Les molécules organiques d'intérêt biologique

Les notions à connaître

Formules d'une molécule

La formule brute donne le nombre d'atomes, la développée montre toutes les liaisons, la semi-développée regroupe les H, la topologique ne représente que le squelette carboné. Exemple : l'éthanol s'écrit $C_2H_6O$ (brute) ou $CH_3-CH_2-OH$ (semi-développée).

Nombre de liaisons covalentes

Chaque atome forme un nombre fixe de liaisons : H en forme 1, O en forme 2, N en forme 3, C en forme 4. Exemple : dans le méthane $CH_4$, le carbone central est lié à 4 atomes d'hydrogène.

Groupes caractéristiques (fonctions)

Ensembles d'atomes qui donnent ses propriétés à une molécule : alcool ($-OH$), aldéhyde, cétone, acide carboxylique ($-COOH$), ester, amine ($-NH_2$), amide. Exemple : l'acide lactique produit par le muscle porte à la fois une fonction alcool et une fonction acide carboxylique.

Isomérie de constitution

Molécules de même formule brute mais d'enchaînement différent, donc de propriétés différentes. Exemple : le glucose et le fructose ont tous deux la formule $C_6H_{12}O_6$ mais des fonctions différentes (aldéhyde pour l'un, cétone pour l'autre).

Glucides

Molécules porteuses de fonctions alcool et carbonyle (aldéhyde ou cétone), sources d'énergie du corps. Le glucose existe sous forme linéaire ou cyclique. Exemple : le lactose du lait est un glucide formé de glucose et de galactose.

Lipides et acides gras

Un acide gras est un acide carboxylique à longue chaîne, saturé (sans double liaison) ou insaturé. Les triglycérides sont des réserves d'énergie. Exemple : l'acide oléique de l'huile d'olive est insaturé, l'acide palmitique est saturé.

Acides alpha aminés et protéines

Un acide alpha aminé porte une fonction acide carboxylique et une fonction amine sur le même carbone. Les protéines sont des enchaînements d'acides aminés. Exemple : la glycine est le plus simple des acides alpha aminés.

Liaison peptidique

Liaison amide reliant deux acides aminés dans un polypeptide. Exemple : dans l'insuline (une protéine hormonale), des dizaines d'acides aminés sont reliés par des liaisons peptidiques.

Les erreurs à éviter en physique-chimie pour la santé

• ✗ Écrire une formule où le carbone forme moins ou plus de 4 liaisons.

  ✓ Le carbone forme TOUJOURS 4 liaisons covalentes : vérifier chaque atome de la formule.

• ✗ Confondre aldéhyde et cétone.

  ✓ L'aldéhyde porte le groupe carbonyle en bout de chaîne, la cétone à l'intérieur de la chaîne.

• ✗ Penser que deux isomères ont les mêmes propriétés.

  ✓ Même formule brute mais structures différentes : glucose et fructose n'ont pas le même goût ni le même comportement.

• ✗ Confondre acide gras saturé et insaturé.

  ✓ Saturé = aucune double liaison C=C ; insaturé = au moins une double liaison (huiles liquides).

Sais-tu répondre à ces questions ?

Les corrigés détaillés sont dans le quiz du chapitre.

1. Combien de liaisons covalentes le carbone forme-t-il ?
2. Quel groupe caractérise la fonction acide carboxylique ?
3. Le glucose et le fructose ont la même formule brute $C_6H_{12}O_6$. Ils sont donc :
4. Quelle fonction porte une amine ?
5. Un acide gras insaturé se distingue d'un acide gras saturé par :