Dans cette leçon, nous allons discuter d'une science très importante, qui joue de nombreux rôles importants dans notre vie quotidienne. Cette science s'appelle la biochimie. La biochimie a joué un grand rôle dans les sciences médicales et de la santé, l'agriculture, l'industrie, la biologie moléculaire, la génétique. C'est une science très importante, car tout ce qui concerne notre santé générale, notre nutrition ou notre médecine a ses racines en elle.
Nous apprendrons:
- Qu'est-ce que la biochimie ?
- Qu'étudie la biochimie ?
- Que sont les biomolécules et leur fonction ?
- Que sont les réactions biochimiques ?
- Qu'est-ce que le métabolisme ?
- Applications de la biochimie.
- Branches de la biochimie.
Qu'est-ce que la biochimie ?
La biologie est une science naturelle qui étudie la vie et les organismes vivants. La chimie est l'étude de la matière et des changements qu'elle subit. La science qui réunit ces deux sciences très importantes, c'est la Biochimie , que l'on appelle aussi la chimie du vivant. C'est pourquoi la biochimie nécessite des connaissances préalables en chimie de base et en biologie. La biochimie est l'étude des processus chimiques à l'intérieur et liés aux organismes vivants. La biochimie se situe quelque part entre la chimie (qui concerne les atomes) et la biologie (qui concerne les cellules). La biochimie est le domaine des grandes biomolécules composées de milliers d'atomes ou plus, comme les glucides, les lipides, les protéines, les acides nucléiques ( ADN et ARN) . Il s'agit d'explorer leurs interactions et les réactions chimiques qui apparaissent dans tout organisme vivant. Les réactions chimiques qui se produisent à l'intérieur des êtres vivants sont appelées réactions biochimiques. La somme de toutes les réactions biochimiques d'un organisme est appelée métabolisme . Le métabolisme comprend des réactions cataboliques, qui libèrent de l'énergie, ou des réactions exergoniques ; et les réactions anaboliques, qui sont des réactions d'absorption d'énergie ou endergoniques. Les enzymes (la plupart sont des protéines) accélèrent les réactions biochimiques.
Les débuts de la biochimie ont peut-être été marqués par la découverte de la première enzyme, la diastase en 1833 par Anselme Payen. Bien que le terme « biochimie » semble avoir été utilisé pour la première fois en 1882, il est généralement admis que la création officielle de la biochimie a eu lieu en 1903 par Carl Neuberg (chimiste allemand).
Les scientifiques formés en biochimie sont appelés biochimistes. Les biochimistes étudient l'ADN, l'ARN, les protéines, les lipides, les glucides. Ils soutiennent notre compréhension de la santé et de la maladie, fournissent de nouvelles idées et expériences pour comprendre le fonctionnement de la vie, apportent des informations innovantes à la révolution technologique et travaillent aux côtés de chimistes, de physiciens, de professionnels de la santé et de bien d'autres professionnels.
Qu'étudie la biochimie ?
En tant que sous-discipline de la biologie et de la chimie, la biochimie se concentre sur les processus se déroulant au niveau moléculaire. La biochimie étudie les propriétés chimiques d'importantes molécules biologiques , telles que les protéines, les acides nucléiques, les glucides et les lipides. Il examine également comment les cellules communiquent entre elles , par exemple pendant la croissance ou la lutte contre la maladie. Les biochimistes doivent comprendre comment la structure d'une molécule est liée à sa fonction, ce qui leur permet de prédire comment les molécules vont interagir. La biochimie concerne les réactions chimiques impliquées dans divers processus tels que la reproduction, le métabolisme, la croissance, l'hérédité. La biochimie est étroitement liée à la biologie moléculaire (l'étude des mécanismes moléculaires des phénomènes biologiques).
Les biomolécules et leurs fonctions
Une biomolécule est toute molécule présente dans les organismes vivants, y compris les grandes macromolécules telles que les protéines, les glucides, les lipides et les acides nucléiques, ainsi que les petites molécules telles que les métabolites primaires, les métabolites secondaires et les produits naturels. Ils sont importants pour la survie des cellules vivantes.
- Les glucides sont des biomolécules composées de carbone et d'eau. Les organismes vivants utilisent les glucides comme énergie accessible pour alimenter les réactions cellulaires et pour le soutien structurel à l'intérieur des parois cellulaires. C'est pourquoi les glucides sont très importants.
- Les lipides sont de longues chaînes de molécules de carbone et d'hydrogène. Les principaux types comprennent les graisses et les huiles, les cires, les phospholipides et les stéroïdes. Les lipides remplissent différentes fonctions dans les cellules. Ils sont responsables du stockage de l'énergie, de la signalisation et agissent comme des composants structurels des membranes cellulaires. La forme de lipide la plus courante dans les aliments est les triglycérides.
- Les protéines sont des macromolécules constituées d'une ou plusieurs longues chaînes de résidus d'acides aminés. Il existe 20 types d'acides aminés différents qui peuvent être combinés pour former une protéine. Les protéines jouent de nombreux rôles essentiels dans le corps. Ils font la plupart du travail dans les cellules. En outre, les protéines sont nécessaires au fonctionnement, à la structure et à la régulation des organes et des tissus du corps. Les protéines sont un élément constitutif important des os, des muscles, du cartilage, de la peau et du sang.
- Les acides nucléiques sont les macromolécules biologiques essentielles à toutes les formes de vie connues. Le terme acide nucléique est le nom général de l'ADN (acide désoxyribonucléique) et de l'ARN (acide ribonucléique). Ils sont composés de nucléotides. Un nucléotide est composé de trois composants : une base azotée, un sucre pentose et un groupement phosphate. Les fonctions des acides nucléiques concernent le stockage et l'expression de l'information génétique, ils codent l'information génétique des organismes.
Parfois, une biomolécule peut contenir des composants de deux des principales classes, telles que la glycoprotéine (glucides + protéines) ou la lipoprotéine (lipides + protéines).
En plus des grandes classes de biomolécules, il existe de nombreuses molécules organiques relativement petites requises par les cellules pour des fonctions très spécifiques ; comme une aide dans la fonction des enzymes ou une aide dans les voies métaboliques.
Applications de la biochimie
La biochimie est appliquée dans divers domaines, notamment la médecine, l'industrie pharmaceutique, l'agriculture, la science alimentaire, la génétique, etc.
- Tests - grossesse, dépistage du cancer du sein, tests génétiques prénataux, tests sanguins, etc., et de nombreux autres tests peuvent être effectués. Les tests biochimiques sont le plus souvent appliqués à des échantillons de sérum, de plasma et d'urine. Dans ce test, les niveaux de produits chimiques spécifiques sont mesurés et les résultats comparés à ceux qui sont représentatifs d'un individu en bonne santé. Une augmentation ou une diminution de tout composant particulier peut aider à identifier un processus pathologique. Grâce aux diagnostics de laboratoire, de nombreuses vies sont sauvées.
- Science alimentaire - la biochimie concerne les 4 macromolécules biologiques : protéines, glucides, lipides et acides nucléiques. La nourriture est composée de ces éléments, il existe donc de nombreuses applications de la biochimie en science alimentaire.
- L'industrie pharmaceutique - s'appuie sur la biochimie car la composition chimique du corps doit être étudiée en relation avec les produits chimiques que nous mettons dans notre corps lors de l'utilisation de médicaments. Certains des médicaments ont été développés uniquement grâce à la recherche en biochimie.
- Génétique - La biochimie est unique dans l'enseignement et la recherche en génie génétique.
- Agriculture -En agriculture, les biochimistes étudient le sol et les engrais. D'autres objectifs sont le stockage des récoltes, l'amélioration de la culture des cultures et la lutte antiparasitaire.
Branches de la biochimie
Le domaine d'étude de la biochimie est vaste. Voici quelques-unes des branches de biochimie:
- Biochimie animale . C'est une branche de la biochimie qui étudie la structure et la fonction des composants cellulaires - protéines, glucides, lipides, acides nucléiques - et d'autres biomolécules chez les animaux.
- Biochimie végétale . C'est l'étude de la biochimie des organismes autotrophes tels que la photosynthèse et d'autres processus biochimiques spécifiques aux plantes.
- Biologie moléculaire. La biologie moléculaire est la branche de la biologie qui concerne la base moléculaire de l'activité biologique dans et entre les cellules, y compris la synthèse moléculaire, la modification, les mécanismes et les interactions.
- Biologie cellulaire. La biologie cellulaire (également biologie cellulaire ou cytologie) étudie la structure et la fonction de la cellule, également appelée unité de base de la vie.
- Immunologie. L'immunologie couvre l'étude des systèmes immunitaires de tous les organismes.
- La génétique. Cette branche s'intéresse à l'étude des gènes, de la variation génétique et de l'hérédité dans les organismes.
- Enzymologie. L'enzymologie est l'étude des enzymes, les molécules biologiques (généralement des protéines) qui accélèrent considérablement la vitesse de pratiquement toutes les réactions chimiques qui ont lieu dans les cellules.
Résumons !
- La biochimie est l'étude des processus chimiques à l'intérieur et liés aux organismes vivants.
- Cette science se situe entre la chimie et la biologie.
- La biochimie étudie les propriétés chimiques des molécules biologiques importantes, leur structure, leurs fonctions, leurs interactions, etc.
- Une biomolécule est toute molécule présente dans les organismes vivants et les biomolécules sont très importantes pour la survie des cellules vivantes.
- Les principales classes de biomolécules sont les protéines, les glucides, les lipides et les acides nucléiques.
- Les réactions chimiques qui se produisent à l'intérieur des êtres vivants sont appelées réactions biochimiques.
- Les enzymes accélèrent les réactions biochimiques.
- La somme de toutes les réactions biochimiques dans un organisme est appelée métabolisme.
- La biochimie est appliquée dans divers domaines, notamment la médecine, l'industrie pharmaceutique, l'agriculture, la science alimentaire, la génétique, etc.
- Certaines des branches de la biochimie sont la biochimie animale, la biochimie végétale, la biologie moléculaire, la biologie cellulaire, l'immunologie, la génétique, l'enzymologie, etc.
