Galerie de cartes mentales molécules qui composent les cellules
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molécules qui composent les cellules
éléments et composés dans les cellules
éléments qui composent les cellules
Beaucoup d'éléments
C, H, O, N, P, S, K, Ca, Mg
oligo-éléments
Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo
Les différents éléments qui composent les cellules existent majoritairement sous forme de composés
composés qui composent les cellules
matière organique
Protéine (7 % ~ 10 %)
Lipides (1% ~ 2%)
Sucres et acides nucléiques (1%~1,5%)
Matière inorganique
Eau (70 % ~ 90 %)
Sel inorganique (1 % ~ 1,5 %)
Détection des glucides, des graisses et des protéines dans les tissus biologiques
Glucides : réactif de Fehling
Liquide A : solution de NaOH 01 g/ml
Liquide B : solution de CuSO₄ à 0,05 g/ml
Chauffage du bain-marie 50 ℃ ~ 65 ℃ 2 min
Mélanger à parts égales, prêt à l'emploi
Formation d'un précipité rouge brique
Matière grasse : colorant Soudan III
Laver la couleur flottante avec une solution d'alcool à 50 % en volume
Le colorant Soudan III est facilement soluble dans une solution alcoolique avec une fraction volumique de 50 %
Observez les particules de graisse orange sous un faible grossissement
Protéine : Réactif Biuret
Solution A : solution de NaOH à 0,1 g/ml
Liquide B : solution de CuSO₄ à 0,01 g/ml
Prêt à l'emploi, ajoutez les gouttes dans l'ordre
Ajoutez d’abord 1 ml de solution A pour fournir un environnement alcalin
Ajoutez encore 4 gouttes de solution B
Une réaction violette se produit
substances inorganiques dans les cellules
eau dans les cellules
Eau libre : existe à l’état libre et peut circuler librement, représentant plus de 95,5 % de toute l’eau des cellules.
Facile à couler et facile à évaporer
Perte d'eau libre une fois séchée
effet
bon solvant intracellulaire
L'eau est une molécule polaire. Les molécules ou ions chargés positivement ou négativement se lient facilement à l'eau.
Participer aux réactions biochimiques au sein des cellules
Transport des nutriments et métabolisme
Fournit un environnement liquide pour la vie cellulaire et maintient la forme des cellules
Eau liée : combinée à d'autres substances présentes dans les cellules (protéines, polysaccharides, etc.), représentant environ 4,5 % de toute l'eau contenue dans les cellules, devenant un coût constitutif des organismes.
Pas facile à couler et pas facile à perdre
Perte d'eau liée pendant le séchage
Rôle : un élément important de la structure cellulaire
Dans certaines conditions, l’eau libre et l’eau liée peuvent se transformer l’une dans l’autre.
Refroidissement : eau libre → eau liée (réchauffement et vice versa)
Eau libre → eau liée (les activités vitales ralentissent, le métabolisme ralentit)
Eau liée → eau libre (activités vitales fortes et métabolisme accéléré)
Eau libre/eau liée ↑ Fort métabolisme cellulaire et faible résistance au stress
Eau libre/eau liée↓Métabolisme cellulaire lent et forte résistance au stress
A une capacité thermique spécifique élevée
Lorsque l’extrémité oxygène d’une molécule d’eau est proche de l’extrémité hydrogène d’une autre molécule d’eau, l’attraction électrostatique entre elles forme une attraction faible – une liaison hydrogène.
La température de l'eau est relativement difficile à modifier
Très important pour maintenir la stabilité des systèmes de vie
Capable de maintenir l'état liquide à température normale et d'avoir de la fluidité
Les liaisons hydrogène sont faibles, facilement rompues et ne peuvent durer que très peu de temps. Les liaisons hydrogène sont constamment rompues et formées.
sels inorganiques dans les cellules
La plupart des sels inorganiques présents dans les cellules existent sous forme ionique
effet
Composant important des composés intracellulaires complexes
Maintenir les activités normales des cellules et des organismes
Maintenir l’équilibre acido-basique des cellules
Maintenir l'équilibre de la pression osmotique à l'intérieur et à l'extérieur des cellules
Sucres et lipides dans les cellules
sucres dans les cellules
Généralement composé de trois éléments, C H O
Glucides abrégés en CH₂O
Le sucre est une substance énergétique importante
Monosaccharides (tous les sucres réducteurs)
Sucre à cinq carbones (ne peut pas être oxydé pour fournir de l'énergie)
Ribose
Les cellules contiennent des composants d'ARN
désoxyribose
Les cellules contiennent des composants d'ADN
sucre à six carbones
glucose
trouvé dans les cellules
Substance énergétique principale « colorant de vie »
Utilisé pour la première fois par les cellules
stocké par les cellules en cas de surplus
Synthétiser le glycogène
Convertir en graisse (peut être converti en grandes quantités)
fructose
dans les cellules végétales
approvisionnement en énergie
galactose
dans les cellules animales
approvisionnement en énergie
disaccharide
Maltose (sucre réducteur)
deux molécules de glucose
Riche en grains de blé germés
Saccharose (sucre non réducteur)
Une molécule de glucose Une molécule de fructose
betterave à sucre
Lactose (sucre réducteur)
Une molécule de glucose Une molécule de galactose
lait humain et animal
Polysaccharides (tous les sucres non réducteurs)
amidon
L'unité de base est le glucose
Substances de stockage d'énergie dans les plantes
Cultures vivrières : graines de maïs, de blé, de riz, de pommes de terre, d'ignames, de patates douces et d'autres plantes, tiges ou racines anormales et fruits de certaines plantes
glycogène
L'unité de base est le glucose
substance de stockage d'énergie des cellules animales
Glycogène hépatique (dans le foie)
Supplément de sucre dans le sang (glucose)
Glycogène musculaire (dans les muscles)
Fournit uniquement de l’énergie aux muscles
Cellulose
L'unité de base est le glucose
composant principal de la paroi cellulaire
difficile à digérer
Favoriser la motilité gastro-intestinale, réduire le risque de cancer colorectal, aider à maintenir la santé cardiovasculaire et cérébrovasculaire et prévenir le diabète...
Chitine (chitine)
L'unité de base est la N-acétylglucosamine
exosquelette d'insecte crustacé
Peut se combiner efficacement avec les ions de métaux lourds en solution et peut être utilisé pour le traitement des eaux usées
Peut être utilisé pour fabriquer du papier d'emballage alimentaire et des additifs alimentaires
Peut être utilisé pour fabriquer de la peau artificielle
Éléments de composition : CH O N
lipides dans les cellules
Les principaux éléments constitutifs sont C H O et certains contiennent également N P
Par rapport aux sucres, la teneur en H est plus élevée et la teneur en O est bien inférieure à celle des sucres.
Généralement insoluble dans l'eau mais soluble dans les solvants organiques liposolubles (par exemple acétone, chloroforme, éther)
Graisse
Une molécule de glycérol, trois molécules d'acides gras → triacylglycérol (triglycéride)
effet
Bonne substance de stockage d'énergie dans les cellules
Un bon isolant thermique joue le rôle de conservation de la chaleur
A un effet tampon et décompressant et peut protéger les organes internes
Les graisses ne sont généralement décomposées pour fournir de l’énergie que lorsque les glucides sont insuffisants et ne peuvent pas être converties en glucides en grande quantité.
Phospholipides
Un groupe hydroxyle du glycérol est associé à l'acide phosphorique et ses dérivés (C H O N P)
Principalement distribué dans le cerveau, les ovules, le foie et les graines de soja des humains et des animaux
C'est un composant important des membranes cellulaires et de diverses membranes organites.
stérol
cholestérol
Peut être converti en vitamine D
Un composant important des membranes des cellules animales
Participe au transport des lipides dans le sang chez l'homme
hormones sexuelles
Favoriser le développement des organes reproducteurs humains et animaux et la formation de cellules germinales
stimuler et maintenir les caractéristiques sexuelles secondaires
Vitamine D
Favorise efficacement l'absorption du calcium et du phosphore dans le tractus intestinal des humains et des animaux
Les protéines sont le principal vecteur des activités vitales
fonction des protéines
Protéines structurelles : protéines importantes qui constituent la structure des cellules et des organismes
Catalyse : les réactions chimiques dans les cellules sont indissociables des enzymes. La plupart des enzymes sont des protéines et quelques enzymes sont de l'ARN.
Fonction de transport : par exemple, protéine porteuse de l'hémoglobine
Rôle régulateur (transmission de l'information) : Certaines protéines jouent le rôle de transmission de l'information et peuvent réguler les activités vitales de l'organisme, comme l'insuline et l'hormone de croissance.
Immunité : par exemple, les anticorps sont des protéines qui peuvent aider l'organisme à résister aux virus, aux bactéries et à d'autres antigènes.
Les éléments de base des protéines – les acides aminés
Formule développée générale : (C₂H₄O₂N–R)
La différence entre les acides aminés est la différence dans le groupe R
Les groupes de chaînes latérales déterminent le type et les propriétés physiques et chimiques des acides aminés
Éléments de composition : C H O N, certains contiennent également du S
Il existe 21 types d’acides aminés qui composent les protéines humaines.
Acides aminés essentiels (8)
Lysine
Tryptophane
Phénylalanine
Méthionine
thréonine
Isoleucine
Leucine
valine
Acides aminés non essentiels (13)
structure des protéines
Les acides aminés se condensent par déshydratation pour former des chaînes peptidiques
Condensation par déshydratation : le groupe carboxyle d'une molécule d'acide aminé est connecté au groupe amino d'une autre molécule d'acide aminé, et une molécule d'eau est éliminée en même temps.
La liaison chimique qui relie deux molécules d’acides aminés est appelée liaison peptidique.
Les composés formés par la condensation de plusieurs acides aminés et contenant plusieurs liaisons peptidiques sont appelés polypeptides.
Étant donné que des liaisons hydrogène peuvent être formées entre différents acides aminés de la chaîne peptidique, la chaîne peptidique peut se tordre et se replier pour former une molécule protéique présentant une certaine structure spatiale.
diversité des protéines
Niveau d'acides aminés
Différents types d'acides aminés
Différentes quantités d'acides aminés
Les acides aminés sont disposés dans un ordre différent
Niveau de chaîne peptidique
La façon dont les chaînes polypeptidiques se tordent et se replient ainsi que les structures spatiales qu’elles forment varient considérablement.
transsexuel
Irréversible
L’excès d’acidité, l’excès d’alcali, les températures élevées et l’alcool provoqueront tous une dénaturation des protéines.
La structure spatiale est détruite, les propriétés physiques et chimiques sont modifiées et l'activité biologique est perdue.
Aucune rupture de la chaîne peptidique n'est impliquée, la structure primaire reste intacte
Relargage & hydrolyse
Relargage
Les changements physiques sont récupérables
N'affecte pas les propriétés des protéines
hydrolyse
clivage de la liaison peptidique
Les protéines peuvent être décomposées en peptides courts ou en acides aminés
Les acides nucléiques sont porteurs d'informations génétiques
Types d'acides nucléiques et leur distribution
acide désoxyribonucléique (ADN)
Principalement distribué dans les noyaux des cellules eucaryotes et les nucléoïdes des cellules procaryotes
Les mitochondries et les chloroplastes contiennent également de petites quantités de
Acide ribonucléique (ARN)
Principalement distribué dans le cytoplasme
Petite quantité dans le noyau cellulaire
Les acides nucléiques sont de longues chaînes de nucléotides condensés
Unité de base - nucléotide
Nucléotide : une molécule de sucre à cinq carbones, une molécule de phosphate, une molécule de base azotée
ADN : Désoxyribonucléotide
Sucre à cinq carbones : désoxyribose
Base azotée
T : Thymine (spécifique)
R : Adénine
G : guanine
C : Cytosine
ARN : Ribonucléotide
Sucre à cinq carbones : ribose
Base azotée
U : Uracile (spécifique)
R : Adénine
G : guanine
C : Cytosine
L'ADN est une longue chaîne de désoxyribonucléotides liés entre eux
Constitué de deux chaînes désoxyribonucléotidiques
caractéristiques
Diversité
Le nombre de désoxynucléotides est grand et l'ordre est diversifié
spécificité
La séquence des désoxynucléotides d'ADN est unique à chaque individu
stabilité
Les bases internes se complètent
structure régulière à double hélice
Le carbone est l’élément essentiel de la vie. Sans carbone, il n’y aurait pas de vie.
L'ARN est une longue chaîne de ribonucléotides liés entre eux
Constitué d'une chaîne de ribonucléotides
Fonction
est la substance qui transporte l'information génétique dans les cellules
Il joue un rôle extrêmement important dans la variation génétique des organismes et dans la biosynthèse des protéines.
Les macromolécules biologiques utilisent des chaînes carbonées comme squelettes
macromolécules biologiques
polysaccharide
protéine
acide nucléique
monomère
L'unité de base des macromolécules biologiques
Chaque monomère possède une chaîne carbonée composée de plusieurs atomes de carbone adjacents comme squelette.
multimère
Les macromolécules biologiques sont des polymères composés de nombreux monomères liés entre eux