Concernant certaines liaisons chimiques dans les apports nutritifs

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TABLEAU de MENDELEÏEV (classification périodique des éléments)

(Réf. publications antérieures)

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[Cet article vous paraîtra un peu théorique, mais il s'agit d'une simple mise au point pour éclairer (espérons-le) quelques notions de base auxquels nous faisons parfois allusion et qui touchent aux oxydations (pas toujours recommandables) des farines alimentaires et autres processus internes de la digestion, aussi bien chez les animaux que chez les humains]

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     Récemment, un lecteur faisait une très judicieuse remarque concernant l'appréciation d'une "double" liaison chimique (qui, entre autres, peut s'oxyder ...rendant l'élément moins disponible) lorsqu'on n'a pas beaucoup de notions en chimie.

     En d'autres termes, comment apprécier ce type particulier de liaison par rapport à d'autres, plus basiques, qui unissent les atomes pour former des molécules, notamment dans les aliments ?

     Pour mieux comprendre le sujet, il y a de très bons sites sur internet qui vous fournissent d'excellentes explications (voir en fin d'article). Mais pour une première approche, il est bon de faire quelques rappels:

I. Quels sont les différents types de "chimies" que l'on considère en général ?

     La chimie est d'abord une science qui étudie la matière et ses transformations.

     Elle est répartie en plusieurs catégories qui prennent toutes appui sur de mêmes bases, à savoir l'étude des relations entre atomes ou ions (très petits éléments) qui forment des molécules ou corps qui nous entourent et nous constituent. Parmi les catégories, on note principalement:

  • la chimie inorganique (minérale) qui est celle des composés dont la structure n'est pas carbonée (qui ne renferme pas de carbone);

  • la chimie organique qui est la chimie des composés moléculaires du carbone1;

  • la biochimie (d'application à notre secteur) étant la chimie dans les organismes vivants. C'est l'étude des réactions chimiques qui ont lieu au sein des êtres vivants, notamment au niveau cellulaire (fonctionnement de nos cellules). La complexité des processus chimiques biologiques est contrôlée à travers un système sophistiqué de communication (traitement de l'information cellulaire) et les transferts d'énergie au cours du métabolisme2. Elle ouvre la voie à la compréhension des organismes biologiques dans leur ensemble, aussi bien dans le monde animal que végétal. Elle trouve des applications dans la médecine (maladies), la diététique (aspects nutritionnels), l'agriculture, la botanique et la biotechnologie.

  • la chimie physique incluant des disciplines importantes comme la thermodynamique, la cinétique, la spectroscopie, en s'appuyant parfois sur la mécanique quantique3.

  • la chimie analytique, regroupant l'étude des méthodes d'analyses qualitatives ou quantitatives (chromatographie, spectroscopie, microscopie électronique à balayage) permettant de connaître la composition d'un échantillon donné.

II. Que sont au juste des "liaisons chimiques" ?

     Une liaison chimique est le transfert ou le partage d'un ou plusieurs électrons entre deux atomes. Les atomes s'assemblent en molécule en mettant en commun ou en cédant des électrons. Le but est que la molécule soit plus stable que chaque atome isolé. Ainsi, dans certains cas, des électrons seront cédés d'un atome à un autre afin que chacun des deux atomes atteigne un état stable.

     Dans certains cas, l'attraction réciproque entre des atomes (c'est-à-dire leur liaison) se justifiera par le fait qu'ils sont chargés de signes contraires (+/-). Il peut y avoir des liaisons basées sur la simple attraction électrostatique (forces de Coulomb) ou basée sur le partage d'électron(s) de façon équitable ou pas entre les atomes. Par conséquent, la liaison chimique est cette disposition d'union entre ces ions c'est-à-dire le lien qui permet la mise en commun de deux ou plusieurs atomes qui formeront une molécule équilibrée (exemples: H2O = l'eau; NaCl = le Chlorure de Sodium ou sel de cuisine).

     Il faut toutefois constater que les réactions organiques présentent des caractéristiques qui sont fréquemment distinctes de celles des réactions inorganiques : elles sont généralement lentes et incomplètes (limitées par un équilibre) et peuvent souvent évoluer simultanément dans différentes voies, conduisant ainsi à un mélange de produits de réactions différents (ceci est entre autres commun dans notre système immunitaire).

III. Quels sont les "types" de liaison chimique ?

     Lorsqu'il y a plus de deux éléments intervenant dans la molécule, il peut être difficile de représenter leur liaison (formule de structure). Cette liaison chimique peut revêtir deux aspects contrastés:

  1. Une liaison assurée par l'attraction électrostatique entre ions de signes opposés:
    - liaison ionique, s'il y a une grande différence d'électronégativité4.
     Elle apparaît principalement lorsqu'une molécule est formée d'un métal et d'un non-métal5. Ceux-ci ne peuvent alors plus mettre en commun des électrons et donc la formation d’une liaison "covalente" n’est plus possible, car les électrons ne sont plus partagés mais entièrement captés par l’atome le plus électronégatif6.
     Pour qu’une liaison soit de type ionique (et non de type covalente), il faut une différence d’électronégativité suffisamment grande entre les éléments « liés », au minimum une différence de 2 sur l’échelle de Pauling7.
  1. Une liaison assurée par la mise en commun d'une paire d'électrons liants:
    - liaison covalente, si les électrons sont attirés par la même électronégativité par chacun des atomes.
    - liaison covalente polarisée8, s'il existe une différence d'électronégativité inférieure ou égale à 1,5 (sur l'échelle de Pauling) entre les atomes.

     Une liaison covalente est une liaison chimique dans laquelle 2 atomes se partagent 2 électrons (un électron chacun ou deux électrons venant du même atome) d'une de leurs couches externes afin de former un doublet d'électrons liant les deux atomes. C'est une des forces qui produit l'attraction mutuelle entre atomes.

     La liaison covalente implique généralement le partage équitable d'une seule paire d'électrons, appelé doublet liant. Chaque atome fournissant un électron, la paire d'électrons est délocalisée entre les deux atomes. Le partage de 2 ou 3 paires d'électrons s'appelle respectivement « liaison double » et « liaison triple ».

     La liaison double est représentée graphiquement par deux traits parallèles (=), de 2 atomes échangeant 2 valences dans un composé.

     Dans une liaison covalente, plus le nombre de liaisons augmente, plus cela requiert de l'énergie pour les briser. Le bris d'une liaison covalente est un processus endothermique (qui requiert de l'énergie), tandis que la formation d'une liaison covalente est un processus exothermique (qui libère de l'énergie).

Il faut également préciser que :

(1) Dans des liaisons ioniques, les atomes sont liés par attraction coulombienne non-directionnelle. Au contraire, les liaisons covalente sont fortement directionnelles. En conséquence, les molécules liées par covalence tendent à adopter des formes caractéristiques possédant des angles de liaison spécifiques ...d'où toutes ces représentations en trois dimensions.

(2) Les liaisons entre O (l'oxygène) sont à éviter, car peu stables.

(3) Les liaisons entre O et H (l'hydrogène) se forment très facilement.

(4) Les liaisons entre C (le carbone) se font également très facilement et peuvent être unis de façon simple, double, voire triple. Exemple: chaque atome de carbone peut se lier à ses voisins par 4 liaisons simples, 1 liaison double et deux liaisons simples, ou 1 liaison triple et une liaison simple).

(5) Dans certains cas, la combinaison de deux types de liaison peut être possible. Exemple: liaison ionique et covalente dans la molécule de HNO2 (acide nitreux).

IV. Application à la crevetticulture

     Ainsi, les acides gras mono-insaturés (lipides intéressants ou bonnes graisses) dans les farines alimentaires et les acides gras poly-insaturés dans les crevettes se caractérisent respectivement par une et plusieurs liaisons "doubles". Ces doubles liaisons sont généralement instables et après 2 à 3 semaines de stockage, elles fixent l'oxygène de l'air ambiant (provenant de l'humidité = eau = H2O ; dans le cas des farines) ou de la glace environnante (gambas en congélation) et de leur propre "jus" (gambas). Ces acides gras deviennent alors "saturés" ...et sont par conséquent beaucoup moins intéressants, car ces doubles liaisons ne sont plus aussi facilement disponibles pour le système digestif (plus difficilement "cassable" afin de les utiliser rapidement pour le métabolisme).

     C'est la raison pour laquelle l'industriel ajoute des anti-oxydants pour prévenir la combinaison non souhaitée.

     Toutefois, ces oxydations post-mortem peu intéressantes n'ont pas lieu tant que l'animal est consommé à peine sorti des étangs ...c'est-à-dire à l'état frais !

     Si vous souhaitez tout de même congeler vos gambas vivantes, descendez rapidement à une température de -32°C (arrêt des oxydations) et lorsque vos animaux sont bien durs, remontez à -18°C pour le long terme (par souci d’économie, car l’énergie = argent). Pour que vos gambas retiennent toute leur valeur nutritive, consommez-les dans les 3 mois, car en congélation certaines oxydations trouveront petit-à-petit leur chemin et le produit commencera à perdre son eau (jus). De plus, la chair pourra jaunir et prendre un aspect fibreux ...moins appétissant !

Références:

- https://fr.wikibooks.org/wiki/Chimie_g%C3%A9n%C3%A9rale/Compos%C3%A9s_et_liaisons

- https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/chimie-liaison-covalente-4089/

- https://fr.wikipedia.org/wiki/Portail:Chimie

- http://www.web-sciences.com/documents/premiere/pedo06/peco06.php?imp=1

- https://fr.wiktionary.org/wiki/liaison_simple

- https://www.aclg.be/Create/ChimOrgBasic1_CG

- http://ressources.univ-lemans.fr/AccesLibre/UM/Pedago/chimie/02/gressier/liaisons.pdf

- http://sgbd.ac-poitiers.fr/sosphysique/viewtopic.php?t=1922#p12945

- http://www.md.ucl.ac.be/didac/farm1121/pwp/CHAP3a.pdf

- https://www.lachimie.net/index.php?page=30

- https://webphysique.fr/liaison-ionique/

- https://www.kartable.fr/ressources/physique-chimie/methode/distinguer-une-liaison-polarisee-dune-liaison-apolaire-1/20631

- 25 mots clés de la culture scientifique, Jean Rosmorduc et Dominique l'Elchat, Marabout, 1993

- Cours de technologie sur le traitement des produits de la mer, Department (Faculté) of Fisheries and Allied Aquacultures, Auburn University, USA

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1  Les chaînes carbonées sont représentées graphiquement par une ligne brisée. Chaque extrémité de segment représente un atome de carbone portant autant d'atomes d' hydrogène qu'il est nécessaire pour satisfaire à la règle de l'octet. Les atomes autres que C (carbone) sont représentés de manière explicite ainsi que les atomes d' hydrogène qu'ils portent.

Note: la "règle de l'octet" énonce que les atomes avec un numéro atomique supérieur ou égal à 4 tendent à se combiner de façon à avoir huit électrons dans leur couche de valence (couche électronique externe), ce qui leur donne la même structure électronique qu'un gaz noble (gaz rares dans la dernière colonne du tableau de Mendeleïev).

2  Ensemble des transformations biochimiques qui se produisent au sein de la cellule ou de l'organisme.

3  La mécanique quantique permet de déterminer mathématiquement la forme des orbitales atomiques et l’énergie des électrons qui l’occupent.

4  Cette dernière est la capacité d'un noyau à attirer un électron de valence.

5  D’une manière générale, les éléments des deux premières colonnes du tableau périodique de Mendeleïev (les alcalins et les alcalino-terreux) forment toujours des liaisons de type "ionique" avec ceux de l’avant dernière colonne (les halogènes). En effet, les premières colonnes comportent les éléments les moins électronégatifs, tandis que les dernières (à l’exception des gaz nobles) réunissent les éléments les plus électronégatifs.

6  L'élément le moins électronégatif perd un ou plusieurs électrons et devient donc un ion positif (cation) et l'élément le plus électronégatif reçoit un ou plusieurs électrons et devient donc un ion négatif (anion).

7  Echelle d'électronégativité introduite en 1932 par le Prix ​​Nobel de chimie (1963) Linus Carl Pauling (USA). Cette référence détermine la force avec laquelle un atome peut attirer des électrons d'un autre atome pour former une molécule [le Fluor (F) étant le plus électronégatif, avec une valeur de 3,98 arrondi à 4; le potassium (K) étant le moins électronégatif parmi les éléments les plus utilisés, avec une valeur de 0,82).

8  Liaison dans laquelle un des atomes exerce une attraction plus importante sur la paire d’électrons partagée; par conséquent, la zone dans laquelle ils évoluent est plus proche de ce dernier.

Quelle est le troisième caractère du mot ywbrj ?

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