Skip to content

🧬 FICHE DE RÉVISION — Organisation atomique et moléculaire du vivant


1. Composition atomique du vivant

🔹 Les éléments chimiques

  • Un élément chimique est défini par son nombre de protons (Z).
  • 118 éléments connus dont 94 naturels.
  • Deux catégories :
    • Macroéléments : très abondants (ex : O, C, H, N…).
    • Oligoéléments : très faibles quantités mais indispensables (Fe, Cu, Zn…).

🧭 Exemple :
La carence en vitamine C provoque le scorbut → preuve de l’importance des oligoéléments.

  • Les éléments du vivant sont souvent :
    • Ionisés (Na⁺, K⁺, Ca²⁺…)
    • Complexés (ex : le fer avec l’hémoglobine)

2. Rappels de chimie : atomes, ions, molécules

🔹 Atomes et ions

Un atome peut perdre/gagner des électrons → devient un ion :

  • Cation : charge positive
    Astuce : "Les chats c’est cool → cation = positif"
  • Anion : charge négative
    Astuce : "Les oignons font pleurer → anion = négatif"

Le tableau périodique organise les atomes selon :

  • Leur couche électronique
  • Leur électronégativité
  • Leur stabilité (ex : gaz nobles → couches complètes)

🔹 Molécules et types de liaisons

1. Liaisons covalentes

  • Partage d’électrons.
  • Peuvent être simples, doubles.
  • Créent des molécules :
    • Polaires (ex : H₂O)
    • Apolaires (ex : lipides)

2. Liaisons faibles (interactions)

  • Hydrogène
  • Ioniques (cation ↔ anion)
  • Van der Waals
  • Hydrophobes (molécules apolaires → regroupement dans l’eau)

3. Ions polyatomiques

Plusieurs atomes portant une charge globale
(ex : SO₄²⁻, NO₃⁻…)

4. Acides

  • Forts : totalement ionisés (ex : HCl)
  • Faibles : partiellement dissociés

5. Polymères

  • Ensemble de monomères répétés : ⟦monomère⟧ₙ
  • Deux types :
    • Homopolymères
    • Hétéropolymères
  • Formés par condensation, détruits par hydrolyse.

3. L’eau : molécule indispensable

🔹 Polarité et structure

  • Molécule polarisée → permet les liaisons hydrogène
  • Explique pourquoi l’eau est liquide et excellent solvant

🔹 Hydrophile / Hydrophobe / Amphiphile

  • Hydrophiles : interagissent avec l’eau (liaison H)
  • Hydrophobes : insolubles
  • Amphiphiles : les deux (ex : phospholipides → membranes)

🔹 Propriétés physiques importantes

PropriétéDéfinitionIntérêt biologique
Tension superficielleCohésion eau-airStabilisation surfaces, insectes…
Chaleur spécifique élevéeL’eau stocke beaucoup d’énergieRégulation thermique
Chaleur de vaporisationÉnergie pour passer en gazSudation efficace

🔹 Propriétés chimiques importantes

  • pH neutre (~7,4 dans le corps)
  • Ionisable
  • Réactif et produit de nombreuses réactions :
    • Hydrolyse = casse les polymères
    • Condensation = crée les polymères

4. Molécules organiques

🟠 Polyosides (Glucides)

Les glucides sucres → grande famille.

MonomèresLiaisons / PolymèresStructureRôle
α-D-glucoseLiaison α1-4 / α1-6HélicesStockage : glycogène, amidon
β-D-glucoseLiaison β1-4MicrofibrillesCellulose : paroi végétale
Oses diversPectines, hémicellulosesMatrice pariétaleStructure végétale
Oses modifiésGlycosaminoglycanesTissus conjonctifs

🟣 Acides nucléiques (ADN & ARN)

MonomèrePolymèreStructureRôle
NucléotidesADNDouble héliceSupport de l’info génétique
NucléotidesARNARNt (trèfle), ARNm (linéaire), ARNrSynthèse des protéines

🔵 Protéines

MonomèreLiaisonsStructureRôle
Acides aminés (20)Liaisons peptidiques4 niveaux : primaire → quaternaireEnzymes, structure, transport, régulation…

5. Importance biologique des liaisons

  • Covalentes : fortes, nécessitent énergie (ATP, enzymes)
  • Ioniques : interactions charges ±
  • Hydrogènes : stabilisent ADN, protéines, eau
  • Van der Waals : interactions faibles, gaz, lipides
  • Hydrophobes : central pour les membranes

🌀 Mésomérie : délocalisation des électrons → stabilisation des molécules


6. Bilan général

  • Le vivant est basé sur :
    • L’eau (70%)
    • Les polymères organiques
    • Les interactions chimiques dépendant des électrons
  • Les propriétés moléculaires déterminent les propriétés biologiques

Released under the GPL-3.0 License.