conditions abiotiques (voir chapitre 15). Ces molécules sont aussi les premières que les chimistes ont
su fabriquer de toutes pièces (synthèse de l’urée,
en 1828, par W ÖHLER, à partir de NH 3 et de cyanate de plomb). La synthèse des macromolécules,
sous leur forme actuelle et selon les modalités
mises en œuvre par les cellules, pose en revanche
davantage de problèmes :o n ne peut concevoir
leur origine qu’à travers une très longue histoire
encore mal connue (inconnaissable peut-être ?) au
cours de laquelle se sont progressivement mis en
place des mécanismes de polymérisation contrôlée. Les biochimistes savent actuellement synthétiser de telles macromolécules, mais au moyen de
procédés n’ayant rien à voir avec les mécanismes
spécifiquement biologiques.
Pour conclure, on peut dire que si les petites
molécules biologiques peuvent être analysées
comme n’importe quelle autre molécule (y compris synthétique), grâce aux méthodes de la biochimie, les macromolécules devront être étudiées et
interprétées à la lumière d’une hypothèse historique. Celle-ci prévoit qu’elles sont le fruit d’une
très longue évolution au cours de laquelle leurs
interrelations sont devenues de plus en plus
étroites et spécifiques, et grâce à laquelle a pu
s’opérer un ajustement de plus en plus parfait
entre tailles, formes et fonctions biologiques.
8
B IOLOGIE CELLULAIRE
Figure 1.1
Hiérarchie de l’organisation des biomolécules au sein de la matière vivante, depuis les précurseurs minéraux du milieu,
jusqu’aux organites et aux cellules
En raison de leur masse moléculaire relativement élevée, et surtout de leur participation directe à la constitution d’édifices supramoléculaires de grande taille (membranes), certains lipides structuraux doivent être mis à part, bien qu’ils
ne soient pas des macromolécules.
noyau, mitochondries, dictyosomes, plastes...
ribosomes, complexes enzymatiques, membranes, systèmes
contractiles (actine / myosine), chromatine, microtubules, paroi
végétale…
acides nucléiques
protéines
polysaccharides
nucléotides
acides aminés
oses
lipides
ribose, carbamyl- acides
glycéraldéhyde,
acides
phosphate,
α -cétoniques
malate,
gras,
acides organiques
pyruvate
glycérol,
alcools
aminés
Organites
Édifices supramoléculaires
MM : 10
6
– 10
12
Da
Macromolécules
MM : 10
4
– 10
10
Da
Petites molécules organiques :
Éléments constitutifs
MM : 100-750 Da
Intermédiaires métaboliques
MM : 50-250 Da
Précurseurs du milieu :
eau et ions minéraux
MM : 18-44 Da
CELLULE
H 2 O, PO4
2–
, CO 2, NH 4
+
, NO 3
–
…
su fabriquer de toutes pièces (synthèse de l’urée,
en 1828, par W ÖHLER, à partir de NH 3 et de cyanate de plomb). La synthèse des macromolécules,
sous leur forme actuelle et selon les modalités
mises en œuvre par les cellules, pose en revanche
davantage de problèmes :o n ne peut concevoir
leur origine qu’à travers une très longue histoire
encore mal connue (inconnaissable peut-être ?) au
cours de laquelle se sont progressivement mis en
place des mécanismes de polymérisation contrôlée. Les biochimistes savent actuellement synthétiser de telles macromolécules, mais au moyen de
procédés n’ayant rien à voir avec les mécanismes
spécifiquement biologiques.
Pour conclure, on peut dire que si les petites
molécules biologiques peuvent être analysées
comme n’importe quelle autre molécule (y compris synthétique), grâce aux méthodes de la biochimie, les macromolécules devront être étudiées et
interprétées à la lumière d’une hypothèse historique. Celle-ci prévoit qu’elles sont le fruit d’une
très longue évolution au cours de laquelle leurs
interrelations sont devenues de plus en plus
étroites et spécifiques, et grâce à laquelle a pu
s’opérer un ajustement de plus en plus parfait
entre tailles, formes et fonctions biologiques.
8
B IOLOGIE CELLULAIRE
Figure 1.1
Hiérarchie de l’organisation des biomolécules au sein de la matière vivante, depuis les précurseurs minéraux du milieu,
jusqu’aux organites et aux cellules
En raison de leur masse moléculaire relativement élevée, et surtout de leur participation directe à la constitution d’édifices supramoléculaires de grande taille (membranes), certains lipides structuraux doivent être mis à part, bien qu’ils
ne soient pas des macromolécules.
noyau, mitochondries, dictyosomes, plastes...
ribosomes, complexes enzymatiques, membranes, systèmes
contractiles (actine / myosine), chromatine, microtubules, paroi
végétale…
acides nucléiques
protéines
polysaccharides
nucléotides
acides aminés
oses
lipides
ribose, carbamyl- acides
glycéraldéhyde,
acides
phosphate,
α -cétoniques
malate,
gras,
acides organiques
pyruvate
glycérol,
alcools
aminés
Organites
Édifices supramoléculaires
MM : 10
6
– 10
12
Da
Macromolécules
MM : 10
4
– 10
10
Da
Petites molécules organiques :
Éléments constitutifs
MM : 100-750 Da
Intermédiaires métaboliques
MM : 50-250 Da
Précurseurs du milieu :
eau et ions minéraux
MM : 18-44 Da
CELLULE
H 2 O, PO4
2–
, CO 2, NH 4
+
, NO 3
–
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