Il y a plus de cent ans, les chimistes ont commencé à exploiter des modèles pour visualiser les molécules qu'ils manipulaient dans leurs tubes à essais. Les modèles physiques permettent de mieux comprendre la forme et la flexibilité des molécules, mais ils sont longs à construire, souvent chers, et ils ne donnent qu'une vue très approximative des molécules. De surcroît, ils sont peu adaptés à la représentation des grandes molécules qui caractérisent la vie et qui contiennent des milliers, voire des centaines de milliers, d'atomes. Depuis environ quarante ans, les ordinateurs offrent une alternative aux modèles physiques. Ils permettent de décrire les molécules (et les macromolécules) d'une façon beaucoup plus réaliste en tenant compte de l'ensemble des interactions qui peuvent avoir lieu entre ces espèces. Ils permettent non seulement de visualiser les molécules, mais aussi d'étudier leur dynamique et leurs interactions. La modélisation ne remplace pas l'expérimentation, mais elle aide à analyser des résultats et surtout à formuler de nouvelles hypothèses. J'illustrerai ces développements avec des exemples portant sur les acides nucléiques, et, en particulier, la double hélice d'ADN, sur les protéines et sur les complexes formés entre ces macromolécules. Je montrerai comment on peut approcher les molécules avec l'oeil de l'ingénieur civil, et comment les molécules sondent leurs propres propriétés mécaniques pour se reconnaître. Je parlerai aussi de la modélisation au service des physiciens qui ont appris à manipuler les molécules une à une, ou au service du biologiste "seigneur des anneaux". Je terminerai en parlant de l'avenir de la modélisation: est-ce que nous pouvons commencer déjà à simuler non seulement une ou deux molécules, mais plutôt les systèmes moléculaires organisés qui animent nos cellules ?
Mot(s) clés libre(s) : ADN, enzyme, macromolécule biologique, modèle moléculaire, modélisation, protéine, simulation informatique, structure chimique, système vivant

Une approche ludique avec des jouets et des trombones explique d'abord les principes de la construction moléculaire par processus d'auto-assemblage. Ensuite, une réaction concrète impliquant un complexe de palladium et un ligand bipyridine est réalisée et détaillée avec des modèles moléculaires. Une animation par ordinateur complète finalement la description du processus d'auto-assemblage. Le film termine par un exposé qui résume toutes les étapes, et qui montre l'utilité de l'auto-assemblage dans la chimie supramoléculaire et les nanotechnologies. Générique Bernard Hasenknopf Maître de Conférences à l'Université Paris 6 Pierre et Marie Curie production exécutive: Science en Cours Michèle Brédimas production déléguée: Studio vidéo Université Paris 7 Denis Diderot image et son: Jean-Paul Flourat montage et animation: Micaëla Perez réalisateur: Samia Serri remerciements: Manuel et Raphaël
Mot(s) clés libre(s) : auto-assemblage, modèle moléculaire

-Prise en main du logiciel - Modèles moléculaires- Géométrie d'une molécule- Modèles de densité électronique- Electronégativité et polarités moléculaires- La liaison hydrogène- Modèles de potentiels électrostatiques - Profils de lipophilicité- Effet et interactions hydrophobes - Des lipides aux membranes - Structure de l'ADN
Mot(s) clés libre(s) : Modèle moléculaire, interaction, liaisons chimiques, membrane, ADN, Biochimie, chimie organique