Les molécules du vivant
Glucides, lipides et protéines : structures, groupes caractéristiques, acides aminés et liaison peptidique, triglycérides, tests d'identification et valeur énergétique.
1. Les glucides
Définition
Les glucides possèdent plusieurs groupes hydroxyle $-\text{OH}$ et un groupe carbonyle. Le glucose $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$ est la principale source d'énergie des cellules. Le saccharose (sucre de table) associe glucose et fructose ; l'amidon (végétaux) et le glycogène (foie, muscles) sont de longues chaînes de glucose, que la digestion (hydrolyse) découpe.
2. Les lipides
Définition
Les triglycérides sont des esters du glycérol et de trois acides gras. Les acides gras sont saturés (aucune double liaison C=C, graisses animales souvent solides) ou insaturés (une ou plusieurs doubles liaisons, huiles végétales, oméga-3).
Propriété
Les lipides sont insolubles dans l'eau (molécules peu polaires) ; ils constituent la principale réserve d'énergie de l'organisme.
3. Les protéines
Définition
Les acides aminés possèdent un groupe carboxyle $-\text{COOH}$ et un groupe amine $-\text{NH}_2$. Ils s'enchaînent par des liaisons peptidiques $-\text{CO}-\text{NH}-$ (avec élimination d'une molécule d'eau) pour former les protéines : enzymes, hormones, anticorps, collagène, hémoglobine…
4. Identifier et doser l'énergie
Expérience · Tests caractéristiques des aliments
Propriété · Valeur énergétique
Apports énergétiques moyens : glucides et protéines environ $17$ kJ/g ($4$ kcal/g), lipides environ $38$ kJ/g ($9$ kcal/g). $1$ kcal $= 4{,}18$ kJ.
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Exercices corrigés
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Groupes caractéristiques
★☆☆Quels groupes caractéristiques possède un acide aminé ?
Valeur énergétique d'un repas
★★☆Un repas contient $80$ g de glucides, $25$ g de lipides et $30$ g de protéines. Calculer son apport énergétique en kJ.
Saturé ou insaturé ?
★★☆L'acide oléique possède une double liaison C=C, l'acide stéarique aucune. Classer ces acides gras. Lequel est considéré comme meilleur pour la santé cardiovasculaire ?
Masse molaire du glucose
★☆☆Calculer la masse molaire du glucose $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$.
Classer des molécules
★☆☆Classer en glucide, lipide ou protéine : amidon, huile d'olive, albumine, saccharose, beurre, collagène.
Groupes du glucose
★★☆Le glucose (forme ouverte) s'écrit $\text{CH}_2\text{OH}-(\text{CHOH})_4-\text{CHO}$. Combien de groupes hydroxyle possède-t-il ? Quel autre groupe ?
Test de Fehling
★★☆Un jus de fruit donne un précipité rouge brique avec la liqueur de Fehling à chaud. Que conclure ?
Test à l'eau iodée
★☆☆Quelle coloration obtient-on en versant de l'eau iodée sur une tranche de pomme de terre ? Pourquoi ?
Test du biuret
★☆☆Quel test permet de mettre en évidence les protéines du lait ? Quel résultat attend-on ?
Liaison peptidique
★★☆Que se forme-t-il, en plus d'un dipeptide, quand deux acides aminés se lient ? Quel groupe relie les deux unités ?
Nombre de dipeptides
★★★Combien de dipeptides différents peut-on former à partir de deux acides aminés A et B (chacun pouvant être utilisé deux fois) ?
Oméga-3
★☆☆Les oméga-3 sont-ils des acides gras saturés ou insaturés ? Où en trouve-t-on ?
Former un triglycéride
★★☆Combien de molécules d'acide gras et combien de molécules d'eau interviennent dans la formation d'un triglycéride à partir du glycérol ?
Lipides ou glucides
★☆☆Calculer l'énergie apportée par $100$ g de lipides et par $100$ g de glucides. Commenter.
Lire une étiquette
★★☆$100$ g de céréales contiennent $70$ g de glucides, $8$ g de lipides et $10$ g de protéines. Calculer leur valeur énergétique en kJ.
kJ et kcal
★☆☆Convertir $1\,664$ kJ en kcal ($1$ kcal $= 4{,}18$ kJ).
Digestion de l'amidon
★★☆Que devient l'amidon d'un morceau de pain lors de la digestion ? Pourquoi le pain finit-il par avoir un goût sucré quand on le mâche longtemps ?
Lipides et eau
★☆☆Pourquoi une tache d'huile ne part-elle pas à l'eau seule ?
Glycogène
★☆☆Où est stocké le glycogène ? À quoi sert-il ?
Vrai ou faux
★★☆a) L'amidon est un polymère du glucose. b) Les acides gras insaturés ne possèdent aucune double liaison. c) Les enzymes sont des protéines.
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