Nature du vivant/Exercices/La composition chimique des êtres vivants
À Vostok, sous 3 768 mètres de glace, des images satellitales ont révélé l'existence d'un lac d'eau liquide, qui suscite l'intérêt des scientifiques : il pourrait contenir des formes de vie inconnues à ce jour. Les conditions qui y règnent sont extrêmes : froid, infime teneur en nutriments… En 2013, les chercheurs ont prévlevés des échantillons de l’eau du lac, congelée au contact de son plafond de glace.
À partir de l'étude des documents, déterminer la présence ou non de vie dans le lac de Vostok, en déduire la composition chimique des êtres vivants sur Terre.
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Les atomes d'hydrogène ne sont pas représentés. L'analyse chimique de la glace du lac Vostok a révélé la présence de plus de 3 500 molécules différentes, appelées acides nucléiques. Ces molécules sont constituées de 20 000 atomes en moyenne.
| Carbone (C) | Hydrogène (H) | Oxygène (O) | Azote (N) | Phosphore (P) |
|---|---|---|---|---|
| 30 | 37 | 18 | 12 | 3 |
La proposition des différents éléments chimiques a été étudiée sur la matière sèche, c'est-à-dire débarrassée de son eau. Les chiffres indiqués correspondent à des pourcentages en masse.
| Terre | Atmosphère | Calcaire | Salmonelle (bacterie) | Humain | Blé | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fer (Fe) | 35 | Azote (N) | 78 | Oxygène (O) | 59 | Carbone (C) | 50 | Oxygène (O) | 65 | Oxygène (O) | 64 |
| Oxygène (O) | 30 | Oxygène (O) | 21 | Calcium (Ca) | 16 | Oxygène (O) | 20 | Carbone (C) | 18 | Carbone (C) | 24 |
| Silicium (Si) | 15 | Argon (Ar) | 1 | Carbone (C) | 16 | Azote (N) | 14 | Hydrogène (H) | 10 | Hydrogène (H) | 9 |
| Magnésium (Mg) | 13 | Carbone (C) | < 1 | Silicium (Si) | 4 | Hydrogène (H) | 8 | Azote (N) | 3 | Azote (N) | < 1 |
| Nickel (Ni) | 2 | Hydrogène (H) | < 1 | Magnésium (Mg) | 1 | Phosphore (P) | 3 | Calcium (Ca) | 2 | Silicium (Si) | < 1 |
| Autres : hydrogène (H), phosphore (P), sodium (Na), … | < 1 | Autres : néon (Ne), hélium (He), krypton (Kr) | < 1 | Autres : fer (Fe), potassium (K), aluminium (Al) | < 1 | Soufre (S) | < 1 | Phosphore (P) | < 1 | Phospohre (P) | < 1 |
| Teneur en eau | 0,04 | Teneur en eau | < 5 | Teneur en eau | < 5 | Teneur en eau | 70 | Teneur en eau | 60 | Teneur en eau | 79 |
Le monde vivant compte une immense diversité de molécules différentes construites à partir d'un très petit nombre d'éléments chimiques disponibles sur le globe terrestre. Ces molécules partagent des caractéristiques communes et sont appelées « molécules organiques ». Elles peuvent aussi se trouver dans des objets inertes (météorites par exemple), mais, d'une part, elles y sont en très petite quantité et, d'autre part, elles y sont de petite taille (une dizaine ou quelques dizaines d'atomes au plus). Seuls les êtres vivants peuvent construire des molécules organiques de très grande taille. Ces molécules sont qualifiées de « macromolécules ».