vivants. Il est intéressant de comparer brièvement
les dates clefs qui jalonnent la biochimie, discipline réductionniste par excellence, à celles qui
jalonnent l’analyse descriptive des cellules.
C’est entre 1770 et 1786 que K. S CHEELE isole et
purifie pour la première fois divers composés
organiques, tirés de tissus animaux ou végétaux,
tels que les acides citrique, malique, lactique, tartrique, urique… ou bien le glycérol et certains de
ses esters. À la même époque, J. P RIESTLEY puis A.
DE L AVOISIER étudient les oxydations biologiques,
qui consomment O 2 et produisent CO 2 (respiration),
comme n’importe quelle combustion. Le premier
acide aminé isolé est l’asparagine (1806) ;u n
nombre croissant de substances organiques sont
identifiées à la fin du XIX
e
siècle et au début du XX
e
.
En 1828, au moment où le microscope est considérablement perfectionné, ce qui ouvre la voie à
une analyse structurale approfondie, le chimiste
F. W ÖHLER synthétise par hasard le premier composé organique à partir de composés minéraux :
l’urée (isolée à partir de l’urine en 1773). L’acide
acétique est l’objet d’une synthèse totale en 1844,
et la décennie qui suit est marquée par celle de
nombreux autres composés organiques
(M. B ERTHELOT). Ces expériences décisives annoncent la fin du vitalisme, doctrine très ancienne
selon laquelle les composés organiques pourraient
seulement être synthétisés par les êtres vivants,
sous l’action d’une hypothétique force vitale, qui
leur serait spécifique. Rappelons qu’au début de
cette période, soit dix ans avant l’énoncé de la
théorie cellulaire, aucune structure n’était encore
connue dans les cellules, pas même le noyau !
L’étude et la caractérisation des macromolécules commencent par la découverte des propriétés des enzymes:l ’amylase de blé est purifiée en
1833 par P AYEN et P ERSOZ. Le glycogène est isolé en
1850, l’ADN en 1869, et l’ovalbumine est la première protéine cristallisée, en 1890. À la même
période, la nature chimique des lipides est décrite.
L’idée que les enzymes sont des catalyseurs biologiques et que toute la chimie des cellules repose
sur elles est énoncée en 1893 (OSTWALD);l es premières hypothèses sur l’organisation générale des
protéines et leur mode d’action sont formulées
entre 1894 et 1902 (E. F ISCHER). Le terme de biochimie est créé en 1903 ;la fin du XIX
e
siècle voit donc
simultanément la description de la plupart des
structures cellulaires et l’identification des principales espèces moléculaires constituant les êtres
vivants.
Pendant plus d’un siècle, la cytologie et la biochimie ont évolué parallèlement et connu une
progression fulgurante, conduisant à un renouvellement complet des idées en biologie. Les biochimistes, en particulier, ont déchiffré peu à peu le
métabolisme intermédiaire et le métabolisme énergétique :l a fermentation, les grandes étapes et les
mécanismes fondamentaux de la respiration cellu1. L AL OGIQUE MOLÉCULAIRE DU VIVANT.D ES MOLÉCULES AUX ORGANISMES
19
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
1938 : invention du microscope électronique à
balayage (VON A RDENNE), dont la commercialisation n’aura lieu qu’en 1965.
1944 : mise au point de la technique d’ombrage
métallique.
1948-1956 : mise au point et développement des
techniques d’ultramicrotomie, de fixation et
d’inclusion en résine appliquées à l’analyse des
ultrastructures.
1955-1959 : invention et développement de la
technique de coloration négative.
1955-1966 : découverte et développement des
techniques de cryofracture et de cryodécapage.
La méthode de cryodécapage profond est mise
au point en 1979.
•Approche moléculaire et renouveau des analyses structurales : le lien ultime entre structures et fonctions
1941 : mise au point des techniques de marquage des anticorps par greffage de fluorochromes : immunofluorescence (premiers
développements des sondes protéiques).
1959 : utilisation d’anticorps couplés à la ferritine pour l’immunocytochimie en microscopie
électronique.
1969 : mise au point de la technique d’hybridation in situ : développement des sondes
nucléiques (GALL et P ARDUE).
1975:invention des hybridomes et production
d’anticorps monoclonaux (KÖHLER et M ILSTEIN).
1981 : mise au point des systèmes de renforcement d’images (vidéo-amplification) associés à
un traitement électronique du signal, permettant de «voir », par exemple, des microtubules
isolés, in vivo, en train de fonctionner.
1987 : redécouverte et développement du
microscope confocal inventé en 1961 par
M INSKI, mais tombé dans l’oubli.
1992 : mise au point de la méthode de visualisation des protéines grâce à la GFP.
les dates clefs qui jalonnent la biochimie, discipline réductionniste par excellence, à celles qui
jalonnent l’analyse descriptive des cellules.
C’est entre 1770 et 1786 que K. S CHEELE isole et
purifie pour la première fois divers composés
organiques, tirés de tissus animaux ou végétaux,
tels que les acides citrique, malique, lactique, tartrique, urique… ou bien le glycérol et certains de
ses esters. À la même époque, J. P RIESTLEY puis A.
DE L AVOISIER étudient les oxydations biologiques,
qui consomment O 2 et produisent CO 2 (respiration),
comme n’importe quelle combustion. Le premier
acide aminé isolé est l’asparagine (1806) ;u n
nombre croissant de substances organiques sont
identifiées à la fin du XIX
e
siècle et au début du XX
e
.
En 1828, au moment où le microscope est considérablement perfectionné, ce qui ouvre la voie à
une analyse structurale approfondie, le chimiste
F. W ÖHLER synthétise par hasard le premier composé organique à partir de composés minéraux :
l’urée (isolée à partir de l’urine en 1773). L’acide
acétique est l’objet d’une synthèse totale en 1844,
et la décennie qui suit est marquée par celle de
nombreux autres composés organiques
(M. B ERTHELOT). Ces expériences décisives annoncent la fin du vitalisme, doctrine très ancienne
selon laquelle les composés organiques pourraient
seulement être synthétisés par les êtres vivants,
sous l’action d’une hypothétique force vitale, qui
leur serait spécifique. Rappelons qu’au début de
cette période, soit dix ans avant l’énoncé de la
théorie cellulaire, aucune structure n’était encore
connue dans les cellules, pas même le noyau !
L’étude et la caractérisation des macromolécules commencent par la découverte des propriétés des enzymes:l ’amylase de blé est purifiée en
1833 par P AYEN et P ERSOZ. Le glycogène est isolé en
1850, l’ADN en 1869, et l’ovalbumine est la première protéine cristallisée, en 1890. À la même
période, la nature chimique des lipides est décrite.
L’idée que les enzymes sont des catalyseurs biologiques et que toute la chimie des cellules repose
sur elles est énoncée en 1893 (OSTWALD);l es premières hypothèses sur l’organisation générale des
protéines et leur mode d’action sont formulées
entre 1894 et 1902 (E. F ISCHER). Le terme de biochimie est créé en 1903 ;la fin du XIX
e
siècle voit donc
simultanément la description de la plupart des
structures cellulaires et l’identification des principales espèces moléculaires constituant les êtres
vivants.
Pendant plus d’un siècle, la cytologie et la biochimie ont évolué parallèlement et connu une
progression fulgurante, conduisant à un renouvellement complet des idées en biologie. Les biochimistes, en particulier, ont déchiffré peu à peu le
métabolisme intermédiaire et le métabolisme énergétique :l a fermentation, les grandes étapes et les
mécanismes fondamentaux de la respiration cellu1. L AL OGIQUE MOLÉCULAIRE DU VIVANT.D ES MOLÉCULES AUX ORGANISMES
19
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
1938 : invention du microscope électronique à
balayage (VON A RDENNE), dont la commercialisation n’aura lieu qu’en 1965.
1944 : mise au point de la technique d’ombrage
métallique.
1948-1956 : mise au point et développement des
techniques d’ultramicrotomie, de fixation et
d’inclusion en résine appliquées à l’analyse des
ultrastructures.
1955-1959 : invention et développement de la
technique de coloration négative.
1955-1966 : découverte et développement des
techniques de cryofracture et de cryodécapage.
La méthode de cryodécapage profond est mise
au point en 1979.
•Approche moléculaire et renouveau des analyses structurales : le lien ultime entre structures et fonctions
1941 : mise au point des techniques de marquage des anticorps par greffage de fluorochromes : immunofluorescence (premiers
développements des sondes protéiques).
1959 : utilisation d’anticorps couplés à la ferritine pour l’immunocytochimie en microscopie
électronique.
1969 : mise au point de la technique d’hybridation in situ : développement des sondes
nucléiques (GALL et P ARDUE).
1975:invention des hybridomes et production
d’anticorps monoclonaux (KÖHLER et M ILSTEIN).
1981 : mise au point des systèmes de renforcement d’images (vidéo-amplification) associés à
un traitement électronique du signal, permettant de «voir », par exemple, des microtubules
isolés, in vivo, en train de fonctionner.
1987 : redécouverte et développement du
microscope confocal inventé en 1961 par
M INSKI, mais tombé dans l’oubli.
1992 : mise au point de la méthode de visualisation des protéines grâce à la GFP.