U.F.R. BIOMEDICALE PCEM 1 Médecine René Descartes III les associations intermoléculaires Structure de l'hémoglobine 1 Document Médecine

U.F.R. BIOMEDICALE PCEM 1 Médecine René Descartes III les associations intermoléculaires Structure de l'hémoglobine 1 Document Médecine René Descartes - Toute utilisation nécessite l'autorisation des auteurs. III les associations intermoléculaires I. Interactions et énergies mises en jeu I.1. Interactions électrostatiques I.1a. Interaction charge - charge I.1b. Interaction charge - dipôle I.1c. Interaction dipôle - dipôle I.2. Interactions d'induction I.2a. Interaction charge - dipôle induit I.2b Interaction dipôle induit - dipôle induit (attraction de London) I.3. Interactions de van der Waals II. Liaison hydrogène II.1. Cas de l'eau II.2. Cas des molécules organiques III. Interactions entre solvant et soluté III.1. Classification des solvants III.2. Interaction entre l'eau, les composés ioniques ou ionisables et les ions III.2a. Ionisation des molécules III.2b. Solvatation des ions III.2c. Dissociation des composés ioniques III.2d. Dissolution d'un composé ionique III.3. Interactions entre eau et molécules organiques III.3a. Effet hydrophobe III.3b. Formation de micelles, de monocouches et bicouches 2 Document Médecine René Descartes - Toute utilisation nécessite l'autorisation des auteurs. LIAISONS COVALENTES Protéines O O R' H H N H 2N N H Structure primaire : HR OH O H R" Structure secondaire, tertiaire et quaternaire : Interactions non-covalentes (faibles ? rH) 3 Document Médecine René Descartes - Toute utilisation nécessite l'autorisation des auteurs. I. Interactions et énergies mises en jeu Rappel sur les ordres de grandeur ?lH (C-C, C-H) ? - 400 kJ.mol-1 ?lH (S-S) ? - 200 kJ.mol-1 Agitation thermique à 298 K : W = 3/2 RT = + 3,8 kJ.mol-1 (rotation d'une molécule diatomique) Interactions à grandes distances sans recouvrement d'OA ni d'OM = interactions « faibles » 4 Document Médecine René Descartes - Toute utilisation nécessite l'autorisation des auteurs. I.1 - Interactions électrostatiques I.1a. Interaction charge - charge 1 q1q2 W= 4?? 0 ? d x q1 distance entre les 2 charges d x q2 H Permitivité relative du milieu = Cte diélectrique H H Benzène 2,3 H ?(vide) = 1 ? apo laire Constante diélectrique du solvant Permitivité du vide H H O C H3C Ethanol CH3 CH3CH2OH 20,7 24,3 O Eau H H 78,5 pola ire Acétone 5 Document Médecine René Descartes - Toute utilisation nécessite l'autorisation des auteurs. Ex. : une protéine globulaire O H H H O O H O H O ? = 78,5 O d = 0,5 nm => W = - 3,75 kJ.mol-1 H H H O O O H H O H H H H O O H H H H O H H H H H3N H H H CO2 CO2 O O NH3 O H H O H O H O O H H H O H H H O H2O solvant (Même ordre de grandeur que l'agitation thermique 3/2 RT = 3,8 kJ.mol-1) O H O H O H O O H H H H O H O O H H H O H O H H O H H H H H H H H H H H H H H H H H O H H O O H H H H H H O O ? =2 H O H H H H H O H O H O O H H H H milieu apolaire d = 0,3 nm => W = - 230 kJ.mol-1 0,5 -140 ( pont salin) 6 Document Médecine René Descartes - Toute utilisation nécessite l'autorisation des auteurs. I.1b. Interaction charge - dipôle (-) te x q µ2 W=-C ? d2 x q1 O R C O d = 0,3 nm, ? = 2 => W = -19 kJ.mol-1 ? = 78,5 +? d -? x µ2 H H N R' µ = 1,2 D => W = - 0,5 kJ.mol-1 : négligeable devant 3,8 kJ.mol-1) Rmq : pour un dipôle libre de tourner : W est en 1/d4 => très faible 7 Document Médecine René Descartes - Toute utilisation nécessite l'autorisation des auteurs. I.1c. Interaction dipôle - dipôle W = - Cte d µ1 µ2 ?d x µ1 3 x µ2 R" H N H H N O R' d = 0,3 nm, ? = 2 => W = -10 ? = 78,5 => W = - 0,25 kJ.mol-1 : négligeable devant 3,8 kJ.mol-1) kJ.mol-1 R Rmq : pour un dipôle libre de tourner : W est en 1/d6 => très faible 8 Document Médecine René Descartes - Toute utilisation nécessite l'autorisation des auteurs. I.2 - Interactions d'induction ?(-) A ?(+) charge A A dipôle permanent A dipôle instantanné µind = ? . E dipôle induit : polarisabilité champ électrique ?' = ? x 106/4??0 (cm3 x 1024) H2O 1,48 F- 1,0 Na+ 0,15<...