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ISOTOPES, biologie

Les atomes sont constitués d'un noyau autour duquel gravitent Z électrons porteurs de charges négatives (Z au total). Le noyau atomique est lui-même composé de Z protons portant chacun une charge positive unité et de N neutrons non chargés. Les masses du proton et du neutron étant voisines de 1 en unité de masse atomique, celle du noyau est de l'ordre de Z + N = A. Le nombre Z est une caractéristique fondamentale de l'élément chimique (hydrogène, Z = 1 ; soufre, Z = 16 ; uranium, Z = 92) et il est par conséquent le guide de la classification périodique (cf. éléments chimiques). 

Mais, pour un même élément, donc pour un même Z, il peut arriver que plusieurs noyaux existent, qui diffèrent seulement par le nombre de neutrons. Ces noyaux ont des masses différentes, mais appartiennent tous à la même « case » du tableau de Mendeleïev, où ils occupent la même position. On qualifie des atomes équivalents (mis à part le nombre de leurs neutrons) d'« isotopes », des mots grecs isos, « égal », et topos, « lieu ». L'isotope de masse A, de l'élément X, de numéro atomique Z est noté symboliquement : 

(cf. physique nucléaire-Isotopes).L'ensemble des propriétés nucléaires des isotopes ouvre un vaste champ d'applications, notamment en biologie et en médecine. En effet, dans ces deux disciplines, les isotopes se révèlent comme de précieux marqueurs ou traceurs, permettant, par exemple, de suivre des molécules intervenant dans des réactions métaboliques dans l'organisme, ou d'observer dans un organisme le cheminement d'un produit (un médicament) vers un organe ciblé.

1.  Isotopes en biologie

Les cellules et les organismes vivants manifestent, en dehors des états de multiplication et de développement, une composition à première vue fixe et permanente, et il est impossible d'observer et d'identifier les mouvements et les échanges des constituants biologiques, sauf si l'on « marque » ces constituants de façon aisément reconnaissable. Le fait que certains éléments chimiques soient disponibl […]

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Pour citer cet article

René BIMBOT, Marc PASCAUD, Maurice TUBIANA, « ISOTOPES, biologie  », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le  . URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/isotopes-biologie/

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