Socle :
- Les systèmes naturels et les systèmes techniques (Expliquer l’impact de différentes activités humaines sur l’environnement)
- Les représentations du monde et de l’activité humaine (Analyser quelques enjeux du développement durable dans le contexte des sociétés étudiées)

Programme Cycle 4 :
- Utiliser une équation de réaction chimique fournie pour décrire une transformation chimique observée
- Identifier les sources, les transferts et les conversions d’énergie
- Identifier les différentes formes d’énergie
- Etablir un bilan énergétique pour un système simple (sources, transferts, conversion d’un type d’énergie en un autre)

Socle :
- Domaine 4 : les systèmes naturels et les systèmes techniques
- Domaine 5 : les représentations du monde et l'activité humaine

Programme Cycle 4 :
- Organisation et transformations de la matière

Socle :
- Les systèmes naturels et les systèmes techniques
- Les représentations du monde et l'activité humaine

Programme Cycle 4 :
- Organisation et transformations de la matière

L'année 2019 est celle du 150^e anniversaire de la publication par Mendeleiev de son tableau périodique des éléments. À cette occasion Mediachimie vous propose de découvrir le tableau périodique et ses éléments avec des quiz.

Vous trouverez sous le quiz quelques rappels généraux sur la datation par le carbone 14 et le potassium 40. Nhésitez pas à les lire avant de faire le quiz.

Rappel général sur la méthode de datation au carbone 14

La datation au carbone 14 consiste à étudier l’évolution de la proportion carbone 12 / carbone 14 (¹²C / ¹⁴C) en fonction du temps. En effet, dans tout organisme vivant, cette proportion est constante. Quand la vie disparaît, le nombre d’atomes de carbone 12 reste constant alors que celui de carbone 14 diminue. Il diminue selon la loi exponentielle de décroissance radioactive : la moitié des noyaux disparaît en une durée constante appelée demi-vie ou période radioactive. La méthode de datation est fiable jusqu’à 10 demi-vies. Dans le cas du carbone 14, la période étant de 5 600 ans, il est donc possible d’utiliser cette méthode jusqu’à environ – 50 000 ans.

Rappel général sur la méthode de datation au potassium 40

C’est une méthode de datation de roches qui peut aller jusqu’à – 12,5 milliards d’années, ce qui couvre la quasi-totalité des âges géologiques. On utilise cette méthode pour dater les roches magmatiques dépourvues d’argon au moment de leur formation, et l’on considère que le minéral contenant du potassium a piégé la totalité de l’argon formé au cours de la désintégration du potassium 40, ⁴⁰K. La période de ⁴⁰K est de 1,25 milliards d’années.

La formation tout au long de la vie est une réalité et une nécessité. Les hommes et les femmes de l’entreprise constituent sa principale richesse grâce au nombre et à la complexité des savoirs, des savoir-faire et des savoir-être apportés par chacun des collaborateurs. L’intérêt à la fois de l’entreprise et de ses collaborateurs est de faire fructifier cette richesse en mettant en œuvre de nouveaux savoirs et de nouvelles compétences.

Comment ?

La formation et l’évolution des compétences tout au long de la vie sont une réalité. L’entreprise est armée pour faire évoluer ses collaborateurs : formation professionnelle, projets d’évolution de carrière individualisés, suivis annuels, projets de mobilité professionnelle…

Ces évolutions sont accompagnées bien souvent par des programmes de formation ciblée sur les plans scientifique, technique et humain mais aussi par la prise en charge de nouvelles responsabilités.

Exemples

Dans de nombreuses entreprises, des techniciens d’aujourd’hui ont commencé, avec un CAP ou un BAC Pro, à un poste d’ouvrier ou d’opérateur. De même, des cadres, y compris en recherche, ont démarré leur carrière en tant que technicien avec un BAC+2/3.

Le technicien débutant finira expert dans son domaine et sera à même de former les plus jeunes.

Le conducteur d’appareil qui démontrera des capacités d’évolution fortes sur les plans technique et humain pourra envisager d’évoluer vers un poste d’agent de maîtrise.

Un cadre de recherche pourra évoluer vers les procédés ou la production.

Un technicien chimiste pourra s’orienter vers les métiers de la sécurité de l’environnement ou de la formation.

Conditions

Il y a néanmoins quelques conditions de réussite à respecter :

• la démarche doit rester une démarche gagnant-gagnant, pour le collaborateur et pour l’entreprise
• l’évolution de toute personne doit se faire afin de pouvoir répondre à un besoin identifié de l’entreprise, quitte à modifier son organisation
• le collaborateur doit avoir l’envie et les capacités reconnues d’évolution
• l’évolution doit s’accompagner d’un changement ou d’un enrichissement des responsabilités
• les opportunités doivent être saisies lorsqu’elles se présentent

Et le point le plus important : n’oubliez jamais que vous avez tous des talents et que votre destin est en grande partie entre vos mains. On dit souvent que « chaque individu dans l’entreprise est le premier acteur de son développement professionnel », ce qui signifie qu’il faut évaluer ses propres capacités et ses limites, se faire apprécier pour ses qualités, faire connaître ses envies, se donner les moyens de réussir et être motivé pour faire face à de nouveaux challenges.
 

Les biomédicaments sont produits par des cellules-usines génétiquement modifiées et confinées (bioproduction). Les biomédicaments n’ont pas vocation à remplacer les médicaments chimiques : la chimie peut même les améliorer, allonger leur demi-vie dans l’organisme, ou les renforcer par conjugaison avec des radioisotopes ou des cytotoxiques puissants.
 

Toutes ces modifications chimiques se réalisent sur les protéines purifiées, en post-bioproduction, et sont encore loin de pouvoir se faire par biologie de synthèse, en modifiant le patrimoine enzymatique de la cellule-usine. Pourtant plusieurs exemples sont donnés montrant que la biologie de synthèse commence pourtant à se développer pour les biomédicaments. De tels biomédicaments en sont actuellement au stade des essais cliniques, et constituent une première étape vers une biologie de synthèse qui soit encore plus ambitieuse.

Un des objectifs du projet Thanaplast™, lancé en 2012, financé par BPI France et avec comme leader la Société Carbios, spécialisée dans les bioprocédés enzymatiques appliqués aux polymères, est de déclencher la biodégradation des plastiques, et plus particulièrement du PLA (Acide PolyLactique), en fonction de la durée d’usage, tout en respectant l’environnement.

Le caractère innovant de ce concept réside dans l’inclusion d’enzymes de dégradation au sein de la matrice plastique. Le PLA, dans un environnement humide se dégrade alors en acide lactique qui sera métabolisé par les micro-organismes de l’environnement. Une enzyme aux propriétés catalytiques remarquables a été identifiée.

L’activité catalytique au cours du procédé d’inclusion dans le PLA est maintenue par extrusion à très haute température (~ 170°C). L’enzyme est produite de manière recombinante et optimisée tant du point de vue de son activité que de sa thermostabilité. En parallèle, sa formulation a également été optimisée.

Un second objectif du projet Thanaplast™ est de rendre 100% recyclable les packagings en polyéthylène téréphtalate (PET) telles que les bouteilles d’eau, les bouteilles de lait opaques, les bouteilles de produits cosmétiques… Sont présentés les principaux résultats obtenus, la découverte et l’évolution d’enzymes dégradant le PET en acide téréphtalique et monoéthylène glycol, ainsi que les procédés de purification de ces monomères conduisant à la preuve de concept du recyclage en PET.

De plus en plus de dispositifs médicaux sont implantés chez l'homme. 5% des patients accueillis à l'hôpital contractent une infection nosocomiale et 50% de ces infections sont liées à des dispositifs médicaux. 4000 décès par an en France sont dus à ces infections.

Dans l'optique de trouver des solutions efficaces, des revêtements antimicrobiens ont été développés ces dernières années pour recouvrir les surfaces d'implants, de cathéters, de sondes ou bien encore de pansements. Ainsi au laboratoire de l'Inserm « Biomatériaux et Bioingénierie », sont développés des revêtements à base de polymères naturels qui se greffent facilement sur tous types de surfaces. Les polymères utilisés ont des propriétés particulières et notamment se sont révélés être de puissants antimicrobiens. En utilisant un de ces polymères chargé positivement avec un autre polymère chargé négativement, il est possible de les déposer en « couche par couche » sur les surfaces. Les polymères peuvent ainsi s'assembler directement sur le dispositif médical. Lorsque les bactéries responsables des infections arrivent sur les surfaces, les polymères positifs se collent sur les membranes négatives des bactéries et les détruisent avec une grande efficacité.

Tous les types de bactéries peuvent être ainsi détruits au contact de ces polymères sans cependant que ceux-ci soient toxiques pour notre organisme. Des prochaines étapes sont prévues pour poursuivre les validations de ce nouveau revêtement antimicrobien.

La biologie de synthèse est à la fois l’ingénierie rationnelle de la biologie, et l’étude de la vie par la voie de la synthèse. C’est un domaine pluridisciplinaire, où biologistes, chimistes, physiciens, informaticiens, et statisticiens conjuguent leurs créativités pour concevoir rationnellement, construire à façon et tester des systèmes biologiques normalisés, reproductibles, doués de fonctions spécifiques.

Cette conférence et sa version écrite présentent la biologie de synthèse en tant que domaine récent, et l'illustrer par certains de ses succès et applications. La biologie de synthèse est ensuite rapprochée de la chimie de synthèse, d'une part en dressant les analogies de leurs développements historiques, d'autre part à travers les relations concrètes qu'entretiennent actuellement ces deux domaines dans la recherche et l'innovation. Les futurs développements espérés pour ce nouveau domaine sont présentés en conclusion.

La rétrosynthèse peut aussi être appliquée en biologie et notamment en ingénierie métabolique. Le problème consiste à trouver des réactions enzymatiques de façon à synthétiser des molécules cibles à partir de métabolites naturellement produits par les organismes châssis sur lesquels l’ingénierie est pratiquée. En biologie, il est aussi nécessaire de coder ces réactions et de rechercher les séquences enzymatiques capables de les catalyser. Pour ce faire, des méthodes d’apprentissage automatique issues de l’intelligence artificielle qui peuvent aussi être appliquées dans le cadre plus général de la rétrosynthèse organique sont utilisées.
 

Des méthodes d’énumération et de classement ainsi que leurs implémentations expérimentales pour la production de molécules bioactives dans des souches châssis tel qu'Escherichia coli sont présentées. Les méthodes de rétrosynthèse s’appliquent aussi à la construction de biosenseur où il est nécessaire de trouver les réactions enzymatiques capables de transformer une molécule à détecter en une autre pouvant agir sur l’expression des gènes. Des applications dans le cadre de la détection de polluants environnementaux, de la détection de biomarqueurs et de la construction de systèmes de détection multiplexes pouvant être utilisés comme outils de diagnostic sont expliquées.