Chapitre 1:

Thermodynamique – Bioénergétique

1. Introduction:

Toute cellule survit grâce a un échange ininterrompu de matière et d'énergie elle – même et le milieu environnant.

Combustibles (biomolécules, nutriments) utilisés dans des réactions cataboliques:

* réserves énergétiques * réserves de précurseurs pour construction / entretien de la cellule

( anabolisme )

schéma 1

Complexité du métabolisme cellulaire:

Classement des milliers de réactions en unités fonctionnelles:

* voies cataboliques: conversion d'une grande variété de molécules en un petit nombre de produits finaux.

* Voies anaboliques: conversion de quelques précurseurs de base en grand nombre de produits finaux.

Pour saisir les bases du métabolisme cellulaire, nécessité de considérer un des aspects fondamentaux des principes gouvernant le sens des réactions chimiques:

Application à la biologie des principes de la thermodynamique.

Pourquoi?

* Parce que les réactions métaboliques mettent en jeu des transferts de matière et d'énergie.

* Parce que impossible de justifier le sens d'une réaction (cellulaire ou non) sans une connaissance quantitative des transferts d'énergie accompagnant cette réaction.

Problème notion de transfert d'énergie difficile à cerner (absente de équations chimiques).

2. La thermodynamique et son intérêt en biologie:

Thermodynamique: étude des relations entre les différentes formes d'énergie et de la matière avec laquelle l'énergie influe sur la matière à l'échelle macroscopique.

Bioénergétique: domaine d'étude concernant la transformation et la consommation d'énergie par les systèmes biologiques.

Utilité?

Connaissance de la thermodynamique → possibilité d'un processus physique.
En biochimie → définir les conditions permettant à un processus de se faire spontanément.
Thermodynamique indispensable pour comprendre:

* le repliement des macromolécules (conformation) * la