les atomes et les molécules

-> La matière est composée d’atomes.

-> Les cellules sont les unités de base de la vie et suivent les lois de la physique et de la chimie.

-> Les cellules sont constituées majoritairement d’eau (~70 %) et de nombreux composés carbonés.

-> Structure de l’atome

• Noyau : contient les protons (+) et les neutrons (neutres).
• Nuage d’électrons autour du noyau : les électrons (−).

Un atome est électriquement neutre car la charge des protons est équilibrée par celle des électrons.

-> Le nombre de protons = numéro atomique → il définit l’élément chimique.

• Hydrogène : 1 proton
• Carbone : 6 protons

-> Isotopes sont des atomes d’un même élément qui ont :

• même nombre de protons
• nombre différent de neutrons

Cela modifie leur masse atomique, sans modifier significativement leurs propriétés chimiques.

Certains isotopes sont instables et radioactifs et sont utilisés en médecine et en recherche.

-> Électrons et réactivité

• La réactivité chimique des atomes dépend principalement des électrons de la couche externe, appelés électrons de valence.
• Les électrons occupent des couches électroniques ou orbitales, qui peuvent contenir un nombre limité d’électrons.
• Les atomes tendent à atteindre une configuration électronique stable, généralement avec leur couche externe saturée.

Cela les pousse à interagir entre eux.

-> Liaisons chimiques

• Les interactions entre atomes peuvent impliquer des échanges d’électrons, entraînant la formation de liaisons chimiques.
• La classification périodique organise les éléments selon leurs propriétés électroniques et chimiques et montre des tendances de leur réactivité.
• Liaison covalente : les atomes partagent des électrons → exemple : molécules organiques.
• Liaison ionique : il y a transfert d’électrons → formation d’ions.

-> Liaison hydrogène est une attraction électrostatique entre :

• un hydrogène lié à un atome très électronégatif (oxygène ou azote), et un autre atome électronégatif.
• Elle joue un rôle important dans le vivant.
• Elle contribue à des propriétés essentielles de l’eau, notamment : sa tension superficielle ;
• sa capacité à dissoudre de nombreuses substances.

Elle est fondamentale pour la structure des protéines et des acides nucléiques.

-> Acides, bases et pH

• Les liaisons hydrogène sont aussi impliquées dans les propriétés des acides et des bases.
• Les acides et les bases modifient la concentration en ions hydrogène (H⁺) dans une solution.

Cela influence le pH et de nombreuses réactions biochimiques.

Les cellules sont de véritables usines chimiques, constituées de nombreuses molécules, principalement des composés carbonés.

Le carbone peut former 4 liaisons covalentes stables → il est à la base de la chimie organique et de la vie.

Il peut former des chaînes, des cycles et des structures tridimensionnelles complexes, ce qui explique la grande diversité des molécules cellulaires.

-> Principales petites molécules organiques - Glucides:

• Sucres simples : monosaccharides (ex. glucose).
• Polymères : polysaccharides (ex. amidon, glycogène).
• Rôles : source principale d’énergie et rôle structural (cellulose).

-Acides gras - Composants des lipides.

• Possèdent une longue chaîne hydrocarbonée.
• Rôles : réserve énergétique et constituants majeurs des membranes cellulaires (phospholipides).

-Acides aminés

• Briques élémentaires des protéines.
• 20 types différents.
• séquence détermine la structure tridimensionnelle et fonction des protéines.

Les protéines peuvent catalyser des réactions, transporter des molécules et assurer la structure cellulaire.

-Nucléotides

• Constitués d’une base azotée + un sucre (désoxyribose ou ribose) + un ou plusieurs groupes phosphate.

-Unités des acides nucléiques (ADN et ARN).

• Rôles : information génétique, énergie (ATP) et signalisation.

Petites molécules → macromolécules

Glucides → polysaccharides

Acides gras → lipides complexes

Acides aminés → protéines

Nucléotides → acides nucléiques