Ce travail se situe au c?ur d'un domaine récent: les calculs (bio)moléculaires qui se place à la rencontre de la biologie et de l'informatique. La recherche dans ce domaine porte sur des modèles de calcul ayant une inspiration biologique.Les systèmes de Head, fondés sur l'opération de la recombinaison, ainsi que leurs extensions représentent des modèles de calcul parmi les plus importants du domaine. Nous nous sommes concentrés sur l'étude de différentes extensions des systèmes de Head en présentant souvent des résultats d'universalité optimaux par rapport aux paramètres principaux de ces systèmes ce qui a permis d'établir plusieurs frontières entre la décidabilité et l'indécidabilité pour ces extensions. De plus, nous avons trouvé certains traits communs de ces systèmes et nous avons conçu une méthode générique permettant de démontrer facilement des équivalences avec des modèles de calcul classiques. Nous avons aussi considéré les systèmes à membranes qui sont inspirés par la structure et le fonctionnement de la cellule vivante. Nous nous sommes particulièrement intéressés à la combinaison de ces modèles et les systèmes de Head: les systèmes à membranes avec recombinaison et nous avons résolu une série des problèmes ouverts pour ces systèmes. Ce travail manipule des notions fondamentales de la théorie de la calculabilité et du calcul moléculaire et donne des solutions à certains problèmes importants de ce dernier domaine en posant dans le même temps plusieurs questions intéressantes.