2 : Les fondements chimiques de la vie
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Les éléments de diverses combinaisons comprennent toute la matière, y compris les êtres vivants. Certains des éléments les plus abondants des organismes vivants sont le carbone, l'hydrogène, l'azote, l'oxygène, le soufre et le phosphore. Ils forment les acides nucléiques, les protéines, les glucides et les lipides qui sont les composants fondamentaux de la matière vivante. Les biologistes doivent comprendre ces éléments constitutifs importants et les structures uniques des atomes qui composent les molécules, qui permettent la formation de cellules, de tissus, de systèmes organiques et d'organismes entiers.
- 2.0 : Prélude aux fondements chimiques de la vie
- Tous les processus biologiques suivent les lois de la physique et de la chimie. Pour comprendre le fonctionnement des systèmes biologiques, il est donc important de comprendre la physique et la chimie sous-jacentes. Par exemple, le flux sanguin dans le système circulatoire suit les lois de la physique qui régulent les modes d'écoulement des fluides. La décomposition des grosses molécules complexes des aliments en molécules plus petites est une série de réactions chimiques qui suivent les lois chimiques.
- 2.1 : Les atomes, les isotopes, les ions et les molécules : les éléments constitutifs
- À son niveau le plus fondamental, la vie est faite de matière. La matière est toute substance qui occupe l'espace et a une masse. Les éléments sont des formes uniques de matière dotées de propriétés chimiques et physiques spécifiques qui ne peuvent pas être décomposées en substances plus petites par des réactions chimiques ordinaires. Il existe 118 éléments, mais seuls 92 sont naturels. Les éléments restants sont synthétisés en laboratoire et sont instables.
- 2.2 : Eau
- La polarité de la molécule d'eau et la liaison hydrogène qui en résulte font de l'eau une substance unique aux propriétés spéciales étroitement liées aux processus de la vie. La vie a évolué à l'origine dans un environnement aqueux, et la majeure partie de la chimie cellulaire et du métabolisme d'un organisme se produit à l'intérieur du contenu aqueux du cytoplasme de la cellule. La compréhension des caractéristiques de l'eau permet de comprendre son importance pour le maintien de la vie.
- 2.3 : Carbone
- Les cellules sont constituées de nombreuses molécules complexes appelées macromolécules, telles que des protéines, des acides nucléiques (ARN et ADN), des glucides et des lipides. Les macromolécules sont un sous-ensemble de molécules organiques (tout liquide, solide ou gaz contenant du carbone) qui sont particulièrement importantes pour la vie. Le composant fondamental de toutes ces macromolécules est le carbone.
Vignette : Molécules d'acides gras avec des configurations cis et trans. (CC BY 4.0/modifié par rapport à l'original ; OpenStax).