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Les métabolites primaires sont des composés biologiques nécessaires à la croissance, au développement et à la reproduction des organismes vivants. Ils comprennent les glucides, les protéines, les lipides et les acides nucléiques. Bien que les discussions sur les métabolites primaires se concentrent généralement sur la biologie végétale, tous les organismes vivants possèdent ces composés.
Les glucides
Les glucides, ou saccharides, sont des sucres de complexité chimique variable. Ils peuvent avoir une unité de sucre (monosaccharides) ou deux (disaccharides). Les glucides formés par de grandes chaînes de monosaccharides sont appelés polysaccharides: les amidons sont les composés les plus courants de ce type. Les plantes produisent des glucides par photosynthèse: elles utilisent l'énergie solaire pour convertir le dioxyde de carbone et l'eau en sucre et en oxygène.
Acides nucléiques
L'ADN, ou acide désoxyribonucléique, stocke les informations génétiques à l'intérieur du noyau d'une cellule. Il se compose des bases nucléotidiques adénine, cytosine, guanine et thymine, organisées en double hélice. Les deux chaînes de cette double hélice sont maintenues ensemble par une liaison hydrogène. Afin de se répliquer, l'ADN rompt ce lien, de sorte que chaque chaîne puisse se séparer et rejoindre une autre chaîne. L'ARN, ou acide ribonucléique, contient de l'adénine, de la cytosine et de l'uracile. En tant que messager d'informations génétiques, l'ARN a la capacité de se déplacer dans les cellules. Il est produit par transcription: dans ce processus, une enzyme rejoint une section d'ADN et signale à l'ADN de se déplier. L'enzyme lit l'ADN et indique la synthèse d'une chaise ARN complémentaire.
Lipides
Les lipides sont un grand groupe de molécules organiques, qui comprennent les graisses, les cires, les phospholipides et les stéroïdes. Tous sont hydrophobes ou insolubles dans l'eau. En termes de métabolites primaires, le terme «lipides» fait souvent référence aux graisses et aux stéroïdes. Un organite appelé réticulum endoplasmique lisse produit des graisses par synthèse par déshydratation, en combinant une molécule de glycérol et trois d'acides gras. Les stéroïdes se composent de quatre structures d'hydrocarbures fusionnés, appelées cycles cycloalcane; des cellules spécialisées synthétisent des stéroïdes spécifiques à partir du cholestérol. Par exemple, les cellules ovariennes convertissent le cholestérol en œstrogènes.
Protéines
Les protéines sont des macromolécules polymériques, composées de chaînes d'acides aminés; sont indispensables à toutes les fonctions cellulaires. La synthèse des protéines comporte deux phases: la transcription et la traduction. Dans la phase de transcription, les informations génétiques de l'ADN sont copiées dans l'ARN messager (ARNm). L'ARNm se déplace ensuite du noyau cellulaire vers les ribosomes, qui sont des structures situées dans le cytoplasme qui produisent des protéines. Au stade de la traduction, les ribosomes enchaînent les acides aminés pour former des protéines, selon les instructions de l'ARNm.
