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S. WEINMAN

P. MÉHUL

TOUTE LA BIOCHIMIE

Conçu comme un guide, ce super aide-mémoire présente les notions essentielles du programme de biochimie des premières années d'études supérieures (Licence mention SV, PCEM, Pharmacie, classes prépas biologiques, BTS/DUT biologiques) : - l'architecture et la logique moléculaire des êtres vivants ; - la structure et le mécanisme d'action des enzymes ; - la conversion et la mise en réserve de l'énergie cellulaire ; - la synthèse des biomolécules ; - la réponse et l'adaptation des cellules aux changements de l'environnement, en particulier les cellules du système immunitaire. La richesse de l'illustration, l'abondance des tableaux, l'index très complet font de cet ouvrage un outil précieux pour se préparer efficacement à l'examen.

SCIENCES SUP

Serge Weinman

Pierre Méhul

TOUTE LA BIOCHIMIE

ISBN 2 10 006734 6www.dunod.com

Cours

SCIENCES SUP

TOUTE

LA BIOCHIMIE

Serge Weinman

Pierre Méhul

Licence • PCEM • Pharmacie

COURS

12345678

1 er cycle2 e cycle3 e cycle

LICENCEMASTERDOCTORAT

SERGE WEINMAN

est professeur émérite de biochimie et biologie moléculaire de l'université

Paris 6 - Pierre-et-Marie-

Curie.

PIERRE MÉHUL

a réalisé les illustrations.

MATHÉMATIQUES

PHYSIQUE

CHIMIE

SCIENCES DE L'INGÉNIEUR

INFORMATIQUE

SCIENCES DE LA VIE

SCIENCES DE LA TERREwww.biblio-scientifique.net

TOUTE LA BIOCHIMIE

Serge Weinman

Professeur ŽmŽrite

ˆ la FacultŽ de mŽdecine Saint-Antoine, Paris.

Ancien chef de service de biochimie

et de biologie molŽculaire de lÕh™pital Rothschild, Paris

Pierre Méhul

Illustrateur

=Weinman FM.book Page I Lundi, 13. septembre 2004 3:21 15www.biblio-scientifique.net

Illustration de couverture :

Pierre Méhul

© Dunod, Paris, 2004

ISBN 2 10 006734 6

Le Code de la propriété intellectuelle n'autorisant, aux termes de l'article L. 122-5,

2° et 3° a), d'une part, que les " copies ou reproductions strictement réservées à

l'usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective » et, d'autre part, que les analyses et les courtes citations dans un but d'exemple et d'illustration, " toute représentation ou reproduction intégrale ou partielle faite sans le consen- tement de l'auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause est illicite » (art. L. 122-4). Cette représentation ou reproduction, par quelque procédé que ce soit, constituerait donc une contrefaçon sanctionnée par les articles L. 335-2 et suivants du Code de la propriété intellectuelle.

Ce pictogramme mérite une explication.

Son objet est d'alerter le lecteur sur

la menace que représente pour l'avenir de l'écrit, particulièrement dans le domaine de l'édition tech- nique et universitaire, le dévelop- pement massif du photo- copillage

Le Code de la propriété

intellectuelle du 1 er juillet 1992 interdit en effet expressément la photocopie à usage collectif sans autorisation des ayants droit. Or,

cette pratique s'est généralisée dans lesétablissements d'enseignement supérieur,provoquant une baisse brutale des achatsde livres et de revues, au point que la

possibilité même pour les auteurs de créer des oeuvres nouvelles et de les faire éditer correctement est aujourd'hui menacée.

Nous rappelons donc que

toute reproduction, partielle ou totale, de la présente publication est interdite sans autorisation du

Centre français d'exploitation du

droit de copie (CFC, 20 rue des Grands-

Augustins, 75006 Paris).

=Weinman FM.book Page II Lundi, 13. septembre 2004 3:21 15www.biblio-scientifique.net

Table des matières

Introduction

1 P ARTIE I

ARCHITECTURE ET LOGIQUE DES ÊTRES VIVANTS

STRUCTURE DES BIOMOLÉCULES

CHAPITRE 1 ¥

Aminoacides, peptides et protéines

7 Les -aminoacides 8

La cha"ne polypeptidique et ses conformations

14 Reploiement des cha"nes polypeptidiques des protŽines globulaires hydrosolubles 18 Des motifs de reploiement, ou structures supersecondaires, sont formŽs

ˆ partir dÕhŽlices

et/ou de brins 20 Les cha"nes polypeptidiques sont organisŽes en domaines 22
Les structures des protŽines peuvent tre rŽparties en trois classes 22

Les protŽines transmembranaires

24
La prŽdiction de la structure tridimensionnelle des protŽines est-elle possible ? 24

FlexibilitŽ conformationnelle des protŽines

26

Liaisons et interactions des protŽines

26

Liaison dÕun ligand sur un seul site

27
=Weinman FM.book Page III Lundi, 13. septembre 2004 3:21 15www.biblio-scientifique.net IV

Table des matières

Liaison coopŽrative dÕun mme ligand sur des sites multiples semblables : interactions homotropiques 30
Liaison de plusieurs ligands sur des sites diffŽrents : interactions hŽtŽrotropiques 30

Concept dÕallostŽrie

31
31
32
Les protŽines sont-elles des dŽmons de Maxwell ? 32

ClassiÞcation fonctionnelle des protŽines

34

Appendice : structures X et RMN des protŽines

34

CHAPIRE 2 ¥

Nucléotides et acides nucléiques

37

Les nuclŽosides

38

Les nuclŽotides

38

Liaison phosphodiester et acides nuclŽiques

40

Acide dŽsoxyribonuclŽique ou DNA

42

Formes tridimensionnelles alternatives du DNA

44

Acides ribonuclŽiques ou RNA

46

CHAPITRE 3 ¥

Glucides et glycoconjugués

51

Structure linŽaire des oses

52
Centres dÕasymŽtrie des oses : le glycŽraldŽhyde 52

Filiation des oses

54

Structure cyclique des oses

58

DŽrivŽs des oses

64

La liaison glycosidique

66
68

Cellulose et chitine

70

Glycosaminoglycanes

72

ProtŽoglycanes

72

Les glycoprotŽines

74

Les glycolipides

78

Les lipopolysaccharides

78
=Weinman FM.book Page IV Lundi, 13. septembre 2004 3:21 15www.biblio-scientifique.net

Table des matières

V

CHAPITRE 4 ¥

Lipides et membranes cellulaires

81

Les acides gras

82

Lipides de rŽserve : les triacylglycŽrols

82
Lipides membranaires : les glycŽrophospholipides et les sphingolipides 84

StŽrols et stŽro•des

86

Double couche lipidique et membranes biologiques

88
P ARTIE II

CATALYSE BIOLOGIQUE :

STRUCTURE ET MÉCANISME D'ACTION DES ENZYMES

CHAPITRE 5 ¥

Cinétique enzymatique

93
Relations entre la vitesse de rŽaction et la concentration du substrat ou de lÕenzyme 94
ThŽorie du complexe stŽrŽospŽciÞque et propriŽtŽs cinŽtiques des enzymes 94
96

DŽtermination expŽrimentale des valeurs de

V max et de K M 97

SigniÞcation physique de

K M 98
SigniÞcation physique de la constante catalytique K cat 98
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