CPGE, L1 à L3 Concepts et applications Chimie du et pour le vivant La chimie dans les processus du vivant
L’hydrolyse enzymatique de l’amidon et ses applications industrielles en 1833 [Mots-clés] catalyse enzymatique, enzyme, diastase, amidon, Raspail Ce rapport trace l’historique des connaissances sur l’amidon en 1833, de sa transformation en produits intermédiaires (ou dextrine) et sucre et des essais d’utilisation industrielle. Parallèlement les fabrications de la bière et de l’alcool de fécule faisaient l’objet de recherches dans lesquelles s’était illustré le manufacturier Dubrunfaut. Dumas décrit les expériences d’hydrolyse de l’amidon en présence d’orge germée, réalisées par Payen et Persoz, et leurs tentatives pour isoler, de l’orge germée et d’autres semences, le « principe actif » de la transformation, qu’ils nomment diastase. Devenue le nom générique des catalyseurs biochimiques, diastase est aujourd’hui remplacée par enzyme. En savoir plus
Chimie des processus biologiques : une introduction [Mots-clés] chimie bio-inspirée, chimie bio-inorganique, ions métalliques, chimie verte, toxicologie, biocatalyse, vectorisation des médicaments La science, la philosophie et l’humanisme sont intimement mêlés dans cet exposé où l’auteur montre à travers les relations entre la chimie et le vivant et le chimiste et le vivant que la vie dépend de la capacité des organismes vivants à utiliser efficacement le potentiel chimique de leur environnement. En savoir plus
Les nanotechnologies peuvent-elles contribuer à traiter des maladies sévères ? [Mots-clés] nanomédicaments, site d’action, activité thérapeutique, toxicité, nanovecteurs, enzymes, cellule cible La conception de nanotechnologies capables de transporter les médicaments dans l’organisme et de les libérer de manière spécifique au niveau du site d’action permet d’augmenter l’activité thérapeutique et de réduire la toxicité de nombreux médicaments. En savoir plus
La bioluminescence, une lumineuse invention de la nature [Mots-clés] vert luisant, luciole, GFP (Green Fluorescent Protein), photophore, photocyte Après un aperçu historique des observations et découvertes, l’article aborde comment et par quelles cellules sont générées et contrôlées les émissions lumineuses selon les organismes vivants considérés.
Pourquoi est-il si délicat d'introduire la thermodynamique en biochimie ? [Mots-clés] thermodynamique, monde vivant, entropie, enthalpie libre Le second principe de la thermodynamique indique que l’évolution d’un système isolé se fait vers un désordre toujours croissant. Or, dans le monde vivant, les êtres correspondent à une organisation – le contraire d’un désordre – spectaculaire. Cette situation conduit à récuser la validité du second principe lorsqu’il s’agit du vivant. Il s’agit là d’une erreur grossière mais délicate à redresser. L’article montre que, pour éviter les contresens, il faut déployer beaucoup de soin dans la rigueur des définitions des notions de base – système thermodynamique, équilibre, système isolé, réversibilité. Le contenu pédagogique de ce développement – exposé en termes simples – est extrêmement pertinent. En savoir plus
La toxicologie : une recherche de plus en plus multidisciplinaire et mécanistique, avec des retombées en biologie et en chimie [Mots-clés] corrélation structure-toxicité, toxicologie explicative, médicaments, médiateurs gazeux Les effets des molécules sur la santé peuvent être bénéfiques, comme c’est le cas des médicaments, ou nocifs, comme c’est le cas des produits toxiques. Les études faites avant diffusion des molécules observent et analysent le comportement au niveau moléculaire dans les organismes vivants. En termes très généraux, cet article fournit une introduction sur cette démarche scientifique. En savoir plus
Biocatalyse, bioconversion et biotechnologies blanches : des outils du vivant pour la chimie. [Mots-clés] biocatalyse, bioconversion, biotechnologie blanche, ingénierie métabolique, biologie synthétique, chimie durable L’impératif que l’activité humaine doit respecter les règles du développement durable est maintenant bien intégré. La chimie de l’avenir pourrait avoir à se passer de pétrole et de hautes consommations d’énergie. Elle peut espérer y parvenir en s’inspirant des mécanismes à l’œuvre dans le monde vivant. Cette démarche conduit à développer les biotechnologies qui copient les systèmes vivants pour mettre en œuvre des procédés chimiques aujourd’hui exploités à grands renforts d’énergie. L’article fait une revue des biotechnologies prometteuses, déjà exploitées ou envisagées. Elle introduit le lecteur dans les évolutions que la chimie ne manquera pas de prendre dans les décennies qui viennent. En savoir plus
Déjouer le terrorisme chimique : l'apport des nanotechnologies et des détecteurs de gaz toxiques [Mots-clés] capteur, toxiques de guerre, sarin, nanotechnologies, agents neurotoxiques, organophosphorés, sarin, photométrie de flamme, SM Les composés organophosphorés font partie des gaz de combat les plus utilisés. Le développement du terrorisme international stimule la mise au point de méthodes permettant de les détecter et de les caractériser. L’article décrit de façon simple les principes sur lesquels reposent trois types de détecteurs couramment utilisés, basés sur les propriétés spectroscopiques ; il décrit aussi les principes de nanodispositifs aujourd’hui à l’étude dans les laboratoires. En savoir plus
La chimie, un outil pour comprendre la nature [Mots-clés] chimie du vivant, enzymes, mécanismes réactionnels, terpènes Les unités isopréniques en C5 sont la base de composés intermédiaires du métabolisme des cellules vivantes qui conduisent à des molécules naturelles très importantes du monde animal, végétal et bactérien. La connaissance des voies métaboliques est une source de molécules à large potentiel d’applications. En savoir plus
Chimie du et pour le vivant : objectif santé [Mots-clés] chimie du vivant, oxyde nitrique, métabolisation, toxicité, médicaments, cytochrome P450 La compréhension des mécanismes du vivant fait partie des axes majeurs de la recherche du domaine de la santé. Beaucoup a été fait, mais beaucoup reste à faire pour comprendre la chimie du vivant, c’est-à-dire l'ensemble des réactions qui interviennent dans le fonctionnement de nos cellules et de nos organes. De plus, se développe une chimie pour le vivant qui élabore de nouvelles méthodes et construit de nouveaux objets (molécules, matériaux) pour faciliter la compréhension du vivant, mais aussi pour intervenir dans certains de ses dysfonctionnements (médicaments, matériaux pour les prothèses, produits pour le diagnostic).