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Aussi différents que chaque organisme vivant puisse sembler être en surface, toute la vie est composée essentiellement des mêmes molécules au cœur. Ces molécules sont formées par la manière dont le carbone, l'hydrogène, l'oxygène et d'autres éléments se lient ensemble. L'hydrogène, qui est le même élément qui compose les nuages de gaz et les grandes étoiles, joue également un rôle important dans la composition de la vie.
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Définition
L'hydrogène est l'élément le plus simple et le plus abondant de l'univers entier. Selon l'astrophysicien David Palmer, environ 75% de la matière élémentaire connue est composée d'hydrogène. Le noyau d'un atome d'hydrogène est constitué d'un seul proton, qui est une particule chargée positivement. Un électron tourne autour de l'extérieur du noyau. Les neutrons, qui peuvent être trouvés dans tous les autres éléments, n'existent pas sous la forme la plus courante d'hydrogène.
Obligations élémentaires
Dans les organismes vivants, le carbone et l'hydrogène sont des partenaires faciles. L'élément carbone a deux couches en orbite, appelées coquilles, entourant son noyau. L'enveloppe extérieure contient quatre électrons. Ces quatre électrons peuvent former des liaisons covalentes séparées avec d'autres éléments, ce qui signifie qu'ils se lient ensemble en partageant des électrons. L'hydrogène n'a qu'un électron à partager, donc il ne peut se lier qu'une seule fois, mais jusqu'à quatre atomes d'hydrogène peuvent se lier à un atome de carbone. Cependant, l'hydrogène a des propriétés uniques. Parfois, il partage inégalement les électrons avec un atome électronégatif, tel que l'oxygène ou l'azote. Lorsque cela se produit, l'hydrogène développe une légère charge positive qui attire d'autres particules chargées négativement. Parce que les contraires s'attirent, ils se lient ensemble sans partager d'électrons. C'est ce qu'on appelle une liaison hydrogène. Ils sont faibles mais utiles dans les organismes vivants pour former des connexions courtes et faciles.
Molécules organiques
La manière dont le carbone se lie à l'hydrogène, ainsi qu'à d'autres éléments, tels que l'oxygène et le phosphore, s'appelle une molécule organique, qui est une molécule fondamentale qui constitue toute la vie. Le carbone est finalement la pierre angulaire de la vie car ses motifs de liaison créent des structures complexes qui se plient, se courbent, s'enchaînent ou forment des anneaux. Les atomes de carbone et d'hydrogène sont si répandus dans les organismes vivants qu'il existe des molécules appelées hydrocarbures qui sont composées presque entièrement de carbone et d'hydrogène.
Macromolécules
Les structures organiques complexes forment de grandes macromolécules, telles que les hydrates de carbone, les lipides, les protéines et les acides nucléiques, composées de milliers d'atomes sous la forme de petites unités liées entre elles. Pensez à la double hélice sinueuse de l'ADN. Cette molécule est composée de deux brins torsadés liés entre eux par des liaisons hydrogène.Lorsque l'ADN doit se dérouler pour pouvoir être lu, les liaisons hydrogène faibles sont rompues. Cependant, dans les hydrates de carbone, les atomes d'hydrogène agissent comme des substituts. Une fois l'hydrogène éliminé, deux sucres se lient et forment de longues chaînes répétitives d'une unité fortement liée. Cela vaut également pour de nombreux lipides gras et protéines.
Signification
En plus d'agir comme un élément structurel important, l'hydrogène joue un rôle dans presque toutes les fonctions physiologiques des organismes vivants en raison de son utilité et de son abondance. Dans la tâche de la digestion, l'hydrogène se lie au chlore pour former de l'acide chlorhydrique, qui dégrade les graisses et les protéines dans l'estomac. Dans la tâche de la respiration aérobie, le mouvement des atomes d'hydrogène flottant librement aide à stimuler la production d'énergie; Ceci est similaire à la façon dont une pompe à eau peut créer un potentiel énergétique capable de fonctionner. À côté du carbone, il n'y a probablement aucun autre élément utilisé aussi souvent et pour autant de fonctions importantes.
