BIOPHYSIQUE

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Analyse et synthèse des structures cytologiques

Les ensembles supramoléculaires, qui vont de l'association de quelques éléments bien définis aux architectures déjà très complexes comme des fragments isolés d'organites cellulaires, ne sont plus seulement le siège de phénomènes relativement élémentaires sous-tendant une fonction isolée, comme une activité enzymatique. Ils intègrent un grand nombre de processus chimiques et physiques d'où émergent des propriétés et des fonctions nouvelles qui ne sont pas réductibles à la somme des phénomènes élémentaires. Le problème essentiel est alors de relier l'organisation de ces ensembles aux séquences d'événements qu'ils ordonnent dans l'espace et le temps. Les points de vue, les objectifs et les méthodes changent ; les recherches d'essentiellement structurales deviennent de plus en plus fonctionnelles au fur et à mesure que le niveau de complexité s'accroît et que l'on aborde les grandes fonctions vitales, reproduction et développement, métabolisme et bioénergétique, motilité, excitabilité. Avec l'étude de ces superstructures, on change d'échelle de grandeur et la microscopie électronique joue un rôle important, en permettant de visualiser de manière relativement directe leur organisation. Il ne s'agit plus de déterminer la structure interne d'une macromolécule, mais la disposition relative des macromolécules entre elles. Les développements de la microscopie électronique de haute résolution permet de percevoir des détails de l'ordre du nanomètre ; c'est dire qu'il est possible de visualiser avec une bonne précision une protéine de 8 nanomètres de diamètre, mais surtout ses relations spatiales avec les autres constituants. Comme pour la diffraction X, les images obtenues ne permettent pas l'étude de la dynamique de ces systèmes, bien que par des méthodes de congélation ultrarapide on puisse visualiser en une série d'« instantanés » des changements de structure survenant au cours d'événements ne [...]


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Pour citer l’article

Claude Michel GARY-BOBO, « BIOPHYSIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 11 novembre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/biophysique/