Souvent, certaines parties distinctes d'une molécule jouent un rôle exceptionnel dans sa réactivité caractéristique. Ces parties réactives, appelées groupes fonctionnels, ont des propriétés chimiques distinctes, indépendamment du reste de la molécule à laquelle elles sont attachées. Par conséquent, le même groupe fonctionnel réagira de manière similaire en tant que partie de différents composés.
Nous allons ici aborder brièvement certains des groupes fonctionnels les plus pertinents en biologie.
Hydrocarbyles
Les hydrocarbyles sont des groupes qui ne contiennent que des atomes d'hydrogène et de carbone dans diverses compositions et structures, dont différents types sont représentés ici. Les atomes de carbone des alkyles sont reliés par des liaisons simples, tandis que les alcényles ont des liaisons doubles et les alcynyles des liaisons triples. Les groupes phényle sont des dérivés du benzène avec leur structure typique de cycle aromatique - des cycles planaires de six atomes de carbone avec trois doubles liaisons. Par convention, la lettre R représente une autre partie d'un composé.
Groupes oxygénés simples
L'oxygène est un élément important de nombreux types de groupes fonctionnels. Les groupes oxygénés simples ne contiennent toutefois qu'un seul oxygène, lié par des liaisons simples. Il s'agit notamment des groupes hydroxyle, qui caractérisent les alcools, ainsi que des éthers qui contiennent un atome d'oxygène flanqué de parties contenant du carbone, symbolisées par R et R'.
Groupes carbonyles
Les groupes carbonyles sont des groupes plus complexes contenant de l'oxygène qui incluent en plus directement du carbone. Les groupes illustrés ici contiennent une double liaison entre l'oxygène et le carbone. Les groupes carboxyle définissent la vaste et importante classe des acides carboxyliques, que nous rencontrerons plusieurs fois à partir de maintenant. Très souvent, les groupes carboxyle sont représentés sous la forme abrégée de "COOH".
Groupes azotés
Les groupes contenant de l'azote sont soit constitués uniquement d'azote et potentiellement d'hydrogène, comme dans les amines, soit contiennent en plus du carbone et/ou de l'oxygène, comme dans les amides. Bien qu'il existe de nombreuses autres variantes biologiquement pertinentes, nous nous concentrons ici sur les groupes les plus courants. Les groupes amino présentent un intérêt particulier car ils font partie, avec les groupes carboxyle, des acides aminés.
Groupes phosphorés
Le groupe contenant du phosphore le plus important en biologie est le groupe phosphate, qui peut faire partie d'une liaison phosphodiester. Vous rencontrerez les groupes phosphate principalement dans les acides nucléiques, mais aussi comme modification dans d'autres composés biologiquement importants. Ils font également partie intégrante des phospholipides, qui constituent les membranes cellulaires. Enfin, les groupes phosphates sont très importants dans le transfert d'énergie, notamment via l'adénosine triphosphate (ATP).
Groupes soufrés
Les groupes soufrés importants comprennent les groupes thiol, les sulfures et les disulfures, qui peuvent être formés par la liaison de deux groupes thiol. Ces derniers sont importants pour les structures protéiques, sur lesquelles nous reviendrons plus en détail dans les sections suivantes.
La section suivante traite toutefois de l'une des molécules les plus importantes en biologie - une petite molécule simple qui est une condition préalable décisive pour la vie elle-même.
