cours bioch str 2014 2015 1ere a lf .pdf



Nom original: cours-bioch-str-2014-2015-1ere-a-lf.pdfTitre: Page de garde cours bioch str 2014-2015Auteur: Noureddine

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Institut Supérieur de Biotechnologie de Monastir

Complément au cours de

BIOCHIMIE STRUCTURALE
Raoui Mounir MAAROUFI

Première Année en Licence Fondamentale des
Sciences du Vivant

Année universitaire 2014-2015

- Cours de Biochimie Structurale - 1ère année - Avant-propos _____________________________________________________________________________________________________

AVANT-PROPOS
La biochimie constitue une des disciplines fondamentales de la biologie. Son enseignement destiné à
des étudiants en chimie trouve son importance à plusieurs niveaux dont la connaissance des principales
structures chimiques rencontrées dans les organismes vivants, les caractéristiques particulières de ces
structures qui se distinguent de celles du monde minéral ou organique inanimé, et qui trouvent leurs
applications dans de très nombreux domaines, en particulier ceux de l’agroalimentaire et de la
cosmétologie, une mention particulière étant faite pour ce dernier car concernant au premier degré les
étudiants en Chimie Fine.
La biochimie est ainsi l’étude des structures et du fonctionnement chimique des êtres vivants qui en a
révélé la profonde unité d’organisation. Le but de ce cours de biochimie structurale est de présenter les
structures biochimiques essentielles c’est à dire, précisément, celles qui sont communes à tous les
organismes, toutes les cellules.
L’analyse élémentaire de ces structures chimiques révèle la présence de mêmes éléments en
proportions comparables, chez tous les organismes. Le carbone, l’oxygène, l’hydrogène, l’azote, le
soufre, le phosphore, le chlore, le calcium, le potassium, le sodium représentent environ 99% des
organismes. D’autres éléments sont présents seulement à l’état de traces : métalloïdes F, Br, I, …et
métaux Fe, Mg, Mn, Zn, Cu, …Ce sont les oligoéléments. Leur présence en quantités faibles et variables
est constante. Il s’agit d’éléments qui jouent des rôles spécifiques dans la cellule, en particulier au niveau
de nombreuses réactions enzymatiques (rappelons que les enzymes sont des catalyseurs biologiques, de
nature protéique, capables d’accélérer les réactions biochimiques dans les organismes vivants dans des
conditions de température et de pH compatibles avec leur fonctionnement).
Les mêmes classes de composés organiques sont reconnues dans toutes les cellules : protéines, acides
nucléiques, lipides, glucides.
La dégradation des principales macromolécules (protéines, acides nucléiques, polysaccharides) les
montrent constituées d’un nombre très restreint de molécules organiques :
Protéines → acides aminés
Acides nucléiques → nucléotides (base azotée – pentose – phosphate)
Polysaccharides → hexoses et dérivés
Cinq bases azotées principales et deux pentoses (ribose et désoxyribose) constituent les acides
nucléiques ; vingt acides aminés, les protéines ; quelques hexoses surtout, en particulier glucose et
galactose, ainsi que leurs dérivés, les polysaccharides.
Ces constituants en nombre limité se retrouvent avec une structure identique, chez tous les organismes. Il
faut opposer à cette unité et même cette simplicité de composition, l’extrême diversité des
macromolécules résultant de l’assemblage de ces vingt acides aminés, de ces quelques nucléotides et de
ces quelques hexoses et dérivés.

______________________________________________________________________________________________________
Institut Supérieur de Biotechnologie de Monastir
RM MAAROUFI

- Cours de Biochimie Structurale - 1ère année - Sommaire _____________________________________________________________________________________________________
SOMMAIRE
I- Introduction : Principales structures chimiques.
II- Les acides nucléiques.
1- structure des nucléotides.
Bases azotées et pentoses
Nucléosides
Nucléotides
2- Oligo- et polynucléotides.
La liaison phosphodiester 3’-5’
Structure monocaténaire de l’ARN
Structure bicaténaire de l’ADN : la double hélice de Watson et Crick
3- Propriétés des nucléotides et des acides nucléiques.
Propriétés spectrales
Dénaturation de l’ADN
4- Méthodes d’étude.
Electrophorèse
Séquençage
III- Les glucides.
1- Les monosaccharides.
Formule développée
Structures cycliques
Anomèrie
Principales réactions
Synthèse de Kiliani-Fisher, Dégradation de Wohl
2- Les disaccharides.
La liaison glycosidique
Sucres réducteurs et non-réducteurs
3- Les trisaccharides.
4- Les polysaccharides
Homopolysaccharides
Hétéropolysaccharides
5- Méthodes d’étude.
IV- Les protides.
1- Les acides aminés.
Classification
Propriétés physiques
Propriétés chimiques
Méthodes de fractionnement et de dosage
2- Les protéines.
La liaison peptidique
Les différents niveaux de structure
Classification
Propriétés physiques
Propriétés chimiques
Méthodes d’analyse de la structure et de dosage
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Institut Supérieur de Biotechnologie de Monastir
RM MAAROUFI

- Cours de Biochimie Structurale - 1ère année - Sommaire _____________________________________________________________________________________________________
V- Les lipides.
1- Classification
Acides gras, Glycérolipides, Glycérophospholipides
Sphingolipides, Cérides, Stérides, Lipides isopréniques
2- Propriétés chimiques des acides gras
3- Propriétés physiques des glycérophospholipides
4- Les associations lipides-protéines
5- Méthodes d’analyse des lipides

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Institut Supérieur de Biotechnologie de Monastir
RM MAAROUFI

Chapitre I
ACIDES NUCLEIQUES




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Base azotée

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Cours de Biochimie structurale
RM MAAROUFI

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Chapitre II
GLUCIDES






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D-glucose

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Représentations
en projection de
Fischer

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D-glycéraldéhyde

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L-glycéraldéhyde

CH2OH
Dihydroxyacétone

ALDOTRIOSES

NB
La configuration de
l’avant dernier carbone définit
l’appartenance à la série D ou
L
- OH à droite → série D
- OH à gauche → série L

CETOTRIOSE

CH2OH
C= O
H - C - OH

CH2OH
C= O
HO - C - H

CH2OH
D-érythrulose

CH2OH
L-érythrulose

CETOTETROSES
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H - C - OH

H - C - OH

H - C - OH

CH2OH

CH2OH

H - C - OH

H - C - OH

CH2OH

CH2OH

D-ribose

2 D-désoxyribose

HO - C - H

D-glucose
CHO
H - C - OH
HO - C - H
HO - C - H

CHO
HO - C - H
HO - C - H
H - C - OH

H - C - OH

H - C - OH

CH2OH

CH2OH

D-galactose

D-mannose

HO - C - H

D-fructose

2 épimères naturels du
glucose

énantiomères : stéréoisomères
de configuration images en
miroir l’un de l’autre
épimères : stéréoisomères
différant par la configuration
d’un seul carbone asymétrique

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Chapitre III
PROTIDES

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Ici l’acide aminé est
représenté sous la forme
ionique qui prévaut à pH 7,
dit pH physiologique.

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