liaisons entre C de la chaîne)

LIPIDES : acides gras saturés et insaturés

LIPIDES : triglycérides ou triacylglycérols (graisses)

LIPIDES : phospho-glycérolipides

LIPIDES : stéroïdes

PROTÉINES : polymères d’acides aminés

PROTÉINES : liaisons peptidiques

SYNTHÈSE DES PROTÉINES

PROTÉINE vs POLYPEPTIDE Structure primaire = polypeptide PROTÉINE vs POLYPEPTIDE Feuillet plissé b Structure secondaire Hélice a

PROTÉINE vs POLYPEPTIDE (suite) Structure tertiaire Structure quaternaire

… qui peut être réversible Dénaturation… Conséquences?... Rappel : Forme (3D)  fonction … qui peut être réversible (mais pas toujours, si trop « extrême »)

PROTÉINES : certaines sont des ENZYMES

Les enzymes, des catalyseurs biologiques Substrat / site actif : une clé dans une serrure Les enzymes, des catalyseurs biologiques [1a, fig. 8.16 et 8.17] ou [1b, fig. 8.14 et 8.15]

Activité enzymatique en fonction du pH (ou de la t°) : pourquoi cette forme de courbe? [1a, fig. 8.18] ou [1b, fig. 8.16]

ACIDES NUCLÉIQUES : polymères de nucléotides

ACIDES NUCLÉIQUES : ADN

Réplication de l’ADN

ACIDES NUCLÉIQUES : ARNm et ARNt

SYNTHÈSE DES PROTÉINES

L’ATP (Adénosine triphosphate)

L’ATP, « monnaie » énergétique des cellules