5. Les macromolécules biologiques
Tous les êtres vivants sont constitués de cellules, d'une seule, comme chez les bactéries ou les algues primitives ; ou de plusieurs, environ 1015, comme chez les mammifères. Il est généralement admis que tous les êtres vivants dérivent d'un système protocellulaire, apparu sur la Terre il y a environ 3,5 milliards d'années. Ce germe s'est reproduit et les descendants ont évolué. Aujourd'hui, il existe deux grands types de cellules, la cellule eucaryote, qui possède un noyau, et la cellule procaryote, qui n'en possède pas. Ces cellules présentent beaucoup d'autres différences, comme la taille, l'organisation, la complexité, etc., mais se ressemblent par la nature des substances chimiques qu'elles contiennent et par leurs quantités relatives (cf. tableau). Le constituant principal des cellules est l'eau. En plus des ions inorganiques, les autres constituants, tous formés d'un squelette carboné, peuvent être divisés en deux grands groupes en fonction de leur masse molaire. Le premier groupe comprend des molécules de faible masse molaire inférieure à 2 000 grammes par mole (limite arbitraire). Ce sont essentiellement les sucres, les acides gras, les acides aminés, les nucléotides et tous les précurseurs et intermédiaires du métabolisme – au total, près de 750 espèces différentes. Le second groupe comprend les molécules de grande masse molaire appelées macromolécules ou biopolymères. Les biopolymères (de l'ordre de 2 000 espèces différentes dans une bactérie) sont les protéines, les acides nucléiques et les polysaccharides, formés par l'union de motifs élémentaires ou monomères que sont les acides aminés, les nucléotides et les sucres, respectivement. Les lipides et les phospholipides ne sont pas des macromolécules, bien qu'ils puissent s'associer et former de très grosses particules. Dans une macromolécule, les monomères (identiques ou différents) sont liés entre eux par des liaisons covalentes (interactions fortes), alors que l'association des phospholipides et des lipides résultent d'inte […]
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