Activité 1 : Molécules très simples








télécharger 70.45 Kb.
titreActivité 1 : Molécules très simples
date de publication06.01.2017
taille70.45 Kb.
typeDocumentos
b.21-bal.com > droit > Documentos
Laboratoire : Les molécules
Matériel :

Modèles moléculaires, 1 boîte par personne.
Objectifs 

L’élève devra être en mesure de :

  • définir : atome, molécule, macromolécule.

  • définir : squelette carboné linéaire et cyclique.

  • définir : principaux groupement fonctionnels.

  • définir : réaction d’oxydation.

  • distinguer : liaisons simples, doubles ou triples (saturation et insaturation)

  • relier les propriétés des molécules à leur structure :

rigidité, poids, propriétés hydrophile-hydrophobe, propriétés polaires-nonpolaires.

  • Distinguer un monosaccharide, un disaccharide et un polysaccharide.

  • Distinguer un acide gras saturée d’un acide gras insaturé.

  • Savoir la formule d’un acide aminé et comprendre ses règles de liaison.


Théorie

Biologie de Campbell,

Chap. 4 Carbone et diversité moléculaire.

Chap. 5 Structure et fonction des macromolécules.
Procédure

Il s’agit d’un laboratoire conçu pour compléter et illustrer les notions vues en classe. Le contact « manuel » avec les modèles est quasi essentiel pour comprendre ce que sont les molécules. N’oublions pas que l’étudiante ou l’étudiant doit bientôt aborder le code génétique. Le code génétique n’a pas grand sens sans la notion de protéine qui ne peut se comprendre que par les propriétés des 20 acides aminés.
Le professeur peut, au choix, diriger les diverses étapes ou laisser les étudiantes et étudiants lire eux-mêmes le texte et procéder aux exercices demandés. Dans ce dernier cas, le professeur sert de personnes ressources et peut faire divers commentaires ou suggestion. Le professeur peut demander l’examen visuel de certaines molécules, pour s’assurer du bon fonctionnement du laboratoire. Un travail de vérification est à remettre.

ACTIVITÉ 1 : Molécules très simples.


    1. VÉRIFIER LE MATÉRIEL. Ouvrir la boîte de modèles moléculaires. La liste des pièces est écrite au verso du couvercle. Vérifier le nombre de boules mais aussi de bâtonnets et de ressort. Vérifiez s’ils sont en bon état. Signaler au professeur ou au technicien toute pièce manquante ou détériorée.




    1. LES DIVERS MODÈLES. .

La grosse boule centrale est NOIRE : c’est l’atome de CARBONE (C). Les petites boules sont JAUNES et représentent les atomes d’ HYDROGÈNE (H). Les H sont toujours avec de PETITS BÂTONNETS. Les C et les autres atomes sont unis par des LONGS BÂTONNETS.

CONSTRUIRE : ch4_boules1 et c2h6_boules1

méthane éthane
On n’a pas toujours des boules et des bâtonnets. Voici d’autres façons de représenter le méthane et l’éthane.


Modèle en boules et bâtonnets

Nom commun

Formule développée

Formule moléculaire

Modèle

compact

ch4_boules1

Méthane

ou

gaz des marais

ch4_dev1

CH4


ch4_compact1

c2h6_boules1

Éthane

c2h6_dev1

C2H6

ou

CH3-CH3


c2h6_compact1


À retenir


  • ATOMES ET MOLÉCULES. Les molécules (ici le méthane et l’éthane) sont composées d’atomes (ici le carbone et l’hydrogène). Une molécule peut avoir un très grand nombre d’atomes : on parle alors de MACROMOLÉCULES.

  • MODÈLES. Il y beaucoup de façon de représenter les molécules (par exemple : modèles en boules et bâtonnets, formules développées, etc.). Chaque formule ou modèle a son utilité et ses limites.

    1. LONGUEUR DES SQUELETTES (chaînes).


Les molécules organiques sont généralement bâties sur un squelette de carbones. Plus le squelette contient de carbones et plus la molécule est lourde et collante.
CONSTRUIRE





Différentes manières d’écrire la même molécule

Description

1.3.1

methane Méthane, ch4_dev1, CH4

Gaz (C1)

1.3.2

ethaneÉthane, C2H6, c2h6_dev1, CH3-CH3

Gaz (C2)

1.3.3

propanePropane, C3H8, CH3-CH2-CH3

Gaz lourd (C3)

1.3.4

hexane Hexane, C6H14,

CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3

ou CH3-(CH2)4-CH3

Liquide très gazeux (C6)

(solvant organique pour le nettoyage à sec, essence à briquet). Élément contenu dans l’huile pénétrante antirouille.


CONSTRUIRE (en utilisant deux boîtes ou trois)


1.3.5

Mélange de

CH3-(CH2)6-CH3

CH3-(CH2)7-CH3

CH3-(CH2)8-CH3



Essence automobile (super). L’essence automobile est un mélange de C8 à C10). Plus les molécules sont légères plus les explosions sont faciles. L’essence super contient beaucoup de C8. Les voitures de courses utilisent des mélanges C6-C8, très explosifs et très destructeurs pour les moteurs. Les C6, à haute température, pénètrent facilement partout et décollent les joints d’étanchéité. Il faut recoller le moteur.

1.3.6

C10H22

Huile à moteur très légère (C10).

Essence diesel. Puissante mais lente à exploser. Plus ‘’collante’’ que l’essence automobile.


1.3.7

C20

Huile à moteur moyenne (C20)


NE PAS CONSTRUIRE (imaginez seulement la molécule)


1.3.8.

C30

Huile lourde (C30). Très visqueuse.

1.3.9

Mélange C30 à C50

Semi-solide. Goudrons. Goudrons de cigarette. Asphalte (goudron mélangé à du gravier).

    1. FORME DES SQUELETTES


Les squelettes peuvent avoir 2 formes principales : linéaire ou cyclique. Les squelettes cycliques sont plus rigides, moins mous, que les squelettes linéaires.

CONSTRUIRE




Différentes manières d’écrire la même molécule

description

1.4.1

hexaneHexane, C6H14, CH3-(CH2)4-CH3
symbole = hexane (on ne met pas les C, ni les H)

SQUELETTE

LINÉAIRE

1.4.2

benzeneCyclohexane, C6H12, benzene3
symbole = benzene2(on ne met pas les C, ni les H)

SQUELETTE

CYCLIQUE


Les squelettes cycliques ou linéaires peuvent être ramifiés : avoir une ou plusieurs branches, des rameaux poussant sur le squelette.

CONSTRUIRE




Différentes manières d’écrire la même molécule

description

1.4.3

untitled-5 benzene7

2-3 méthylhexane

Squelette linéaire à 6 carbones. Ramifications

(-CH3) sur les carbones 2 et 3.

1.4.4

benzene4 benzene5 Méthylcyclohexane,

Squelette cyclique à 6 carbones. Ramification

(-CH3).

Il existe plusieurs cycles possibles. En biologie, on ne trouve généralement que des cycles à 5 ou à 6 carbones. Voyez l’illustration ci-dessous (sans construire les molécules).

cycles


CONSTRUIRE




Différentes manières d’écrire la même molécule

description

1.4.5

benzene81-Hydroxyl 3-amino hexane


Squelette cyclique à 6 carbones. Ramifications

(-OH) sur le carbone 1 et (-NH2) sur le carbone 3.

1.4.6

Squelette cyclique à 5 carbones. Ramifications (-CH2-CH3) sur le carbone 1 et (-CH3) sur le carbone 2.



    1. SATURATION ET INSATURATION.


Les liaisons entre atomes peuvent être simples, doubles ou triples. Les liaisons simples entre carbones sont dites saturées (car on ne peut ajouter plus d’hydrogènes). Les liaisons doubles sont dites insaturées. Les liaisons triples entre carbones sont très rares en biologie.
CONSTRUIRE




Molécules

remarques

1.5.1

1.5.2


O2

CO2


Doubles liaisons sur l’oxygène. Utilisez les ressorts.

1.5.3

O3 ozone

Une question piège. La molécule est possible. Sans utiliser les ressorts. Elle forme un squelette triangulaire de liaisons simples (pas de doubles liaisons). L’ozone constitue une couche protectrice importante autour de la terre (couche d’Ozone). La couche d’ozone capte les rayons durs du soleil (Ultra-violet, rayons X) et diminue leur énergie vers le visible (couleurs); c’est la source des aurores boréales.



Les liaisons doubles ou triples rendent les molécules plus rigides, plus raides. Les molécules ne peuvent plus bouger. Construisez les 3 molécules suivantes et constater cet effet important des doubles liaisons : l’éthane peut bouger beaucoup plus que l’acéthylène.

CONSTRUIRE

1.5.4

ethane c2h4_devel_1
C2H6 Ethane.


Liaison simple. Molécule saturée. Squelette linéaire à 2 carbones.

1.5.5

c2h4_boules1_2

C2H4 Ethylène.

Liaison double. Molécule insaturée

1.5.6

c2h2_boules1

C2H2 Acéthylène.


Liaison triple.

Les squelettes cycliques sont plus rigides que les squelettes linéaires. Les squelettes cycliques avec des doubles liaisons deviennent très, très rigides. Quand la nature veut des molécules dures, elle utilise des cycles (bois, carapace des homard), quand elle veut de la souplesse, elle utilise des squelette linéaires (graisse, huile). Quand elle veut quelque chose de très dur, elle utilise des cycles insaturés.
CONSTRUIRE (séparez vous le travail en 2 ou 3 équipes).
Constater laquelle de ces 3 molécules est la plus rigide.



1.5.7

hexane hexane

Hexane

Très mou.
Squelette linéaire à 6 carbones.

1.5.8

benzenebenzene2

Cycloehexane

Assez rigide, mais peut se déplacer un peu.
Squelette cyclique saturé.

1.5.9

benzene9 benzene10

Benzène

Très rigide.
Squelette cyclique à trois saturations.

À peu près tous les médicaments, les drogues et les hormones sont des cycles avec insaturation et ramification.
Une clé, pour bien fonctionner doit être rigide (cycle insaturé) et avoir des dents (ramifications).
Si une clé est molle, ou s’il lui manque des dents ou si elle a des dents de trop, elle ne pourra pas fonctionner correctement.
CONSTRUIRE (ne construire qu’une seule des molécules 1,5,10 ou 1.5.11. Ne faites que regarder la formule de 1.5.12)


1.5.10

aspirineaspirine

MÉDICAMENT. Un seul atome mal placé et ce médicament ne fonctionne plus.
Avec le temps et la chaleur, les atomes ramifiés se déplacent et les médicament, ou les aliments, se détériorent.

1.5.11

cafeinecaféine


DROGUE. La caféine est une clé qui facilite le passage du courrant électrique dans le cerveau. C’est un excitant.
On peut modifier les ramifications pour diminuer l’effet excitant ou l’augmenter. Une super caféine serait une drogue très puissante

1.5.12



estradiol
Oestradiol

testosterone

Testostérone

HORMONE. Les hormones sont des clés que ouvrent l’ADN.
L’oestradiol fait de vous une femme et la testostérone un homme. Ce sont deux hormones stéroïdiennes; des stéroïdes. Ce sont des clés presque identiques. Presque. Quelle est leur différence chimique.
Certains pesticides et certains médicaments ressemblent beaucoup à ces hormones et ont un effet mal connu sur nous.

1.6  : Habiller le squelette : les groupements fonctionnels.
Les groupements fonctionnels sont des regroupements d’atomes qui viennent « habiller » les squelettes de carbone. Ils se posent en position ramifiée sur les squelettes changent les propriétés des molécules.
Les principaux groupements fonctionnels en biologie sont :


Fonction (classe)

Formule

Exemple

ALCOOL

---OH

CH3-CH2-OH

ACIDE

---COOH

CH3 -COOH

ALDÉHYDE

---CO

CH3-CH2-CO

AMINE

---NH2

CH3-NH2

THIOL

---SH

CH3-CH2-CH2-SH

PHOSPHATE ORGANIQUE

---PO4

CH3-PO4



CONSTRUIRE


1.6.1

fonction1

formule développée

Squelette linéaire à 5 carbones. Insaturation en C3-C4. Fonction alcool en C5.


1.6.2

fonction2

Squelette cyclique à 6 carbones avec insaturation en C3-C4 et fonction acide en C5


1.6.3

Squelette cyclique à 5 carbone. Insaturation en C1-C2. Fonction amine en C4.


Laboratoire : Les molécules

ch4_boules1



Travail à remettre au prochain laboratoire.
1 Laquelle de ces molécules est la plus lourde (entourez la réponse).

a) C6H14 b) C4H10 c) C6H12 d) O2 e) C6H10


  1. Laquelle de ces molécules a deux insaturations. (entourez la réponse).

a) C6H14 b) C6H10 c) C6H11 d) C6H12 e) aucune de ces molécules


  1. Laquelle de ces molécules est la plus rigide. (entourez la réponse).


question1

  1. Laquelle ou lesquelles de ces molécules a une fonction alcool (entourez la réponse).

question2

e) aucune des réponses


  1. Dessiner la formule développée de

Squelette cyclique à 6 carbones. Insaturation en C1-C2. Fonction alcool en C2. Fonction amine en C4. Fonction acide en C5. (1 point).



  1. Huile à moteur et essence

  1. Pourquoi l’essence est-elle généralement plus explosive ?



  1. Pourquoi l’odeur d’huile dure t-elle généralement plus longtemps que l’odeur d’essence ?




  1. Il y a un trou large et profond dans une galerie de mine à charbon. Pourquoi n’est-il pas prudent d’y envoyer une torche enflammée ?


similaire:

Activité 1 : Molécules très simples iconOrigine et évolution de la vie V. De schuyteneer 2004 I. Introduction
«génération spontanée» primordiale dont les évolutionnistes, Charles Darwin en tête, expliquent qu'elle a été à l'origine d'êtres...

Activité 1 : Molécules très simples iconExtrait du livre du docteur Louis Donnet, imprimé en janvier 1987
«syndrome de carence du champ magnétique». Quelques constatations simples rendent cette hypothèse très admissible. En apesanteur,...

Activité 1 : Molécules très simples iconActivité 4 : La cellule, unité structurale du vivant
«avant», et du grec caryon, «noyau» est un être vivant unicellulaire dont la structure cellulaire ne comporte pas de noyau. Les procaryotes...

Activité 1 : Molécules très simples iconA partir de vos connaissances et des documents proposés, présenter...
«cox – Acide arachidonique» (la cox est nommée chaine A; l’acide arachidonique est appelé acd 700 ) dans le logiciel Rastop et utiliser...

Activité 1 : Molécules très simples iconExaminateur
«Développement des territoires montagnards» a de très bon gré accepté mes très fréquentes escapades à la bibliothèque universitaire,...

Activité 1 : Molécules très simples iconLa Psychologie de l’Enfant et de l’Adolescent
«aventures humaines», pourtant si simples en apparence, le but de l’ouvrage est largement atteint

Activité 1 : Molécules très simples iconParcours «Molécules et Cibles Thérapeutiques»

Activité 1 : Molécules très simples iconI/ Endocytose et devenir des molécules introduites dans la cellule

Activité 1 : Molécules très simples iconDirection des poles et projets pÔle molÉcules profil de poste

Activité 1 : Molécules très simples iconFederation des conseils de parents d’eleves des ecoles publiques
«Concours Complet International de Pau». Ils ont été très sérieux, et tout c’est très bien passé. La prochaine manifestation sera...








Tous droits réservés. Copyright © 2016
contacts
b.21-bal.com