Biomolécule

Définition

Les biomolécules sont les molécules organiques les plus essentielles, impliquées dans la maintenance et les processus métaboliques des organismes vivants. Ces molécules non vivantes sont les véritables fantassins de la bataille pour la subsistance de la vie. Elles vont des petites molécules telles que les métabolites et les hormones aux grosses macromolécules comme les protéines, les acides nucléiques, les glucides, les lipides, etc.

Représentation 3D d'une biomolécule, de la myoglobine :

Une biomolécule de myoglobine avec une représentation en 3D est une molécule organique.

Explications

En biochimie, une biomolécule, ou une molécule biologique, est une molécule des êtres vivants. Les six éléments chimiques (bioéléments) les plus abondants dans les organismes vivants sont le carbone, l'hydrogène, l'oxygène, l'azote, le phosphore et le soufre. Tous sont des biomolécules sous formes de glucides, de lipides, de protéines, d'acides (aminés et nucléiques) et de neurotransmetteurs.

L'un des faits les plus ahurissants est que tous les êtres vivants sont essentiellement composés d'atomes et de molécules non vivantes. En chimie, les recherches cherchent à en savoir plus sur ces molécules que l'on nomme biomolécule. Nos corps sont constitués de plusieurs de ces biomolécules complexes telles que les protéines, les glucides, etc.

Les six éléments fondamentaux sont les principaux composants des biomolécules, le plus souvent des macromolécules naturelles, parce que :

• ils permettent la formation de liaisons covalentes entre eux, le partage des électrons, en raison de leur faible différence d'électronégativité. Ces liens sont de force à former des liaisons très stables est directement proportionnelles à la masse des atomes ensembles;
• ils autorisent les atomes de carbone à former un squelette tridimensionnel (-CCC-) pour former des composés avec des nombres variables de carbones;
• ils permettent la formation de liaisons multiples (doubles et triples) entre C et C, C et O, C et N. Les liaisons sont linéaires, ramifiées, cycliques, hétérocycliques, etc.;
• ils offrent la possibilité que quelques éléments d'une grande variété entrent dans des groupes fonctionnels (alcools, aldéhydes, cétones, acides, amines, acides aminés, etc.) avec des propriétés chimiques et physiques différentes.

En fonction de la nature chimique, les molécules biologiques sont :

• des biomolécules inorganiques : elles sont des molécules indispensables aux êtres vivants mais avec un statut de corps inerte, bien qu'elles soient essentielles à la vie telles que l'eau (la biomolécule inorganique la plus abondante), les gaz (oxygène, etc.) et des sels inorganiques : des anions tels que le phosphate, le bicarbonate et des cations tels que l'ammonium;
• les biomolécules organiques (à processus biologique immédiat) : elles sont synthétisées (par biosynthèse) principalement par les êtres vivants et ont une structure à base de carbone. Elles se composent principalement de carbone, d'hydrogène et d'oxygène, et sont souvent présentes en association avec de l'azote, du phosphore et du soufre; parfois, d'autres éléments sont incorporés, mais dans une bien moindre mesure. Les biomolécules organiques peuvent être regroupées en cinq grands types : les glucides ou hydrates de carbone, les lipides, les protéines, les acides nucléiques, les vitamines.

Les biomolécules qui sont des constituants essentiels dans les processus métaboliques de la vie des êtres vivants (les métabolites mentionnés ci-dessus) sont appelés des métabolites primaires. Ces métabolites ont une large distribution taxonomique.

Les métabolites primaires sont par excellence : le glucose, le ribose, le fructose, l'acide pyruvique, le glycéraldéhyde, l'acide acétique (estérifié par un coenzyme acétyle A), l'acide oxaloacétique, l'acide malique, l'acide 2-oxoglutarique, l'acide palmitique, l'acide stéarique, l'acide oléique, l'urobilinogène, le pyrophosphate d'isopentényle, les 20 acides aminés des protéines, les bases puriques, les bases pyrimidiques et les vitamines B.

Il existe des composés organiques à partir des métabolites primaires, qui ont des fonctions complémentaires vitales, telles que la communication avec des neurotransmetteurs, la protection contre les rayonnements, la congélation, l'attaque des agents pathogènes ou des parasites. Ces composés sont appelés des métabolites secondaires.

Les principaux métabolites secondaires comprennent : les polycétides et des métabolites secondaires d'acides gras, les terpènes, les métabolites secondaires d'acide shikimique, les acides aminés non protéiques, les antibiotiques peptides, les glycosides cyanogènes et les glucosinolates, l'acide citrique de certains métabolites secondaires, les cyclitols, les alcaloïdes.

L'étude des biomolécules, des métabolites et des protéomes, est appelée la protoémique.

Voir aussi une exomolécule.

En rapport avec "biomolécule"

• exomolécule

  

  Une exomolécule complexante est un ligand, un exoligand qui est une molécule organique excrétée par les micro-organismes et ayant des propriétés...

• macromolécule

  

  Une macromolécule est une molécule contenant un très grand nombre d'atomes, comme une protéine, un acide nucléique ou un polymère synthétique.

• molécule

  

  Une molécule est un groupe d'atomes solidement liés entre eux pour former le plus petit échantillon d'un corps pur (élément simple ou composé).

• molécule de signal

  

  Une molécule de signal (signalisation cellulaire) est une molécule extracellulaire, de nature biochimique variée, qui donne une information à une cellule...