Biochimie et biotechnologies

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Biochimie. Visualisation tridimensionnelle des molécules

En biochimie, la visualisation des molécules dans l'espace (structure tridimensionnelle) permet de se rapprocher de la conception réelle des molécules. L'utilisation de JMOL permet d'atteindre cet objectif.

Les principales molécules de base de la biochimie appartiennent aux acides nucleiques, glucides, lidides et Protéines. D'autres petites molécules actives sur le fonctionnement de notre organisme peuvent être comparées quant à leurs structures chimiques. Il peut s'agir, entre autres, des médicaments et des drogues.

اختلافا عن الكيمياء التي تهتم بالجزيئات الصغيرة، يتناول تخصص البيوكيمياء (الكيمياء الأحيائية) الجزيئات الكبيرة الحجم أو مكروجزيئات Macromolécules و التي لا يمكن أبدا معاينة بنيتها الثلاثية بدون استعمال برامج الكمبيوتر للرئية في البعد الثالث (Troisième dimension, 3D). هكذا، تظهر البنية الثلاثية للإنزيمات جوانب ارتباطها الدقيق بمواد التفاعل من خلال الموقع النشيط الذي تشكله بعض الأحماض الأمينية المتباعدة في البنية الأولية لبروتين الأنزيم. حتى يمكن القيام بمعاينة البنية الثلاثية، يجب أولا تنقية الجزيئ ثم إخضاعه للبلورة (Cristallisation) قبل دراسته بانحراف الأشعة السينية (Diffraction aux rayons X). المزيد من المعلومات  في كتاب علوم الحياة - بيوكيمياء 

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Sciences et vie, Biochimie


Glucides (Sucres)


Les sucres ou glucides sont des molecules organiques à plusieurs atomes de carbone porteurs de fonctions alcool (OH), aldéhyde ou cétone et parfois amine ou acide. Les glucides jouent un rôle energétique (les calories apportées par l'alimentation humaine provient à 40%-50% des glucides).


Ils ont aussi un rôle structural (paroi cellulaire, cellulose, réserves, composantes dans les acides nucléiques,...) (Glucides-Matériaux). Les sucres constituent une composante essentielle dans la nutrition, car ils sont un des principaux intermédiaires biologiques de stockage et de consommation d'énergie. Chez les organismes autotrophes, comme les plantes, les sucres sont convertis en amidon pour le stockage. Chez les organismes hétérotrophes, comme les animaux, ils sont utilisés comme source d'énergie dans les réactions métaboliques, leur oxydation lors de la digestion des glucides apportant environ 17 kJ/g.

Plus de détails dans la page:

Glucides (Sucres) السكريات


Acides nucléiques (ADN, ARN)

Les acides nucleiques constituent les support de l'information génétique. sont formés de nucléotides, constitués, eux même, d'une des 5 bases azotées (A, T, C, G et U), d'un sucre à 5 carbones ou pentose (ribose ou désoxyribose) et phosphate (sous forme triphosphate (nucléotide libre) ou monophosphate (nucléotide incorporé).


Les bases azotées sont de 2 types différents; 1) les bases puriques sui sont l'Adénine (A) et la Guanine (G) et 2) les bases pyrimidiques qui sont la thymine (T), la Cytosine (C) et l'Uracile (U). Selon leur composition en nucléotides, les acides nucléiques sont de deux types; 1) l'Acide Déoxyribonucléiques (ADN, DNA) contenant les nucléotides à bases A, C, G et T et un sucre sous forme désoxyribose, 2) l'Acide Ribonucléique (ARN, RNA) constitué de nucléotides contenant les bases A, C, G et U et du ribose comme sucre pentose (à 5 C).

Plus de détail dans la page:

Acides nucléique (DNA, RNA) الأحماض النووية


Protéines

 


Les Protéines sont constituées d'un enchaînement d'acides aminés. Les acides aminés (AA) peuvent être subdivisés en AA apolaires (9 AA) et en AA polaires (11 AA). Ces derniers peuvent être des Acides amines polaires non chargés (6 AA), Acides amines polaires chargés (-) (appelés aussi AA acides) et des Acides amines polaires chargés (+) (appelés aussi AA basiques).

Pour rappel, certains AA sont essentiels. Il faut les fournir par un apport alimentaire. Ces AA sont toute la série des AA apolaires, exceptées la Proline et l'Alanine et les AA de la serie des AA polaires basiques. Par exemple, l'Histidine se trouve dans les bananes et les raisins, entre autres. L'Arginine est rencontrée dans l'Arachide, entre autres. Les Protéines jouen un rôle important au niveau des membranes (PAM) et du métabolisme (enzymes).

Plus de détails dans les pages:

- Acides aminés  أحماض أمينية  

- Protéines et enzymes بروتينات و أنزيمات


Lipides

Les lipides sont constitués essentiellement d'acides gras. Les acides gras naturels possèdent une chaîne carbonnée de 4 à 28 atome de carbone (nombre pair en général).


La nouvelle dénomination pour les AG poly-insaturés est basée sur la place de la première double liaison par rapport au CH3 terminal (en oméga (w)). Les lipides, matériaux de base pour la cellule, peuvent être distingués selon 3 grandes catégories:

1) Les Triglycerides qui sont formés d'un glycérol lié à 3 acides gras. Ils sont des esters (acide + alcool). Ils constituent la part importante des huiles végétales et animales. Ils constituent une réserve énergétique très importante pour plusieurs organismes vivants. D'ailleur,en industrie les acides gras sont synthétisés par hydrolyse des triglycérides. --------2) Les Phospholipides sont des esters de glycérol où deux fonctions alcools sont estérifiées par des acides gras et la troisième par un acide phosphorique. Ce dernier est un polyacide, la deuxième de ses fonctions acides est neutralisée par un alcool aminé (serine, éthanolamine, choline). La troisième et dernière fonction reste sous forme d'anion. Les phospholipides sont des constituants des membranes (Membrane-QCM). ------- 3) Les stéroïdes sont formés d'un squelette de 4 cycles de carbones (noyau stérol). L'un des exemples les plus connus des stéroïdes est le Cholesterol qui existent uniquement chez les animaux (Matériaux exercice).

Plus de détails dans la page:

Lipides الدهنيات 


Autres molécules
 

- Médicaments et drogues أدوية، عقاقير

- Coenzymes, vitamines مرافقات الأنزيمات و فيتامينات

- Molécules de la Glycolyse جزيئات هدم الكليكوز

- Molécules du Cycle de Krebs جزيئات حلقة كريبس

- Insuline  أنسولين

- Hormone de croissance  هرمون النمو

- Toxine Cry du Bt  سم 

JMOL, Rastop:معاينة جميع الجزيئات ب -


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