Skip to main content
Global

7.E : Biochimie microbienne (exercices)

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    187788

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    7.1 : Molécules organiques

    La biochimie est la discipline qui étudie la chimie de la vie et a pour objectif d'expliquer la forme et la fonction en se basant sur des principes chimiques. La chimie organique est la discipline consacrée à l'étude de la chimie basée sur le carbone, qui est à la base de l'étude des biomolécules et de la discipline de la biochimie. La biochimie et la chimie organique sont toutes deux basées sur les concepts de chimie générale.

    Choix multiples

    Lequel de ces éléments n'est pas un micronutriment ?

    1. C
    2. Californie
    3. Co
    4. Cu
    Réponse

    UN

    Lequel des noms suivants désigne les molécules dont les structures sont des images miroir non superposables ?

    1. isomères structuraux
    2. les monomères
    3. polymères
    4. énantiomères
    Réponse

    D

    Vrai/Faux

    Les aldéhydes, les amides, les acides carboxyliques, les esters et les cétones contiennent tous des groupes carbonyle.

    Réponse

    Vrai

    Deux molécules contenant le même type et le même nombre d'atomes mais des séquences de liaison différentes sont appelées énantiomères.

    Réponse

    Faux

    Réponse courte

    Pourquoi le carbone, l'azote, l'oxygène et l'hydrogène sont-ils les éléments les plus abondants de la matière vivante et sont-ils donc considérés comme des macronutriments ?

    Identifiez le groupe fonctionnel dans chacune des formules structurelles décrites.

    La figure A a un C lié à un OH. La figure B a un C lié deux fois à un O ainsi qu'un OH à liaison simple et R. La figure C a un N lié à un R et deux H.

    Pensée critique

    La formule structurale présentée correspond à la pénicilline G, un antibiotique à spectre étroit administré par voie intraveineuse ou intramusculaire pour traiter plusieurs maladies bactériennes. L'antibiotique est produit par des champignons du genre Penicillium. (a) Identifiez trois groupes fonctionnels majeurs dans cette molécule qui comprennent chacun deux groupes fonctionnels plus simples. (b) Nommez les deux groupes fonctionnels plus simples qui composent chacun des principaux groupes fonctionnels identifiés en (a).

    Une figure chimique complexe commence par un cycle de Cs ; chaque C est lié deux fois l'un à l'autre C. De ce cycle se trouve un CH2, puis un C avec un O à double liaison, puis un NH, puis un C dans un carré. Ce carré a un C dans les 3 coins et un N dans le quatrième. Le C supérieur gauche est attaché aux composants précédents discutés ici, le C inférieur gauche est lié deux fois à un O. Le C supérieur droit est lié à un S, qui est lié à un C, qui est lié à un CH, qui est lié au N dans le carré. Revenons au C qui est attaché au S — ce C est lié à deux CH3. Le C attaché au N est lié à un C qui est lié deux fois à un O et lié à un OH.

    7.2 : Glucides

    Les biomolécules les plus abondantes sur Terre sont les glucides. D'un point de vue chimique, les glucides sont principalement une combinaison de carbone et d'eau, et beaucoup d'entre eux ont la formule empirique (CH 2 O) n, où n est le nombre d'unités répétées. Ce point de vue représente ces molécules simplement comme des chaînes d'atomes de carbone « hydratées » dans lesquelles les molécules d'eau se fixent à chaque atome de carbone, d'où le terme « glucides ».

    Choix multiples

    Par définition, quels éléments contiennent les glucides ?

    1. carbone et hydrogène
    2. carbone, hydrogène et azote
    3. carbone, hydrogène et oxygène
    4. carbone et oxygène
    Réponse

    C

    Les monosaccharides peuvent se lier entre eux pour former des polysaccharides en formant quel type de liaison ?

    1. hydrogène
    2. peptide
    3. ionique
    4. glycosidique
    Réponse

    D

    Correspond

    Associez chaque polysaccharide à sa description.

    ___chitine A. polymère de stockage d'énergie dans les plantes
    ___glycogène B. polymère structural présent dans les plantes
    ___amidon C. polymère structural présent dans les parois cellulaires des champignons et des exosquelettes de certains animaux
    ___cellulose D. polymère de stockage d'énergie présent dans les cellules animales et les bactéries
    Réponse

    C, D, A, B

    Réponse courte

    Que sont les monosaccharides, les disaccharides et les polysaccharides ?

    Pensée critique

    La figure décrit les formules structurales du glucose, du galactose et du fructose. (a) Encerclez les groupes fonctionnels qui classent les sucres en aldose ou en cétose, et identifiez chaque sucre comme étant l'un ou l'autre. (b) La formule chimique de ces composés est la même, bien que la formule structurale soit différente. Comment s'appellent ces composés ?

    Le galactose possède 6 atomes de carbone avec un O à double liaison au carbone 1 ; tous les autres carbones ont un OH. La différence entre le glucose et le galactose est la direction des groupes OH. Le fructose possède 6 atomes de carbone avec un O à double liaison au carbone 2 ; tous les autres carbones ont un OH.

    Des diagrammes structuraux des formes linéaires et cycliques d'un monosaccharide sont présentés. (a) Quelle est la formule moléculaire de ce monosaccharide ? (Comptez les atomes C, H et O de chacune pour confirmer que ces deux molécules ont la même formule, et inscrivez cette formule.) (b) Identifier quel groupe hydroxyle de la structure linéaire subit la réaction de formation de cycle avec le groupe carbonyle.

    Une chaîne de 5 carbones. Le carbone 1 possède un O à double liaison et un H. Les carbones 2, 3 et 4 ont chacun un OH au-dessus de la chaîne et un H en dessous. Le carbone 5 a un OH et 2 Hs. La deuxième image est un pentagone. Le point supérieur est un O. En se déplaçant dans le sens des aiguilles d'une montre, chacun des 3 points suivants est attaché à un OH et à un H. Le dernier point est attaché à un H et à un CH2OH.

    Le terme « dextrose » est couramment utilisé dans les milieux médicaux pour désigner l'isomère biologiquement pertinent du glucose monosaccharide. Expliquez la logique de ce nom alternatif.

    7.3 : Lipides

    Bien qu'elles soient principalement composées de carbone et d'hydrogène, les molécules lipidiques peuvent également contenir de l'oxygène, de l'azote, du soufre et du phosphore. Les lipides ont des fonctions nombreuses et diverses dans la structure et les fonctions des organismes. Ils peuvent être une source de nutriments, une forme de stockage du carbone, des molécules de stockage d'énergie ou des composants structuraux des membranes et des hormones. Les lipides constituent une vaste classe de nombreux composés chimiquement distincts, dont les plus courants sont abordés dans cette section.

    Choix multiples

    Lequel des énoncés suivants décrit les lipides ?

    1. une source de nutriments pour les organismes
    2. molécules de stockage d'énergie
    3. molécules ayant un rôle structurel dans les membranes
    4. molécules qui font partie des hormones et des pigments
    5. tout ce qui précède
    Réponse

    E

    Les molécules portant à la fois des groupes polaires et non polaires sont considérées comme appartenant à laquelle des molécules suivantes ?

    1. hydrophile
    2. amphipathique
    3. hydrophobe
    4. polyfonctionnel
    Réponse

    B

    Vrai/Faux

    Les lipides sont un groupe naturel de substances qui ne sont pas solubles dans l'eau mais qui sont facilement solubles dans les solvants organiques.

    Réponse

    Faux

    Les acides gras dépourvus de doubles liaisons sont appelés « insaturés ».

    Réponse

    Faux

    Un triglycéride est formé en joignant trois molécules de glycérol à un squelette d'acides gras lors d'une réaction de déshydratation.

    Réponse

    Faux

    Remplir le blanc

    Les cires contiennent des esters formés à partir de __________ à longue chaîne et de __________ saturés, et elles peuvent également contenir des hydrocarbures substitués.

    Réponse

    alcools ; acides gras

    Le cholestérol est le membre le plus courant du groupe __________, présent dans les tissus animaux ; il possède un système de cycles carbonés tétracycliques avec une liaison __________ dans l'un des cycles et un groupe __________ libre.

    Réponse

    stéroïde ; double ; hydroxyle

    Pensée critique

    Les microorganismes peuvent se développer dans de nombreuses conditions différentes, y compris dans des environnements à haute température tels que les sources chaudes. Pour fonctionner correctement, les membranes cellulaires doivent être à l'état fluide. Comment pensez-vous que la teneur en acides gras (saturés ou insaturés) des bactéries vivant dans des environnements à haute température pourrait se comparer à celle des bactéries vivant à des températures plus modérées ?

    Réponse courte

    Décrivez la structure d'un phospholipide typique. Ces molécules sont-elles polaires ou non polaires ?

    7.4 : Protéines

    Les acides aminés sont capables de se lier entre eux en un nombre pratiquement illimité, produisant des molécules de toutes tailles qui possèdent un large éventail de propriétés physiques et chimiques et remplissent de nombreuses fonctions vitales pour tous les organismes. Les molécules dérivées des acides aminés peuvent fonctionner en tant que composants structuraux des cellules et des entités subcellulaires, en tant que sources de nutriments, en tant que réservoirs de stockage d'atomes et d'énergie et en tant qu'espèces fonctionnelles telles que les hormones, les enzymes, les récepteurs et les molécules de transport.

    Choix multiples

    Lequel des groupes suivants varie selon les différents acides aminés ?

    1. atome d'hydrogène
    2. groupe carboxyle
    3. groupe R
    4. groupe amino
    Réponse

    C

    Les acides aminés présents dans les protéines diffèrent selon lequel des éléments suivants ?

    1. taille
    2. forme
    3. groupes secondaires
    4. tout ce qui précède
    Réponse

    D

    Parmi les liaisons suivantes, lesquelles ne sont pas impliquées dans la structure tertiaire ?

    1. liaisons peptidiques
    2. liaisons ioniques
    3. interactions hydrophobes
    4. liaisons hydrogène
    Réponse

    UN

    Remplir le blanc

    La séquence des acides aminés d'une protéine s'appelle __________.

    Réponse

    Structure principale

    La dénaturation implique la perte des structures __________ et __________ sans perte de la structure __________.

    Réponse

    secondaire, tertiaire, primaire

    Vrai/Faux

    Une modification d'un acide aminé dans une séquence protéique entraîne toujours une perte de fonction.

    Réponse

    Faux

    Pensée critique

    Le fait de chauffer suffisamment une protéine peut provoquer sa dénaturation. Compte tenu de la définition de la dénaturation, que dit cette déclaration sur la force des liaisons peptidiques par rapport aux liaisons hydrogène ?

    L'image présentée représente un tétrapeptide. (a) Combien de liaisons peptidiques se trouvent dans cette molécule ? (b) Identifier les groupes secondaires des quatre acides aminés composant ce peptide.

    Une chaîne 5 C verte liée à un NH liée à une chaîne 2 C noire liée à un NH liée à une chaîne 2 C noire liée à un NH lié à une chaîne 5 C bleue.

    7.5 : Utilisation de la biochimie pour identifier les microorganismes

    L'identification précise des bactéries est essentielle dans un laboratoire clinique pour le diagnostic et la gestion des épidémies, des pandémies et des intoxications alimentaires causées par des épidémies bactériennes. Dans cette section, nous discutons de quelques méthodes qui utilisent des caractéristiques biochimiques pour identifier les microorganismes.

    Choix multiples

    Lequel des caractéristiques/composés suivants n'est pas considéré comme une caractéristique biochimique phénotypique utilisée pour l'identification microbienne ?

    1. poly-β-hydroxybutyrate
    2. gène de l'ARNr à petite sous-unité (16S)
    3. utilisation du carbone
    4. composition lipidique
    Réponse

    B

    L'analyse protéomique est une méthodologie qui traite de laquelle des questions suivantes ?

    1. l'analyse des protéines agissant comme des enzymes au sein de la cellule
    2. analyse des protéines de transport dans la cellule
    3. l'analyse des protéines intégrales de la membrane cellulaire
    4. l'étude de toutes les protéines accumulées dans un organisme
    Réponse

    D

    Quelle méthode implique la génération d'ions en phase gazeuse à partir de microorganismes intacts ?

    1. CÉLÉBRITÉ
    2. PLFA
    3. MALDI-TOF
    4. Tests en groupe à Lancefield
    Réponse

    C

    Quelle méthode implique l'analyse des glucides liés à la membrane ?

    1. CÉLÉBRITÉ
    2. PLFA
    3. MALDI-TOF
    4. Tests en groupe à Lancefield
    Réponse

    D

    Quelle méthode implique la conversion des lipides d'un microbe en composés volatils pour analyse par chromatographie en phase gazeuse ?

    1. CÉLÉBRITÉ
    2. analyse protéomique
    3. MALDI-TOF
    4. Tests en groupe à Lancefield
    Réponse

    UN

    Remplir le blanc

    Une analyse FAME implique la conversion de _______ en _____ plus volatil pour une analyse utilisant ____________.

    Réponse

    acides gras, esters méthyliques, chromatographie en phase gazeuse

    Vrai/Faux

    Le MALDI-TOF repose sur l'obtention d'un spectre de masse unique pour les bactéries testées, puis sur la vérification du spectre de masse acquis par rapport aux bases de données spectrales enregistrées dans le logiciel d'analyse pour identifier le microorganisme.

    Réponse

    Vrai

    Les tests de groupe Lancefield peuvent identifier les microbes à l'aide d'anticorps qui se lient spécifiquement aux protéines de surface cellulaire.

    Réponse

    Faux

    Réponse courte

    Comparez le MALDI-TOF, le FAME et le PLFA et expliquez comment chaque technique serait utilisée pour identifier les agents pathogènes.