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La polymérisation, c’est quoi ?

Oui, ces billets n’engagent que moi : voir le blog de Hervé This : http://www.agroparistech.fr/1-A-propos
- de-ce-blog.html->http://www.agroparistech.fr/1-A-propos-de-ce-blog.html]
Mais j’invite tous ceux qui veulent faire mieux (ce qui est mieux que faire seulement bien) à m’aider, en me proposant des améliorations : icmg[at]agroparistech.fr

Nous avons tous entendu parler de "polymérisation", mais nous ne savons pas tout ce que cela signifie : "polymérisation", "polymère", de quoi s’agit-il ?

Pour ces questions, disons tout d’abord qu’il y a des définitions internationales, que voici :
Polymer : A substance composed of macromolecules.
Et
Macromolecule : A molecule of high relative molecular mass, the structure of which essentially comprises the multiple repetition of units derived, actually or conceptually, from molecules of low relative molecular mass.
Notes :
In many cases, especially for synthetic polymers, a molecule can be regarded as having a high relative molecular mass if the addition or removal of one or a few of the units has a negligible effect on the molecular properties. This statement fails in the case of certain macromolecules for which the properties may be critically dependent on fine details of the molecular structure.
If a part or the whole of the molecule has a high relative molecular mass and essentially comprises the multiple repetition of units derived, actually or conceptually, from molecules of low relative molecular mass , it may be described as either macromolecular or polymeric, or by polymer used adjectivally.

Source :
PAC, 1996, 68, 2287. (Glossary of basic terms in polymer science (IUPAC Recommendations 1996)) on page 2289

Mais :
1. c’est en anglais, ce qui rebute certains
2. il faut expliquer pour ceux qui ne sont pas chimistes.

Je propose donc de partir des végétaux, qui sont des "usines de synthèse moléculaire" : les racines absorbent l’eau et des minéraux ; cette "sève brute" monte vers les feuilles, en raison de la "capillarité" et de l’évaporation (contrôlée) de l’eau par les feuilles ; et, dans les feuilles, avec l’énergie du soleil et le dioxyde de carbone de l’atmosphère, les plantes synthétisent des composés variés, parmi lesquels sucres et acides aminés sont prépondérants.

Pour les sucres, les trois principaux que les plantes synthétisent sont le glucose et fructose et le saccharose.

Pour le saccharose, on le connaît : c’est le sucre de table.
Le glucose, lui, peut également se présenter sous la forme d’une poudre blanche, mais sa saveur et beaucoup moins sucrée ; elle est seulement douce, avec de la longueur en bouche. C’est ce que les chimistes nomme une "petite molécule", parce qu’effectivement les molécule de glucose contiennent moins d’une centaine d’atomes.
Et le fructose est un sucre bien plus sucré (deux fois et demie environ) que le saccharose.

Dans les plantes, ces trois sucres sont dans la sève, dissous dans l’eau de la sève, et il y a donc le risque que la pluie les lessivent.

L’évolution biologique a résolu la question en dotant les plantes d’enzymes (des molécules de protéines particulières, qui sont comme des ouvriers), qui assemblent les molécules de glucose les unes autres pour former des chaînes, faites de centaines ou des milliers de ces petit maillons que sont alors des morceaux de glucose, ce que les chimistes nomment des "résidus de glucose".

Dans les plantes, ces chaînes, linéaires donc (cela signifie : comme des fils) sont nommées des molécules d’amylose, et elles sont des constituants essentiels de l’amidon.

Disons le différemment : les grains d’amidon (de la farine, par exemple) sont des assemblages de molécules d’amylose, et aussi de molécules d’amylopectine, qui sont également des enchaînement de molécules de glucose, mais cette fois avec des ramifications, comme des arbres minuscules.

Amylose et amylopectine sont des "polymères", car leurs molécules sont des assemblages de nombreux motifs répétés, de ce "monomère" qu’est le glucose.

Et il faut ajouter qu’il existe aussi des polymères qui s’assemblent dans les trois directions de l’espace, comme des espèces de toiles d’araignée. Par exemple, quand les protéines d’un blanc d’oeuf coagulent, elles forment un réseau à trois dimensions, et c’est un polymère.

Enfin, on terminera en signalant qu’à côté des polymères naturels, il y a des polymères de synthèse, tel le nylon que les chimistes ont appris à fabriquer au début du 20e siècle.

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