Respiration et photosynthèse : histoire et secrets d'une équation

Auteur(s) :

Lance, Claude Découvrir l'auteur

Résumé

A travers l'histoire des démarches scientifiques depuis Aristote jusqu'à aujourd'hui, découverte de la respiration animale et de la photosynthèse végétale.

Éditeur(s)
- EDP sciences
Date
- 2013
Notes
- Bibliogr. Index
Langues
- Français
Description matérielle
- 1 vol. (IV-596 p.) : illustrations en noir et blanc ; 25 x 18 cm
Collections
- Grenoble sciences
Sujet(s)
Epoque
- Histoire
ISBN
- 978-2-7598-0964-6
Indice
- 574 Biologie générale
Quatrième de couverture
- Nous connaissons la respiration (animale) et la photosynthèse (végétale). Mais sommes-nous vraiment capables d'en expliquer les concepts et phénomènes physiologiques, chimiques et biochimiques ? C'est l'objectif du livre qui couvre 25 siècles : des Petits traités d'histoire naturelle d'Aristote jusqu'aux travaux de la fin du XX^e siècle sur le fonctionnement de l'ATP synthase (Mitchell, Boyer). On s'approprie ainsi « La belle Équation » qui exprime le rôle de l'eau dans la respiration, par l'alimentation en électrons de la chaîne respiratoire et aussi dans les réactions de phosphorylation pour former une molécule ATP. Le lecteur découvre les idées, les expériences fondamentales et les innovations techniques qui ont permis l'éclosion de la biologie moléculaire développée aujourd'hui.
  La grande érudition et la qualité scientifique n'empêchent pas une lecture facile, rythmée par les textes fondateurs des grands scientifiques, enrichie d'une vaste bibliographie. Le livre peut être considéré comme un roman ou comme une base de consultation, ou encore comme une structure de recherches.
  Tous les « honnêtes hommes » concernés par les thèmes (respiration et photosynthèse) apprécieront les connaissances et l'ouverture sur la démarche scientifique. Les spécialistes, philosophes, historiens, ingénieurs, scientifiques trouveront la une occasion de prendre du recul et de resituer leurs études et leurs travaux.
Tables des matières
- - Respiration et photosynthèse
  - Histoire et secrets d'une équation
  - Claude Lance
  - edp sciences
  - Avant-ProposI
  - RemerciementsV
  - Première Partie - Philosophie7
  - Chapitre 1 - De l'Antiquité à la fin du Moyen Âge11
  - 1.1 - L'Antiquité12
  - 1.1.1 - La théorie des quatre éléments12
  - 1.1.2 - Les atomistes14
  - 1.2 - Les alchimistes16
  - 1.3 - Le souffle et la respiration17
  - 1.4 - La situation à la fin du Moyen Âge23
  - Chapitre 2 - La fracture du système27
  - 2.1 - Des révolutions à foison27
  - 2.1.1 - Chimie : d'autres éléments28
  - 2.1.2 - Médecine : la circulation du sang29
  - 2.1.3 - Physique : le vide32
  - 2.2 - La naissance des gaz35
  - 2.2.1 - Un nouveau concept : gaz36
  - 2.2.2 - Les gaz sylvestres37
  - 2.3 - La situation à la fin du XVII^e siècle38
  - Chapitre 3 - La découverte des gaz41
  - 3.1 - Les instruments du progrès41
  - 3.1.1 - La manipulation des gaz42
  - 3.1.2 - Les autres instruments de mesure43
  - 3.2 - La phlogistique49
  - 3.2.1 - La théorie du phlogistique50
  - 3.2.2 - Les problèmes du phlogistique52
  - 3.3 - Les nouveaux airs54
  - 3.3.1 - L'air fixe55
  - 3.3.2 - L'air inflammable57
  - 3.3.3 - L'air déphlogistiqué58
  - 3.3.4 - L'air méphitique61
  - Chapitre 4 - La révolution chimique63
  - 4.1 - Antoine-Laurent Lavoisier64
  - 4.2 - Combustion et calcination67
  - 4.3 - La fin des éléments70
  - 4.3.1 - La composition de l'air70
  - 4.3.2 - La synthèse et la décomposition de l'eau72
  - 4.4 - Calorique et calorimétrie77
  - 4.4.1 - La théorie du calorique77
  - 4.4.2 - La calorimétrie78
  - 4.5 - La chimie des substances végétales et animales81
  - 4.6 - La nouvelle chimie82
  - 4.6.1 - La nouvelle nomenclature chimique83
  - 4.6.2 - La chimie de Lavoisier84
  - Chapitre 5 - La respiration89
  - 5.1 - L'évolution d'une idée90
  - 5.1.1 - Les précurseurs lointains90
  - 5.1.2 Les précurseurs proches92
  - 5.1.3 - Les Chimistes d'Oxford94
  - 5.2 - Les modifications de l'air dans la respiration97
  - 5.2.1 - L'addition d'air fixe97
  - 5.2.2 - L'addition de phlogistique98
  - 5.3 - La contribution de Lavoisier100
  - 5.3.1 - La chimie de la respiration101
  - 5.3.2 - L'absorption d'oxygène et le rejet de gaz carbonique103
  - 5.3.3 - La formation d'eau104
  - 5.3.4 - La libération de calorique105
  - 5.3.5 - La physiologie de la respiration107
  - 5.4 - Les fermentations111
  - Chapitre 6 - Comment le carbone vient aux plantes117
  - 6.1 - Le « rétablissement » de l'air vicié119
  - 6.1.1 - La déphlogistication de l'air119
  - 6.1.2 - L'émission d'oxygène123
  - 6.2 - La nécessité de la lumière124
  - 6.3 - L'absorption du gaz carbonique128
  - 6.4 - L'origine atmosphérique du carbone des végétaux132
  - 6.5 - La participation de l'eau136
  - 6.6 - Synthèse138
  - Deuxième Partie - Chimie et physiologie143
  - Chapitre 7 - Atomes, molécules et énergie147
  - 7.1 - Les lois de la chimie148
  - 7.1.1 - Les lois des combinaisons chimiques148
  - 7.1.2 - La théorie atomique de Dalton149
  - 7.1.3 - Une écriture symbolique152
  - 7.1.4 - Une écriture quantifiée154
  - 7.2 - L'énergie156
  - 7.2.1 - Le concept d'énergie156
  - 7.2.2 - Les formes de l'énergie158
  - 7.3 - Vues nouvelles sur la respiration et la photosynthèse160
  - Chapitre 8 - La fonction chlorophyllienne165
  - 8.1 - Un problème d'identité165
  - 8.2 - Photosynthèse et respiration à la lumière168
  - 8.3 - L'assimilation du carbone173
  - 8.3.1 - La chlorophylle et les corps chlorophylliens174
  - 8.3.2 - L'amidon et les sucres176
  - 8.4 - À la recherche du composé primaire180
  - Chapitre 9 - La respiration cellulaire185
  - 9.1 - Le siège de la respiration186
  - 9.1.1 - La respiration sanguine187
  - 9.1.2 - La respiration tissulaire188
  - 9.1.3 - La respiration cellulaire190
  - 9.2 - Le transport des gaz respiratoires191
  - 9.1.2 - Le transport des gaz par le sang192
  - 9.2.2 - L'hémoglobine193
  - 9.2.3 - Le transport des gaz chez les animaux196
  - 9.2.4 - Le transport des gaz chez les végétaux200
  - 9.3 - Les combustibles respiratoires203
  - 9.3.1 - Le Quotient Respiratoire203
  - 9.3.2 - La glycogenèse207
  - Chapitre 10 - Chaleur et travail213
  - 10.1 - La chaleur animale213
  - 10.1.1 - La température des animaux215
  - 10.1.2 - La température du sang216
  - 10.2 - La chaleur végétale217
  - 10.3 - Le travail musculaire221
  - 10.3.1 - Le travail physiologique221
  - 10.3.2 - La force vitale222
  - 10.3.3 - Température et travail musculaire224
  - 10.3.4 - Le glucose, source de l'énergie animale227
  - 10.4 - La machine animale231
  - 10.4.1 - Thermochimie et calorimétrie231
  - 10.4.2 - Le moteur humain234
  - 10.5 - Le crépuscule des mythes237
  - Chapitre 11 - La capture de la lumière241
  - 11.1 - La lumière242
  - 11.1.1 - La propagation de la lumière242
  - 11.1.2 - L'absorption de la lumière245
  - 11.1.3 - L'énergie lumineuse247
  - 11.2 - Les pigments des végétaux248
  - 11.2.1 - Pigments verts et pigments jaunes249
  - 11.2.2 - Pigments bleus et pigments rouges252
  - 11.3 - La capture de l'énergie lumineuse253
  - 11.3.1 - Photosynthèse et absorption des radiations lumineuses254
  - 11.3.2 - Photosynthèse et absorption de l'énergie lumineuse259
  - Chapitre 12 - La vie sans air263
  - 12.1 - Fermentation et putréfaction263
  - 12.1.1 - Les causes de la fermentation264
  - 12.1.2 - La levure n'est pas une substance chimique266
  - 12.2.3 - La fermentation alcoolique270
  - 12.2 - L'air et la fermentation273
  - 12.2.1 - L'origine des causes de la fermentation273
  - 12.2.2 - Les fermentations278
  - 12.2.3 - Aérobiose et anaérobiose282
  - 12.2.4 - L'anaérobiose chez les végétaux et les animaux283
  - 12.3 - La fermentation sans la levure285
  - 12.3.1 - La dissymétrie moléculaire285
  - 12.3.2 - Ferments diastases et enzymes288
  - 12.3.3 - La zymase290
  - Troisième Partie - Biochimie293
  - Chapitre 13 - Nouveaux concepts297
  - 13.1 - La découverte de l'atome298
  - 13.1.1 - Le nombre d'Avogadro298
  - 13.1.2 - Les rayons et la radioactivité299
  - 13.1.3 - La structure de l'atome301
  - 13.1.4 - Les isotopes303
  - 13.2 - Vues nouvelles en chimie305
  - 13.2.1 - La liaison chimique305
  - 13.2.2 - La dissociation des molécules307
  - 13.2.3 - L'oxydoréduction309
  - 13.3 - La quantification de la lumière311
  - 13.4 - La théorie des processus vitaux315
  - 13.4.1 - La théorie protoplasmique de la vie315
  - 13.4.2 - La théorie enzymatique de la vie317
  - Chapitre 14 - Les voies du métabolisme énergétique321
  - 14.1 - La glycolyse323
  - 14.1.1 - L'impact de la glycolyse323
  - 14.1.2 - Cozymase et coenzymes324
  - 14.1.3 - Les premières théories de la glycolyse325
  - 14.1.4 - Les intermédiaires phosphorylés326
  - 14.1.5 - L'étape oxydative328
  - 14.1.6 - L'assemblage du puzzle331
  - 14.2 - Le cycle de Krebs335
  - 14.2.1 - Les acides di- et tricarboxyliques335
  - 14.2.2 - Le cycle de Krebs339
  - 14.2.3 - L'acétate actif et la synthèse du citrate340
  - 14.3 - La dégradation des acides gras344
  - 14.3.1 - Les corps cétoniques dans le diabète344
  - 14.3.2 -Nature et destinée des fragments dicarbonés345
  - 14.4 - La voie d'oxydation directe du glucose347
  - 14.4.1 - La voie des hexoses monophosphates348
  - 14.4.2 - Le cycle des pentoses phosphates349
  - Chapitre 15 - Oxydations353
  - 15.1 - Méthodologies354
  - 15.1.1 - Techniques d'analyse354
  - 15.1.2 - La mitochondrie, siège de la respiration358
  - 15.2 - Théories362
  - 15.2.1 - Premières théories sur les oxydations respiratoires362
  - 15.2.2 - Activation de l'hydrogène363
  - 15.2.3 - Activation de l'oxygène365
  - 15.3 - Transporteurs368
  - 15.3.1 - Transporteurs flaviniques368
  - 15.3.2 - Transporteurs pyridiniques370
  - 15.3.3 - Les cytochromes372
  - 15.3.4 - Autres transporteurs378
  - 15.4 - La chaîne respiratoire379
  - 15.4.1 - Stratégies mises en jeu380
  - 15.4.2 - Organisation de la chaîne respiratoire383
  - 15.5 - Rétrospectives390
  - Chapitre 16 - Phosphorylations397
  - 16.1 - Les réactions de phosphorylation398
  - 16.2 - Les transferts d'énergie399
  - 16.3 - Les composés « riche en énergie »402
  - 16.3.1 - La liaison phosphate403
  - 16.3.2 - Liaison « riche en énergie »405
  - 16.3.3 - Le cycle métabolique du phosphate410
  - 16.4 - Phosphorylation liée au substrat413
  - 16.4.1 - La génération des liaisons riches en énergie (~)413
  - 16.4.2 - La formation de l'ATP415
  - 16.5 - Phosphorylation oxydative417
  - 16.5.1 - Mise en évidence417
  - 16.5.2 - Le rapport P/O419
  - 16.5.3 - Les sites de phosphorylation421
  - 16.5.4 - Théorie chimique de la phosphorylation oxydative426
  - 16.5.5 - À la recherche de X~428
  - 16.6 - Bilans430
  - Chapitre 17 - La photosynthèse révélée433
  - 17.1 - Une lente évolution des concepts433
  - 17.2 - L'intervention de la lumière436
  - 17.2.1 - Le rendement quantique de la photosynthèse436
  - 17.2.2 - Réactions claires et réactions sombres439
  - 17.2.3 - L'unité photosynthétique et les quantasomes441
  - 17.3 - L'incorporation du dioxyde de carbone445
  - 17.3.1 - Des révolutions technologiques445
  - 17.3.2 - Carboxylation et premiers produits de la photosynthèse447
  - 17.3.3 - Réduction de l'acide phosphoglycérique451
  - 17.3.4 - Régénération de l'accepteur de CO₂454
  - 17.4 - La source du pouvoir réducteur456
  - 17.4.1 - L'oxydoréduction photosynthétique457
  - 17.4.2 - Le transport d'électrons photosynthétique461
  - 17.4.3 - Le schéma en Z463
  - 17.4.4 - Les photosystèmes466
  - 17.4.5 - L'organisation du système de transport d'électrons472
  - 17.5 - La photophosphorylation473
  - 17.5.1 - Le besoin d'ATP474
  - 17.5.2 - La synthèse d'ATP dans les chloroplastes475
  - Chapitre 18 - Membranes et force proton-motrice481
  - 18.1 - Les membranes biologiques482
  - 18.1.1 - Ultrastructure cellulaire482
  - 18.1.2 - Constitution et organisation des membranes biologiques487
  - 18.1.3 - Compartimentation métabolique492
  - 18.2 - La théorie chimiosmotique495
  - 18.2.1 - Des preuves... élusives495
  - 18.2.2 - Les prémisses d'une nouvelle théorie498
  - 18.2.3 - La théorie originelle500
  - 18.2.4 - Des preuves... irréfutables506
  - 18.2.5 - Topologie membranaire510
  - 18.3 - La force proton-motrice513
  - 18.4 - L'ATP synthase518
  - Chapitre 19 - Unité et Diversité525
  - 19.1 - Unité526
  - 19.1.1 - Les étapes d'une longue marche526
  - 19.1.2 - Les secrets d'une équation529
  - 19.1.3 - Un mécanisme unitaire et universel535
  - 19.2 - Diversité539
  - 19.2.1 - Les photosynthèses539
  - 19.2.2 - Les respirations545
  - 19.2.3 - Les autotrophies548
  - 19.2.4 - Les thermogenèses549
  - 19.3 - Épilogue : À l'ère de la biologie moléculaire552
  - Annexes561
  - Annexe A - Équations562
  - Annexe B - Glycolyse564
  - Annexe C - Cycle de Krebs565
  - Annexe D - Bêta-oxydation des acides gras566
  - Annexe E - Voie des hexoses monophosphates567
  - Annexe F - Transporteurs d'électrons568
  - Annexe G - Cycle de Calvin569
  - Annexe H - Lipides membranaires570
  - Bibliographie571
  - Index des auteurs581
  - Index chronologique589
Origine de la notice:
- Electre