biologie moleculaire

Le lait maternisé reconstitué est un aliment complet. Il constitue pour le nouveau-né une source de lipides, protéines (caséine et protéines solubles), glucides (lactose), sels minéraux, vitamines et eau.

1 Les lipides.

Parmi les lipides présents dans le lait, on peut citer des acides gras essentiels, l'acide linoléique (C₁₈H₃₂O₂) et l'acide linolénique (C₁₈H₃₀O₂), ainsi que des phospholipides comme la lécithine.

1.1 Définir le terme acide gras essentiel.

1.2 Représenter, de façon schématique, une molécule de phospholipide. Indiquer son pôle hydrophile et son pôle hydrophobe.

Après absorption intestinale, les acides gras sont distribués aux cellules. Certains interviennent dans la synthèse des triglycérides qui constituent une réserve énergétique pour l'organisme. En fonction des besoins cellulaires, ces réserves peuvent être mobilisées pour produire une grande quantité d'ATP :

lipase du tissu adipeux

Triglycéride + 3 H₂O ® glycérol + 3 acides gras

Les acides gras libérés subissent alors la b-oxydation schématisée par l'hélice de Lynen. Le document 1 correspond à une spire de l'hélice (pour le stéaryl CoA).

1.3 Indiquer dans quel compartiment cellulaire se déroule la b-oxydation.

1.4 Compléter le document 1.

1.5 Indiquer, pour un tour de spire, le nombre d'ATP produits lors de la réoxydation des coenzymes réduits.

Données :
• La réoxydation de FADH₂ par la chaîne respiratoire produit 2 ATP.
• La réoxydation de NADH,H⁺ par la chaîne respiratoire produit 3 ATP.

1.6 Indiquer le nombre de tours de spire nécessaires à la dégradation totale de l'acide stéarique par le mécanisme de la b-oxydation.
En déduire le nombre total d'ATP produits lors de l'oxydation totale de l'acide stéarique.

Données :
• L'activation de l'acide gras consomme 2 ATP.
• L'oxydation de l'acétylcoenzyme A par le cycle de Krebs produit 12 ATP.

2 Les glucides.

Le lactose, glucide prépondérant dans le lait, répond à la nomenclature b-D-galactopyranosyl 1 ® 4 D-glucopyranose.

2.1 Écrire la formule chimique développée du lactose (structure cyclique de Haworth).
La lactase intestinale catalyse la réaction

lactose + H₂O ® galactose + glucose

2.2 A quelle classe d'enzymes appartient-elle ? Après absorption intestinale et transport dans le sang, quels sont les devenirs possibles du glucose ?

2.3 La lactase est une enzyme à cinétique Michaelienne. Tracer la courbe v_i = f([S]) pour ce type d'enzyme. Commenter l'allure de cette courbe.

2.4 Situer K_M et V_max sur la courbe précédente et donner la signification précise de chacune de ces constantes.