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19PYSCSPO3 EXERCICE I : DU SUCRE DANS UNE COMÈTE ARTIFICIELLE (8 POINTS) Les scientifiques s’interrogent depuis longtemps sur l’origine des molécules biologiques. Selon certains, la Terre aurait été « ensemencée » par des comètes ou astéroïdes contenant les briques de base nécessaires à leur construction. Et effectivement, plusieurs acides aminés
19PYSCSPO3 EXERCICE I : DU SUCRE DANS UNE COMÈTE ARTIFICIELLE (8 POINTS) Les scientifiques s’interrogent depuis longtemps sur l’origine des molécules biologiques. Selon certains, la Terre aurait été « ensemencée » par des comètes ou astéroïdes contenant les briques de base nécessaires à leur construction. Et effectivement, plusieurs acides aminés et bases azotées ont déjà été trouvés dans des météorites, mais pas le ribose, molécule-clé du vivant. Cependant, en simulant l’évolution de la glace interstellaire composant les comètes, des équipes de recherche françaises ont réussi à former du ribose, étape importante pour comprendre les origines de la vie. Dans un premier temps, une « comète artificielle » a été produite à l’Institut d’Astrophysique Spatiale : les astrophysiciens ont simulé en laboratoire la formation de grains de poussières enrobés de glace, la matière première des comètes. Ce matériau a été irradié par des UV, comme dans les nébuleuses où se forment ces grains. Puis, l’échantillon a été porté à température ambiante, comme lorsque les comètes s’approchent du Soleil. Sa composition a ensuite été analysée à l’Institut de chimie de Nice. Plusieurs sucres ont été détectés, parmi lesquels le ribose. D'après le communiqué de presse du CNRS - 7 avril 2016 1. La molécule de ribose 1.1. Recopier la représentation de la molécule de ribose donnée ci-contre en entourant les groupes caractéristiques. Nommer les fonctions correspondantes. 1.2. Repérer sur la molécule de ribose le ou les atomes de carbone asymétrique(s) par un astérisque. Justifier. Page 2 sur 11 19PYSCSPO3 1.3. Deux stéréoisomères de la molécule de ribose sont représentés ci-dessous. Reconnaître s’il s’agit de molécules identiques, énantiomères ou diastéréoisomères. Justifier. Représentation (a) Représentation (b) 1.4. Le ribose est assez soluble dans l'eau. Proposer une explication. 2. Synthèse de la molécule de ribose 2.1. En quoi la détection de ribose dans une comète artificielle apporte-t-elle un argument supplémentaire à la théorie des comètes comme source de molécules organiques qui ont rendu possible la vie sur Terre ? Le ribose est synthétisé dans la comète artificielle par une réaction de formose en cinq étapes. Les deux premières étapes sont : Étape 1 : Étape 2 : Page 3 sur 11 19PYSCSPO3 2.2. Quel est le nom du formaldéhyde en nomenclature officielle ? 2.3. Justifier le nom en nomenclature officielle de la molécule de glycéraldéhyde : 2,3-dihydroxypropanal. 2.4. On peut suivre l’avancement de l’étape 2 par spectroscopie infrarouge (IR) ou résonance magnétique nucléaire (RMN) du