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La Bioélectronique
Les acides aminés sont les briques électriques du corps
Les briques élémentaires de la vie sont électriques.
Dans un milieu acqueux, la proximité d'atomes, divers et variés, autour d'atomes de carbone finit immanquablement, au cours du temps, par constituer un acide aminé.
Voici le résultat des différences d'électronégativité des atomes en milieu acqueux (ionisation) et de la polyvalence extrême de l'atome de carbone.
L'expérience menée par Stanley Miller en 1953 est particulièrement édifiante.
experience Miller couleur
Il a reproduit en éprouvette l'atmosphère primitif présumé de la terre. Du Méthane, de l'Ammoniac, quelques traces de micro éléments rentrants dans la composition de la croute terrestre, du dioxyde de carbone et de la vapeur d'eau. Avec simulation de gaz de volcans et d'orages par décharges électriques.
experience Miller 2  experience Miller 2
A priori, une expérience futile et puérile qui n'avait pas plus de chance de réussir que celle de mélanger, du sang, de la terre et du sperme pour créer la vie. Et pourtant....
A la surprise générale Miller recueillit, au bout de quelques jours, une culture d'acides aminés au fond de son éprouvette.
Ces acides aminés entrent aussi dans la composition des nucléotides, des quatres bases élémentaires de l'ADN ....
experience Miller 4
Par la suite, l'étude approfondie des météorites et fragments de comêtes révèlent de façon irréfutable, la présence d'acides aminés dans les matières extraterrestres.
L'acide aminé est donc le maillon déterminant entre le minéral et l'organique, entre l'inerte et la vie, l'entité organique la plus petite et la plus simple de la vie.
Les 20 acides aminés + 2 spéciaux
Parmis plusieurs centaines de combinaisons d'acides aminés, le corps humain est capable d'en métaboliser 22 , dont deux servent uniquement de terminaison de chaine.
22 acides aminés Pt  catégories acides aminés
Certains sont à dominante acide (Asp, Glu) et négatif ou Basique (Lys, Arg, His) et positif ou neutre. D'autres sont hydrophobes ou aromatiques.
 
Structure des acides aminés
Chacun des 20 acides aminés se structure autour d'atomes de carbone dont la polyvalence laisse de multiples combinaisons possibles. Ils constituent la base organique de toutes vies. Une particularité notable dotent les acides aminés de deux terminaisons, formant ainsi, un bipôle de polarités différentes. Ces deux terminaisons sont constituées d'un groupe AMINE et d'un groupe CARBOXYLE.
acide capte proton
En milieu acide le groupe amine (NH2) s'ionise en captant un proton (H+) et devient donc positif
alcalin perd protonEn milieu alcalin le groupe carboxyle (COOH) s'ionise en perdant un proton (H+) et devient donc négatif
bioelectronique proteines peptides dipoles electriques Pt
Les acides aminés sont des dipôles électriques
Chaque acide aminé constitue un dipôle électrique dont les terminaisons peuvent être ionisées. En effet, au contact de l'eau des transformations s'opèrent sur les terminaisons comme la carboxylation et la désamination. L'association de plusieurs dipôles se recompose en un nouveau dipôle, à la manière d'un aimant qui a toujours deux pôles de signes opposés, quelque soit le nombre de fois qu'il sera fracturé ou multiplié.
Au fur et à mesure des associations, les acides aminés peuvent former de longues chaines qui sont les bases de la construction des peptides (petites proteines).

Agencement électrique des peptides en lire plus pour en savoir davantage

 
L'acidité, un paramètre bioélectronique de l'acide aminé
Les acides aminés sont par essence, amphotères, c'est à dire qu'ils peuvent être, au grès, acides, neutres ou alcalins. Le niveau d'acidité du terrain influe grandement sur la nature électrique de la plupart des acides aminés. Chacun est caractérisé par son point de neutralité acido-basique (Zwitterion). Ce point marque aussi l'équilibre de charge électrique, appelé pHi (pH isoélectriquement). A ce pH particulier la charge électrique globale de l'acide aminé est neutre car le groupe amine est exactement à l'équilibre de charge avec celle du groupe carboxyle.

Les 22 acides aminés sont identifiés par leur niveau de charge électrique en fonction du taux d'acidité. cette identification est représentée par les courbes de titrage.

Les courbes de titrage:
Détermine la charge électrique de l'acide aminé en fonction de son acidité (pH) en lire plus pour en savoir davantage

acide aminé équilibre pHi pt acides aminés zone pH
Ce sont les proportions d'ions H+ et d'ions OH- qui fixe la valeur du pH.
Le pH évolue en fonction du taux de protons d'hydrogène (H+), un alcalin est une accumulation ions H+ (protonisation), une base est une diminution d'ions H+ (déprotonisation).
Suivant son degré d'acidité, un acide aminé change son aspect ionique et ses extrémités se polarisent électriquement d'une polarité à l'autre. De cette manière un acide aminé peut adopter 3 états ioniques différents suivant le basculement d'un coté ou de l'autre du pHi (pH isoélectrique de neutralité), point d'équilibre qui marque le pH7 neutre.
Voir toutes les courbes de titrage  en lire plus pour en savoir davantage
 
C'est le pH qui détermine la polarité de l'acide aminé.
acide aminé acidité
 
Lorsque le pH est inférieur au pHi, c'est à dire acide, l'acide aminé devient cation, à l'inverse lorsque le pH est supérieur au pHi, donc alcalin, l'acide aminé devient anion.
acide aminé acidité
 
 
Agencement des acides aminés en peptides
Les acides aminés s'accrochent entre eux électriquement par leurs groupes amine et carboxyle, ceux-ci s'ionisent à un pH donné et provoquent une liaison peptidique, dite liaison NH.
Les liaisons peptidiques et peptides  en lire plus pour en savoir davantage
peptides et 20 acides aminés
 
Vue en 3D
A voir l'excellent site : library molecules 3D