Name: functional groups in organic molecules
Uploaded: 2023-04-30T18:28:47.000Z
Duration: 2 min 45 s
Channel: JoVE

Les groupes fonctionnels sont des ensembles d'atomes liés de manière covalente qui affectent les propriétés d'une molécule. Les molécules contenant souvent les mêmes groupes fonctionnels présentent des propriétés similaires et subissent des réactions similaires. Nommer les groupes fonctionnels permet une identification rapide des atomes d'une molécule, qui est utile en chimie organique et biochimie.Les hydrocarbures sont à la base des molécules organiques et contiennent des nombres variables d'atomes de carbone et d'hydrogène. Ceux-ci comprennent les alcanes, les alcènes et les alcynes. Les atomes de carbone des alcanes sont liés entre eux par liaisons simples, alors que les alcènes et les alcynes contiennent liaisons doubles ou triples, respectivement.Les hydrocarbures peuvent former des anneaux fermés. Si l'anneau ne contient que des liaisons simples, cela s'appelle un cycloalcane. Si les carbones sont liés ensemble en alternant les liaisons simples et doubles, cela s'appelle un cycle aromatique ou un groupe aryle.L'un des groupes sans carbone les plus simples est le groupe hydroxyle qui contient un atome d'oxygène et un atome d'hydrogène. C'est un constituant important de plusieurs composés, comme le méthanol, l'eau et les glucides. Une autre catégorie de groupes fonctionnels est les groupes carbonyle, qui contiennent un carbone et un oxygène liés entre eux par une double liaison.Les groupes contenant du carbonyle comprennent des groupes fonctionnels tels que les aldéhydes, les cétones, les esters et les groupes carboxyle. Les aldéhydes ont de l'hydrogène et une variable ou R groupe attaché à un carbonyle, tandis que les cétones ont deux groupes variables. Les groupes R représentent souvent des hydrocarbures mais peuvent être d'autres groupes ou atomes.Les aldéhydes et les cétones sont des groupes fonctionnels clés en glucides Les esters sont constitués d'un groupe carbonyle flanqué d'un groupe R et d'un oxygène, tandis que les acides carboxyliques ou les groupes carboxyle, sont flanqués d'un groupe R et d'un alcool. Les lipides contiennent des esters et les acides aminés contiennent des acides carboxyliques. Les acides aminés ont également un autre groupe fonctionnel commun appelé un groupe amine ou amino.Une amine a un azote avec une paire isolée lié à une combinaison d'hydrogènes et de groupes R.Les acides aminés sont les éléments constitutifs des protéines. Un groupe phosphate est un phosphore lié à quatre oxygènes et se trouve couramment dans l'ADN, le matériel génétique de tous les organismes vivants. Il peut également être attaché à des protéines pour modifier leur fonction.

groupes fonctionnels

Les groupes fonctionnels sont un groupe d'atomes aux propriétés caractéristiques qui, lorsqu'ils sont liés au squelette carboné d'une molécule, modifient les propriétés de cette molécule. Par exemple, la présence de certains groupes fonctionnels sur une molécule les rendra hydrophiles, alors que d'autres les rendront hydrophobes. Ces groupes fonctionnels sont un élément indispensable de la chimie organique et des composants importants des molécules biologiques, tels que les glucides, les protéines, les lipides et les acides nucléiques. Chaque groupe fonctionnel est un arrangement unique d'atomes et se voit attribuer un nom pour la combinaison des atomes qui composent le groupe. Hydrocarbures Des liaisons solides et stables entre les atomes de carbone produisent des molécules complexes contenant des chaînes, des branches et des anneaux. La chimie de ces composés est appelée chimie organique. Les hydrocarbures sont des composés organiques constitués uniquement de carbone et d'hydrogène. Les alcanes sont des hydrocarbures saturés, c'est-à-dire des hydrocarbures qui ne contiennent que des liaisons simples. Les alcènes contiennent une ou plusieurs doubles liaisons carbone-carbone. Les alcynes contiennent une ou plusieurs triples liaisons carbone-carbone. Les hydrocarbures aromatiques contiennent des structures cycliques. Ils sont également connus sous le nom de groupes aryles. Alcools et éthers De nombreux composés organiques qui ne sont pas des hydrocarbures peuvent être considérés comme des dérivés d'hydrocarbures. Un dérivé hydrocarboné peut être formé en remplaçant un ou plusieurs atomes d'hydrogène d'un hydrocarbure par un groupe fonctionnel, qui contient au moins un atome d'un élément autre que le carbone ou l'hydrogène. Les propriétés des dérivés d'hydrocarbures sont déterminées en grande partie par le groupe fonctionnel. Le groupe OH, connu sous le nom de groupe hydroxyle, est le groupe fonctionnel d'un alcool. Le –R–O–R– groupe ROR est le groupe fonctionnel d'un éther. Aldéhydes, cétones, acides carboxyliques et esters Les groupes fonctionnels liés au groupe carbonyle comprennent le groupe –CHO d'un aldéhyde, le –CO– groupe CO d'une cétone, le groupe –COOH d'un acide carboxylique et le groupe –COOR d'un ester. Le groupe carbonyle, une double liaison carbone-oxygène, est la structure clé de ces classes de molécules organiques : les aldéhydes contiennent au moins un atome d'hydrogène lié à l'atome de carbone carbonyle, les cétones contiennent deux groupes carbonés liés à l'atome de carbone carbonyle, les acides carboxyliques contiennent un groupe hydroxyle attaché à l'atome de carbone carbonyle, et les esters contiennent un atome d'oxygène attaché à un autre groupe carbone connecté à l'atome de carbone carbonyle. Tous ces composés contiennent des atomes de carbone oxydés par rapport à l'atome de carbone d'un groupe alcool. Amines L'ajout d'azote dans une charpente organique conduit à deux familles de molécules. Les composés contenant un atome d'azote lié dans une charpente hydrocarbonée sont classés comme des amines. Ce texte est adapté de <a href=""https://openstax.org/books/chemistry-2e/pages/20-1-hydrocarbons"">Openstax, Chimie 2e, Section 20.1 : Hydrocarbures</a>, <a href=""https://openstax.org/books/chemistry-2e/pages/20-2-alcohols -and-ethers"">Openstax, Chimie 2e, Section 20.2 : Alcools et éthers, </a><a href=""https://openstax.org/books/chemistry-2e/ pages/20-2-alcohols-and-ethers"">Openstax, Chemistry 2e, Section 20.3 : Aldéhydes, cétones, acides carboxyliques et esters,</a> et <a href=""https://openstax.org/books/chemistry-2e/pages/20-4-amines-and-amides"">Openstax, Chimie 2e, Section 20.4 : Amines et amides. </a>

Groupes fonctionnels

Les groupes fonctionnels sont un groupe d’atomes avec des propriétés caractéristiques, qui, lorsqu’ils sont liés au squelette carboné d’une molécule, modifient les propriétés de ...

Education

Enseignement

JoVE Core

Cell Biology

Biologie cellulaire

Unit 1

Unité 1

Biochemistry of the Cell

Biochimie de la cellule

KEY TERMS AND CONCEPTS

TERMES ET CONCEPTS CLÉS

Functional Groups

functional groups in organic molecules

Functional groups are the part of an organic molecule that gives it specific chemical behavior. They help explain why compounds with similar carbon skeletons can react in different ways.

In organic chemistry, these groups are often used to classify compounds. A functional group can change the properties of a molecule and affect how it behaves in a reaction.

Knowing functional groups helps students recognize patterns in organic compounds. It also makes it easier to compare molecules that share the same group but have different sizes or structures.

Functional Groups in Organic Molecules

the periodic table and organismal elements

the-periodic-table-and-organismal-elements

Elements in the Human Body and Periodic Table

Elements are the smallest units of matter that cannot be broken down further by chemical processes. Scientists know 118 elements, but not all of them occur naturally. Only a small number are essential for life, and living matter depends mostly on carbon, nitrogen, hydrogen, and oxygen. The periodic table organizes elements by their physical and chemical properties. Each square shows the element name, chemical symbol, atomic number, and atomic weight. The atomic number is the number of protons...

functional groups

Functional groups are the part of an organic molecule that gives it specific chemical behavior. They help explain why compounds with similar carbon skeletons can react in different ways. In organic chemistry, these groups are often used to classify compounds. A functional group can change the properties of a molecule and affect how it behaves in a reaction. Knowing functional groups helps students recognize patterns in organic compounds. It also makes it easier to compare molecules that share...

types of chemical bonds

Chemical Bonds and How Atoms Join

Chemical bonds hold atoms together and help explain how different substances form. In chemistry, the main bond types are ionic bonds, covalent bonds, and metallic bonds. Ionic bonds form when electrons move from one atom to another. Covalent bonds form when atoms share electrons. Metallic bonds occur in metals, where electrons are held in a shared arrangement that gives metals their characteristic behavior. Understanding these bond types helps students compare how atoms connect in different...

noncovalent attractions in biomolecules

Biomolecule Interactions Without Covalent Bonds

Biomolecules often stay together through noncovalent attractions instead of covalent bonds. These weaker interactions help molecules recognize each other and form structures needed for life. The main noncovalent attractions are hydrogen bonds, electrostatic interactions, van der Waals forces, and hydrophobic interactions. Each one works in a different way, but all of them can influence how biomolecules fold, bind, and behave in cells. Hydrogen bonds form when a hydrogen atom is attracted to...

polymers

Polymer Chains and Their Properties

Polymers are large molecules made from repeating units called monomers. These long chains can form many common materials. Their structure helps explain why different polymers can behave in different ways. Polymers can be built in more than one way. Some form by addition polymerization, where monomers join together directly. Others form by condensation polymerization, which releases a small molecule as the chain grows. The type of polymer affects its properties and uses. Some polymers are...

what are lipids?

Lipids in Cells: Membranes, Energy, and Signals

Lipids are important cell molecules that act as membrane parts, energy stores, and signaling molecules. They are a diverse group of hydrocarbons, which are compounds made of carbon and hydrogen atoms. The carbon-carbon and carbon-hydrogen bonds are nonpolar, so lipids have an overall nonpolar character. Lipids are also hydrophobic, or “water-hating.” They do not form hydrogen bonds with water, so they are nearly insoluble in water. They are, however, soluble in organic solvents such as...

structure of lipids

How Lipid Molecules Are Built

Lipid molecules are built from hydrocarbon chains and a few key structural parts. Their shape helps explain why they behave differently from many other biological molecules. In high school biology, this structure is often linked to how lipids store energy and help form cell membranes. Some lipids are made from fatty acids joined to other small molecules. Triglycerides contain glycerol and three fatty acids, while phospholipids contain glycerol, two fatty acids, and a phosphate group. These...

chemistry of carbohydrates

Carbohydrate Structure and Bonding

Carbohydrates are built from sugar units and the bonds that link them. Their chemistry explains how simple sugars join to form larger molecules. It also helps show why carbohydrates have different structures and functions. The video focuses on the main sugar types found in carbohydrates. These include monosaccharides, disaccharides, and polysaccharides. Monosaccharides are single sugar units. Disaccharides contain two sugar units, while polysaccharides are long chains of many sugar units. The...

nucleic acids

DNA and RNA in Cells

DNA and RNA are nucleic acids that help store and use genetic information in cells. They are key molecules in biology and are often studied together because they work as a pair in living systems. Nucleic acids are built from repeating units called nucleotides. Each nucleotide has a sugar, a phosphate group, and a nitrogenous base. The order of these bases carries the genetic code. There are two main nucleic acids: DNA, or deoxyribonucleic acid, and RNA, or ribonucleic acid. DNA usually stores...

protein and protein structures

How Protein Shape Determines Function

Proteins are essential molecules in living things, and their shape affects how they work. Protein structure is described at several levels, including primary, secondary, tertiary, and quaternary structure. These levels help explain how a protein is built and how its final form supports its job. Primary structure is the sequence of amino acids in a protein. Secondary structure forms when parts of the chain fold into regular patterns. Tertiary structure is the overall three-dimensional shape of...

ph regulation in cells

Cell pH and Organelle Balance

Cell pH and organelle balance are essential for normal cell function. pH affects protein shape and activity, the charge on cell membranes, and many metabolic reactions inside the cell. Cells also use the proton motive force, which is the energy stored in a proton gradient, to make ATP, the cell’s main energy molecule. The cytosol, or fluid inside the cell, is usually slightly more acidic than the fluid outside the cell. Even so, cells must stop the cytosol from becoming too acidic. They use...

chemistry of the cell

Cell Chemistry: Water, Ions, and Molecules

Cell chemistry explains the substances that make cells work. Water is the main component of cells, and it supports the chemical reactions that keep life going. Cells also contain organic molecules, which are carbon-based compounds, and inorganic ions, which are charged particles needed for cell function. Organic molecules in cells include carbohydrates, lipids, proteins, and nucleic acids. These molecules have different roles, but together they build cell structures, store energy, and carry...

key terms and concepts

Learn how functional groups shape the behavior and properties of organic molecules, and how they help classify compounds in high school chemistry.

Functional Groups in Organic Molecules | JoVE K12

cell biology

JoVE Core Biologie cellulaire illustre les processus cellulaires complexes dans des leçons vidéos complètes mais faciles à comprendre. Cette collection se concentre sur les composants et fonctions essentiels de la cellule ; cela inclut les organelles et les membranes ainsi que le transport et le métabolisme énergétique cellulaire. Elle est complétée par nos vidéos de scientifiques à l'action qui démontrent l'application de la biologie cellulaire dans des expériences concrètes.

Functional Groups in Organic Molecules

Description

Transcript

Tags