8. Une vie primitive cellulaire
Pendant des décennies, les chimistes se sont évertués a reconstituer en laboratoire les molécules indispensables au fonctionnement d'une cellule contemporaine : les enzymes, les lipides et les acides aminés.
• Les enzymes
Dans une cellule contemporaine, la copie de l'information contenue dans l'ADN est assurée par des protéines chimiquement actives, les enzymes. Celles-ci peuvent être comparées à des mots constitués à partir de vingt lettres différentes, les acides aminés. Les « mots » des enzymes contiennent en moyenne près de deux cents lettres. Les vingt acides α-aminés utilisés par les enzymes, de type NH2-CHR-COOH, comportent une fonction amine NH2 et une fonction acide carboxylique COOH séparées par un seul atome de carbone. Ils diffèrent par la nature du substituant R. Celui-ci porte quelquefois une fonction chimiquement active, siège d'une activité catalytique. Les acides ω-aminés, ayant plusieurs atomes de carbone entre les fonctions amine et acide carboxylique, et les acides aminés disubstitués n'entrent pas dans la composition des enzymes. De plus, celles-ci n'utilisent que les énantiomères L des acides α-aminés.
Une enzyme résulte de l'assemblage d'acides α-aminés par élimination d'une molécule d'eau entre deux acides aminés dans un milieu essentiellement aqueux (phénomène de condensation). La chaîne ainsi formée adopte des conformations rigides (hélices α et feuillets β), elles-mêmes asymétriques, qui jouent un rôle essentiel dans les fonctions de catalyse.
Les acides aminés peuvent être synthétisés en laboratoire dans des conditions simples en utilisant diverses sources d'énergie, comme le rayonnement ultraviolet, les rayons X, la chaleur ou les décharges électriques. Des acides aminés ont également été observés dans certaines météorites et micrométéorites carbonées : on y trouve des acides α-aminés protéiques ainsi que des acides aminés non protéiques (acides ω-aminés et acides aminés disubstitués).
La chimie des peptides offre toute une panoplie d'agents d'activation qui permettent de condenser les acides aminés dans les solvants organiques. Dans l'eau, le nombre d […]
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