Biochimie

La chimie du vivant

Définition§

La biochimie étudie les processus chimiques au sein des organismes vivants, notamment les molécules biologiques et leur métabolisme.

Macromolécules biologiques§

1. Protéines§

Structure : Chaînes d’acides aminés (20 types)

Niveaux de structure :

• Primaire : Séquence
• Secondaire : Hélice α, feuillet β
• Tertiaire : Repliement 3D
• Quaternaire : Assemblage de sous-unités

Fonctions :

• Enzymes (catalyse)
• Structure (collagène, kératine)
• Transport (hémoglobine)
• Défense (anticorps)
• Régulation (hormones)

2. Acides nucléiques§

ADN (acide désoxyribonucléique) :

• Double hélice
• Stockage de l’information génétique
• Bases : A, T, G, C

ARN (acide ribonucléique) :

• Simple brin
• Transmission de l’information
• Bases : A, U, G, C

Dogme central :

ADN → ARN → Protéine

3. Lipides§

Types :

• Triglycérides (graisses)
• Phospholipides (membranes)
• Stéroïdes (cholestérol, hormones)

Fonctions :

• Stockage d’énergie
• Membranes cellulaires
• Signalisation

4. Glucides§

Types :

• Monosaccharides (glucose, fructose)
• Disaccharides (saccharose, lactose)
• Polysaccharides (amidon, glycogène, cellulose)

Fonctions :

• Énergie rapide
• Stockage d’énergie
• Structure (cellulose)

Métabolisme§

Catabolisme (dégradation)§

Glycolyse :

• Glucose → Pyruvate
• Produit 2 ATP

Cycle de Krebs :

• Oxydation du pyruvate
• Produit NADH, FADH₂, CO₂

Chaîne respiratoire :

• NADH → ATP (32-34 ATP par glucose)
• Consomme O₂

Anabolisme (synthèse)§

Photosynthèse :

6 CO₂ + 6 H₂O + lumière → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

Synthèse des protéines :

• Transcription (ADN → ARN)
• Traduction (ARN → protéine)

Enzymes§

Catalyseurs biologiques

Caractéristiques :

• Spécificité (clé-serrure)
• Site actif
• Abaissent énergie d’activation

Facteurs :

• pH optimal
• Température optimale
• Concentration

Régulation :

• Inhibition compétitive
• Inhibition non-compétitive
• Allostérie

Voies métaboliques importantes§

• Glycolyse : Dégradation du glucose
• Gluconéogenèse : Synthèse du glucose
• Cycle de Krebs : Production d’énergie
• β-oxydation : Dégradation des lipides
• Synthèse d’acides gras
• Cycle de l’urée : Élimination de l’azote

Applications§

• Médecine : Diagnostic, médicaments
• Biotechnologie : Enzymes industrielles, OGM
• Nutrition : Régimes, suppléments
• Forensique : Analyse ADN
• Agriculture : Amélioration des cultures

Voir [[Chimie - Index]] et [[../Biology/Biologie]] pour plus de détails