Objectif d’apprentissage
- Identifier les quatre classes principales de macromolécules biologiques macromolécules
Points clés
- Les macromolécules biologiques sont des composants cellulaires importants et remplissent un large éventail de fonctions nécessaires à la survie et à la croissance des organismes vivants.
- Les quatre grandes classes de macromolécules biologiques sont les glucides, les lipides, les protéines et les acides nucléiques.
Termes
- polymèreMolécule relativement grande constituée d’une chaîne ou d’un réseau de nombreux monomères identiques ou similaires chimiquement liés les uns aux autres.
- monomèreMolécule relativement petite qui peut former des liaisons covalentes avec d’autres molécules de ce type pour former un polymère.
Les nutriments sont les molécules dont les organismes vivants ont besoin pour leur survie et leur croissance mais que les animaux et les plantes ne peuvent pas synthétiser eux-mêmes. Les animaux obtiennent des nutriments en consommant des aliments, tandis que les plantes tirent les nutriments du sol.
De nombreux nutriments essentiels sont des macromolécules biologiques. Le terme « macromolécule » a été inventé dans les années 1920 par le lauréat du prix Nobel Hermann Staudinger. Staudinger a été le premier à proposer que de nombreuses grandes molécules biologiques sont construites par la liaison covalente de molécules biologiques plus petites.
Les macromolécules biologiques jouent un rôle essentiel dans la structure et la fonction des cellules. La plupart des macromolécules biologiques (mais pas toutes) sont des polymères, c’est-à-dire toutes les molécules construites par la liaison de nombreuses molécules plus petites, appelées monomères. En général, tous les monomères d’un polymère sont les mêmes, ou du moins très semblables les uns aux autres, et sont liés encore et encore pour former la macromolécule plus grande. Ces monomères simples peuvent être liés dans de nombreuses combinaisons différentes pour produire des polymères biologiques complexes, tout comme quelques types de blocs Lego peuvent construire n’importe quoi, d’une maison à une voiture.
On peut trouver des exemples de ces monomères et polymères dans le sucre que vous pouvez mettre dans votre café ou votre thé. Le sucre de table ordinaire est le disaccharide saccharose (un polymère), qui est composé des monosaccharides fructose et glucose (qui sont des monomères). Si nous devions enchaîner de nombreux monomères de glucides, nous pourrions obtenir un polysaccharide comme l’amidon. Les préfixes « mono- » (un), « di- » (deux) et « poly- » (plusieurs) vous indiquent combien de monomères sont présents. (beaucoup) vous indiqueront combien de monomères ont été réunis dans une molécule.
Les macromolécules biologiques contiennent toutes du carbone sous forme de cycle ou de chaîne, ce qui signifie qu’elles sont classées comme molécules organiques. Elles contiennent généralement aussi de l’hydrogène et de l’oxygène, ainsi que de l’azote et des éléments mineurs supplémentaires.
Quatre classes de macromolécules biologiques
Il existe quatre grandes classes de macromolécules biologiques :
- glucides
- lipides
- protéines
- acides nucléiques
Chacun de ces types de macromolécules remplit un large éventail de fonctions importantes au sein de la cellule ; une cellule ne peut pas remplir son rôle dans le corps sans de nombreux types différents de ces molécules cruciales. En combinaison, ces macromolécules biologiques constituent la majorité de la masse sèche d’une cellule. (Les molécules d’eau constituent la majorité de la masse totale d’une cellule.) Toutes les molécules à l’intérieur et à l’extérieur des cellules sont situées dans un environnement à base d’eau (c’est-à-dire aqueux), et toutes les réactions des systèmes biologiques se produisent dans ce même environnement.