Les molécules de base en biologie
La suiprenante variété des substances naturelles repose paradoxalement sur un nombre
limité de matériaux de base que l’on retrouve dans tous les règnes de la nature. Par
exemple, l’essentiel de la biomasse est constitué à partir de deux formes cycliques du glucose. Les protéines sont formées par les enchaînements d’une douzaine d’acides aminés,
eux-mêmes appartenant à une famille de vingt-trois composants. Les bases aminées qui
sont utilisées pour bâtir l’ARN et l’ADN sont au nombre de cinq. Nous entamons dans
cette fiche un rapide inventaire des briques élémentaires sur lesquelles repose l’ensemble
des structures du monde vivant.
P
Fiche 200
P
Fiches 5 2-53
1. Les acides aminés
Au total vingt-trois aminoacides sont utilisés par le vivant. Une quinzaine d’entre eux
sont les constituants les plus fréquents des protéines. Les liaisons peptidiques sont formées par élimination de H2O entre deux aminoacides. Ce type de condensation peut
aller de quelques unités (oligopeptide), à plusieurs milliers dans certaines protéines.
A quelques très rares exceptions près, tous les aminoacides composant la matière
vivante ont la configuration L (figure).
Leurs enchaînements sont également appelés peptides ou polypeptides selon leurs
tailles. Les enzymes sont des polypeptides comportant parfois plusieurs centaines
d ’acides aminés liés par des liaisons peptidiques.
Ч
N H
R , y
” I l
O
O H
H
1^2 H
N
C
H
a
élimination de H2O
O
\
44Н
ъ,
V "
^
Il
Il
y
%
H
O H
■a
O
c
O
Ю
t H
O
ГМ
(y)
CT
>C L
O
U
2. Les hydrates de carbone : sucres et dérivés
Les sucres naturels sont des hydrates de carbone, de formule générale C^(H20)^^. Ils sont
formés dans les végétaux par la synthèse chlorophyllienne selon le schéma général :
nCO^ + n H fi
C
+ nO^. La figure suivante montre des exemples de sucres
particulièrement importants. Ils existent sous deux formes :
• Une forme ouverte donnant son nom au composé de base. Elle peut se cycliser aisément en milieu aqueux.
• Des formes cyclisées formées par addition interne. Si le cycle comporte six liaisons,
on l’appelle pyranose, s’il en comporte cinq, on l’appelle furanose, l’un ou l’autre
étant précédé par le rappel du nom du sucre ouvert. La figure suivante montre le glucose en projection de Fischer et ses formes cycliques.
1 50
La suiprenante variété des substances naturelles repose paradoxalement sur un nombre
limité de matériaux de base que l’on retrouve dans tous les règnes de la nature. Par
exemple, l’essentiel de la biomasse est constitué à partir de deux formes cycliques du glucose. Les protéines sont formées par les enchaînements d’une douzaine d’acides aminés,
eux-mêmes appartenant à une famille de vingt-trois composants. Les bases aminées qui
sont utilisées pour bâtir l’ARN et l’ADN sont au nombre de cinq. Nous entamons dans
cette fiche un rapide inventaire des briques élémentaires sur lesquelles repose l’ensemble
des structures du monde vivant.
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Fiches 5 2-53
1. Les acides aminés
Au total vingt-trois aminoacides sont utilisés par le vivant. Une quinzaine d’entre eux
sont les constituants les plus fréquents des protéines. Les liaisons peptidiques sont formées par élimination de H2O entre deux aminoacides. Ce type de condensation peut
aller de quelques unités (oligopeptide), à plusieurs milliers dans certaines protéines.
A quelques très rares exceptions près, tous les aminoacides composant la matière
vivante ont la configuration L (figure).
Leurs enchaînements sont également appelés peptides ou polypeptides selon leurs
tailles. Les enzymes sont des polypeptides comportant parfois plusieurs centaines
d ’acides aminés liés par des liaisons peptidiques.
Ч
N H
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2. Les hydrates de carbone : sucres et dérivés
Les sucres naturels sont des hydrates de carbone, de formule générale C^(H20)^^. Ils sont
formés dans les végétaux par la synthèse chlorophyllienne selon le schéma général :
nCO^ + n H fi
C
+ nO^. La figure suivante montre des exemples de sucres
particulièrement importants. Ils existent sous deux formes :
• Une forme ouverte donnant son nom au composé de base. Elle peut se cycliser aisément en milieu aqueux.
• Des formes cyclisées formées par addition interne. Si le cycle comporte six liaisons,
on l’appelle pyranose, s’il en comporte cinq, on l’appelle furanose, l’un ou l’autre
étant précédé par le rappel du nom du sucre ouvert. La figure suivante montre le glucose en projection de Fischer et ses formes cycliques.
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