Cours 2024-2025

Biochimie générale [MPHAB202]

  • 5 crédits
  • 45h
  • 1er quadrimestre
Langue d'enseignement: Français
Enseignant: Masereel Bernard

Acquis d'apprentissage

Au terme de son apprentissage l'étudiant doit pouvoir reconnaître les différentes biomolécules de base et être capable d'analyser leurs propriétés physico-chimiques et biologiques. Il doit également être  capable de comprendre les processus de biotransformation de ces différentes biomolécules et leur apport (ou consommation) énergétique

Objectifs

L'étudiant doit connaitre les structure et les différentes propriétés des différentes biomolécules ainsi que comprendre le métabolisme de base d'une cellule saine chez l'être humain et son impact énergétique.

Contenu

Le cours est constitué de deux grandes parties, la première est consacrée à la description et aux propriétés des différentes biomolécules de base, tandis que la seconde est consacrée au métabolisme de base et aux variations énergétiques.

Table des matières

PREMIERE PARTIE : Structures et fonctions des biomolécules

Chapitre   I       Les acides aminés

            1          Structure générale                                                                                          

            2          Structure des acides aminés protéinogènes                                                      

                                    2.1        Acides aminés non ionisés au pH physiologique                        

                                    2.2       Acides aminés ionisés au pH physiologique                               

            3          Les acides aminés non-protéinogènes                                                                       

            4          Ionisation des acides aminés                                                                            

            5          Point isoélectrique d’un acide aminé (pI)                                                          

                                   5.1       Point isoélectrique d’un acide aminé neutre                                         

                                   5.2       Point isoélectrique d’un acide aminé acide                                           

                                   5.3       Point isoélectrique d’un acide aminé basique                                       

            6          Stéréochimie des acides aminés                                                                                  

                                   6.1       Configuration de Fisher : L/D                                        

                                   6.2       Configuration absolue : R/S                                                                             

            7          Séparation et identification des acides aminés                                                  

                                   7.1       Séparation des acides aminés                                                              

                                   7.2       Révélation des acides aminés   

                                                           

Chapitre   II      Les Peptides et les protéines

            1          Le rôle des peptides et des protéines                                                               

            2          Structure primaire des protéines                                                                       

            3          Détermination de la séquence des protéines                                                    

                                   3.1       Hydrolyse totale

                                   3.2       Séquençage chimique

                                   3.3       Séquençage enzymatique

                                   3.4       Exemple de détermination de séquence

            4          Synthèse chimique des peptides                                                                                  

            5          Structure secondaire des protéines                                                                  

                                   5.1       Le feuillet plissé b

                                   5.2       La structure hélicoïdale a

                                   5.3       Hélice droite / hélice gauche

                                   5.4       Structures super-secondaires

            6          Structure tertiaire des protéines                                                                                  

            7          Structure quaternaire des protéines                                                                 

            8          Propriétés physico-chimiques des protéines                                                     

                                   8.1       Ionisation (pKa)

                                   8.2       Point isoélectrique (pI)

                                   8.3       Transconformation et dénaturation des protéines            

            9          Isolement et séparation sur base de leurs propriétés physico-chimiques

                                   9.1       Isolement des fractions cellulaires

                                   9.2       Isolement et fractionnement basé sur le poids moléculaire

                                   9.3       Isolement basé sur la solubilité

            10        Séparation basée sur la charge électrique des protéines                                               

                                   10.1     Electrophorèse de zone

                                   10.2     Electrophorèse de type PAGE sur gel de polyacrylamide

                                   10.3     Electrophorèse SDS-PAGE                                            

                                   10.4     Western-blot

            11        Dosage des protéines                                                                                      

            12        Classification des protéines                                                                             

                        12.1     Classement selon la composition                                                                     

                        12.2     Classement selon la fonction biologique                                                           

            13        Etude de quelques peptides biologiquement actifs                                           

                        13.1     TRH

                        13.2     Glutathion

                        13.3     Aspartame

                        13.4     Oxytocine et vasopressine

                        13.5     Insuline & glucagon

                        13.6     Peptides antibiotiques                        

            14        Etude de quelques protéines                                                                           

                                   14.1     La kératine a

                                   14.2     Le collagène

                                   14.3     Hémoglobine, effet Bohr et anémie falciforme

                                   14.4     Les immunoglobulines

 

Chapitre III       Les Enzymes

            1          Introduction                                                                                       

            2          Propriétés & caractéristiques des enzymes                                           

                                   2.1       Nature chimique des enzymes

                                   2.2       Les co-facteurs ou co-enzymes

                                   2.3       Efficacité

                                   2.4       Spécificité

                                   2.5       Stabilité

                                   2.6       Centre actif

            3          Nomenclature & classification                                                             

            4          Cinétique enzymatique                                                                                    

                                   4.1       Vitesse de réaction

                                   4.2       Théorie de Michaelis & Menten

                                   4.3       Représentation selon Lineweaver-Burk

                                   4.4       Représentation selon Eadie-Hofstee

                                   4.5       Représentation selon Hanes

            5          Inhibition enzymatique                                                                                    

                                    5.1       Inhibition compétitive

                                    5.2       Inhibition non-compétitive

                                    5.3       Inhibition incompétitive

                                    5.4       Représentation des inhibitions selon les équations de Eadie-Hofstee et de Hanes

            6          Facteurs modifiant la cinétique                                                                        

                                   6.1       Le pH

                                   6.2       La température                                   

            7          Exemple pratique                                                                                            

                                   7.1       Détermination du Km et de Vmax

                                   7.2       Détermination de [ES]

            8          Activité enzymatique                                                                                       

            9          Spécificité enzymatique                                                                                              

            10        Etude des groupements fonctionnels indispensables à la catalyse                                             

            11        Exemples de mécanismes enzymatiques                                                          

                                   11.1     Catalyse acide-base

                                   11.2     Catalyse métallique

                                   11.3     Catalyse covalente

                        

Chapitre IV       Les glucides

            1          Généralités                                                                                                     

            2          Classification                                                                                                   

                                   2.1       Oses

                                   2.2       Oses modifiés

                                   2.3       Osides

                                   2.4       Les sucres caractéristiques des groupes sanguins

 

Chapitre V        Les Lipides

            1          Définition                                                                                                                   

            2          Classification                                                                                                   

                                   2.1       Lipides simples

                                   2.2       Lipides complexes

            3          Caractère amphiphile                                                                                      

            4          Les lipoprotéines                                                                                                                                 

                                    4.1       Introduction

                                   4.2       La composante lipidique

                                   4.3       La composante protéique

 

Chapitre VI       Bioénergétique & cofacteurs

            1          Notions de thermodynamique                                                                                     

                                   1.1       Enthalpie

                                   1.2       Energie libre     

                                   1.3       Variation d’énergie libre

                                   1.4       Variation d'énergie libre standard (DG°)

                                    1.5       Variation d'énergie libre standard physiologique (DG)                        

            2          Réaction d’oxydo-réduction                                                                             

                                    2.1       Potentiel d'oxydo-réduction standard :

                                    2.2       Potentiel d'oxydo-réduction d'une réaction (DE)

                                    2.3       Potentiel d'oxydo-réduction et pH

                                    2.4       Oxydant de référence en biochimie

                                    2.5       Relation entre DG et DE

            3          Réactions clés du métabolisme                                                                        

                                   3.1       Introduction

                                   3.2       DG d'une réaction de transfert :

            4          Les transferts d’électrons                                                                                

                                   4.1       Définition

                                   4.2       Variation d'énergie libre et potentiel d'oxydo-réduction

            5          Les transporteurs d’électrons                                                                           

                                   5.1       Les nucléotides pyridiniques

                                    5.2       Les flavoprotéines

                                   5.3       L’acide lipoïque

                                   5.4       Les quinones

                                   5.5       Les hémoprotéines

            6          Les transferts de groupes                                                                                            

                                   6.1       Définition

                                    6.2       Energie libre de transfert de groupe

                                    6.3       Les principaux transporteurs de groupes

 

 

DEUXIEME PARTIE : Le métabolisme

Chapitre VII      Digestion & Métabolisme des Hydrates de Carbone

            1          Organisation du métabolisme                                                                           

            2          Digestion et métabolisme                                                                                

            3          L’assimilation du glucose                                                                                 

            4          La glycolyse                                                                                                    

                                    4.1       Synthèse du glucopyranose-6-phosphate

                                    4.1       Synthèse du fructofuranose-6-phosphate

                                    4.3       Synthèse du fructofuranose-1,6-bisphosphate

                                    4.4       Synthèse des trioses-phosphate

                                    4.5       Interconversion des trioses-phosphate

                                    4.6       Synthèse du 1,3-bisphosphoglycérate

                                    4.7       Synthèse du 3-phosphoglycérate

                                    4.8       Synthèse du 2-phosphoglycérate

                                    4.9       Synthèse du phosphoénolpyruvate

                                    4.10     Synthèse du pyruvate

            5          Incorporation des autres sucres dans la glycolyse                                             

                                    5.1       Le fructose

                                    5.2       Le galactose     

                                    5.3       Bilan de la glycolyse

            6          La fermentation alcoolique                                                                              

            7          La fermentation lactique                                                                                             

            8          Le cycle de Krebs                                             

                                   8.1       Historique

                                   8.2       Le cycle de Krebs

                                   8.3       Synthèse de l'acétyl-CoA

                                    8.4       Régulation de la synthèse de l’acétyl-CoA

                                    8.5       Synthèse du citrate

                                    8.6       Synthèse de l'isocitrate

                                    8.7       Synthèse de l'α-cétoglutarate

                                    8.8       Synthèse du succinyl-CoA

                                    8.9       Synthèse du succinate

                                    8.10     Synthèse du fumarate

                                    8.11     Synthèse du L-malate

                                    8.12     Synthèse de l'oxaloacétate

                        

Chapitre VIII     La Phosphorylation Oxydative

            1          Introduction                                                                                                   

            2           Transport du NADH vers la matrice mitochondriale                                           

                                    2.1       Navette malate/aspartate

                                    2.2       Navatte DHAP/glyécerol-3-phosphate      

            3          Transport d’électrons                                                                                      

                                   3.1       Complexe I

                                   3.2       Complexe II

                                   3.3       Complexe III

                                   3.4       Complexe IV

                                   3.5       Théorie chimioosmotique

                                   3.6       Complexe V

            4          Bilan de la glycolyse, du cyle de Krebs et de la phosphorylation oxydative          

 

Chapitre IX       Le Métabolisme du glycogène

            1          Assimilation du glycogène exogène                                                                  

            2          Métabolisme du glycogène endogène                                                              

                                   2.1       Glycogénolyse

                                   2.2       Synthèse du glycogène                                   

            3          Régulation du métabolisme du glycogène                                                                                           

 

Chapitre X                   L’Anabolisme des Sucres

            1          La néoglucogenèse                                                                                          

                                   1.1       Néoglucogenèse à partir du lactate

                                   1.2       Néoglucogenèse à partir du glycérol

                                   1.3       Néoglucogenèse à partir des acides aminés

            2          La voie des pentoses phosphates                                                                     

                                   2.1       Introduction

                                   2.2       Le segment oxydatif irréversible                                                          

                                   2.3       Le segment non-oxydatif                                                                     

 

Chapitre XI       Le Métabolisme des Lipides

            1          Digestion des lipides                                                                                       

            2          Oxydation des acides gras                                                                               

                                   2.1       Activation des acides gras

                                   2.2       Transport des acyl-CoA

                                   2.3       -oxydation de l’acyl-CoA

                                   2.4       Bilan énergétique de l’oxydation des acides gras

                                   2.5       Oxydation des acides gras à nombre impair d’atomes de carbone

                                   2.6       Oxydation des acides gras insaturés

            3          Les corps cétoniques                                                                                       

            4          La synthèse des acides gras                                                                             

            5          La synthèse des glycérides et des phospholipides                                             

            6          La synthèse des icosanoïdes                                                                                        

                                   6.1       Les cyclooxygénases

                                   6.2       Les eicosanoïdes

            7          La synthèse du cholestérol                                                                                           

 

Chapitre XII      Le catabolisme des protéines & des acides aminés

            1          Introduction                                                                                                   

            2          Protéolyse                                                                                                      

            3          Catabolisme des acides aminés                                                                        

                        3.1                   Désamination de l’asparagine et de la glutamine                                              

                        3.2                   Transamination des autres acides aminés et formation d’un a-cétoacide

                        3.3                   Conversion des -cétoacides

                        3.4                   Désamination oxydative                                                                                  

            4          Cycle de l’urée                                                                                                

                        4.1                   Synthèse du carbamoyl phosphate

                        4.2                   Synthèse de la citrulline

                        4.3                   Synthèse de l’argininosuccinate

                        4.4                   Synthèse de l’arginine

                        4.5                   Synthèse de l’urée                                                                   

 

Chapitre XIII     Les vitamines

            1          Généralités                                                                                                     

            2          Vitamines hydrosolubles                                                                                 

            3          Vitamines liposolubles                                                                       

Description des exercices

Aucun, mais les travaux pratiques MPHAB203 constituent un corequis important qui illustre le cours de biochimie générale


Co-requis

Biochimie expérimentale [MPHAB203]

Méthodes d'enseignement

Le cours magistral est dispensé au moyen d'une projection de type powerpoint, alliant textes et schémas à des degrés divers, ainsi qu'en utilisant le tableau. L’ensemble des diapositives projetées est disponibles sur la plateforme Webcampus.

Mode d'évaluation

L’évaluation est réalisée à l’aide d’un examen oral ou écrit

Sources, références et supports éventuels

Diapositives présentées au cours 

- Notes de cours

- Le livre « Traité de Biochimie » de Rawn, édité par De Boeck Université. ISBN : 9782807307247

- Le livre « Biochimie Humaine » de F. Horn, G. Lindenmeier, C. Grillhösl, I. Moc, S. Berghold N. Schneider & B. Münster édité par le département Médecine-Sciences de Flammarion. ISBN : 2-257-11764-6. Ce livre est également le livre de référence utilisé lors du cours de Biochimie humaine de 3ème baccalauréat en sciences pharmaceutiques.

Langue d'enseignement

Français

Lieu de l'activité

NAMUR

Faculté organisatrice

Faculté de médecine
rue de Bruxelles
61
5000 NAMUR
T. 081724347
F. 081724327
administration-medecine@unamur.be

Cycle

Etudes de 1er cycle