Acquis d'apprentissage

1. L'étudiant aura acquis les principes de base de la biochimie des protéines, à savoir comment les propriétés physico-chimiques des acides aminés et des chaînes peptidiques conditionnent la structure et donc la fonction des protéines.

2. L'étudiant aura acquis une vision globale des différents moyens de régulation de l'activité enzymatique, et des méthodes permettant de mesurer cette activité. 

3. L'étudiant aura acquis des connaissances basiques concernant les sucres simples et leurs dérivés, les principaux polysaccharides, et les glycoconjugués

4. L'étudiant aura une vision globale des principes qui régissent le métabolisme cellulaire et des principales régulations. Ces principles sont mis en évidence par le biais du métabolisme des glucides :  glycolyse, métabolisme du glycogène, cycle de Krebs et oxydations phosphorylantes.

Objectifs

1. Acquérir les principes de base de la biochimie des protéines : comment les propriétés physico-chimiques des acides aminés et des chaînes peptidiques conditionnent la structure et donc la fonction des protéines.

2. Comprendre les principes gouvernant l'activité et la cinétique enzymatique pour des réactions simples, et les modes de régulation

3. Acquérir les principes de base de la biochimie des sucres.

4. Connaitre la glycolyse, le métabolisme du glycogène, le cycle de Krebs et les oxydations phosphorylantes

Contenu

Le cours de biochimie introduit les concepts de base de la biochimie au niveau de la structure des protéines en relation avec leur fonction, mettant en évidence les mécanismes mis en oeuvre pour expliquer les propriétés exceptionnelles des enzymes, à savoir un pouvoir catalytique extrêmement élevé et une très grande spécificité. Ces propriétés confèrent au vivant sa remarquable maîtrise de la matière et de l'énergie. Les bases de l'activité enzymatique et de la cinétique enzymatique des réactions simples (à un substrat) sont vues, ainsi que divers modes de régulation de l'activité enzymatique. Une partie du cours est consacrée à la biochimie des mono- et polysaccharides et à leur conjugaison aux protéines. Les voies métaboliques liées au catabolisme du glucose sont étudiées : glycolyse, métabolisme du glycogène, cycle de Krebs et oxydations phosphorylantes. L'accent est mis sur la régulation enzymatique dans un contexte métabolique.

Table des matières

Partie I : protéines

1. Introduction

2. Les acides aminés

  • Structure et classification
  • Propriétés ac-base
  • Séparation et analyse des ac. aminés (chromatographie échangeuse d'ions, HPLC, TLC)

3. Les peptides

4. Structure des protéines

5. L'activité enzymatique

  • Pouvoir catalytique
  • Spécificité
  • Mécanismes catalytiques (catalyse acide-base, catalyse covalente, catalyse impliquant des ions métalliques)

6. Cinétique enzymatique

Rappel : cinétique des réactions non catalysées

Cinétique enzymatique à un substrat :

  • Courbe de Michaelis-Mentem
  • Transformation de Lineweaver-Burke
  • Inhibitions enzymatiques

Cinétique enzymatique à 2 substrats

7. Régulations de l'activité enzymatique

  • Contrôle de la disponibilité en enzyme (contrôle transcriptionnel, contrôle traductionnel, stabilité de l'enzyme )
  • Régulation par modification post-traductionnelle (ex : phosphorylation)
  • Régulation allostérique (ex : hémoglobine)
  • Maturation protéolytique des précurseurs protéiques (ex : insuline)

 

Partie II : saccharides

1. Monosaccharides

2. Disaccharides

3. Polysaccharides

  • Polysaccharides de stockage
  • Polysaccharides de structure

4. Glycoconjugués

  • Protéoglycannes
  • Glycoprotéines
  • Glycolipides

 

Partie III : métabolisme

1. Vue d'ensemble du métabolisme

2. Glycolyse

3. Métabolisme du glycogène

  • - Glycogénolyse
  • - Synthèse du glycogène

3. Cycle de Krebs

4. OXPHOS

Méthodes d'enseignement

Le cours se base sur le livre de référence Lehninger - Principles of Biochemistry (8th edition) : M. Cox and D.L. Nelson.

Les documents power point contenant les figures du livre sont disponibles sur Web Campus.

La pédagogie est classique (frontale), avec des interrogations très fréquentes des étudiants pour la rendre plus participative. Des exercices sont de temps en temps résolus ensemble en auditoire

Méthode d'évaluation

Le cours de biochimie se construit progressivement sur les bases de la chimie et introduit les concepts de base de la biochimie au niveau de la structure des protéines en relation avec leur fonction. Une partie essentielle du cours consiste à comprendre les forces qui déterminent le repliement des chaînes peptidiques et les mécanismes mis en oeuvre pour expliquer les mécanismes catalytiques des enzymes. Un minimum de connaissances est donc requis, mais l'évaluation de l'étudiant se fera surtout au niveau des concepts de base et du raisonnement explicatif. Les principes de base de la biochimie sont donc une condition de réussite. L'étudiant doit aussi pouvoir justifier ses réponses pendant l'examen oral où la question du pourquoi reviendra souvent.

La cote globale est constituée de 16 points pour l'évaluation de la théorie (examen oral), et 4 points pour l'évaluation des travaux pratiques.

L'évaluation des Travaux Pratiques comprend :

- les tests d’entrée effectués avant chaque séance (sauf séance d’introduction) de manière à s’assurer que l’étudiant a correctement préparé sa séance de TP.

- la rédaction d'un rapport de laboratoire 

- un examen oral, organisé le même jour que l'examen théorique visant à évaluer dans quelle mesure l’étudiant maîtrise :

  • Les différentes étapes des techniques utilisées
  • la signification des résultats obtenus (bruts et après calculs)
  • les calculs effectués sur base des données brutes
  • l’interprétation poussée des données obtenues.

Toute fraude, même liée aux travaux pratiques, sera sanctionnée par une note de 0/20.

 

Sources, références et supports éventuels

Lehninger - Principles of Biochemistry (8th edition) : M. Cox and D.L. Nelson. 

Langue d'instruction

Formation Programme d’études Bloc Crédits Obligatoire
Bachelier en sciences biologiques Standard 0 5
Bachelier en sciences biologiques Standard 2 5