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Définition

Biochimie

La biochimie est la branche de la science qui explore les processus chimiques au sein et liés aux organismes vivants. C’est une science de laboratoire qui met en jeu à la fois la biologie et la chimie.

Molécule

Une molécule est une combinaison d'au moins deux atomes maintenus ensemble par des liaisons chimiques.

Enzyme

Les enzymes sont des protéines qui agissent comme des catalyseurs dans les réactions chimiques en abaissant l'énergie d'activation nécessaire pour provoquer la réaction.

Métabolisme

Le métabolisme est l'ensemble des transformations chimiques et physico-chimiques qui ont lieu dans les tissus des organismes vivants.

1. Constituants de la Biochimie

1.1. Glucides

Les glucides sont des biomolécules constituées de carbone, d'hydrogène et d'oxygène. Leur principale fonction est de fournir de l'énergie aux cellules. Les exemples les plus connus incluent le glucose, le fructose et le saccharose.

1.2. Protéines

Les protéines sont des biomolécules composées d'acides aminés associés par des liaisons peptidiques. Elles jouent de nombreux rôles essentiels dans le fonctionnement et la structure des cellules.

1.3. Lipides

Les lipides sont un groupe varié de composés hydrophobes, incluant les graisses, les huiles, les cires et les phospholipides. Ils sont essentiels comme réserves d'énergie et pour la structure des membranes cellulaires.

1.4. Acides Nucléiques

Les acides nucléiques, comme l'ADN et l'ARN, sont des macromolécules qui transmettent l'information génétique et sont responsables de la synthèse des protéines.

2. Enzymes et Catalyse

2.1. Fonctionnement des Enzymes

Les enzymes interagissent avec des substrats spécifiques pour catalyser les réactions. Leur efficacité dépend de la température, du pH et de la concentration en substrats.

2.2. Inhibiteurs Enzymatiques

Les inhibiteurs enzymatiques sont des molécules qui réduisent ou arrêtent l'activité des enzymes. Cela peut être un processus réversible ou irréversible et est utilisé pour réguler les voies métaboliques.

3. Métabolisme

3.1. Voies Métaboliques

Les voies métaboliques sont des séries de réactions biochimiques dans une cellule, orchestrées par des enzymes, pour transformer des substrats et en tirer de l'énergie ou des molécules pour la synthèse.

3.2. Anabolisme et Catabolisme

L'anabolisme et le catabolisme sont respectivement les processus de construction et de dégradation des molécules dans le métabolisme, permettant d'utiliser et de stocker de l'énergie.

4. Interactions et Régulations

4.1. Signalisation Cellulaire

La signalisation cellulaire est le système de communication complexe qui régule les activités cellulaires et coordonne les actions des cellules dans un organisme multicellulaire.

4.2. Homéostasie

L'homéostasie est la régulation des conditions internes d’un organisme pour maintenir un environnement stable propice à la survie.

A retenir :

La biochimie est essentielle pour comprendre les processus chimiques et physico-chimiques dans les organismes vivants. Elle intègre des connaissances en chimie et biologie pour explorer les constituants fondamentaux comme les glucides, protéines, lipides et acides nucléiques. Les enzymes jouent un rôle crucial en catalysant les réactions, et le métabolisme englobe des transformations vitales pour l'énergie et la synthèse des molécules. Les interactions biochimiques et leur régulation, notamment via la signalisation et l'homéostasie, sont fondamentales pour le fonctionnement des systèmes biologiques.

I-GENERALITES

• Les Lipides :

• Produits complexes dont les différents constituants jouent de façon directe

ou indirecte, immédiate ou retardée, un rôle énergétique, structural et

fonctionnel.

• Capacités de synthèse endogène sont quantitativement mineures d’où

• Les acides gras dits « essentiels » (acide linoléique et l’acide linolénique) :

apports alimentaires exclusif

• Les acides gras dits « non essentiels » ( quasi exc

lusifs)

on distingue :

• Les Acides gras (AG) :

• saturés (acide stéarique et acide palmitique) +++ dans l’organisme;

nombre pair de C

• insaturés (acide oléique, linoléique et linoléniq

ue).

• Les triglycérides : forme des stockage des AG, constitués à partir du glycérol

sur lequel se fixent 3 AG

• Les triglycérides représentent la principale famille des lipides naturels

• et l’oxydation des AG qu’elles contiennent permet la production de grandes

quantités d’ATP…..Energie +++

• Les glycérophospholipides = phosphatides :

• principale famille des phospholopides naturels, constituants des membranes

cellulaires

• acides phosphatidiques (ex phosphatidyl-choline)

• glycérolipides azotés (ex phosphatidyl-éthanolamine)

• glycérolipides non azotés (ex phosphatidyl-inositol)

Les sphingolipides :constituants des membranes cellulaires

• céramides

• sphingosine

• Le cholestérol :principal lipide isoprénique,

• composé polycyclique (4)

• précurseur des acides biliaires et des stéroides hormonaux

• constituant des membranes

➢ un processus de dégradation dans le métabolisme des lipides qui comprend

deux étapes majeures spatialement et temporairement séparées :

➢La Lipolyse

➢La dégradation des acides gras en acétyl-CoA.

• Les étapes préalables de la lipolyse

• Digestion des lipides alimentaires (lipase pancréatique)

• Absorption des lipides (muqueuse intestinale, glycolate)

• Transport des lipides dans les sang (micelles, lipoprotéines)

• Stockage des lipides (surtout des triglycérides ++ tissus adipe

ux)

1-1- Les lipides alimentaires

• Les principaux lipides de l’alimentation humaine ou animale sont constitués

essentiellement de triglycérides (= triacylglycérols), de phospholipides et de

stérols.

• Avant d’être dégradés, ces lipides doivent être

• 1

ère : digérés : sous la dépendance des enzymes pancréatiques (telle que la

triglycéride lipase) et des sels biliaires.

• La triglycéride lipase (pancréatique) : conduit à la libération de 2 AG et du β-

monoacylglycérol . Seuls les esters des fonctions alcool primaire du triglycéride

sont hydrolysés.

• Les phospholipases ( foie, pancréas, intestin, rate, cerveau, hématies …) qui

hydrolysent les phospholipides

A l’issu de l’action des ces enzymes, les premiers produits (acides gras et

lysophospholipides), servent de puissants détergents qui accélèrent le processus

en réduisant les graisses en fines gouttelettes.

• L’action des sels biliaires complète la mise en émulsion et la formation de

micelles des triglycérides.

• 2

ième Absorption : après l’action complète des lipases, le micelles mixes contenant

des acides gras (AG) et des β-mono-acylglycérols, sont absorbées par les

entérocytes.

• 3

ième : Transport : une fois entrés dans l’entérocyte, les AG sont pris en charge par

un transporteur spécifique qui les achemine dans le réticulum endoplasmique

lisse.

• Ils sont rejoints par les β-monoacylglycérols qui ont la capacité de traverser par

diffusion passive.

• Les acides gras et les β mono-acylglycérols sont recombinés en triacylglycérols

ou triglycérides (TG) par les enzymes du réticulum endoplasmique.

• 4

ième : Stockage des TG ++ tissus adip

eux

• Cas des Lipoprotéines :

• Les lipoprotéines sont des formes de transport des graisses hydrophobes dans le

plasma sanguin.

• De structure globulaire, elles sont constituées d’un cœur hydrophobe de

triglycérides, entouré de protéines, d’esters de cholestérol et de phospholipides