Techniques chimiques pour la biologie : Cours – TD – TP

L’extraction d’une pièce chimique donnée peut se faire grâce à un entrainement par vapeur ou par solvant qui permet d’extraire une pièce chimique d’un milieu solide ou liquide par solubilisation dans un solvant. L’espèce chimique passe du mélange du départ vers le solvant dans lequel elle est plus soluble. On distingue des extractions liquide-liquide, solde-liquide et celle faisant intervenir un fluide supercritique.

Extraction par hydro-distillation 

cette technique est très utilisée dans l’extraction des huiles essentielles des végétaux. Elle consiste à bouillir les substances contenant le produit à extraire dans de l’eau dont la vapeur entraine les huiles essentielles et se condense dans un réfrigérant.

Extraction par solvan

L’extraction par solvant consiste à dissoudre le composé recherché dans un solvant non miscible avec l’eau et à séparer la phase organique contenant le composé à extraire de la phase aqueuse. Le composé recherché est d’abord solubilisé dans l’eau par décoction, infusion ou par macération. Le solvant ayant solubilisé le composé recherché est séparé de la phase aqueuse par décantation. Le solvant doit être liquide à la température et à la pression de l’extraction, non miscible avec le milieu initial contenant le composé à extraire et capable d’une bonne solubilisation de ce composé. La densité du solvant est généralement très inférieure à celle de l’eau.

Extraction Solide-liquide

Il s’agit d’extraire une substance présente dans un solide pour la faire passer dans un solvant liquide. La macération, l’infusion et la d décoction sont des méthodes d’extraction solide-liquide.

Extraction par un fluide supercritique 

Porté au-delà d’une certaine température et d’une certaine pression, un fluide est dans un état dit « supercritique » intermédiaire entre l’état gazeux et l’état liquide. Le CO2 est le plus populaire des fluides supercritiques car ses températures et pression critiques sont relativement basses.

La décantation est une opération de séparation mécanique, sous l’effet de la pesanteur, de plusieurs phases non miscibles. Il est ainsi possible de séparer, soit plusieurs liquides non-miscibles de densités différentes, soit des solides insolubles en suspension dans un liquide. Dans le de deux liquides qui ne sont pas miscibles et après décantation, le liquide le plus dense se place en dessous du liquide le moins dense.

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Protéine vient du grec protos, qui veut dire premier. Elles résultent de l’assemblage des acides aminés en une chaîne linéaire non ramifiée. Les protéines existent dans deux états, et appellent conformation. Le premier état correspond aux protéines globulaires. Exemple : La plupart des enzymes comme le lysozyme, les hormones et les anticorps sont des protéines globulaires. Le deuxième correspond aux protéines fibreuses : Exemple : La kératine, la soie et le collagène.

Les protéines présentent une grande diversité de fonction :

a) le mouvement

Les bactéries se meuvent à l’aide de cils et de flagelles. Les cellules eucaryotes multicellulaires disposent de muscles squelettiques. Les activités locomotrices dépendent de mouvements coordonnés d’assemblage de protéines fibreuses, qui se trouvent être l’actine et la myosine.

b) Les fonctions mécaniques

Les fonctions mécaniques sont aussi assurées par des protéines fibreuses chez les bactéries ; ces protéines se situent dans la paroi cellulaire, où elles ont aussi un rôle structural. Chez les organismes eucaryotes multicellulaires, les fonctions mécaniques sont assurées par le collagène. Il est présent dans la peau, les tendons les cartilages, les os et les dents. Ces protéines fibreuses fournissent aux tissus une grande résistance à la traction.

c) Le transport et le stockage

Beaucoup de molécules et d’ions sont transportés dans le sang par des protéines. Exemple : L’hémoglobine est la protéine qui assure le transport de l’oxygène chez les vertébrés. On trouve aussi les férritines qui transportent et stockent le fer dans l’organisme.

d) La catalyse enzymatique

Les enzymes sont des catalyseurs protéiques de type globulaire. Elles sont capables de multiplier les vitesses de réaction par des facteurs allant jusqu’à 1012. Leur efficacité et spécificité font d’elles des molécules-clé du métabolisme.

e) la protection

Les anticorps sont des protéines qui interviennent dans la destruction des cellules étrangères.

f) Le traitement de l’information

Les neurones répondent à des signaux grâce à des récepteurs protéiques, situés à leur surface. Toutes ces propriétés sont dues à relation, structure, et fonctions très précises entre chaque protéine et autres molécules – comme l’image d’une clé dans une serrure. Cette reconnaissance est permise grâce à la structure spatiale de la protéine qui ménage à sa surface des endroits dans lesquels les autres molécules peuvent s’insérer.

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