Chimie bioorganique
Maurice Santelli
Médecine Sciences Publications
Préface
XV
Introduction
1
Chapitre 1
Structure des molécules organiques
1. Structure des atomes5
2. Hybridation13
3. Structure des molécules simples hydrocarbonées16
3.1. Méthane, CH416
3.2. Éthane, CH3-CH317
3.3. Éthylène, CH2=CH218
3.4. Acétylène19
4. Structure des molécules simples hétéroatomiques20
4.1. Électronégativité, exemples de l'acide fluorhydrique et du fluorométhane20
4.2. Méthanol, CH3-OH22
4.3. Méthanal, H2C=O23
4.4. Méthylamine, H3C-NH224
4.5. Méthylimine, H2C=NH25
4.6. Acide cyanhydrique, HC(...)N26
4.7. Oxygène, O226
5. Conjugaison et caractère aromatique29
5.1. Conjugaison29
5.2. Caractère aromatique32
6. Liaison hydrogène35
7. Tautomérie36
8. Complexes des métaux de transition, cas du fer37
9. Analyse conformationnelle40
9.1. Éthane40
9.2. Butane41
9.3. Cyclohexane41
9.4. Méthylcyclohexane43
9.5. Diméthylcyclohexane44
9.6. Hydrocarbures bicycliques45
10 Stéréochimie45
10.1. Isomérie optique45
10.1.1. Molécules avec un atome de carbone asymétrique45
10.1.2. Molécules avec deux atomes de carbone asymétrique48
10.2. Pro-chiralité50
10.3. Isomérie géométrique51
11. Représentation des molécules51
Chapitre 2
Réactivité chimique
1. Cinétique chimique53
2. Mécanisme des réactions55
2.1. Réactivité chimique55
2.2. Substitutions nucléophiles57
2.2.1. Mécanisme SN257
2.2.2. Mécanisme SN160
2.3. Transpositions induites par un atome de carbone déficient en électrons63
2.4. Réactions d'élimination63
2.4.1. Mécanisme E263
2.4.2. Mécanisme E164
2.5. Additions électrophiles64
2.5.1. Addition d'halogènes64
2.5.2. Addition d'hydracides65
2.5.3. Hydratation66
2.5.4. Époxydation66
2.5.5. Dihydroxylation67
2.5.6. Ozonolyse67
2.6. Substitutions électrophiles en série aromatique67
2.7. Additions nucléophiles69
2.7.1. Réactions d'aldolisation73
2.7.2. Addition de Michael74
2.8. Estérification des acides organiques76
2.9. Hydrolyse des amides78
3. Réactions intramoléculaires79
4. Équilibres chimiques83
5. Oxydation et réduction83
6. Réactions d'oxydoréduction85
7. Effet tunnel87
Chapitre 3
Spectroscopie et bioluminescence
1. Infrarouge91
2. Spectres ultraviolets93
3. Résonance magnétique nucléaire96
4. Luminescence en biologie96
Chapitre 4
Principaux constituants de la matière vivante
1. Les protéines101
1.1. Acides aminés101
1.2. Protéines103
2. Les enzymes105
3. Les glucides105
Chapitre 5
Cellules
1. Cellules d'eucaryotes117
1.1. Mitochondries118
1.2. Réticulum endoplasmique121
1.3. Appareil de Golgi125
1.4. Peroxysomes125
1.5. Superoxyde dismutase126
2. Cellules de procaryotes127
3. Cellules nerveuses128
4. Cellules végétales131
5. Arbre phylogénétique de la vie131
Chapitre 6
Membranes
1. Micelles133
2. Membranes lipidiques134
Chapitre 7
Principaux coenzymes
1. Dihydrogénases140
1.1. Nicotinamide adénine dinucléotide140
1.2. Riboflavine145
2. Thiamine pyrophosphate (TPP)151
3. Pyridoxal phosphate154
3.1. Transaminases155
3.2. Déhydratases157
3.3. Racémases158
3.4. Décarboxylases159
3.5. Biosynthèse du pyridoxal phosphate160
4. Adénoside triphosphate (ATP)161
5. Coenzyme A ou HS-CoA164
6. S-Adénosylméthionine166
7. Acide folique (ou vitamine B9)168
8. Tétrahydrobioptérine174
Chapitre 8
Biosynthèse des nucléotides
1. Biosynthèse des bases pyrimidiques178
2. Biosynthèse des bases puriques181
3. Recyclage des bases puriques184
4. Déoxyribonucléotides185
5. Association des bases185
Chapitre 9
Molécules comportant un cycle porphyrine
1. Structure et biosynthèse du cycle porphyrine187
2. Cytochromes P450191
3. Cytochrome b5192
4. Cytochrome c193
5. Vitamine B12193
Chapitre 10
Hydrolases
1. Alpha-Chymotrypsine197
2. Carboxypeptidase A200
Chapitre 11
Glycolyse, glucogenèse et cycle de Krebs
1. Glycolyse202
1.1. Première partie202
1.2. Deuxième partie207
2. Glucogenèse211
3. Cycle des Cori212
4. Cycle de l'acide citrique ou cycle de Krebs214
Chapitre 12
Voie des pentoses phosphate
1. Formation du ribulose 5-phosphate221
2. Formation du sédoheptulose 7-phosphate223
3. Formation du fructose 6-phosphate et de l'érythrose 4-phosphate225
4. Voie des pentoses phosphate226
Chapitre 13
Biosynthèse des acides aminés et des dérivés de la phénylalanine
1. Biosynthèse des acides aminés aliphatiques fonctionnalisés229
1.1. À partir de l'Alpha-cétoglutarate : synthèse du glutamate, de la glutamine,
de la proline et de l'arginine229
1.2. Synthèse de l'hydroxyproline à partir de la proline235
1.3. À partir de l'oxaloacétate : synthèse de l'aspartate, de l'asparagine,
de la thréonine, de l'isoleucine et de la lysine236
1.4. À partir du pyruvate : synthèse de l'alanine, de la valine et de la leucine240
1.5. À partir du phosphoglycérate : synthèse de la sérine, de la cystéine et
de la glycine241
2. Biosynthèse de l'histidine243
3. Biosynthèse des acides aminés aromatiques244
4. Métabolisation de la phénylalanine et de la tyrosine252
4.1. Biosynthèse des catécholamines252
4.2. Mélanine253
4.3. Hormones thyroïdiennes254
4.4. Phénylpropanoïdes et monolignols255
Chapitre 14
Phosphorylation oxydative
1. Transferts intermembranaires259
2. Obtention de l'ATP261
2.1. Mécanisme du transfert d'électrons261
2.2. Réduction du dioxygène264
2.3. Production de l'ATP267
Chapitre 15
Biosynthèse des acides gras
1. Condensation des énolates d'esters ou condensation de Claisen271
2. Condensation de l'acétyl-coenzyme A272
3. Biosynthèse d'acides gras274
4. Acide arachidonique et acide cervonique279
Chapitre 16
Métabolisation des acides gras
1. Généralités283
2. Bilan énergétique286
Chapitre 17
Biosynthèse des polycétones
Biosynthèse des macrolides et des colorants végétaux
1. Biosynthèse de la doxorubicine290
2. Biosynthèse de l'acide orsellinique292
3. Biosynthèse des macrolides292
4. Biosynthèse des colorants végétaux295
Chapitre 18
Biosynthèse des terpènes
1. Biosynthèses des terpènes300
1.1. Biosynthèse par la voie du mévalonate300
1.2. Alternative à la voie du mévalonate, la voie MEP/DOXP304
1.3. Biosynthèse des pyrophosphates de prényle306
1.4. Biosynthèse des poly-isoprènes308
1.5. Biosynthèse des composés terpéniques309
2. Biosynthèse du squalène312
3. Biosynthèse de triterpénoïdes et de stéroïdes315
3.1. Biosynthèse de l'hopène316
3.2. Biosynthèse du lanostérol317
3.3. Biosynthèse des stéroïdes319
3.4. Modes d'action des stéroïdes325
Chapitre 19
Photosynthèse
1. Formation du dioxygène à partir de l'eau329
2. Biosynthèse des hexoses333
Chapitre 20
Vision
1. Capture d'un photon339
2. Conséquences de la capture d'un photon340
Chapitre 21
Chimie prébiotique
1. Synthèse des molécules de la vie345
1.1. Synthèse des acides aminés346
1.2. Synthèse des bases pyrimidiques et puriques346
1.3. Synthèse des glucides348
1.4. Synthèse des dérivés de l'acide acétique348
2. Panspermie349
Nomenclature des enzymes
353
Liste des enzymes
355
Liste des principales abréviations
362
Index
364