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Introduction à la biochimie
"L'humanité ne supporte pas la pensée que l'homme est né par
hasard, par erreur, seulement parce que quatre atomes insensés
se sont tamponnés sur une autoroute mouillée. Dès lors,
il faut trouver un complot cosmique, Dieu, les anges, ou les diables."
U. Eco
Le pendule de Foucault
Grasset, 1990, p. 326.
La biochimie est le domaine où se rencontrent chimie et biologie. La biochimie étudie donc particulièrement la corrélation entre la structure des molécules naturelles et les conséquences sur leur activité.
La biochimie permet de comprendre selon quels "processus chimiques" fonctionnent les organismes vivants, des plus simples comme les bactéries et les virus, jusqu'aux plus complexes, comme les insectes, les mammifères et surtout les humains.
Les domaines de la biochimie
La biochimie est apparue à la fin du siècle dernier. Elle a été restée longtemps isolée de la chimie organique pour maintenant ne quasiment faire plus qu'une avec celle-ci, juste retour des choses puisque la chimie organique était née de la médecine et de la biologie. Les retombées de la biochimie sont nombreuses, toutes les techniques actuelles utilisées en médecine, en pharmacologie ou en génie génétique lui doivent une forte contribution.
Par exemple, la connaissance des mécanismes d'action d'une molécule sur un organisme permet l'élucidation de sa toxicité. Ce champ de recherche est celui de la toxicochimie.
Mais l'étude chimique d'un organisme, aussi simple soit-il, est d'une rare complexité. Elle repose d'une part sur l'analyse des molécules qui composent l'organisme, et d'autre part sur les mécanismes qui se produisent lors des étapes importantes de la vie de cette organisme, comme la nutrition, la reproduction, la défense immunitaire, la croissance.
Le monde vivant
La grande particularité du monde vivant est l'autonomie. Comme toute opération, cette autonomie se paye par une consommation d'énergie, et en ce qui concerne les mammifères, cet apport d'énergie est permis par la nutrition et par la respiration.
Dans la chaîne alimentaire, l'organisme se charge de découper des molécules souvent complexes et d'en transporter les fragments essentiels là où ils seront utilisés.
Mais l'autonomie va encore plus loin.
- De la cellule à l'être, un organisme blessé ou malade peut, dans une certaine limite, s'autoréparer. C'est le cas d'une coupure qui se résorbe ou d'un rhume qui repart comme il est venu.
- Les organismes vivant se reproduisent.
Les domaines de la biochimie
La biochimie cherche donc à traduire en termes de réactions chimiques et de phénomènes physico-chimiques l'origine de ces trois caractéristiques des êtres vivants :
- La gestion de l'énergie, l'ATP
- Les mécanismes de l'autoréparation
- Le mystère de la reproduction
Mais attention, en biochimie, rien n'est simple. La principale difficulté dans l'apprentissage de la biochimie sera donc de préciser systématiquement le cadre du sujet traité.
Les domaines de la biochimie
Selon l'objectif que l'on se donne, la description moléculaire du monde biochimique peut se faire selon différents classements. On a coutume dans une première approche de la biochimie de décrire les trois classes de molécules selon :
- les substances minérales
- les protéines, constituées d'acides a-aminés.
- les lipides
- les glucides
Mais ces trois classes ne donnent d'informations que sur la structure moléculaire. D'autres classements illustrent davantage l'aspect fonctionnel des molécules biochimiques. C'est le cas du classement suivant.
- Les molécules de structure : membranes et protéines
- Les protéines fonctionnelles : les enzymes
- Les molécules de l'information génétique : les acides nucléiques et l'ADN
- Transmission de l'information : la communication cellulaire par les hormones et les réseaux neuronaux.
- L'apport énergétique : sucres, graisses et métabolisme
- Interaction avec des corps extérieurs : toxicochimie et immunologie
- Les processus de vieillissement
Autorégulation
- Counillon L. 2001 - La régulation de l'acidité dans l'organisme - Pour la Science, 284, p. 62-69.
