Biochimie
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2008-07-24T01:12:26Z
TXiKiBoT
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robot Modifie: [[ps:ژونکيميا]]
{{à sourcer|date=date inconnue}}
[[Image:Neuraminidase Ribbon Diagram.jpg|thumb|350px|Représentation tridimensionnelle de la [[neuraminidase]]. Les coordonnées des atomes ont été obtenues par [[Diffractométrie de rayons X]] sur un cristal de la protéine.]]
La '''biochimie''' est la [[Liste des disciplines scientifiques|discipline scientifique]] qui étudie les [[réaction chimique|réactions chimiques]] ayant lieu au sein des [[cellule (biologie)|cellules]].
Le terme a été créé en 1903 par [[Carl Neuberg]] d'après la racine grecque ''Βιοχημεία'' (biochēmeia){{référence nécessaire}}
On distingue plusieurs grandes subdivisions de cette discipline : l'[[Bioénergétique|énergétique]], production d'[[énergie]] par la cellule ; l'[[enzyme|enzymologie]] ou étude des [[catalyseur]]s biologiques ; le [[métabolisme]], divisé en [[anabolisme]], réactions de synthèse des molécules et [[catabolisme]], réactions de dégradation des molécules. Ces grands groupes se subdivisent ensuite en des domaines de plus en plus spécialisés. Par exemple, l'enzymologie moderne tâche de relier la structure tridimensionnelle d'une protéine avec sa fonction. La biochimie, tout comme la chimie, détaille aussi les raisons de la réactivité des molécules.
Les principales catégories de [[Liste alphabétique des biomolécules|molécules]] étudiées en biochimie sont les [[glucide]]s, les [[lipide]]s, les [[protéine]]s et les [[acide nucléique|acides nucléiques]]. Ces molécules sont constituées principalement de carbone, d'oxygène et d'azote. Ces classes de molécules représentent les éléments fondamentaux de l'édification et du fonctionnement de la cellule, divisées en deux groupes, les macroéléments, et les microéléments (aussi appelés oligoéléments), c'est-à-dire l'or, le fer, le zinc existant à l'état de trace dans notre organisme.
L'un des buts ultimes de la biochimie est d'intégrer les données obtenues à l'échelle moléculaire à un niveau de complexité supérieur, celui de la cellule. Il existe toutefois deux divisions entre la molécule et la cellule : la première est abordée par la [[chimie supramoléculaire]], qui étudie les assemblages de [[macromolécule]]s (comme le [[ribosome]] ou les interactions enzymatiques au sein d'une [[voie métabolique]]) et les propriétés émergentes ; la seconde s'occupe de la biochimie des [[organelle]]s, comme la [[mitochondrie]] ou le [[chloroplaste]], entités supramoléculaires existant à l'intérieur des cellules complexes.
==Émergence de la biochimie==
{{article détaillé|histoire de la biologie}}
[[Image:Justus von Liebig.jpg|thumb|right|150px|[[Justus von Liebig]]]]
[[Image:Louis Pasteur.jpg|thumb|right|150px|[[Louis Pasteur]]]]
[[Image:Melvin Calvin.jpg|thumb|right|150px|[[Melvin Calvin]]]]
L'idée que l'activité de la "'''matière vivante'''" provienne de réactions chimiques est relativement ancienne ([[René-Antoine Ferchault de Réaumur|Réaumur]], [[Lazzaro Spallanzani|Spallanzani]], etc.). La synthèse de l'[[urée]], réalisée en 1828 par le chimiste allemand [[Friedrich Wöhler]], en sera une des confirmations les plus décisives réalisées au {{XIXe siècle}}. Avant cette date, on considérait que la substance présente dans les organismes présentait des particularités propres au vivant (théorie du [[vitalisme]] ou des [[humeur]]s héritée des Grecs anciens [[Aristote]], [[Gallien]] ou [[Hippocrate]]).
Un autre Allemand, [[Justus von Liebig]] sera le promoteur d'une nouvelle science, la biochimie, qui sera un domaine d'illustration pour plusieurs de ses compatriotes jusqu'à la seconde guerre mondiale. Parmi les plus célèbres on retiendra [[Hermann Emil Fischer]] (la célèbre projection de Fischer des glucides), [[Eduard Buchner]] (biochimie de la fermentation) et [[Richard Willstätter]] (mécanisme des réactions enzymatiques).
Dès lors l'exploration de la [[cellule (biologie)|cellule]] connaît un nouvel essor mais on s'intéressera plus particulièrement à ses constituants chimiques et à la façon dont ils réagissent entre eux afin de réaliser un [[métabolisme]] au niveau cellulaire. Après les travaux de [[Louis Pasteur]], la recherche va se porter dans les substances intervenant dans les [[fermentation]]s et les [[digestion]]s (les ferments solubles). [[Antoine Béchamp]] les nommera en 1864 "zymases" mais on préfèrera utiliser le nom d'[[enzymes]] introduit dès 1878 par [[Wilhelm Kühne]].
Les autres composants attirant l'attention sont des molécules "albuminoïdes" nommées [[protéines]] depuis 1838. Celles-ci sont considérées comme des agrégats de petites molécules à l'origine de l'[[colloïde|état colloïdal]] du [[hyaloplasme]] de la cellule. Selon [[Friedrich Engels]] elles sont la manifestation même de la vie (Dialectique de la nature, 1835); cela suscite dès lors une attitude vitaliste qui en France sera défendue par [[Émile Duclaux]]. Cependant, dès 1920, une autre interprétation s'impose avec la mise en évidence de la nature moléculaire des protéines par [[Hermann Staudinger]]. Ce nouveau statut est accompagné de caractéristiques structurales qui conduisent à de nouvelles interprétations fonctionnelles, certaines protéines pouvant être des enzymes, comme [[Victor Henri]] l'avait pressenti dès 1903.
[[Otto Heinrich Warburg|Otto Warburg]] met en place la chimie cellulaire et met le microrespiromètre à la disposition des chercheurs. Cet appareil va aider le Hongrois [[Albert Szent-Györgyi]] puis l'Allemand [[Hans Adolf Krebs]] à élucider le mécanisme de la respiration cellulaire. Il est démontré alors que le gaz carbonique produit à cette occasion est le résultat d'une série de réactions biochimiques effectuées à l'aide d'enzymes spécifiques, le [[Cycle de Krebs]]. On établit aussi que toutes les cellules tirent leur énergie d'une même molécule, l'adénosine triphosphate ou [[Adénosine triphosphate|ATP]], découverte en 1929 par [[Karl Lohmann]].
Au début des années 1940, [[Albert Claude]] montre que la synthèse de l'ATP se déroule au niveau de la membrane interne des [[mitochondries]]. Dans le même temps, le britannique [[Peter Mitchell]] explique le mécanisme de cette réaction, qui s'accompagne de formation d'eau.
L'étude des [[thylakoïde]]s dans les [[chloroplaste]]s des végétaux [[chlorophylle|chlorophylliens]] permet de comprendre progressivement le mécanisme de la photosynthèse. En 1932, [[Robert Emerson]] reconnaît une phase lumineuse et une phase obscure et en 1937 [[Archibald Vivian Hill]] démontre que la production d'oxygène caractéristique de la [[photosynthèse]] résulte de la photolyse (décomposition chimique par la lumière) de l'eau. Enfin à partir de 1947, [[Melvin Calvin]] décrit la fabrication des substances carbonées à partir du dioxyde de carbone absorbé, c'est le [[Cycle de Calvin]].
En 1951, [[Erwin Chargaff]] montre que la molécule d'[[Acide désoxyribonucléique|ADN]], connue depuis 1869, est essentiellement présente au niveau des [[chromosome]]s. On remarque aussi qu'il y a autant d'[[adénine]] que de [[thymine]], de [[guanine]] que de [[cytosine]]. Le jeune [[James Dewey Watson]] et [[Francis Harry Compton Crick]] vont publier la structure en double hélice de l'ADN dans la revue ''Nature'' le 25 avril 1953. Ils se basent sur les images en [[diffractométrie de rayons X|diffraction des rayons X]] obtenues par [[Maurice Wilkins]] et [[Rosalind Elsie Franklin]].
Toutes ces découvertes sont le prélude à une meilleure compréhension moléculaire de la vie et à de nombreuses autres avancées médicales et biologiques.
===Apparition des techniques de biochimie===
C'est en 1929 que [[Theodor Svedberg]] à l'idée de soumettre le matériel cellulaire à une [[centrifugation]] poussée (ultracentrifugation) afin d'isoler les différents constituants des cellules. En 1906, le botaniste [[Mikhail Semenovich Tswett|Mikhaïl Tswett]] met au point la [[chromatographie]], technique permettant de séparer les biomolécules. La technique d'[[électrophorèse]] a été développée en 1930 par [[Arne Tiselius|Arne Wilhelm Tiselius]], elle permet la séparation des biomolécules chargées sous l'effet d'un champ électrique. Le biochimiste britannique [[Frederick Sanger]] développa en 1955 une nouvelle méthode pour analyser la structure moléculaire des protéines ([[Séquençage des protéines|séquence d'acides aminés]]) et montra qu'une molécule d'[[insuline]] contenait deux chaînes peptidiques, reliées ensemble par deux ponts disulfure.
<center>
<gallery>
Image:Colortest.jpg|[[Colonne de chromatographie|Colonnes de chromatographie]] (1950)
Image:Gelelektrophoreseapparatur.jpg|[[Électrophorèse sur gel]] (2004)
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==Biomolécules==
===L'eau===
{{article détaillé|Eau}}
[[Image:2006-01-14 Surface waves.jpg|thumb|L'eau est l'élément primordial de la vie.]]
L''''eau''' est le constituant principal des êtres vivants. Chez l'être humain cette molécule représente de 55 à 75% de la masse corporelle (mais varie selon la croissance et l'environnement). Certaines des caractéristiques de l'eau font d'elle une molécule remarquable, aux particularités qui ont permis à la vie sur Terre de se développer. Ces caractéristiques sont surtout liées à sa nature dipolaire.
* L'eau a une force de cohésion élevée grâce aux [[Liaison hydrogène|liaisons hydrogène]], ce qui rend cette matière difficile à évaporer (température d'[[ébullition]] particulièrement élevée pour une molécule de cette masse molaire). Cela permet à une importante phase liquide d'exister aux températures connues sur Terre, phase liquide indispensable à la vie telle que nous la connaissons.
* De même, ses propriétés de solvant "doux" permettent à un très grand nombre de réactions biochimiques de se produire. L'eau est particulièrement un excellent [[solvant]] pour les [[soluté]]s [[Molécule polaire|polaires]] ou [[ion]]iques. L'eau est en effet capable d'entourer et de séparer les particules chargées en formant des sphères de [[solvatation]].
* L'eau peut former des [[Liaison hydrogène|liaisons hydrogène]] avec certains atomes composant les biomolécules (la liaison hydrogène avec l'[[acide carboxylique]] des [[lipide]]s explique la tête [[hydrophile]] des lipides, les liaisons hydrogène ont une influence sur la structure spatiale des protéines).
* L'eau se dissocie naturellement en ion [[Hydronium|oxonium]] (ou hydronium) H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> et ion [[hydroxyde]] OH<sup>-</sup>.
: <math> 2H_2O \leftrightarrow \ H_3O^+ + OH^- </math>
Le [[potentiel hydrogène|pH]] de l'eau varie donc en fonction du rapport entre ces deux ions, cette propriété influant fortement sur des molécules telles que les [[enzyme]]s. Certaines enzymes digestives agissent dans l'estomac (au pH [[acide]] proche de 2) et sont inactivées dans l'intestin (au pH [[base (chimie)|basique]] proche de 8) [EX: le Coca a un pH de 4 et le citron de 3].
* L'eau est impliquée dans la plupart des réactions biochimiques, car c'est le solvant principal et essentiel pour que ces réactions aient lieu.
* Enfin elle est fortement utilisée en biochimie pour faire des dilutions et obtenir des solutions avec certaines particularités ([[solution tampon|solutions tampon]]).
On peut aussi signaler l'importance de l'eau pour la vie dans son aspect général :
* Le fait que la [[densité]] de l'eau soit plus grande à l'[[état liquide]] que solide, propriété commune avec le Bismuth, a une conséquence remarquable : la [[glace]] flotte. De surcroît, le fait que la densité de l'eau soit maximale à 4°C fait que la température au fond d'un lac ne peut pas descendre en-dessous de 4°C (sauf cas extrêmes). Cela permet à la vie aquatique de survivre aux périodes glacées, car l'eau reste liquide sous son manteau de glace isolante (d'ordinaire la densité à l'état liquide est plus faible qu'à l'état solide pour les autres corps).
* Par ailleurs, sa [[tension superficielle]] particulièrement élevée permet le phénomène de [[capillarité]], qui permet, entre autres, aux plantes de pousser et à de nombreux êtres vivants de se déplacer sur la surface de l'eau.
===Les glucides (hydrates de carbone)===
{{article détaillé|Glucides|Sucres}}
[[Image:Zucker 150 fach Polfilter.jpg|thumb|Cristaux de [[saccharose]] ou [[sucre|sucre de table]], le plus familier des glucides.]]
Les '''[[glucide]]'''s ou [[sucre]]s sont des composés polyfonctionnels qui ont pour formule globale C<sub>n</sub>(H<sub>2</sub>O)<sub>n</sub>, d'où leur nom d'[[hydrates de carbone]].
Les sucres, plus correctement appelés oses, jouent un rôle majeur dans le [[métabolisme]] énergétique, c'est à dire la production d'énergie chimique qui sera utilisée au cours des réactions d'[[anabolisme]]. Ils sont également très importants dans d'autres processus métaboliques tels que la synthèse d'[[acide nucléique|acides nucléiques]], les processus d'[[hydroxylation]] et la synthèse de [[cérébroside]]s et de [[glycoprotéine]]s. Les glucides interviennent aussi dans le transfert des [[cation]]s dans l'[[intestin]] et dans des mécanismes de [[détoxification]] tels que la [[glycuroconjugaison]], l'excrétion d'[[ammoniac]] et l'épuration de l'[[hydrogène]].
Chez les bactéries, ils sont une partie importante de la membrane externe appelée paroi. Chez certaines [[bactérie]]s, les lipides étant en quantité négligeable, l'assemblage de ces oses donne le peptidoglycane résistant à l'alcool. Chez d'autres, ils sont conjugués à des lipides, formant les [[lipopolysaccharide]]s, ou LPS. Ils sont responsables des [[immunologie|réactions immunitaires]] d'un organisme lorsque celui-ci est exposé à une entrée bactérienne. Ils jouent aussi un rôle important comme déterminant [[antigène|antigénique]] à la surface des cellules eucaryotes. Ils déterminent les [[groupe sanguin|groupes sanguins]] et sont une part importante du [[complexe majeur d'histocompatibilité]], ou CMH.
====Classification des glucides====
===== Par nombre de résidus =====
* Les molécules de glucides simples sont appelés '''[[ose]]s''' ou monosaccharides (par exemple [[glucose]], [[fructose]] et [[galactose]]).
* Les glucides composés de deux résidus sont des '''[[diholoside]]s''' ou disaccharides ([[saccharose]], [[lactose]]). Il existe des enchaînements de plus de deux oses.
* Les '''[[oligosaccharide]]'''s comprennent au plus dix résidus de monosaccharides et les [[polysaccharide]]s, plus de dix. Les '''[[polysaccharide]]s''' sont donc des [[polymère]]s de plusieurs unités osidiques et jouent un rôle important dans le stockage de l'énergie ([[amidon]], [[glycogène]]) ainsi que dans la structure des tissus végétaux ([[cellulose]], [[chitine]]).
===== Par groupement chimique =====
Parmi les glucides on distingue les '''[[aldose]]'''s et les '''[[cétose]]'''s :
* les [[aldose]]s sont composés d'une chaîne d'[[Alcool (chimie)|alcools]] secondaires ayant à une extrémité un alcool primaire et un [[aldéhyde]] à l'autre extrémité. Ces derniers présentent une [[énantiomère|énantiomérie]] (séries L et D).
* Les [[cétose]]s possèdent une fonction [[cétone]] dans leurs chaînes, les autres carbones étant porteur d'une fonction alcool primaire ou secondaire selon la position.
===== Par nombre d'atomes de carbone =====
Les [[ose]]s sont classés aussi par leur nombre d'atomes de [[carbone]] de la manière suivante: C<sub>3</sub> [[triose]]s, C<sub>4</sub> [[tétrose]]s, C<sub>5</sub> [[pentose]]s, C<sub>6</sub> [[hexose]]s, C<sub>7</sub> [[heptose]]s.
====Exemples====
* La [[glycéraldéhyde]] est l'ose le plus simple dans la classe des aldoses, c'est un aldotriose (C<sub>3</sub>). De même pour le [[dihydroxyacétone]] dans la classe des cétoses (cétotriose). Le [[ribose]] est un aldopentose (C<sub>5</sub>) qui entre dans la composition des [[acide nucléique|acides nucléiques]].
* Le [[glucose]] («gluco», du grec ''glukus'', saveur sucrée) est un aldohexose de formule C<sub>6</sub>H<sub>12</sub>O<sub>6</sub>. On le trouve dans les fruits mûrs, le [[Nectar (botanique)|nectar]] des fleurs, la sève, le sang et certains [[sirop]]s.
* Le [[fructose]] (du latin ''fructus'', fruit) appelé aussi lévulose, est un cétohexose. On le rencontre dans les fruits, le miel, dans certaines boissons sucrées et dans les sécrétions séminales.
* Le [[saccharose]] (du grec ''sakkharon'', sucre) de formule C<sub>12</sub>H<sub>22</sub>O<sub>11</sub> est un disaccharide qui donne par [[hydrolyse]] du [[glucose]] et du [[fructose]]. Il se trouve dans la plupart des végétaux et en particulier dans la [[betterave sucrière]], la [[canne à sucre]].
* Le [[maltose]] est un disaccharide qui donne par hydrolyse deux molécules de glucose.
* Le [[lactose]] est un disaccharide qui donne par hydrolyse un glucose et un β-galactose. Le [[lactose]] est retrouvé notamment dans le lait et les produits laitiers.
<center>'''Formules cycliques du glucose, fructose et saccharose'''
<gallery>
Image:Glucose-2D-skeletal.png|Glucose
Image:Alpha-D-Fructose-structure-corrected.png|Fructose
Image:Saccharose.svg|Saccharose
</gallery>
</center>
=== Lipides ===
{{article détaillé|Lipide}}
[[Image:Hand-made butter.jpg|thumb|[[Beurre]]]]
==== Définition ====
Les lipides, du grec « ''lipos'' » (« graisse »), constituent une classe assez hétérogène de molécules. Sont regroupées sous cette dénomination les molécules ayant un caractère [[hydrophobe]] marqué, c'est à dire très peu [[solubilité|solubles]] dans l'eau mais solubles dans la plupart des [[solvant]]s organiques, comme le [[chloroforme]], par exemple. Nous trouvons aussi des lipides dans la cire de bougie, les graisses animales, l'huile d'olive et pratiquement tous les corps gras. La biochimie a complété cette définition en montrant que les lipides possédaient des voies de synthèse communes. Cependant, il n'existe pas encore de définition unique d'un lipide reconnue par l'ensemble de la communauté scientifique. Ceci tient probablement au fait que les lipides forment un ensemble de molécules aux structures et aux fonctions extrêmement variées dans le monde du vivant<ref>Le site [http://www.lipidmaps.org/ LIPD MAPS], un site de ressource sur les lipides, comptait 8259 entrées le 16 août 2006</ref>.
D'un point de vue métabolique, les lipides constituent des réserves énergétiques. Les sucres sont par exemple transformés en lipides et stockés dans les [[adipocyte|cellules adipeuses]] en cas de consommation supérieure à l'utilisation; ces petites molécules s'appellent l'ATP (Adénosine TriPhosphate) ou l'ADP (Adénosine DiPhosphate).
Les lipides, en particulier les [[phospholipide]]s, constituent l'élément majeur des [[membrane cellulaire|membranes cellulaires]]. Ils définissent une séparation entre le milieu intracellulaire et le milieu extracellulaire. Leur caractère hydrophobe rend impossible le passage de molécules polaires ou chargées, comme l'eau et les ions, car ils forment des groupements très compacts issus de liaisons covalentes faibles appelées interaction hydrophobe. Seules voies de passage possible : les [[protéine membranaire|protéines membranaires]] où, par exemple, les ions entrent et sortent de la cellule par le biais de [[canal ionique|canaux ioniques]].
Plusieurs [[hormone]]s sont des lipides, en général dérivées du [[cholestérol]] ([[progestérone]], [[testostérone]], etc.), ce qui permet d'agir comme filtre aux entrées des cellules. Les [[vitamine]]s liposolubles peuvent aussi être classées parmi les lipides.
Contrairement aux [[Acide nucléique|acides nucléiques]] ou aux [[protéine]]s, les lipides ne sont pas des macromolécules constituées d'une succession d'unités de base.
==== Structure et classification ====
Les lipides peuvent être classés selon la structure de leur [[squelette carboné]] (atomes de carbone chaînés, cycliques, présence d'insaturations, ''etc.'')<ref name="Fahy et al. (2005)">{{en}} Fahy E., Subramaniam S., Brown H.A., Glass C.K., Merrill A.H. Jr., Murphy R.C., Raetz C.R., Russell D.W., Seyama Y., Shaw W., Shimizu T., Spener F., van Meer G., van Nieuwenhze M.S., White S.H., Witztum J.L., Dennis E.A. (2005) A comprehensive classification system for lipids, ''J Lipid Res.'', '''vol. 46'''(5):839-861</ref>:
* '''les [[Acide gras|acides gras]] :''' il s'agit d'[[Acide carboxylique|acides carboxyliques]] à [[Squelette carboné|longue chaîne carbonée]] pouvant être saturée, insaturée, ramifiée, ''etc''. Des exemples bien connus sont les [[oméga-3]] et [[Oméga-6|-6]], mais aussi les [[prostaglandine]]s.
* '''les [[acylglycérol]]s et [[phosphoacylglycérol]]s :''' ces lipides sont formés par [[estérification]] d'un [[glycérol]] et d'un à trois acides gras (ou mono-, di- et triglycérides). Dans le cas des phosphoacylglycérols, l'estérification se fait avec glycérol, un ''ou'' deux acides gras ''et'' un [[phosphate]]<ref>cette molécule est appelée [[acide phosphatidique]]</ref>. Le groupe phosphate peut à son tour subir une estérification par différents [[Alcool (chimie)|composés hydroxylés]] comme la [[choline]] ou la [[sérine]]. On obtient alors de la phosphatidylcholine et de la phosphatidylsérine, respectivement. Il est à noter qu'acylglycérols et phosphoacylglycérols sont également connus sous les noms de glycérides et phosphoglycérides.
* '''les [[sphingolipide]]s :''' ces lipides résultent de l'[[estérification]] puis de l'[[Amide|amidification]] de la sérine par deux acides gras. Une sous-classe bien connue de sphingolipides est celle des céramides.
* '''les [[stérol]]s :''' les stérols sont des lipides possédant une [[Squelette carboné|chaîne carbonée plusieurs fois cyclisée]]. Ils ne sont donc pas linéaires comme les acides gras. Des exemples bien connus de stérols sont le [[cholestérol]], la [[vitamine D]] et les [[Stéroïde|hormones stéroïdiennes]] ([[testostérone]], [[œstrogène]]s, [[cortisone]]).
* '''les [[prénol]]s :''' il s'agit de lipides dérivant de l'[[isoprène]], comme par exemple les [[Vitamine E|vitamines E]] et [[Vitamine K|K]] ou le [[Carotène|β-carotène]].
* '''les [[polykétide]]s :''' ils forment une gamme très vaste de composés naturels dont sont dérivés de nombreux antibiotiques comme les [[macrolide]]s.
* '''les [[saccharolipide]]s :''' ils résultent de l'[[estérification]] et/ou de l'[[Amide|amidification]] de [[glucide|sucres]] et d'acides gras. L'exemple le plus connu de saccharolipide est sans doute le [[lipopolysaccharide]].
Pour des raisons pratiques et historiques, [[acylglycérol]] et [[phosphoacylglycérol]] sont souvent considérés comme deux catégories différentes, de même que [[phosphoacylglycérol]] et [[Sphingolipide|phosphosphingolipide]] peuvent être regroupés sous l'appellation de phospholipides<ref>[http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/lipid/ Consulter l'entrée de l'[[IUPAC]] sur la nomenclature des lipides]</ref>.
<center>'''Quelques exemples de lipides'''
<gallery>
Image:Oleic acid.png|acide gras insaturé
Image:Tripalmitoylglycerol.png|tri-acylglycérol
Image:Popc details.svg|phosphoacylglycérol
Image:N-tetradecanoyl-sphing-4-enine.png|céramide
Image:Cholesterol.png|cholestérol
Image:Beta-carotene-2D-skeletal.png|β-carotène
Image:6-deoxyerythronolide_B.png| macrolide
Image:Lipid_X.png|saccharolipide précurseur du lipopolysaccharide
</gallery>
</center>
===Protéines (protides)===
{{article détaillé|Protéines|Acides aminés}}
[[Image:Myoglobin.png|thumb|La [[myoglobine]], protéine respiratoire des muscles.]]
Les '''protéines''' (du grec ''prôtos'', premier) sont des [[polymère]]s composés d'une combinaison de quelques 20 [[acide aminé|acides aminés]]. La plupart des protéines sont formées de l'union de plus de 100 acides aminés (résidus) reliés entre eux par des [[liaison peptidique|liaisons peptidiques]]. Pour un nombre moins important de résidus on parle de [[peptide]]s (< 50 résidus) et de [[polypeptide]]s (≥ 50 résidus).
====Acides aminés====
Les '''[[acide aminé|acides aminés]]''' (« amin » du grec ''ammôniakos'', ammoniac) sont des composés organiques azotés qui possèdent une formule générale du type :
:: <math> NH_2 - HC_\alpha\ \mathbf{R} - COOH </math>
L'atome de [[carbone]] central ''C''α (carbone alpha) est relié à un groupement [[Amine (chimie)|amine]] (NH<small>2</small> -), à un groupement carboxyl [[acide]] (- COOH) et à un radical '''R''' variable d'un acide aminé à un autre. Les radicaux ('''R''') peuvent avoir des propriétés différentes, certains sont [[hydrophile]]s, d'autres [[hydrophobe]]s. Certains, en [[solution aqueuse]], s'ionisent positivement ([[Base (chimie)|basiques]]) et d'autres négativement ([[acide]]s) ou restent neutres.
Les [[mammifère]]s possèdent les [[enzyme]]s nécessaires pour la synthèse de l'[[alanine]], l'[[asparagine]], l'[[aspartate]], la [[cystéine]], le [[glutamate]], la [[glutamine]], la [[glycine (acide aminé)|glycine]], la [[proline]], la [[sérine]], et la [[tyrosine]]. Quant à l'[[arginine]] et l'[[histidine]], ils sont produits mais en quantité insuffisante surtout pour les jeunes individus. En revanche, l'[[isoleucine]], la [[leucine]], la [[lysine]], la [[méthionine]], la [[phénylalanine]], la [[thréonine]], le [[tryptophane]], et la [[valine]] ne peuvent pas être fabriqués par notre organisme. Au risque de déficit, ils doivent être apportés régulièrement par l'alimentation dans les bonnes proportions : ce sont les [[acide aminé essentiel|acides aminés essentiels]].
====Structure des protéines====
Les [[acide aminé|acides aminés]] peuvent se lier les uns aux autres par une [[liaison peptidique]] au cours de la [[synthèse des protéines|synthèse protéique]] dans les [[ribosome]]s. La liaison peptidique se fait entre le groupement acide (COOH) d'un acide aminé et le groupement amine (NH<sub>2</sub>) de l'autre :
::: <math> \begin{matrix} Acide \, amin\acute{e} \, (1) \\ \overbrace{ {\color{Blue}NH_2 - HC_\alpha\ \mathbf{R}_1 - COOH} } \end{matrix} + \begin{matrix} Acide \, amin\acute{e} \, (2) \\ \overbrace{ {\color{Red}NH_2 - HC_\alpha\ \mathbf{R}_2 - COOH} } \end{matrix} </math>
la réaction produit un di-[[peptide]] :
::: <math> {\color{Blue}NH_2 - HC_\alpha\ \mathbf{R}_1 - CO} - {\color{Red}NH - HC_\alpha\ \mathbf{R}_2 - COOH} + H_2O </math>
Dans la [[cellule (biologie)|cellule]], cette réaction est catalysée par la [[peptidyltransférase]], elle nécessite l'hydrolyse d'[[Adénosine triphosphate|ATP]] (source d'énergie) et la présence d'[[ion]]s [[magnésium]]. Pour chaque liaison formée, une molécule d'eau est éliminée.
La [[séquence protéique|séquence]] des acides aminés d'une protéine (l'[[arrangement]] et l'ordre des résidus) constitue la '''structure primaire'''. Par exemple, pour construire un peptide de 10 résidus à l'aide de la collection de 20 acides aminés on dispose de 20{{exp|12}}possibilités (soit 1 suivi de 13 zéros !). En solution aqueuse, comme on a dit, les radicaux possèdent des propriétés chimiques différentes. Certains radicaux peuvent former des [[liaison chimique|liaisons chimiques]] plus ou moins fortes avec d'autres radicaux de la même [[peptide|chaîne peptidique]]. Certains se repoussent et d'autres se rapprochent et forment des liens chimiques. La chaîne d'acides aminés aura donc tendance à se replier sur elle-même pour adopter une structure tridimensionnelle précise. Et cette structure tridimensionnelle dépend avant tout de la séquence des acides aminés formant la chaîne.
En effet, 5 grands types d'interactions interviennent dans le repliement de la [[peptide|chaîne peptidique]] :
* L'effet [[hydrophile]] / [[hydrophobe]],
* Les [[Force de van der Waals|forces de Van der Waals]],
* Les [[liaison ionique|liaisons ioniques]],
* Les [[liaison hydrogène|liaisons hydrogène]],
Ces 4 premiers types d'intéractions sont considérés comme étant faibles (forts lorsque nombreux cependant)
* Les ponts disulfure ([[liaison covalente]] entre les atomes de [[soufre]] qui relient deux [[cystéine]]s éloignées l'une de l'autre sur la chaîne). Cela constitue une interaction forte.
Ainsi certaines parties de la [[peptide|chaîne peptidique]] adoptent une structure régulière appelée '''structure secondaire'''. On en reconnaît, selon les angles de [[torsion]] des liaisons, 3 grands types :
* L'[[Hélice alpha|hélice α]] : la [[peptide|chaîne peptidique]] prend la forme d'une [[spirale]]. Les différentes spires sont stabilisées par des [[liaison hydrogène|liaisons hydrogène]] tous les 4 résidus (liaisons hydogènes dites "intracaténaires").
* Le [[Feuillet bêta|feuillet β]] : il se forme des [[liaison hydrogène|liaisons hydrogène]] entre certains segments (brins β) de la [[peptide|chaîne peptidique]] disposés parallèlement les uns par rapport aux autres (les liaisons hydrogènes sont dites "intercaténaires"). L'ensemble forme comme un feuillet plissé.
* Le coude ou « turn » : c'est une structure moins ordonnée qui forme généralement un lien court entre des structures ordonnées (hélice-hélice, feuillet-feuillet ou feuillet-hélice). Une boucle est un lien plus long.
La forme finale de la [[peptide|chaîne peptidique]], c’est-à-dire la structure tridimensionnelle qu'adopte la chaîne d'acides aminés, constitue la '''structure tertiaire''' de la [[protéine]] (Voir la figure de la [[myoglobine]] en [[3D]]).
Certaines protéines, plus complexes, résultent de l'assemblage des différentes chaînes ([[monomère]]s) ce qui constitue la '''structure quaternaire''' de la [[protéine]]. Par exemple, l'[[hémoglobine]] est formée de l'association de 4 [[peptide|chaînes peptidiques]].
La structure de la [[protéine]] peut être dénaturée par plusieurs facteurs notamment: la [[température]], les [[potentiel hydrogène|pH]] extrêmes et l'augmentation de la [[force ionique]] dans le milieu ou par des agents chimiques dénaturants ([[2-mercaptoéthanol]]). La dénaturation de la structure 3D d'une protéine s'ensuit généralement par la perte de sa fonction. On parle de relation structure-fonction.
====Fonctions====
Les [[protéine]]s assurent plusieurs fonctions au sein des [[cellule (biologie)|cellules]] et de l'organisme, qui sont à l'essence même de la vie. En voici une liste non exhaustive avec quelques exemples :
* Structure et soutien : [[tubuline]], [[élastine]], [[collagène]], [[kératine]].
* Catalyse des réactions biologiques : [[enzymes]].
* Transport et stockage : [[hémoglobine]], [[ferritine]].
* Signalisation et régulation : [[hormone peptidique|hormones peptidiques]], [[cytokine]]s.
* Réception et transduction des signaux : [[Récepteur (biochimie)|récepteurs]] biologiques.
* Mouvement et motricité : système [[actine]] / [[myosine]].
* Identité et défense contre les agressions biologiques : [[anticorps]].
* Protection contre le stress environnemental : [[Protéine chaperonne|les chaperonnes]].
* Détoxification : [[cytochrome P450]], [[peroxydase]]s, [[superoxyde dismutase]].
<center>'''Exemples de quelques protéines'''
<gallery>
Image:IgG molecular surface.jpg|[[Immunoglobuline G]] (anticorps).
Image:Insulin.jpg|[[Insuline]] (hormone).
Image:Hemoglobin t-r state ani.gif|[[Hémoglobine]] (protéine respiratoire).
Image:Triosephosphate isomerase.jpg|[[Triosephosphate isomérase]] (Enzyme).
Image:Rhodopsin.jpg|[[Rhodopsine]] (récepteur).
Image:Actin with ADP highlighted.png|G [[actine]], monomérique.
Image:Actin filament atomic model.png|F [[actine]], polymère (protéine de soutien/ protéine motrice).
Image:Collagentriplehelix.png|[[Collagène]] (protéine de soutien).
</gallery>
</center>
====Protéome====
Pour un total d’environ 20 000 à 25 000 [[gène]]s ([[génome]])<ref>
Finishing the euchromatic sequence of the human genome, International Human Genome Consortium (2004) Nature 431: 931-945
</ref>, on estime à un million le nombre de [[protéine]]s différentes qui peuvent être produites dans les cellules humaines ([[protéome]]). Le nombre de protéines produites par le [[cerveau]] humain, dont le rôle est essentiel pour son fonctionnement, est estimé à environ 12 000.
===Acides nucléiques===
{{article détaillé|acide nucléique}}
[[Image:DNA-fragment-3D-vdW.png|thumb|Modèle atomique d'une molécule d'[[Acide désoxyribonucléique|ADN]] bicaténaire, formée par deux chaînes de [[nucléotide]]s enroulées en hélice.]]
Les [[acide nucléique|acides nucléiques]] ont été isolés initialement des noyaux des cellules [[eucaryote]]s (du latin ''nucleus'', noyau). Ce sont des [[macromolécule]]s comportant des sous-unités appelées [[nucléotide]]s. On peut en distinguer deux grands types : les [[acide désoxyribonucléique|acides désoxyribonucléiques]] ([[Acide désoxyribonucléique|ADN]]) et les [[acide ribonucléique|acides ribonucléiques]] ([[Acide ribonucléique|ARN]]).
L'[[Acide désoxyribonucléique|ADN]] est le support universel de l'[[génome|information génétique]] (sauf pour certains [[virus]]). Grâce à deux fonctions [[catalyse|catalytiques]] cette molécule assure la ''transmission'' et l'''expression'' de l'information qu'elle contient :
* La fonction autocatalytique : permet l'[[réplication de l'ADN|autoduplication]] de l'[[Acide désoxyribonucléique|ADN]] et assure la transmission de l'information d'une [[génération (biologie)|génération]] à une autre.
* La fonction hétérocatalytique : gouverne la [[synthèse des protéines|synthèse protéique]]. Étant donné que les [[enzyme]]s sont des [[protéine]]s et que toutes les synthèses et réactions dépendent d'elles, l'[[Acide désoxyribonucléique|ADN]] contrôle toute l'organisation et les processus biologiques des [[cellule (biologie)|cellules]] et des [[Organisme vivant|organismes]]. Ainsi, l'[[Acide désoxyribonucléique|ADN]] exprime l'information qu'il comprend.
====Structure====
Le [[nucléotide]], unité de base des [[acide nucléique|acides nucléiques]], comporte trois composants: de l'[[acide phosphorique]], un [[pentose]] et une [[base azotée]] :
* L'[[acide phosphorique]] (H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub>) possède 3 fonctions [[acide]]s. Deux de ces fonctions sont estérifiées par deux fonctions [[Alcool (chimie)|alcools]] portées par les carbones 3' et 5' du [[pentose]]. La troisième fonction acide est libre. (On numérote les carbones avec des chiffres accompagnés de l’indication (') pour éviter des confusions avec les numérotations des bases).
* Le [[pentose]] (sucre en C<sub>5</sub>) : c'est le [[ribose]], présent sous deux formes, le 2'-désoxyribose et le 2'-oxyribose, respectivement dans l'[[Acide désoxyribonucléique|ADN]] et l'[[Acide ribonucléique|ARN]]. La liaison [[pentose]]-base est une [[liaison glycosidique]]. Elle se forme par élimination d'une molécule d'eau entre la base et l'OH semi-acétalique situé sur le carbone 1' de l'ose. L'association [[pentose]]-base est appelée [[nucléoside]].
* Les [[base azotée|bases azotées]] sont classées en [[pyrimidique|bases pyrimidiques]] et en [[purique|bases puriques]]. Les principales bases pyrimidiques sont : l'[[uracile]] (U), la [[cytosine]] (C) et la [[thymine]] (T). Les principales bases puriques sont : l'[[adénine]] (A) et la [[guanine]] (G). Les bases puriques et pyrimidiques présentent des formes chimiques interconvertibles que l'on appelle des formes [[tautomère]]s.
[[Image:DNA As Structure Formula (German).PNG|thumb|Appariement des bases dans l'ADN double brin]]
Dans l'[[Acide désoxyribonucléique|ADN]] bicaténaire les [[base azotée|bases azotées]] des deux brins s'apparient suivant la [[règle de complémentarité]] : A apparié avec T, C apparié avec G. Cet appariement est maintenu grâce à des [[liaison hydrogène|liaisons hydrogène]] et peut donc être affecté par la chaleur (dénaturation thermique). Par convention, la séquence d'un [[acide nucléique]] est orientée dans le sens de l’extrémité 5' (comportant un groupement phosphate) vers l’extrémité 3' qui possède un OH libre. Ainsi, dans l'[[Acide désoxyribonucléique|ADN]] bicaténaire (double brin), les deux brins sont disposés dans deux directions opposées. Les extrémités 5' et 3' de l'un des brins correspondent aux extrémités 3' et 5' du brin parallèle opposé ([[anti-parallèle]]s). Dans l’espace les deux chaînes présentent une configuration hélicoïdale. Elles s’enroulent autour d’un axe imaginaire pour constituer une double hélice à rotation droite (dans les formes ''A'' et ''B'' de l’[[Acide désoxyribonucléique|ADN]]) ou plus exceptionnellement à rotation gauche (dans la forme ''Z'' de l’[[Acide désoxyribonucléique|ADN]]).
====Information génétique====
Classiquement, on considère que le [[gène]] est une région d'un brin d'[[Acide désoxyribonucléique|ADN]] dont la séquence code l'information nécessaire à la synthèse d'une [[protéine]]. Trois types d'ADN différents constituent le [[génome]] (l'ensemble des gènes d'un individu ou d'une [[espèce]]) :
* L'[[Acide désoxyribonucléique|ADN]] « domestique » : représentant environ 75 % du [[génome]], est formé de [[gène]]s présents en un seul exemplaire ou en un nombre limité de copies. Toutefois, par extension, ce type d'ADN englobe également certains gènes spécifiques dits à multicopies, comme ceux des [[ARN ribosomal|ARN ribosomaux]] ou bien ceux codant les [[histone]]s. Ces derniers existent sous forme de larges amas de copies (50-10 000 copies) localisés sur un ou plusieurs [[chromosome]]s.
* L'[[Acide désoxyribonucléique|ADN]] « répétitif et dispersé » ([[minisatellite]]s et [[microsatellite]]s) : constitue 15 % du génome et est caractérisé par de courtes séquences nucléotidiques (supérieures à 100 pour les minis), répétées en tandem un très grand nombre de fois (10<sup
>5</sup> - 10<sup>6</sup> fois), en de nombreuses régions du génome.
* L'[[Acide désoxyribonucléique|ADN]] « satellite » : (environ 10 % du génome) est constitué de séquences hautement répétitives, essentiellement localisées dans les régions des [[centromère]]s et des [[télomère]]s.
Le [[génome humain]] comprend environ 3 milliards de paires de [[nucléotide]]s représentant près de 30 000 [[gène]]s (en fait, dans les estimations récentes, c'est entre 20 000 et 25 000 gènes). Toutefois, il ne semble pas y avoir de relation systématique entre le nombre de paires de [[nucléotide]]s par génome et le degré de complexité d'un organisme. Ainsi, certaines [[plante]]s et organismes [[amphibien]]s possèdent un génome comptant plus de 100 milliards de paires de [[nucléotide]]s, soit 30 fois plus qu'un [[génome humain]]. En effet, le génome des [[cellule (biologie)|cellules]] [[eucaryote]]s semble contenir un large excès d'[[Acide désoxyribonucléique|ADN]]. Chez les [[mammifère]]s, moins de 10 % du génome serait utile à l'expression en [[protéine]]s ou à la régulation de cette expression.
{| class="wikitable" align="center"
!style="background:#dadada" | La séquence complète du gène humain HSMG03 codant l'[[exon]] 3 de la [[myoglobine]] (taille: 1,2 [[Kilobase|kb]]), 3 milliards de ces 4 lettres forment le génome de l'espèce humaine (''[[Homo sapiens]]'').
|-
|
<small>
Origine
1 GGTCCTGGAA TAAAGAGAAG GTAGGAGGAC AACTGACTCC CATCTGGCCC CTGGCTTGTC
61 CCACCCTGGT GACCATTTTC TCTCCTCACC CTCCCTGCAG TTCATCTCGG AATGCATCAT
121 CCAGGTTCTG CAGAGCAAGC ATCCCGGGGA CTTTGGTGCT GATGCCCAGG GGGCCATGAA
181 CAAGGCCCTG GAGCTGTTCC GGAAGGACAT GGCCTCCAAC TACAAGGAGC TGGGCTTCCA
241 GGGCTAGGCC CCTGCCGCTC CCACCCCCAC CCATCTGGGC CCCGGGTTCA AGAGAGAGCG
301 GGGTCTGATC TCGTGTAGCC ATATAGAGTT TGCTTCTGAG TGTCTGCTTT GTTTAGTAGA
361 GGTGGGCAGG AGGAGCTGAG GGGCTGGGGC TGGGGTGTTG AAGTTGGCTT TGCATGCCCA
421 GCGATGCGCC TCCCTGTGGG ATGTCATCAC CCTGGGAACC GGGAGTGCCC TTGGCTCACT
481 GTGTTCTGCA TGGTTTGGAT CTGAATTAAT TGTCCTTTCT TCTAAATCCC AACCGAACTT
541 CTTCCAACCT CCAAACTGGC TGTAACCCCA AATCCAAGCC ATTAACTACA CCTGACAGTA
601 GCAATTGTCT GATTAATCAC TGGCCCCTTG AAGACAGCAG AATGTCCCTT TGCAATGAGG
661 AGGAGATCTG GGCTGGGCGG GCCAGCTGGG GAAGCATTTG ACTATCTGGA ACTTGTGTGT
721 GCCTCCTCAG GTATGGCAGT GACTCACCTG GTTTTAATAA AACAACCTGC AACATCTCAG
781 TTTCTGCCTG GCATTTTTCA TCTCCTAGAG TAAATGATGC CCCCACCAGC ACCAGCATCA
841 AGGAAGAAAT GGGAGGAAGG CAGACCCTGG GCTTGTGTGT GCAGAGAGCC TCAGGAAAGA
901 GGAGAAGGGG AGGAGGAAAG GCAGGAGGGT GAGAGGGACA GGAGCCCACC CTCCCTGGGC
961 CACCGCTCAG AGGCAGGCCC AGTGCAGGGC ATGGGGAAAT GGAAGGGACA GGCTTGGCCC
1021 CAGCCTTGGG AGCACCTTCT CTTCGGGGGA GGTGGGAGGC AGCGAACAGA CCTCTGCAAT
1081 ACGAGGAGAG AGTGACAGGT GCGCCAGGCT GTGGGAACCC AGAGGAGAGG GGAAGCCATC
1141 ATCATCATGG CTGCAATACC TTCAGTAACG TGGGAAGGTC ACCCTGCTAG TAAGTGGCAG
1201 AGCTGGGACT CAAACTATGG CCTGGA </small>
(d'après ''Weller et al.'', 1984. EMBO J. 3(2); 439-446)
|}
La taille des [[gène]]s peut varier de quelques centaines à plusieurs dizaines de milliers de [[nucléotide]]s. Cependant même les plus longs [[gène]]s n'utilisent qu'une faible portion de leur [[séquence nucléotidique|séquence]] pour coder l'information nécessaire à l'expression en [[protéine]]s. Ces régions codantes sont appelées [[exon]]s et les séquences non codantes [[intron]]s. D'une manière générale, plus l'organisme est complexe, plus la quantité et la taille des [[intron]]s est importante. Ainsi la présence d'introns sur l'ADN d'organismes [[procaryote]]s est extrêmement rare. Certaines régions de l'[[Acide désoxyribonucléique|ADN]] sont impliquées dans la [[régulation de l'expression des gènes]]. Ces séquences de régulation sont généralement localisées en amont (du côté 5') ou en aval (côté 3') d'un gène et plus rarement à l'intérieur d'[[intron]]s ou d'[[exon]]s.
===Vitamines===
{{article détaillé|vitamine}}
[[Image:VitaminC cristals.jpg|thumb|Cristaux de [[vitamine C]].]]
Les vitamines (du latin ''vita'', vie) sont des composés organiques essentiels à la [[vie]], agissant à de très faibles quantités, pour le développement, l'entretien et le fonctionnement de l'organisme. Nos cellules sont incapables de les synthétiser et elles doivent être apportées par l'[[alimentation]] sous peine d'[[avitaminose]] ou de [[survitaminose]]. La [[vitamine B1|vitamine B<small>1</small>]] ([[thiamine]]) est la première vitamine à avoir été découverte par le japonais [[Suzuki Umetaro]] cherchant à soigner le [[béribéri]] (une maladie due au déficit en [[vitamine B1|vitamine B<small>1</small>]], caractérisée par des atteintes musculaires et neurologiques). Elle fut isolée par [[Kazimierz Funk]] (biochimiste américain d'origine polonaise) en 1912. Aujourd'hui, on connaît 13 [[vitamine]]s différentes pour l'homme. C'est un ensemble hétérogène du point de vue chimique et physiologique (mode d'action).
Les [[vitamine]]s se divisent en deux grandes catégories : les vitamines [[hydrosoluble]]s (groupes [[vitamine B|B]] et [[vitamine C|C]]) et les vitamines [[liposoluble]]s (les groupes [[vitamine A|A]], [[vitamine D|D]], [[vitamine E|E]], et [[vitamine K|K]]). Les vitamines hydrosolubles ne peuvent pas franchir la [[membrane cellulaire]] et elle doivent se fixer à un [[récepteur]] pour pénétrer la [[cellule (biologie)|cellule]]. Elles sont facilement éliminées par les [[rein]]s et la sueur, l'alimentation doit les fournir quotidiennement. Les vitamines liposolubles peuvent facilement traverser la membrane cellulaire. Leur récepteur se trouve dans la cellule, soit dans le [[cytosol]], soit dans le [[noyau (biologie)|noyau]]. Elle sont stockées dans le [[tissu adipeux]] et le [[foie]] (d'où le risque de surdosage, surtout pour la vitamine A et D). Certaines vitamines sont des [[cofacteur enzymatique|cofacteurs]] nécessaires à l'activité d'[[enzyme]]s (vitamines du [[vitamine B|groupe B]]), d'autres constituent une réserve de pouvoir [[Réaction d'oxydo-réduction|réducteur]] ([[vitamine C]], [[vitamine E|E]]). Les fonctions des autres vitamines restent à élucider.
==Sous-disciplines de la biochimie==
* Biochimie structurale
* Biochimie métabolique
* Biochimie génétique
* Biochimie fonctionnelle
* Biochimie médicale et clinique
==Biochimie, une science multidisciplinaire==
[[Image:Lab bench.jpg|thumb|Un laboratoire à l'institut de biochimie de Cologne.]]
Pour mener à bien leurs études, les biochimistes font appel à des techniques et des connaissances issues de nombreuses disciplines scientifiques autres que la [[biologie]], par exemple :
{| class="wikitable" align="center"
!style="background:#dadada" |Disciplines
!style="background:#dadada" |Quelques applications
|-
|[[Chimie analytique]]
|
Elle utilise notamment les méthodes :
* [[spectroscopie|spectroscopiques]] (pour le [[dosage]] et étude des [[réaction chimique|réactions chimiques]]),
* [[centrifugation|gravimétriques]] (séparation par [[Centrifugation analytique|centrifugation]]),
* [[radiochimie|radiochimiques]] (préparation des [[radiopharmaceutique|radioligands]]),
* [[chromatographie|chromatographiques]] (purification et dosage des molécules).
* d'[[Électrophorèse des protéines|électrophorèse]] (électrophorèse des protéines).
|-
|[[Synthèse chimique|Chimio-synthèse]]
|
* La synthèse artificielle de [[peptide]]s.
* Les réacteurs [[enzyme|enzymatiques]] (synthèse de métabolites à grande échelle).
|-
|[[Cinétique chimique]]
|
* L'étude des réactions biochimiques ([[métabolisme]]).
* Les propriétés catalytiques des [[enzyme]]s ([[enzymologie]]).
|-
|[[Thermodynamique|Thermochimie]]
|
* L'étude de l'évolution des [[réaction chimique|réactions chimiques]] et des variations de l'énergie emmagasinée dans les biomolécules au cours de ces réactions ([[bioénergétique]]).
* L'étude de l'interaction ligand / [[Récepteur (biochimie)|récepteur]].
* L'étude des mécanismes d'échanges cellulaires ([[Diffusion de la matière|diffusion]], [[osmose]]).
|-
|[[Physique]]
|
La détermination de [[structure des protéines|structure]] des macromolécules :
* La [[microscope électronique|microscopie électronique]].
* La [[cristallographie]].
* La diffraction des [[rayons X]].
* La [[résonance magnétique nucléaire]] (RMN).
|-
|[[Informatique]]
|
Appliquée à la biologie (également appelée la [[bio-informatique]]), pour l'analyse de [[séquence nucléotidique|séquences nucléotidiques]] ou d'[[acides aminés]] :
* La recherche de séquences dans les banques de données [[génome|génomiques]].
* Les alignements et comparaison de séquences, la [[Phylogénétique|phylogénie moléculaire]].
* La modélisation 3D des [[protéine]]s.
;
|}
== Notes et références ==
{{colonnes|taille = 35|{{reflist}}}}
== Voir aussi ==
{{Autres projets|
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n=| <!--Wikinews-->
}}
=== Liens internes ===
* [[Biophysique]]
* [[Biochimie clinique]]
=== Bibliographie ===
* Philippe de la Cotardière, ''Histoire des sciences de l'antiquité à nos jours'', Tallandier, 2004 {{ISBN|2847340521}}
* Lubert Stryer, Jeremy Mark Berg, John L. Tymoczko (trad. Serge Weinman), ''Biochimie'', Flammarion, « Médecine-Sciences », Paris, 2003, 5{{e}} éd. {{ISBN|2-257-17116-0}}.
{{Biologie (branches)}}
{{Chimie (branches)}}
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