BIOPHYSIQUE

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Investigation des structures moléculaires

La biophysique moléculaire se donne pour tâche l'étude de l'organisation spatiale des macromolécules en relation avec leurs interactions fonctionnelles dans le milieu biologique. C'est peut-être dans ce domaine que la puissance des méthodes physiques se révèle de façon le plus spectaculaire, par leur pouvoir de résolution aussi bien spatiale que temporelle ; certaines de ces méthodes mesurent des distances de l'ordre du cent millionième de centimètres avec une précision dépassant le dixième, précision nécessaire car c'est à cette distance que se situent les interactions importantes. D'autres mesurent des mouvements relatifs de molécules et les phénomènes qui leur sont associés à l'échelle du milliardième de seconde.

Ces recherches structurales ont pris un grand essor à partir du moment où il a été devenu possible d'isoler, de purifier et de cristalliser les protéines et les acides nucléiques ; les méthodes cristallographiques ont pu leur être appliquées et un pas décisif fait dans la connaissance de ces constituants biologiques fondamentaux.

La détermination de la structure tridimensionnelle de l'hémoglobine par Perutz et celle de l'acide désoxyribonucléique (ADN) par Crick et Watson dans les années cinquante ont été les premiers exemples de ce type de recherche, avec un retentissement considérable : dans le cas de l'hémoglobine, l'organisation dans l'espace de ces pelotons de longues chaînes d'acides aminés, jusqu'alors absolument inextricables, a été pour la première fois connue et visualisée, ainsi que la disposition des plans tétrapyroliques des hèmes porteurs de la fonction ; cette connaissance a été en elle-même inestimable pour la compréhension des mécanismes par lesquels cette protéine joue son rôle de vecteur dans les échanges d'oxygène et de gaz carbonique liés à la respiration. Mais, par-delà, a été ouverte la possibilité de mettre en correspondance la réactivité chimique des protéi [...]


1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 10 pages


Écrit par :

Classification


Autres références

«  BIOPHYSIQUE  » est également traité dans :

AUDITION - Acoustique physiologique

  • Écrit par 
  • Pierre BONFILS, 
  • Yves GALIFRET, 
  • Didier LAVERGNE
  •  • 14 763 mots
  •  • 16 médias

Dans le chapitre « De l'onde propagée à la micromécanique cochléaire »  : […] Grâce à von Bekesy, l'étude de la mécanique cochléaire est passée de la spéculation à l'expérimentation qui permettait de comprendre comment la vibration sonore pouvait entraîner le mouvement passif de la membrane basilaire . Un déplacement rapide de la plaque de l'étrier se transmet, par les liquides, à la membrane de Reissner, à la membrane basilaire puis à la membrane de la fenêtre ronde, laque […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/audition-acoustique-physiologique/#i_25497

CANAUX IONIQUES

  • Écrit par 
  • Laurent COUNILLON, 
  • Mallorie POËT
  •  • 4 294 mots
  •  • 8 médias

Bien que la possibilité d'une forme d'énergie électrique intervenant dans le fonctionnement du système nerveux ait déjà été évoquée par Newton dans ses Principia mathematica en 1713, il faut attendre la fin du xviii e  siècle pour que Luigi Galvani montre que la contraction du muscle gastrocnémien de grenouille peut être provoquée par la mise en contact du nerf sciatique avec la moelle épinière, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/canaux-ioniques/#i_25497

HYDROMINÉRAL ÉQUILIBRE

  • Écrit par 
  • Alain REINBERG
  •  • 2 929 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Inégale répartition de l'eau et des électrolytes »  : […] Pour se représenter l'inégalité de répartition de l'eau et des électrolytes dans un organisme, il est utile de distinguer plusieurs espaces, secteurs ou compartiments séparés les uns des autres par des systèmes de membranes et renfermant chacun des milieux ou des liquides de composition relativement bien caractérisée. Il s'agit essentiellement des liquides extracellulaires (L.E.C.) très riches en […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/equilibre-hydromineral/#i_25497

NERVEUX (SYSTÈME) - L'influx nerveux

  • Écrit par 
  • Alfred FESSARD
  •  • 4 987 mots
  •  • 15 médias

Dans le chapitre « Mécanisme de la conduction »  : […] L'idée que cette propagation – nommée « conduction » pour la distinguer de celle que réalise la transmission synaptique – pourrait s'expliquer par une réexcitation de proche en proche due au courant d'action lui-même fut suggérée sous le nom de théorie du circuit local par le physiologiste allemand L. Hermann (1899). Elle ne fut définitivement fondée et admise qu'après les travaux de A. L. Hodgkin […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nerveux-systeme-l-influx-nerveux/#i_25497

OTOÉMISSIONS ACOUSTIQUES

  • Écrit par 
  • Paul AVAN, 
  • Pierre BONFILS
  •  • 1 982 mots

Dans le chapitre « Un phénomène bizarre »  : […] Dès 1948, le radioastronome T. Gold avait pressenti leur existence à partir de considérations théoriques. D'après lui, l'oreille interne se comporte comme une batterie de filtres qui décompose le son en ses composantes spectrales, et ce avec un pouvoir de résolution qui dépend de la finesse de chacun des filtres. Or les liquides de l'oreille interne, par leur viscosité, altèrent la sélectivité de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/otoemissions-acoustiques/#i_25497

PERMÉABILITÉ SÉLECTIVE

  • Écrit par 
  • René HELLER
  •  • 898 mots

Les membranes biologiques ne laissent passer que certaines molécules ou ions, et pas à la même vitesse. Cette perméabilité sélective est la résultante d'une perméabilité passive différentielle, qui limite plus ou moins la traversée des particules mues par les forces osmotiques et électrostatiques, et d'une perméabilité biologique ou perméation, qui assure les transports actifs par des mécanismes […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/permeabilite-selective/#i_25497

POMPES MÉTABOLIQUES

  • Écrit par 
  • René HELLER
  •  • 794 mots

Les pompes métaboliques assurent le transport des molécules et des ions au travers des membranes biologiques. Il peut s'agir d'un transport actif, c'est-à-dire contre le gradient électrochimique (lequel est fonction de la concentration et du potentiel électrique) : les cations remontent le champ électrique, les anions le descendent ; les molécules neutres, elles, accumulent dans le compartiment où […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/pompes-metaboliques/#i_25497

SANG - Écoulement

  • Écrit par 
  • Jean-François STOLTZ
  •  • 2 558 mots

Trop souvent, des résultats bien établis en mécanique des fluides classique ont été appliqués à l' hémodynamique, sans même s'assurer de la validité des hypothèses de départ. Il faut, en effet, tenir compte de trois données particulières à l'écoulement du sang : d'abord la nature du fluide, qui est une suspension concentrée de cellules possédant des propriétés mécaniques complexes (viscoélasticité […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/sang-ecoulement/#i_25497

Voir aussi

Pour citer l’article

Claude Michel GARY-BOBO, « BIOPHYSIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 25 novembre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/biophysique/