CONFORMATIONS, chimie

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Éthane

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n-butane

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Réactions 7 à 19

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Différence d'énergie libre

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Quels que soient la composition élémentaire d'une molécule organique et l'arrangement de ses divers atomes, formant des chaînes linéaires ou ramifiées aussi bien que des systèmes comprenant un ou plusieurs cycles, plusieurs impératifs doivent être satisfaits : les longueurs des liaisons et les angles que font ces liaisons entre elles sont, en effet, immuables et ne dépendent nullement des conditions, en particulier de température et de polarité, dans lesquelles la molécule se trouve.

Cette même molécule dispose, en revanche, d'une certaine déformabilité due à la libre rotation autour des liaisons σ (liaisons simples). Le jeu de celles-ci entraînera pour elle la possibilité de prendre toutes les formes spatiales possibles : il y en a une infinité pour tout composé organique saturé dont la chaîne possède au moins deux atomes de carbone. Ces divers arrangements non identiques de la molécule obtenus par rotation autour d'une ou plusieurs liaisons σ sont désignés par le terme de conformation.

Les atomes et groupements d'atomes dont cette molécule est composée vont, par des répulsions ou des attractions de type électrostatique, agir à distance les uns sur les autres. Ces interactions dépendent non seulement de l'importance de la densité électronique autour du noyau (deux atomes de brome apparaissent d'emblée plus susceptibles d'interagir que deux méthyles), mais aussi de leur disposition relative dans l'espace et, plus particulièrement, de la distance qui les sépare. Il s'ensuit que les diverses conformations d'une même molécule peuvent être énergétiquement très différentes et que celle-ci va tendre à assumer la ou les conformations de plus basse énergie, dite conformation privilégiée.

On peut, en général, définir une ou plusieurs conformations privilégiées que séparent parfois des différences d'énergie assez faibles pour que les molécules puissent les adopter simultanément. On considère alors que dans des conditions déterminées existe un équilibre, dit éq [...]

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«  CONFORMATIONS, chimie  » est également traité dans :

ALCANES

  • Écrit par 
  • Jacques METZGER
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  •  • 11 médias

Dans le chapitre « Structure des alcanes »  : […] La chaîne carbonée des alcanes étant formée d'atomes de carbone tétracoordinés (hybridation sp 3 ), l'angle que font entre elles les liaisons σ qui en sont issues est voisin de 110 0 . Les interactions (répulsives) entre atomes non liés portés par deux carbones voisins varient avec leurs positions relatives, c'est-à-dire avec la […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/alcanes/#i_27854

AMINOACIDES ou ACIDES AMINÉS

  • Écrit par 
  • Pierre KAMOUN
  •  • 4 605 mots
  •  • 7 médias

Les vingt acides aminés étudiés dans cet article sont les unités structurales de la plupart des protéines. On les a nommés acides aminés, car ce sont des substances organisées autour d'un atome de carbone portant : la fonction acide-COOH, la fonction basique amine-NH 2 (d'où le nom acide aminé ), un atome d'hydrogène et un radical R qui distingue et caractérise les vingt […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/amino-acides-acides-amines/#i_27854

ANFINSEN CHRISTIAN BOEHMER (1916-1995)

  • Écrit par 
  • Georges BRAM
  •  • 301 mots

Biochimiste américain né à Monessen (Pennsylvanie) et décédé à Boston (Massachusetts). Christian Boehmer Anfinsen fait des études de chimie à l'université de Pennsylvanie puis à l'École médicale de l'université de Harvard, où il obtient un doctorat en 1943 et où il reste comme assistant jusqu'en 1946. Il rejoint alors comme assistant le Département de chimie biologique de la même université. En 19 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/christian-boehmer-anfinsen/#i_27854

ANTIGÈNES

  • Écrit par 
  • Joseph ALOUF
  •  • 7 370 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Épitopes des antigènes protéiques »  : […] Ces épitopes sont localisés à la surface de la molécule protéique et comprennent généralement de quinze à vingt-deux acides aminés, certains pouvant être de taille moindre (de six à dix résidus) selon certains auteurs. On distingue classiquement deux types structuraux d'épitopes chez les protéines : les épitopes continus , constitués d'une séquence ininterrompue de six à qui […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/antigenes/#i_27854

ARN (acide ribonucléique) ou RNA (ribonucleic acid)

  • Écrit par 
  • Marie-Christine MAUREL
  •  • 2 763 mots
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Dans le chapitre « Le « monde ARN » moderne »  : […] Un véritable « monde ARN » existe en fait dans chaque cellule vivante qui met en œuvre de multiples ARN aux fonctions variées : informationnelles, catalytiques, ou servant de matrices, de guides, de défenses contre virus, transposons, etc., certaines molécules étant même capables de cumuler plusieurs de ces activités. Ce monde trouve-t-il ses sources dans le passé du vivant ? Toutes les cellules v […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/arn-rna/#i_27854

BARTON DEREK HAROLD RICHARD (1918-1998)

  • Écrit par 
  • Georges BRAM
  •  • 483 mots
  •  • 1 média

Chimiste britannique né à Gravesend (Kent). Derek Harold Richard Barton obtient son doctorat en 1942 à l'Imperial College de l'université de Londres, où il travaille deux ans dans un laboratoire dépendant des autorités militaires. Après un an passé dans l'industrie chimique, il retourne à l'Imperial College et passe un an (1949-1950) à l'université de Harvard comme professeur invité. Il retourne e […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/derek-harold-richard-barton/#i_27854

CANAUX IONIQUES

  • Écrit par 
  • Laurent COUNILLON, 
  • Mallorie POËT
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Dans le chapitre « Les canaux ioniques sont des protéines membranaires »  : […] Les canaux ioniques sont des protéines capables de changer de conformation et d'osciller entre des états fermés, inactivés et ouverts (fig. 5), selon des équilibres qui peuvent être caractérisés, comme pour tous les édifices macromoléculaires, par des constantes cinétiques, ou constantes de temps. Par un traitement mathématique que nous ne détaillerons pas ici, l'analyse fine de la distribution d […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/canaux-ioniques/#i_27854

CHAPERONNES PROTÉINES

  • Écrit par 
  • Roger DURAND
  •  • 964 mots

On appelle « molécules chaperonnes » (Laskey, 1978) des protéines dont le rôle est d'éviter, chez d'autres protéines, des « écarts de conduite » comme le faisaient autrefois auprès des jeunes filles des personnes que l'on appelait « chaperons » Elles participent ainsi à des fonctions vitales essentielles : résistance au stress, maintien de la conformation correcte des protéines, trafic intracellu […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/proteines-chaperonnes/#i_27854

COMPLÉMENTARITÉ, biochimie

  • Écrit par 
  • Didier LAVERGNE
  •  • 538 mots

La présence de motifs structuraux à conformation complémentaire sur des molécules organiques non identiques permet leur assemblage à la manière des pièces d'un puzzle par stéréospécificité. La complémentarité est rigoureuse quand elle dépend de l'organisation séquentielle des motifs d'assemblage. C'est le cas pour la molécule d'ADN, constituée par deux brins conjugués entre eux longitudinalement g […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/complementarite-biochimie/#i_27854

CYCLANES & CYCLÈNES

  • Écrit par 
  • Jean-Marie CONIA
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Dans le chapitre « Stéréo-isomérie et structure »  : […] On rencontre dans ces composés tous les types d'isomérie : l'isomérie cyclanique chez les cyclanes simples au moins disubstitués, par exemple les cis et trans-p -menthanes (1 et 2), ou chez les composés bicycliques, telle la décaline qui est connue sous deux formes cis (5) et trans (6) ; l'isomérie éthylénique […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/cyclanes-et-cyclenes/#i_27854

DYNAMIQUE MOLÉCULAIRE

  • Écrit par 
  • Jean RIESS
  •  • 5 165 mots
  •  • 17 médias

Dans le chapitre « Notions de structure en solution »  : […] La dynamique des structures moléculaires est généralement étudiée en phase fluide (liquides purs ou solutions), c'est-à-dire dans les états voisins de ceux où se produisent le plus souvent les réactions chimiques. Mais, en raison même de cette dynamique, la structure d'un composé en solution n'est pas nécessairement celle qu'il adopte dans l'état cristallin, de sorte que la notion de structure en […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/dynamique-moleculaire/#i_27854

ENCÉPHALOPATHIES SPONGIFORMES

  • Écrit par 
  • Dominique DORMONT
  •  • 6 588 mots
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Dans le chapitre « La nature des agents transmissibles non conventionnels »  : […] Deux grandes séries d'hypothèses ont été envisagées par la communauté scientifique : les hypothèses dites « virales » et les hypothèses dites « protéiques ». Bien que les théories protéiques ne puissent pas expliquer l'ensemble des observations et des résultats expérimentaux, la présence d'un virus conventionnel est considérée comme hautement improbable par la majorité des scientifiques. Néanmoin […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/encephalopathies-spongiformes/#i_27854

ENZYMES

  • Écrit par 
  • Gabriel GACHELIN
  •  • 12 668 mots
  •  • 10 médias

Dans le chapitre « Modifications d'une activité enzymatique par addition covalente »  : […] D'autres voies du contrôle de l'activité des enzymes sont au contraire réversibles. Il s'agit de la fixation covalente par voie enzymatique d'un groupement chimique qui donne à la macromolécule des propriétés différentes, fixation réversible avec retour à l'état d'origine par l'effet d'une enzyme antagoniste (par exemple le couple kinase-phosphatase). Plusieurs modalités de contrôle par modificati […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/enzymes/#i_27854

HASSEL ODD (1897-1981)

  • Écrit par 
  • Georges BRAM
  •  • 403 mots

Chimiste norvégien né et mort à Oslo. Après ses études à l'université d'Oslo, Odd Hassel va à l'Institut Kaiser-Wilhem de Berlin s'initier à la cristallographie par diffraction des rayons X. Il y soutient son doctorat en 1924 et bénéficie ensuite, pendant un an, d'une bourse Rockefeller obtenue grâce à la recommandation de Fritz Haber. En 1925, il retourne en Norvège enseigner à l'université d'Osl […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/odd-hassel/#i_27854

HÉMOGLOBINE

  • Écrit par 
  • Max Ferdinand PERUTZ
  •  • 3 877 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Structure et fonction de la molécule »  : […] Félix Haurowitz a découvert en 1938 que la désoxyhémoglobine et l' oxyhémoglobine cristallisaient différemment, comme si elles étaient chimiquement différentes, ce qui implique que l'hémoglobine n'est pas un bidon d' oxygène mais un poumon moléculaire dont la structure change selon qu'il capte l'oxygène ou qu'il s'en décharge. En 1965, Jacques Monod et J.-P. Changeux, ainsi que Jeffries Wyman ont […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/hemoglobine/#i_27854

HODGKIN DOROTHY MARY CROWFOOT (1910-1994)

  • Écrit par 
  • Georges BRAM
  •  • 397 mots
  •  • 1 média

Biochimiste britannique née au Caire (Égypte), décédée à Ilmington (Warwickshire). Dorothy Mary Crowfoot Hodgkin commence en 1928 ses études de chimie à Oxford et les poursuit en 1932 à Cambridge, où elle s'initie, sous la direction de John Desmond Bernal, à la détermination de structures cristallines par diffraction des rayons X. Elle revient en 1934 à Oxford, où elle va effectuer le reste de sa […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/dorothy-mary-crowfoot-hodgkin/#i_27854

HUBER ROBERT (1937- )

  • Écrit par 
  • Georges BRAM
  •  • 272 mots

Chimiste cristallographe allemand né le 20 février 1937 à Munich, Robert Huber fait ses études à l'université technique de cette ville et il y soutient en 1963 un doctorat préparé sous la direction du biochimiste P. Karlson et du cristallographe W. Hoppe. Il entre à l'institut Max-Planck, où il exerce rapidement les fonctions de chef de division en biochimie. Il se tourne vers la chimie des proté […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/robert-huber/#i_27854

HYDROCARBURES

  • Écrit par 
  • Pierre LASZLO
  •  • 4 540 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Une chimie brillante »  : […] L'hydrocarbure le plus simple, ayant un atome de carbone et un atome d'hydrogène, est la molécule CH. Elle est très instable et ne survit qu'à l'état isolé, dans l'espace interstellaire en particulier. La molécule CH 2 , nommée méthylène, est le prototype des carbènes, très réactifs. L'atome de carbone y porte deux électrons de valence, non liés aux hydrogènes. Selon qu'ils sont appariés ou non, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/hydrocarbures/#i_27854

KENDREW sir JOHN COWDERY (1917-1997)

  • Écrit par 
  • Georges BRAM
  •  • 327 mots
  •  • 1 média

Biochimiste britannique né le 24 mars 1917 à Oxford et mort le 23 août 1997 à Cambridge, sir John Cowdery Kendrew effectue des études de chimie à l'université de Cambridge puis, pendant la Seconde Guerre mondiale, travaille dans un centre de recherche du ministère de la guerre à la mise au point du radar. Après la guerre, il revient à Cambridge, où il rencontre Max Ferdinand Perutz, qui deviendra […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/kendrew-sir-john-cowdery/#i_27854

LIAISONS CHIMIQUES - Liaisons biochimiques faibles

  • Écrit par 
  • Antoine DANCHIN
  •  • 5 907 mots
  •  • 9 médias

Dans le chapitre « Régulation allostérique »  : […] On sait que l'une des caractéristiques les plus remarquables du vivant est le maintien de l' homéostasie de l'individu (c'est-à-dire son retour à l'équilibre après un écart accidentel). En fait, cette caractéristique n'est pas seulement vraie au niveau de l'organisme tout entier mais est déjà bien visible à l'échelle moléculaire lorsqu'on considère la régulation des phénomè […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/liaisons-chimiques-liaisons-biochimiques-faibles/#i_27854

MACROMOLÉCULES

  • Écrit par 
  • Michel FONTANILLE, 
  • Yves GNANOU, 
  • Marc LENG
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  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Les protéines »  : […] Les protéines constituent une classe de macromolécules d'une grande complexité. Elles résultent de l'enchaînement linéaire d'acides aminés assemblés séquentiellement au niveau des ribosomes du cytoplasme cellulaire conformément au modèle que constitue l'ARN messager, c'est-à-dire conformément au code génétique qui procède d'une séquence originellement définie au niveau de l'ADN. Vingt sortes d'ac […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/macromolecules/#i_27854

MALADIES NEURODÉGÉNÉRATIVES

  • Écrit par 
  • Nathalie CARTIER-LACAVE, 
  • Caroline SEVIN
  •  • 4 601 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Les agrégats protéiques »  : […] Les tableaux cliniques et les gènes incriminés dans les MND sont nombreux. Cependant, les mécanismes responsables de la dégénérescence neuronale semblent communs à une grande majorité de ces maladies. Une caractéristique commune est l'existence dans le système nerveux d'agrégats fibrillaires de protéines « mal repliées », constituant des dépôts amyloïdes (ou plaques amyloïdes) dans les cellules […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/maladies-neurodegeneratives/#i_27854

NUCLÉIQUES ACIDES

  • Écrit par 
  • Jacques KRUH, 
  • Ethel MOUSTACCHI, 
  • Michel PRIVAT DE GARILHE, 
  • Alain SARASIN
  •  • 13 449 mots
  •  • 17 médias

Dans le chapitre « Conformation et masse moléculaires de l'ADN »  : […] L' ADN isolé à partir d'une source naturelle comme le thymus de veau se présente sous forme de fibres blanches et légères, comparables à première vue à de la cellulose. Sous forme de sel de sodium, l'ADN se dissout lentement dans l'eau pour former des solutions colloïdales extrêmement visqueuses. Depuis le début de ce siècle, on sait que l'ADN contient quatre bases principales : adénine (A), cyto […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/acides-nucleiques/#i_27854

PHARMACOLOGIE

  • Écrit par 
  • Edith ALBENGRES, 
  • Jérôme BARRE, 
  • Pierre BECHTEL, 
  • Jean-Cyr GAIGNAULT, 
  • Georges HOUIN, 
  • Henri SCHMITT, 
  • Jean-Paul TILLEMENT
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Dans le chapitre « Modélisation moléculaire et calcul »  : […] La finalité de cette méthode est de se représenter et de prévoir par le calcul la structure 3D qu'une molécule doit avoir pour interagir avec un récepteur donné. Cette méthode peut donc s'appliquer soit pour optimiser des molécules connues, soit pour concevoir, ab initio , de nouvelles molécules. La technique de base de cette approche est la mécanique moléculaire par laquelle […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/pharmacologie/#i_27854

PRIX NOBEL DE CHIMIE 2012

  • Écrit par 
  • Gilles SAUCLIÈRES
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Le prix Nobel de Chimie 2012 a été attribué à deux chercheurs américains, Robert J. Lefkowitz (né en 1943), de l'université Duke (Caroline du Nord), et Brian Kobilka (né en 1955), de l'université Stanford (Californie) , pour leurs travaux sur la manière dont les cellules « comprennent » leur environnement. Une famille de récepteurs membranaires possèdent sur leur partie externe un site qui rec […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/prix-nobel-de-chimie-2012/#i_27854

PROGRAMME GÉNÉTIQUE

  • Écrit par 
  • Corinne ABBADIE
  •  • 8 008 mots
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Dans le chapitre « Conformation de l'ADN »  : […] La molécule d'ADN est composée de l'union de deux brins, le plus fréquemment enroulés en double hélice droite : c'est la conformation B de l'ADN. Cependant, dans des zones précises de la molécule d'ADN, la double hélice n'est plus droite mais gauche : c'est la conformation Z . Il semblerait qu'une même zone d'une molécule d'ADN puisse passer d'une confo […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/programme-genetique/#i_27854

PROTÉINES

  • Écrit par 
  • Yves BRIAND, 
  • Philippe BRION, 
  • René LAFONT, 
  • Jean-Claude MEUNIER, 
  • Pierre VIGNAIS
  •  • 20 685 mots
  •  • 19 médias

Dans le chapitre « La stabilité des protéines »  : […] La stabilité conformationnelle d'une protéine est définie comme la variation d'enthalpie libre associée à la réaction : protéine dépliée (dénaturée) ↔ protéine repliée (renaturée/native). L'approximation de la théorie des deux états s'applique à une transition fortement coopérative comme la transition dénaturation-renaturation et permet d'en déterminer expérimentalement les paramètres thermodynami […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/proteines/#i_27854

PRUSINER STANLEY B. (1942- )

  • Écrit par 
  • Vincent BARGOIN
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Neurologue américain. Alors que la crise de la vache folle n'était pas encore retombée, le soixante-seizième prix Nobel de physiologie ou médecine a été attribué en octobre 1997 à Stanley Prusiner, auteur de la seule théorie proposée à ce jour pour rendre compte d'un certain nombre de particularités, et notamment de la transmissibilité des encéphalopathies spongiformes, maladies neurologiques fat […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/stanley-b-prusiner/#i_27854

RIBOZYMES

  • Écrit par 
  • Joël CHOPINEAU, 
  • Alain FRIBOULET, 
  • Sabine PILLE, 
  • Daniel THOMAS
  •  • 347 mots

À l'instar des protéines enzymatiques, certaines molécules d'ARN, les ribozymes, possèdent naturellement des propriétés catalytiques. Le prix Nobel de chimie décerné en 1989 conjointement à Sydney Altman et à Thomas Cech a ainsi mis l'accent sur une découverte inattendue qui a bouleversé bien des idées tant sur la nature des molécules capables de catalyser les réactions chimiques que sur l'origin […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ribozymes/#i_27854

SIGNALISATION, biologie

  • Écrit par 
  • Claude KORDON
  •  • 1 900 mots

Dans le chapitre «  Lois générales de la signalisation »  : […] Loi d'action de masse . Toutes les réactions concernées – clé-serrure, mais aussi l'ensemble des mécanismes de commande en aval de la serrure – obéissent à la loi d'action de masse : les molécules impliquées se lient et se séparent (on parle d'« association » et de « dissociation ») en fonction de leur complémentarité de forme dans l'espace et de charge électrique. […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/signalisation-biologie/#i_27854

STÉRÉOCHIMIE - Stéréochimie organique

  • Écrit par 
  • Henri B. KAGAN, 
  • Charles PRÉVOST
  •  • 14 210 mots
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Dans le chapitre « Stabilité et conformation des cyclanes et de leurs dérivés »  : […] Les liaisons entre les carbones constituant un cycle à n atomes forment un angle au moins égal à l'angle au sommet du polygone régulier de n côtés. Pour n  = 3, cet angle est de 60 0 , soit très inférieur à l'angle normal (109 0 28′) de deux liaisons du carbone ; il en résulte une […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/stereochimie-stereochimie-organique/#i_27854

STÉROÏDES

  • Écrit par 
  • Dominique BIDET, 
  • Jean-Cyr GAIGNAULT, 
  • Jacques PERRONNET, 
  • Daniel PHILIBERT
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Dans le chapitre « Structure stéréochimique »  : […] L' établissement de la structure des stéroïdes, avec sa stéréochimie précise, est l'aboutissement de recherches menées pendant plusieurs décennies. Les principales étapes furent la détermination, en 1888, par F. Reinitzer, de la formule brute du cholestérol, et sa confirmation vingt ans plus tard ; la proposition, dans les années 1920, par A. Windaus et H. Wieland, de structures développées planes […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/steroides/#i_27854

STRUCTURE, biologie

  • Écrit par 
  • Philippe COURRIÈRE, 
  • Pierre DELATTRE, 
  • Armand de RICQLÈS
  •  • 10 000 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Exemple de structure et d'activité : l'acétylcholine »  : […] L' acétylcholine est particulièrement intéressante, car c'est un médiateur chimique très important, et qui a été très étudié. Elle peut être libérée dans l'organisme à plusieurs niveaux : d'une part, à la terminaison des fibres préganglionnaires du système nerveux sympathique et parasympathique ; d'autre part, à la terminaison des fibres postganglionnaires du parasympathique. Au repos, la fibre n […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/structure-biologie/#i_27854

Voir aussi

Pour citer l’article

Jacques GORÉ, « CONFORMATIONS, chimie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 23 juin 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/conformations-chimie/