Acide aminé
Tous les organismes vivants, des bactéries aux hommes, sont formés par les mêmes composants de base : acides aminés, acides gras [, alcools] et bases azotées.
On parle en tous d’environ 50 “petites” molécules de moins de 100 atomes de
carbone (C), hydrogène (H), oxygène (O), azote (N), soufre (S) et d’autres
éléments en quantités plus faibles. La composition en structures plus grandes (protéines, glucides, acides nucléiques et lipides...) est à la base des différences entre les organismes, d’un point de vue chimique.
C2O2NH5
En effet, l’élément indispensable dans toutes ces molécules est le carbone. C’est pour ça qu'on dit que la vie sur Terre est basée sur la chimie du carbone.
Ce n’est pas par hasard. Il y a deux raisons, relativement simples.
Structure électronique du carbone
ADN
Atome de carbone
La structure électronique des atomes de carbone permet de former de longues chaînes d’atomes, des chaînes de carbone qui se lient aux autres atomes d'hydrogène, oxygène, azote... Évidemment, plus la chaîne d’atomes est longue plus d'informations peuvent être transmises. Comme on l’a vu dans la section précédente, la transmission de l'information est un élément essentiel à la naissance de la vie.
L'abondance des atomes de carbone
Tableau des éléments
Le carbone n’est pas le seul élément avec une telle structure électronique. Le silicium (Si) et le germanium (Ge) ont la même structure électronique et, donc, la même capacité des atomes de carbone de former de longues chaines. Mais le silicium (et Ge, Sn...) dans l’Univers a une abondance au moins 10 fois plus faible que le carbone et, en plus, il est piégé dans les roches (donc, pas facile de l’utiliser pour former des molécules !).
Molécule d'eau
Méduse
Une autre caractéristique de la vie sur Terre est la présence d’eau. En effet, toutes les formes vivantes (sur Terre) sont formées en majorité d’eau. Par exemple, la bactérie Escherichia coli, qui se trouve en grande quantité dans l’intestin des animaux à sang chaud, contient 70% d’eau. Le corps d’une méduse est fait de 94–98% d’eau. Les plantes contiennent jusqu’à 90% d’eau et le corps humain contient 60–70% d’eau. Evidemment, toutes les formes vivantes (sur Terre) ont besoin de l’eau. Il y a également des raisons précises à cela.
En premier lieu, les molécules d’eau facilitent ou permettent les réactions chimiques qui forment les grosses molécules. Elles constituent un catalyseur formidable. En second lieu, l’eau permet par hydrolyse de l’ATP (Adénosine Tri-Phosphate) de fournir l’énergie aux organismes vivants.
