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Polymères biologiques: protéines, glucides, lipides

Polymères biologiques: protéines, glucides, lipides


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Les polymères biologiques sont de grosses molécules composées de nombreuses petites molécules similaires liées entre elles par une chaîne. Les molécules individuelles plus petites sont appelées monomères. Lorsque de petites molécules organiques sont assemblées, elles peuvent former des molécules géantes ou des polymères. Ces molécules géantes sont également appelées macromolécules. Les polymères naturels sont utilisés pour créer des tissus et d’autres composants dans les organismes vivants.

D'une manière générale, toutes les macromolécules sont produites à partir d'un petit ensemble d'environ 50 monomères. Différentes macromolécules varient en raison de la disposition de ces monomères. En variant la séquence, il est possible de produire une très grande variété de macromolécules. Alors que les polymères sont responsables de "l'unicité" moléculaire d'un organisme, les monomères communs mentionnés ci-dessus sont presque universels.

La variation de la forme des macromolécules est en grande partie responsable de la diversité moléculaire. Une grande partie de la variation qui se produit à la fois dans un organisme et parmi les organismes peut finalement être attribuée aux différences de macromolécules. Les macromolécules peuvent varier d’une cellule à l’autre dans le même organisme, ainsi que d’une espèce à l’autre.

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Biomolécules

BIBLIOTHÈQUE PHOTOGRAPHIQUE DE SCIENCE / MOLEKUUL / Getty Images

Il existe quatre types de base de macromolécules biologiques. Ce sont des glucides, des lipides, des protéines et des acides nucléiques. Ces polymères sont composés de différents monomères et remplissent différentes fonctions.

  • Les glucides - molécules composées de monomères de sucre. Ils sont nécessaires au stockage de l'énergie. Les glucides sont également appelés saccharides et leurs monomères sont appelés monosaccharides. Le glucose est un monosaccharide important qui est décomposé pendant la respiration cellulaire pour être utilisé comme source d'énergie. L'amidon est un exemple de polysaccharide (de nombreux saccharides liés entre eux) et est une forme de glucose stocké dans les plantes.
  • Lipides - les molécules insolubles dans l'eau qui peuvent être classées comme matières grasses, phospholipides, cires et stéroïdes. Les acides gras sont des monomères lipidiques constitués d'une chaîne hydrocarbonée avec un groupe carboxyle lié à l'extrémité. Les acides gras forment des polymères complexes tels que les triglycérides, les phospholipides et les cires. Les stéroïdes ne sont pas considérés comme de vrais polymères lipidiques car leurs molécules ne forment pas une chaîne d’acides gras. Au lieu de cela, les stéroïdes sont composés de quatre structures en forme de cycle de carbone fondu. Les lipides aident à stocker l’énergie, à amortir et à protéger les organes, à isoler le corps et à former les membranes cellulaires.
  • Protéines - des biomolécules capables de former des structures complexes. Les protéines sont composées de monomères d’acides aminés et remplissent une grande variété de fonctions, notamment le transport des molécules et le mouvement musculaire. Le collagène, l'hémoglobine, les anticorps et les enzymes sont des exemples de protéines.
  • Acides nucléiques - des molécules constituées de monomères nucléotidiques liés ensemble pour former des chaînes polynucléotidiques. L'ADN et l'ARN sont des exemples d'acides nucléiques. Ces molécules contiennent des instructions pour la synthèse des protéines et permettent aux organismes de transférer des informations génétiques d’une génération à l’autre.
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Assemblage et désassemblage des polymères

BIBLIOTHEQUE DE PHOTOS MAURIZIO DE ANGELIS / SCIENCE / Getty Images

Bien qu'il existe des variations entre les types de polymères biologiques trouvés dans différents organismes, les mécanismes chimiques pour les assembler et les désassembler sont largement les mêmes d'un organisme à l'autre. Les monomères sont généralement liés entre eux par un processus appelé synthèse de déshydratation, tandis que les polymères sont désassemblés par un processus appelé hydrolyse. Ces deux réactions chimiques impliquent de l'eau. Dans la synthèse par déshydratation, des liaisons sont formées, liant des monomères tout en perdant des molécules d’eau. Lors de l'hydrolyse, l'eau interagit avec un polymère, ce qui provoque la rupture des liaisons liant les monomères.

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Polymères synthétiques

MirageC / Getty Images

Contrairement aux polymères naturels, que l'on trouve dans la nature, les polymères synthétiques sont fabriqués par l'homme. Ils sont dérivés de l'huile de pétrole et comprennent des produits tels que le nylon, les caoutchoucs synthétiques, le polyester, le téflon, le polyéthylène et l'époxy. Les polymères synthétiques ont de nombreuses utilisations et sont largement utilisés dans les produits ménagers. Ces produits comprennent des bouteilles, des tuyaux, des récipients en plastique, des fils isolés, des vêtements, des jouets et des casseroles antiadhésives.



Commentaires:

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