Les principaux constituants de la matière vivante/Les constituants organiques

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Les principaux constituants de la matière vivante
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Généralités[modifier | modifier le wikicode]

Composition de la matière organique[modifier | modifier le wikicode]

La matière organique est composée de carbone, hydrogène, oxygène, azote, phosphore, soufre.


Elément

Symbole

Fonctions particulières

Carbone

C

Entre dans la composition des glucides, lipides, protides et acides nucléiques

Hydrogène

H

Entre dans la composition des chaînes carbonées (donc de toutes les molécules organiques) et de l’eau

Oxygène

O

Entre dans la composition des glucides, lipides, protides, acides nucléiques, de l’eau. Gaz indispensable pour la respiration (O2).

Azote

N

Entre dans la composition des acides nucléiques et des protides

Phosphore

P

Entre dans la composition des acides nucléiques et des phospholipides

Soufre

S

Entre dans la composition des acides aminés soufrés



Tous ces éléments entrent dans la classe des atomes ou éléments atomiques.

Métabolisme-Image014constituants.gif

Le noyau contient : les protons et les neutrons. Autour du noyau se trouvent les électrons qui constituent le nuage électronique. Ces électrons sont répartis en niveaux énergétiques ou couches électroniques : K (contient jusqu’à 2 électrons), L (8 électrons), M, N.


Nom de l’atome

Symbole

Nbre masse

N° atomique

Protons

Electrons

Neutron

Valence

bNuage électronique

Carbone

C

12

6

6

6

6

4

K2L4

Hydrogène

H

1

1

1

1

0

1

K1

Oxygène

O

16

8

8

8

8

2

K2L6

Azote

N

14

7

7

7

7

3

K2L5

Phosphore

P

31

15

15

15

16

3

K2L8M5

Soufre

S

32

16

16

16

16

2

K2L8M6


Pour acquérir la structure du gaz rare le plus proche, l’élément atomique partage un ou plusieurs électrons avec un autre élément atomique, et ce en fonction de sa valence. Entre ces 2 éléments, il pourra s’établir une liaison de covalence.

Il existe un autre moyen d’acquérir la structure du gaz rare le plus proche : par gain ou perte d’électrons. En cas de perte d’électrons, la charge globale devient positive, on obtient un cation. En cas de gain, la charge devient négative, on a alors affaire à un anion.

Cas particulier du carbone[modifier | modifier le wikicode]

Valence du Carbone = 4 → 4 liaisons de covalence possibles

Métabolisme-Image016constituants.gif

Lorsque les 4 valences du carbone tétragonal portent des radicaux différents (R1 à R4), le carbone est dit asymétrique et se note C*.

Métabolisme-Image018constituants.gif

Les deux molécules de la figure ci-dessus « asymétrie du carbone tétravalent » sont les images l’une de l’autre dans un miroir plan mais ne sont pas superposables : ce sont des énantiomères (ou isomères optiques). Pour vérifier l’existence d’énantiomères, on recherche la présence de carbone asymétrique. Deux énantiomères possèdent la même formule brute : ce sont des isomères avec un C*.

1.33 Russian road sign.svg 2 molécules non superposables sont appelées chirales.

exemple : les 2 mains d’un individus sont chirales.

Les principales fonctions organiques[modifier | modifier le wikicode]

On appelle radical un groupement fonctionnel n’intervenant pas dans la fonction principale.


Fonction organique

schémas

Remarques, définitions

Alcool

Métabolisme-Image020constituants.gif

Les fonctions alcools sont des fonctions organiques pour lesquelles un groupe hydroxyle est porté par un atome de carbone tétragonal (lui-même lié à des atomes par 4 liaisons simples). On distingue les alcools I, II et III.

Aldéhyde et cétone

Métabolisme-Image022constituants.gif

Les fonctions aldéhydes et cétones sont des fonctions organiques pour lesquelles le carbone fonctionnel porte un groupe carbonyle. Le carbone est trigonal. Selon la nature des radicaux, on distinguera la fonction aldéhyde ou la fonction cétone.

Carboxylique

Métabolisme-Image024constituants.gif

Le carbone fonctionnel trigonal porte un groupe hydroxyle. Les molécules portant une fonction carboxylique présentent un caractère acide.

Amine

Métabolisme-Image026constituants.gif

R' peut être égal à H

Ester

Métabolisme-Image028constituants.gif


Amide

Métabolisme-Image030constituants.gif


Ether-oxyde

Métabolisme-Image032constituants.gif