L'eau et les macromolécules – polarité et liaisons hydrogène
BiologieBiologie cellulaire15–16 ans
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À suivre dans Biologie cellulaire
Le mode eau dessine des molécules d'H₂O polaires, dont l'extrémité oxygène porte une charge partielle négative et les deux extrémités hydrogène une charge partielle positive, représente les liaisons hydrogène en pointillés et compte en continu le nombre moyen de liaisons par molécule ; en refroidissant sous 0 °C, les molécules se figent dans un réseau de glace plus espacé (la glace flotte donc), en chauffant à 100 °C toutes les liaisons hydrogène se rompent et l'eau s'évapore, et l'ajout de sel ou de sucre montre les molécules d'eau qui les entourent et les dissolvent, tandis que l'huile ne se dissout pas. Le mode macromolécules montre comment les monomères des glucides, lipides, protéines et acides nucléiques s'assemblent en chaînes.
Leçon : Les éléments chimiques, l'eau et les macromolécules biologiques
Ce qu’elle montre
Les molécules d'eau sont polaires : l'oxygène est porteur d'une charge partielle négative, les hydrogènes d'une charge partielle positive, si bien que les molécules voisines s'attirent par des liaisons hydrogène. Ces liaisons expliquent la forte capacité thermique massique de l'eau, sa tension superficielle, sa cohésion et son rôle de solvant des ions et des molécules polaires, alors que les huiles apolaires ne s'y dissolvent pas. Dans la glace, chaque molécule établit quatre liaisons hydrogène dans un réseau ouvert, ce qui rend la glace moins dense que l'eau liquide. Un second mode présente les quatre familles de macromolécules et l'assemblage de leurs monomères par condensation, avec libération d'eau.
Mode d’emploi
En mode eau, faites glisser la Température de l'eau de moins de 0 °C à plus de 100 °C et observez le nombre moyen de liaisons hydrogène par molécule et le changement d'état. Modifiez la Substance ajoutée à l'eau pour comparer le sel de table, le glucose et l'huile de cuisine. Appuyez ensuite sur Voir les macromolécules et parcourez chaque Macromolécule à afficher en notant son monomère, le type de liaison entre monomères et des exemples typiques.
Paramètres modifiables
- Contenu Eau et liaisons hydrogène, Quatre familles de macromolécules
- Température de l'eau -20–110 °C
- Substance ajoutée à l'eau Rien, Sel de table NaCl (polaire), Glucose (polaire), Huile de cuisine (apolaire)
- Macromolécule à afficher Glucide – monomère glucose, Lipide – glycérol et acides gras, Protéine – monomère acide aminé, Acide nucléique – monomère nucléotide
- Nombre de molécules d'eau affichées 12–60 molécules
Questions à explorer
- Comment le nombre moyen de liaisons hydrogène par molécule évolue-t-il quand on chauffe la glace jusqu'à la vapeur ?
- Pourquoi le sel et le glucose se dissolvent-ils dans l'eau alors que l'huile de cuisine forme une couche séparée ?
- Laquelle des quatre familles de macromolécules n'est pas formée d'un monomère unique répété ?
