Biologie - I - Mots-clefs

Question 1

Molécule

Answer 1

groupe d’atomes reliés par des liaisons covalentes, c’est-à-dire des liaisons dans lesquelles chacun des atomes met en commun un ou plusieurs électrons, formant ainsi un ou plusieurs doublets d’électrons liant les deux atomes.

Question 2

Biomolécule

Answer 2

molécule qui n’est présente sur Terre que du fait des êtres vivants ; on distingue les petites molécules, dont la masse atomique est inférieure à 1 kDa (ou 5 kDa selon les auteurs), et les macromolécules (masse atomique supérieure à 1 ou 5 kDa

Question 3

Liaison hydrogène

Answer 3

liaison électrostatique de faible énergie s’établissant entre un atome d’hydrogène engagé dans une liaison covalente polarisée d’une part, et d’autre part un atome électronégatif (O, N, S, F) lui aussi engagé dans une liaison covalente polarisée.

Question 4

Eau

Answer 4

double dipôle
– liaison hydrogène
– eau solvant, hydrophilie, hydrophobie, amphiphilie, hydrosolubilité
– eau réactif chimique, acido-basicité, ionisation, hydrolyse, oxydoréduction.

L’eau et les protéines

Question 5

Fonctions chimiques portées par des atomes de carbone

Answer 5

alkyl (groupement) – alcool – thiol – carbonyle : aldéhyde, cétone – acide carboxylique – acide phosphorique – amine

déterminent les caractéristiques des biomolécules (nature, taille), leurs propriétés physico-chimiques (solubilité, polarité, ionisation hydrophilie), leur réactivité (acides, bases, esters et thio-esters, phosphorylations, équilibre céto-énolique) et in fine leur stabilité, leurs fonctions.

Question 6

Réactions chimiques des voies métaboliques

Answer 6

hydrolyse – condensation – (thio-)estérification – phosphorylation – oxydoréduction – réaction acido-basique – hydratation – aldolisation

Question 7

Métabolisme

Answer 7

ensemble des voies de biosynthèses (anabolisme) et de dégradations (catabolisme) dans une cellule.

Question 8

oses et diosides

Answer 8

polyalcool aliphatique portant une fonction carbonyle
– oses chiraux réducteurs
– filiation à partir du glycéraldéhyde ou du dihydroxyacétone, série D
– cyclisation, anomérie ; hémiacétalisation => perte de pouvoir réducteur
– conformation chaise, conformation bateau
– liaison O-osidique, liaison N-osidique
– trioses, pentoses, glucose, fructose
– voie des pentoses phosphates, glycogénolyse, néoglucogenèse
— maltose, cellobiose, lactose, saccharose
— relation structure-fonction : grandes solubilité et réactivité en lien avec rôle dans métabolisme à des fins énergétiques, plastiques, informationnelles.

Question 9

Acides alpha aminés

Answer 9

NH2-CHR-COOH
– homochiralité série L
– groupes d’acides aminés : non polaires, polaires non chargés, chargés positifs, chargés négatifs, aromatiques
– réactivité : ponts disulfures, ionisation, ampholytes, hydrosolubilité, groupes hydrophobes
– liaison peptidique, mésomérie, configuration trans, plan amide, chaînes polypeptidiques orientées et séquencées

Question 10

Molécules de réserve

Answer 10

molécule stockée à un moment donné en vue d’une utilisation ultérieure par l’organisme lui-même.

Question 11

Lipides

Answer 11

lipides vrais (condensation d’acides gras avec des alcools par liaison ester ou amide : homolipides, hétérolipides),
lipoïdes (isoprénoïdes, eicosanoïdes, stéroïdes),
associations de lipides
– acides gras R-COOH saturés, insaturés
– micelles.

Question 12

Lipides hydrophobes

Answer 12

protection, réserve

• triglycérides
  – inertie chimique
  – gouttelette lipidique, tissu adipeux
  – réserve plastique et énergétique, protection mécanique et thermique
  — lipides de revêtement, cérides
  – appositions pariétales chez les végétaux : cuticule (cutine + cires), pectine, subérine, sporopollénine, lignine
  – revêtements protecteurs chez les animaux : cuticule, lanoline, surfactant pulmonaire.

Question 13

Lipides amphiphiles

Answer 13

rôle de structure (constituants membranaires) ou d’information (IP3) : phosphoglycérides (ou glycérophospholipides)
– sphingolipides
– bicouche lipidique, liposome

Question 14

Lipoïdes

Answer 14

cholestérol, stéroïdes

lipoprotéines.

Question 15

Nucléotides

Answer 15

• bases azotées puriques et pyrimidiques
• caractère aromatique
• tautomérie céto-énolique et amino-imine
• nucléoside = 1 base + 1 pentose, liaison N-osidique
• nucléotide = ester phosphate de nucléoside = 1 nucléoside + groupement(s) phosphoryle, liaison phosphoester
• rôles : monomères d’acides nucléiques, monnaies énergétiques, précurseurs de coenzymes, messagers cellulaires, effecteurs enzymatiques.

Question 16

Macromolécule

Answer 16

polymère de grande masse moléculaire (supérieure à 1 ou 5 kDa selon les auteurs), formé par condensation de monomères via des liaisons covalentes

Question 17

Liaisons faibles

Answer 17

liaison hydrogène (liaison électrostatique de faible énergie s’établissant entre un atome d’hydrogène engagé dans une liaison covalente polarisée d’une part, et d’autre part un atome électronégatif (O, N, S) lui aussi engagé dans une liaison covalente polarisée)
– liaison ionique (liaison s’effectuant par transfert d’électrons d’un atome moins électronégatif vers un atome plus électronégatif)
– liaison de Van der Waals.
liaison hydrophobe

Question 18

Macromolécules glucidiques

Answer 18

polymères souvent monotones d’oses, non réducteurs, inertie chimique.

Question 19

Polyosides de réserve

Answer 19

amidon (amylose + amylopectine), grains d’amidon, amyloplastes
– glycogène, glycogénogenèse, glycogénolyse, granules de glycogène, glycémie
– relations structure-fonction : molécules hélicoïdales compactées, hauts polymères insolubles, molécules ramifiées.

Question 20

Polyosides de structure

Answer 20

• molécules fibreuses, compactes, résistantes : cellulose, hémi-cellulose, chitine
  – molécules gélifiantes : pectines, paroi primaire pecto-cellulosique végétale, glycannes de la matrice extra-cellulaire animale, glycosaminoglycannes, protéoglycannes
  – relations structure-fonction : dualité réserve-structure, résistance, plasticité, maintien de l’environnement hydrique

Question 21

Polyosides informationnels

Answer 21

glycocalyx et marqueurs antigéniques, reconnaissances cellulaires, opposition à l’adhérence cellulaire, oligosides informatifs des végétaux.

Question 22

Acides nucléiques

Answer 22

hétéropolymères séquencés de nucléotides monophosphates
– liaison phosphodiester
– polymérisation orientée 5’-3’, catalysée par des ADN ou ARN polymérases
– ADN, ARN
– squelette ose-phosphate monotone, polyanionique, interactions non séquence-spécifique avec des protéines
– bases azotées empilées par effet hydrophobe, interactions séquence-spécifiques avec des protéines, complémentarité des bases, appariements Watson-Crick
– structures secondaire (épingle à cheveux, tige-boucle), tertiaire (pseudo-nœud), quaternaire (superenroulement)
– dogme central de la biologie moléculaire.

Question 23

ADN

Answer 23

support universel et permanent de l’information génétique : molécule bicaténaire, 2 brins antiparallèles, structure en double hélice droite
– relations structure-fonction : stabilité mécanique et chimique (stabilité des bases, stabilisation du squelette ose-phosphate par des protéines histones), stabilité informative (appariements Watson-Crick, information portée en double), mais déstabilisation locale possible via l’apport d’énergie par des protéines
– réplication semi-conservative (watson-crick)

Question 24

ARN

Answer 24

molécules-clefs de l’expression de l’information génétique : diversité de taille, de localisation, de stabilité, de structure
– ARN-outils : ARNt, ARNr, ARNsn
– ARN informationnels : ARNm, ARNsi, ARNmi
– coopération fonctionnelle lors de la traduction
– réplication
-Monde ancestral à ARN

Question 25

protéines

Answer 25

polymère d’acides aminés, orienté et séquencé

Question 26

Structure secondaire

Answer 26

interaction entre plans amides 
– structure globalement stéréotypée 
– hélice α, état condensé 
– feuillet β, état étiré 
– coude (ou tour) β, pelote statistique

Question 27

Niveaux de structure intermédiaires (secondaire-tertiaire)

Answer 27

structure super-secondaire, motifs stéréotypés corrélables à des fonctions biologiques, hélice-tour-hélice, hélice-boucle-hélice, épingle à cheveux, à doigt de zinc
– domaines, fonction protéique dépendante des propriétés chimiques et mécaniques des domaines fonctionnels.

Question 28

Structure tertiaire

Answer 28

interaction entre les radicaux des acides aminés des protéines globulaires
– répulsion hydrophobe
– stabilité de la protéine dans son environnement
– création de sites.

Question 29

Structure quaternaire

Answer 29

association non covalente de plusieurs chaînes polypeptidiques
– propriété biologique de la protéine
– propriétés émergentes
– coopérativité homotrope

Question 30

Structure 3D

Answer 30

(= structures II, intermédiaires, III et IV) :
dogme d’Anfinsen
– structure dynamique
– liaisons de faible énergie
– stabilisation des radicaux, agitation thermique des radicaux contenue
– effet cohésif, structure définie, stable
– plasticité conformationnelle
– conformation liée à l’environnement aqueux ou lipidique, paradoxe de Levinthal, modèle du paysage énergétique et entonnoir de repliement, chaperons moléculaires, minimisation des possibilités d’agrégation.

Question 31

Sites d’interaction (protéines)

Answer 31

sites actifs enzymatiques
– nano-environnements
– plasticité conformationnelle par ajustement induit (ou transition allostérique)
– interactions protéine-ligand spécifiques
– sites saturables
– affinité du ligand (méthode de Scatchard)
-contrôle de l’activité

Question 32

Membrane

Answer 32

(…)

Question 33

radeau lipidique

Answer 33

(…)

Question 34

diffusion

Answer 34

(…)

Question 35

transport

Answer 35

actif passif

primaire secondaire

Question 36

endocytose

Answer 36

(…)

Question 37

exocytose

Answer 37

(…)

Question 38

réseau endomembranaire

Answer 38

(…)

Question 39

différence de potentiel

Answer 39

(…)

Question 40

potentiel de repos

Answer 40

(…)

Question 41

potentiel d’action

Answer 41

(…)

Question 42

thermodynamique

Answer 42

science qui traite des échanges de chaleur et de travail associés à des processus physiques et chimiques.

Question 43

couplage énergétique chimio-chimique

Answer 43

couplage entre deux réactions chimiques, permettant le déroulement des processus endergoniques grâce à l’énergie libérée par des processus exergoniques.

Question 44

Catalyseur

Answer 44

substance qui augmente la vitesse d’une réaction chimique et qui est régénérée au cours de la réaction.

Question 45

ajustement induit

Answer 45

changement dans la structure d’une enzyme, provoqué par la liaison du substrat, qui déplace les groupements catalytiques de sorte qu’ils sont agencés différemment les uns par rapport aux autres.

Question 46

effecteur

Answer 46

ligand (càd toute molécule se liant de façon réversible, par des liaisons faibles, à des sites d’une enzyme) qui contrôle l’activité enzymatique.

Question 47

carrefour métabolique

Answer 47

intermédiaire métabolique qui constitue point de départ et d’arrivée de nombreuses voies métaboliques différentes ; substrat de plusieurs enzymes appartenant à des voies métaboliques différentes.