Biologie

 Opération chimique par laquelle les cellules vivantes fabriquent les diverses substances constitutives, énergétiques ou fonctionnelles dont l'organisme a besoin pour subsister, croître et se multiplier.

Chimie

 Préparation d'un composé chimique à partir des éléments constitutifs. → synthèse [CHIMIE].

Technique

 Synthèse d'images, fabrication d'images artificielles, animées ou non, par des moyens optiques, électroniques ou informatiques. → image de synthèse.

On distingue, du point de vue des aptitudes à la synthèse, trois grands types d'êtres vivants : les phototrophes (plantes vertes), qui utilisent l'énergie solaire pour élaborer, à partir de l'eau, du gaz carbonique et des sels minéraux, les glucides, lipides, protides et autres corps organiques complexes ; les chimiotrophes (quelques bactéries), qui utilisent pour les mêmes synthèses l'énergie d'oxydation du fer, du soufre, etc. ; les hétérotrophes (animaux, champignons), qui doivent ingérer des matières organiques, l'énergie de combustion des unes soldant la dépense de remaniement des autres. Il faut mettre à part les bactéries prototrophes, seules capables d'incorporer l'azote de l'air à leurs synthèses.

Principe

Pour synthétiser de nouvelles molécules, les chimistes ont développé des réactions qui font passer d'une fonction organique à une autre. Ainsi, un alcool secondaire est oxydé en cétone et, inversement, une cétone peut être réduite en alcool. De telles réactions constituent les processus de base de la synthèse. Parmi celles-ci, on compte notamment l'estérification, l'hydrolyse, les réactions d'addition, de substitution, etc. Certains enchaînements de ces réactions conduisent à des transformations plus élaborées. Ces réactions, très efficaces pour les molécules simples (ne comportant qu'une seule fonction), manquent souvent de sélectivité pour la synthèse de molécules multifonctionnelles. Il convient alors de protéger la fonction que l'on veut préserver. De cette façon, pour synthétiser une molécule cible, on commence par définir une voie pour y accéder, puis on assemble des fragments constitutifs de la molécule au moyen de séquences classiques, elles-mêmes décomposables en réactions de base. Ces étapes sont généralement accompagnées d'opérations de protection et de retour à l'état non protégé. En fait, la recherche de cette voie d'accès se fait à rebours : étant donné la molécule à obtenir, on examine les réactions susceptibles d'y conduire.

Applications

Les fondements de la chimie organique furent établis alors que la valence du carbone était inconnue. Puis la chimie théorique a suscité à son tour des expériences de laboratoire dont les résultats ont conduit à de nombreuses synthèses réalisées à l'échelle industrielle. Grâce à la pétrochimie, de plus en plus de molécules de base sont aujourd'hui disponibles. De nombreux dérivés du benzène ainsi que des hydrocarbures halogénés, disponibles autrefois en faibles quantités, sont utilisés maintenant comme solvants industriels. Par synthèse organique, encore, sont fabriquées les matières de base des branches majeures de l'industrie : plastiques, composites, médicaments, etc.

Pour en savoir plus, voir l'article synthèse [CHIMIE].

Les principes du traitement et de la synthèse d'images

Vecteur de communication privilégié de notre société, l'image bénéficie des techniques de l'informatique graphique, ou infographie. On sait analyser et interpréter le contenu d'une image – c'est le traitement – mais aussi créer directement des images animées en couleurs sur l'écran graphique d'un ordinateur à partir de données numériques : c'est la synthèse. Une image est constituée d'une matrice de points élémentaires, les pixels (de l'anglais picture element) : quelques milliers ou plusieurs millions selon la résolution graphique souhaitée. Pour analyser une image ou pour en exciter électroniquement chaque pixel lors de sa synthèse, il faut disposer d'ordinateurs très rapides, par exemple des multiprocesseurs, travaillant en parallèle. Les logiciels de visualisation tridimensionnelle, de manipulation dans l'espace et de simulation d'images affichées à l'écran sont issus des techniques de la conception assistée par ordinateur.

Pour en savoir plus, voir l'article image de synthèse.