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ISOTOPES, biologie

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 disponibles sous diverses variétés isotopiques permet, en employant des isotopes absents ou rares à l'état naturel, de marquer chimiquement un ou plusieurs atomes d'une molécule, afin de suivre son devenir au cours des phénomènes métaboliques qui affectent cette molécule dans une cellule, dans un organisme ou un ensemble biologique quelconque, tel que les populations animales ou végétales, voire même les biocénoses.

L'utilisation des isotopes en biologie apparaît comme un cas particulier, à l'échelle moléculaire, des méthodes de marquage ou de traçage antérieurement connues et appliquées, comme, par exemple, le baguage des oiseaux qui permet de déterminer leurs aires de dispersion et, dans le cas des oiseaux migrateurs, leurs routes de migration. De façon générale, il s'agit de reconnaître et de suivre, au sein d'ensembles généralement complexes, le devenir de constituants particuliers de ces ensembles.

Le marquage (aussi appelé traçage) isotopique est appliqué à l'étude de multiples problèmes biochimiques et physiologiques : localisation des métabolites et des enzymes, mécanismes et vitesses des réactions métaboliques dans l'organisme et dans la cellule, suivi des phénomènes de captation, transport et accumulation, explorations fonctionnelles physio-pathologiques, détermination des vitesses de renouvellement des constituants et des structures biologiques. En application biomédicale, le marquage isotopique est utilisé notamment en pharmacocinétique et, étant donné sa sensibilité, en dosage radio-immunologique.

Les problèmes techniques d'observation et de mesur[...]

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Pour citer cet article

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

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« ISOTOPES, biologie » est également traité dans :

BIOLOGIE - La maintenance de l'organisme
Dans le chapitre "Renouvellement moléculaire"
CARBONE 14 ET LES TRACEURS RADIOACTIFS
COBALT
Dans le chapitre "Utilisations"
CYTOLOGIE ou BIOLOGIE CELLULAIRE
Dans le chapitre "Les observations in situ"
DIGESTIF APPAREIL
Dans le chapitre "Les faits depuis 1970"
GÉNÉTIQUE
Dans le chapitre "Le rôle génétique de l'ADN"
HÉMATOLOGIE
Dans le chapitre "Hématologie physiologique"
HEVESY DE HEVES GEORGE (1885-1966)
IODE
Dans le chapitre "Isotopes radioactifs et thyroïde"
KAMEN MARTIN DAVID (1913-2002)
MARQUAGE MOLÉCULAIRE ET MÉTABOLISME
MÉDECINE - Histoire
Dans le chapitre "Les applications de la physique : la radiologie"
MEMBRANES CELLULAIRES
Dans le chapitre "Mesure des transports membranaires"
NEUROLOGIE
Dans le chapitre "Les examens neuro-isotopiques"
NUCLÉAIRE MÉDECINE
PRÉHISTOIRE - Alimentation
Dans le chapitre "Nous sommes ce que nous mangeons"
RADIOACTIVITÉ
Dans le chapitre " Radioactivité et santé"
RADIO-IMMUNOLOGIE
Dans le chapitre "Les bases"
RATE
Dans le chapitre "Les études isotopiques"
REIN
Dans le chapitre "Examens isotopiques"
SONDES MOLÉCULAIRES
UROLOGIE
Dans le chapitre "Progrès des moyens d'exploration et de diagnostic"

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