Les mécanismes réactionnels en chimie organique (et en biochimie) 195
Dans tous les mécanismes dont il a été question jusqu'ici, les
électrons qui intervenaient lors de la formation ou de la rupture
de liaisons chimiques se déplaçaient par paires. Quelques autres
réactions existent cependant, lesquelles sont caractérisées par un
mécanisme où interviennent cette fois des électrons célibataires.
Il s'agit de réactions radicalaires qui impliquent souvent l'intervention d'oxygène. Tous ces mécanismes réactionnels se retrouvent
dans le monde du vivant. Chacune des réactions biochimiques
intracellulaires peut être interprétée selon l'un ou l'autre de ces
schémas mécanistiques. Ceci permet de mieux comprendre les
voies métaboliques des organismes vivants, qu'il s'agisse d'anabolisme ou de catabolisme. Quoi qu'il en soit, des différences importantes existent. En chimie organique, des molécules relativement
simples sont mises en contact avec des réactifs assez agressifs et
ce, dans des conditions souvent drastiques. Lors du métabolisme,
les réactions se déroulent dans des conditions douces, au pH physiologique et à la température ordinaire. En outre, les réactifs sont
diversifiés. Il s'agit, tantôt de petites molécules mais, parfois aussi,
d'énormes composés qu'il est malaisé de transformer chimiquement. Ces difficultés sont heureusement surmontées grâce à l'intervention de catalyseurs enzymatiques, spécifiques et puissants, qui
assistent et contrôlent parfaitement les mécanismes concernés.
Ouvrages de référence
Bugg, T. (1997), An Introduction ta Enzyme Chemistry, Blackwell Science,
London. (Un ouvrage classique, facile à lire, présentant clairement les
mécanismes de la biochimie enzymatique.)
Fersht, A. (1985), Enzyme Structure and Mechanism, 2e édition, Freeman,
Oxford. (Une description fonctionnelle et détaillée des mécanismes enzymatiques avec une insistance particulière sur les aspects pratiques.)
·
Vo et D. et Voet J.G. (2005), Biochimie, 2e édition, De Boeck, Bruxelles.
Questions d'auto-évaluation
Question 11.8 (a) Que signifie le terme «site réactionnel »?
(b) Repérer, parmi les molécules reprises dans les
exemples (1) à (3) ci-après, les sites réactionnels
assimilables à des acides ou à des bases de Lewis.
(1) Butanone, CH 3 CH2COCH 3
(2) 2-Aminopropane, CH 3 CH(NH2)CH 3
(3) Éthanoate de méthyle, CH 3 COOCH 3
Question 11.9 Un des mécanismes, respectivement, de substitution
nucléophile et d'élimination peut se dérouler selon un
processus concerté. Choisir, dans ce chapitre, un exemple approprié pour illustrer un tel concept mécanistique.
Question 11.10 «Lors des réactions intracellulaires, une élimination
aboutissant à la formation d'une double liaison car'f
Dans tous les mécanismes dont il a été question jusqu'ici, les
électrons qui intervenaient lors de la formation ou de la rupture
de liaisons chimiques se déplaçaient par paires. Quelques autres
réactions existent cependant, lesquelles sont caractérisées par un
mécanisme où interviennent cette fois des électrons célibataires.
Il s'agit de réactions radicalaires qui impliquent souvent l'intervention d'oxygène. Tous ces mécanismes réactionnels se retrouvent
dans le monde du vivant. Chacune des réactions biochimiques
intracellulaires peut être interprétée selon l'un ou l'autre de ces
schémas mécanistiques. Ceci permet de mieux comprendre les
voies métaboliques des organismes vivants, qu'il s'agisse d'anabolisme ou de catabolisme. Quoi qu'il en soit, des différences importantes existent. En chimie organique, des molécules relativement
simples sont mises en contact avec des réactifs assez agressifs et
ce, dans des conditions souvent drastiques. Lors du métabolisme,
les réactions se déroulent dans des conditions douces, au pH physiologique et à la température ordinaire. En outre, les réactifs sont
diversifiés. Il s'agit, tantôt de petites molécules mais, parfois aussi,
d'énormes composés qu'il est malaisé de transformer chimiquement. Ces difficultés sont heureusement surmontées grâce à l'intervention de catalyseurs enzymatiques, spécifiques et puissants, qui
assistent et contrôlent parfaitement les mécanismes concernés.
Ouvrages de référence
Bugg, T. (1997), An Introduction ta Enzyme Chemistry, Blackwell Science,
London. (Un ouvrage classique, facile à lire, présentant clairement les
mécanismes de la biochimie enzymatique.)
Fersht, A. (1985), Enzyme Structure and Mechanism, 2e édition, Freeman,
Oxford. (Une description fonctionnelle et détaillée des mécanismes enzymatiques avec une insistance particulière sur les aspects pratiques.)
·
Vo et D. et Voet J.G. (2005), Biochimie, 2e édition, De Boeck, Bruxelles.
Questions d'auto-évaluation
Question 11.8 (a) Que signifie le terme «site réactionnel »?
(b) Repérer, parmi les molécules reprises dans les
exemples (1) à (3) ci-après, les sites réactionnels
assimilables à des acides ou à des bases de Lewis.
(1) Butanone, CH 3 CH2COCH 3
(2) 2-Aminopropane, CH 3 CH(NH2)CH 3
(3) Éthanoate de méthyle, CH 3 COOCH 3
Question 11.9 Un des mécanismes, respectivement, de substitution
nucléophile et d'élimination peut se dérouler selon un
processus concerté. Choisir, dans ce chapitre, un exemple approprié pour illustrer un tel concept mécanistique.
Question 11.10 «Lors des réactions intracellulaires, une élimination
aboutissant à la formation d'une double liaison car'f