Chimie 3ᵉ
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Les molécules du vivant
Glucides, lipides, protéines : structures carbonées essentielles
Approfondissement Ce chapitre va au-delà du programme officiel de 3ᵉ : utile pour aller plus loin ou anticiper.
À propos de cette page
Ces exercices corrigés sur « Les molécules du vivant » en troisième permettent de s'entraîner et de vérifier ses acquis en chimie. Ils suivent le programme officiel de troisième et sont classés par difficulté (facile, moyen, difficile). Au programme : Le vivant, une chimie du carbone, Les glucides : du glucose à l'amidon, Les lipides : acides gras et triglycérides, Les protéines : des chaînes d'acides aminés. Écris ta réponse puis clique sur « Vérifier » : la correction est immédiate et tolère majuscules, espaces et ponctuation. Cet entraînement aide à mémoriser les méthodes, repérer ses erreurs et gagner en confiance avant un contrôle. Exercices gratuits proposés par un professeur particulier à Marseille pour réviser chimie en troisième.
Entraîne-toi par niveau. Écris ta réponse puis clique sur « Vérifier » (ou tape Entrée). La correction tolère majuscules, espaces et ponctuation.
Facile
Ex. 1 — À quelle famille ?Réponds « glucide », « lipide » ou « protéine ».
Le fructose des fruits :
C₆H₁₂O₆, isomère du glucose.Le beurre :
Triglycérides à acides gras saturés, solides à 20 °C.L'hémoglobine du sang :
Chaîne d'acides aminés qui transporte le dioxygène.L'amidon des pâtes :
Polymère de glucose, sucre « lent ».L'acide oléique de l'huile d'olive :
Acide gras insaturé à 18 carbones.L'amylase de la salive, qui digère l'amidon :
Toutes les enzymes sont des protéines.Voir le corrigé
- glucide — C₆H₁₂O₆, isomère du glucose.
- lipide — Triglycérides à acides gras saturés, solides à 20 °C.
- protéine — Chaîne d'acides aminés qui transporte le dioxygène.
- glucide — Polymère de glucose, sucre « lent ».
- lipide — Acide gras insaturé à 18 carbones.
- protéine — Toutes les enzymes sont des protéines.
Ex. 2 — Formules et atomesRéponds par un nombre ou une formule (par exemple C6H12O6).
Nombre total d'atomes dans une molécule de glucose C₆H₁₂O₆ :
6 + 12 + 6 = 24.Formule brute du saccharose, formé de deux C₆H₁₂O₆ qui perdent une molécule d'eau :
12 C ; 24 − 2 = 22 H ; 12 − 1 = 11 O.Quel élément chimique trouve-t-on dans les protéines mais pas dans le glucose ni les huiles ?
Le groupe amine –NH₂ de chaque acide aminé.Nombre d'atomes d'oxygène dans la glycine C₂H₅NO₂ :
Les deux oxygènes du groupe –COOH.Nombre de groupes –OH que porte le glycérol C₃H₈O₃ :
Un par carbone : c'est là que s'accrochent les trois acides gras.Combien d'atomes de carbone possède l'acide palmitique C₁₆H₃₂O₂ ?
Une chaîne de 15 carbones plus celui du –COOH.Voir le corrigé
- 24 — 6 + 12 + 6 = 24.
- C12H22O11 — 12 C ; 24 − 2 = 22 H ; 12 − 1 = 11 O.
- azote — Le groupe amine –NH₂ de chaque acide aminé.
- 2 — Les deux oxygènes du groupe –COOH.
- 3 — Un par carbone : c'est là que s'accrochent les trois acides gras.
- 16 — Une chaîne de 15 carbones plus celui du –COOH.
Moyen
Ex. 3 — Les tests d'identificationDonne le nutriment détecté, ou le résultat attendu.
Eau iodée sur une rondelle de pomme de terre : couleur bleu-noir. Nutriment :
Test caractéristique de l'amidon.Liqueur de Fehling chauffée avec du jus de raisin : précipité rouge brique. Nutriment :
Le raisin est riche en glucose (et fructose).Une frite laisse une tache translucide sur une serviette en papier. Nutriment :
L'huile de cuisson ; une tache d'eau, elle, disparaît en séchant.Réactif du biuret sur du blanc d'œuf : coloration violette. Nutriment :
L'ovalbumine, protéine du blanc d'œuf.Liqueur de Fehling chauffée avec de l'eau sucrée au sucre de table : résultat positif ou négatif ?
Le saccharose ne réagit pas ; il faut d'abord le couper en glucose et fructose.Eau iodée sur du miel : résultat positif ou négatif ?
Le miel contient du glucose et du fructose, pas d'amidon.Voir le corrigé
- amidon — Test caractéristique de l'amidon.
- glucose — Le raisin est riche en glucose (et fructose).
- lipides — L'huile de cuisson ; une tache d'eau, elle, disparaît en séchant.
- protéines — L'ovalbumine, protéine du blanc d'œuf.
- négatif — Le saccharose ne réagit pas ; il faut d'abord le couper en glucose et fructose.
- négatif — Le miel contient du glucose et du fructose, pas d'amidon.
Ex. 4 — Compter l'énergieGlucides et protéines : 17 kJ/g ; lipides : 38 kJ/g ; 1 kcal = 4,18 kJ. Réponds par un nombre, arrondi à l'unité (au dixième pour la dernière question).
Énergie apportée par 20 g de glucides, en kJ :
20 × 17 = 340 kJ.Énergie apportée par 10 g de lipides, en kJ :
10 × 38 = 380 kJ : plus que 20 g de glucides.Une portion contient 30 g de glucides, 5 g de lipides et 4 g de protéines. Énergie totale, en kJ :
30 × 17 + 5 × 38 + 4 × 17 = 510 + 190 + 68 = 768 kJ.Convertis en kcal l'énergie totale de la portion trouvée à la question 3 : kcal
768 ÷ 4,18 ≈ 183,7, soit environ 184 kcal. Erreur à éviter : multiplier par 4,18 au lieu de diviser.Quel pourcentage de l'énergie de la portion de la question 3 vient des lipides ? %
5 × 38 = 190 kJ ; 190 ÷ 768 ≈ 0,247, soit environ 25 %.Une cuillère d'huile (10 g) contre une cuillère de sucre (10 g) : combien de fois plus d'énergie pour l'huile ?
38 ÷ 17 ≈ 2,2.Voir le corrigé
- 340 — 20 × 17 = 340 kJ.
- 380 — 10 × 38 = 380 kJ : plus que 20 g de glucides.
- 768 — 30 × 17 + 5 × 38 + 4 × 17 = 510 + 190 + 68 = 768 kJ.
- 184 — 768 ÷ 4,18 ≈ 183,7, soit environ 184 kcal. Erreur à éviter : multiplier par 4,18 au lieu de diviser.
- 25 — 5 × 38 = 190 kJ ; 190 ÷ 768 ≈ 0,247, soit environ 25 %.
- 2,2 — 38 ÷ 17 ≈ 2,2.
Difficile
Ex. 5 — Équations du vivantComplète le coefficient manquant ou écris l'équation.
Respiration : C₆H₁₂O₆ + O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O
O : 6 + 12 = 18 = 12 + 6.Photosynthèse : 6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + O₂
L'inverse exact de la respiration, avec l'énergie lumineuse.Hydrolyse du saccharose : C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → C₆H₁₂O₆
Une molécule de glucose et une de fructose, même formule brute.Fermentation alcoolique du glucose par les levures : C₆H₁₂O₆ → 2 C₂H₆O + CO₂
C : 6 = 4 + 2 ; H : 12 = 12 ; O : 6 = 2 + 4. C'est ce qui fait lever le pain et pétiller le cidre.Liaison peptidique : glycine C₂H₅NO₂ + glycine C₂H₅NO₂ → dipeptide + H₂O. Formule brute du dipeptide :
On additionne puis on retire H₂O : C₄H₁₀N₂O₄ − H₂O = C₄H₈N₂O₃.Formation d'un triglycéride : glycérol + 3 acides gras → triglycéride + H₂O
Une molécule d'eau éliminée par acide gras accroché.Voir le corrigé
- 6 — O : 6 + 12 = 18 = 12 + 6.
- 6 — L'inverse exact de la respiration, avec l'énergie lumineuse.
- 2 — Une molécule de glucose et une de fructose, même formule brute.
- 2 — C : 6 = 4 + 2 ; H : 12 = 12 ; O : 6 = 2 + 4. C'est ce qui fait lever le pain et pétiller le cidre.
- C4H8N2O3 — On additionne puis on retire H₂O : C₄H₁₀N₂O₄ − H₂O = C₄H₈N₂O₃.
- 3 — Une molécule d'eau éliminée par acide gras accroché.
Ex. 6 — RaisonnerRéponds en une ou deux phrases.
Glucose et fructose ont la même formule brute mais le fructose est plus sucré. Comment appelle-t-on ces deux molécules et pourquoi diffèrent-elles ?
Ce sont des isomères : mêmes atomes, mais enchaînés différemment, donc des propriétés différentes (goût, réaction avec la liqueur de Fehling…).Même formule brute ne veut pas dire même molécule.Pourquoi une vinaigrette se sépare-t-elle en deux couches, l'huile au-dessus ?
Les lipides, longues chaînes carbonées sans groupe –OH, ne se mélangent pas à l'eau (hydrophobes) et sont moins denses (0,92 kg/L) : l'huile flotte sur le vinaigre.La moutarde sert d'émulsifiant pour retarder la séparation.Pourquoi l'homme ne tire-t-il aucune énergie de la cellulose de la salade, alors qu'elle est faite de glucose comme l'amidon ?
Nos enzymes ne savent pas couper les liaisons entre glucoses de la cellulose, différentes de celles de l'amidon : elle traverse le tube digestif intacte (fibres). Les ruminants y parviennent grâce aux bactéries de leur panse.L'énergie n'est disponible que si la digestion libère le glucose.Explique pourquoi le sportif d'endurance mange des pâtes la veille d'une course, et non un plat très gras.
L'amidon des pâtes est digéré en glucose, stocké dans les muscles et le foie sous forme de glycogène, réserve rapidement mobilisable pendant l'effort ; les lipides, plus lents à digérer et à utiliser, alourdissent la digestion.Glucides = énergie disponible vite ; lipides = réserve lente.Voir le corrigé
- Réponse libre — exemple : Ce sont des isomères : mêmes atomes, mais enchaînés différemment, donc des propriétés différentes (goût, réaction avec la liqueur de Fehling…). — Même formule brute ne veut pas dire même molécule.
- Réponse libre — exemple : Les lipides, longues chaînes carbonées sans groupe –OH, ne se mélangent pas à l'eau (hydrophobes) et sont moins denses (0,92 kg/L) : l'huile flotte sur le vinaigre. — La moutarde sert d'émulsifiant pour retarder la séparation.
- Réponse libre — exemple : Nos enzymes ne savent pas couper les liaisons entre glucoses de la cellulose, différentes de celles de l'amidon : elle traverse le tube digestif intacte (fibres). Les ruminants y parviennent grâce aux bactéries de leur panse. — L'énergie n'est disponible que si la digestion libère le glucose.
- Réponse libre — exemple : L'amidon des pâtes est digéré en glucose, stocké dans les muscles et le foie sous forme de glycogène, réserve rapidement mobilisable pendant l'effort ; les lipides, plus lents à digérer et à utiliser, alourdissent la digestion. — Glucides = énergie disponible vite ; lipides = réserve lente.
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