Le transfert de ligands (de petites molécules telles que l'oxygène, NO, CO ou CN) dans les hémoprotéines est un processus situé au cœur de nombreuses fonctions biologiques : stockage et transport de ligands, catalyse enzymatique, ou encore détection de ligands. L'aptitude de ces protéines à accomplir leur fonction s'appuie en particulier sur leur capacité à discriminer les différents ligands et à les transférer de façon réversible de l'hème vers le solvant.<br /><br />Les différentes étapes du transfert de ligand du site de liaison, l'hème, à l'extérieur de la protéine, ont lieu sur des échelles de temps couvrant plusieurs ordres de grandeur. Notre étude concerne les premières étapes du transfert de ligand qui se déroulent à l'échelle femtoseconde. Il s'agit dans le cas de la myoglobine du passage du ligand de l'hème à un site voisin à l'intérieur de la poche de l'hème (dit docking-site). Nous accédons au transfert grâce à une sonde située dans le domaine infrarouge moyen (5 µm). Ainsi, nous sommes directement sensibles aux changements de la vibration du ligand CO au cours du transfert.<br /><br />Le temps de déphasage vibrationnel du ligand CO (1 picoseconde) est long devant la dynamique du transfert. Ceci est à l'origine d'effets de cohérence et interdit, aux temps courts, une interprétation simple des expériences de transmission résolues spectralement. Afin de s'affranchir de ces effets, nous avons mis en place et utilisé deux méthodes complémentaires. Dans une première configuration expérimentale, la transmission de l'échantillon est intégrée spectralement, l'obtention du signal faible a nécessité une détection d'une grande sensibilité. Dans une deuxième configuration, nous accédons à la vibration du ligand au cours du transfert par la détection homodyne du champ émis par le ligand au cours du transfert. Cette approche originale de détection du champ émis a nécessité la stabilisation en phase d'une séquence d'impulsions infrarouge.<br /><br />Nous avons développé une fonction de réponse non-stationnaire qui décrit la réponse de l'échantillon et permet la simulation de ces deux types d'expériences. Nous présentons également une représentation spectro-temporelle originale de la réponse non-stationnaire.<br /><br />Nous avons mené des expériences sur la myoglobine, une hémoprotéine qui est un système de référence pour l'étude du transfert de ligand. Dans cette protéine, nos expériences de transmission différentielle intégrée spectralement ont permis d'observer une diminution progressive de la force d'oscillateur du ligand au cours du transfert. Cette interprétation est confirmée par des simulations basées sur un modèle phénoménologique. De façon surprenante, cette variation de force d'oscillateur ne suit pas le changement quasi-instantanée de la fréquence vibrationnelle. A notre connaissance, il s'agit de la première observation d'une diminution progressive de la force d'oscillateur vibrationnelle suite à la rupture d'une liaison chimique. Corrélée à la distance hème-ligand, cette force d'oscillateur est potentiellement une sonde du transfert de ligand.

Nos travaux se sont intéressés à la modélisation de l'apparition des contraintes résiduelles dans le procédé d'empilement par soudage et consolidation en continu développé dans l'industrie aéronautique. Dans les conditions standard d'élaboration, les pièces réalisées par ce type de procédé sont le siège d'importantes contraintes résiduelles. L'ignorance de leur origine et développement est un frein important à la validation industriel de ce procédé prometteur. Dans cette perspective, l'originalité de l'étude a été de développer une méthode de modélisation numérique multi-échelle et multi-physique permettant de réaliser une modélisation couplée aux échelles macroscopique et microscopique du phénomène de l'apparition des contraintes résiduelles, au cours du procédé. L'échelle microscopique, décrite à l'aide de la méthode des éléments naturels contraints (CNEM), apporte à l'échelle macroscopique les propriétés thermomécaniques homogénéisées du matériau à chaque pas de temps. L'échelle macroscopique apporte à l'échelle microscopique les conditions aux limites (températures, déplacements), qui permettent de déterminer les champs de température, de déformation et de contrainte microscopiques dans le matériau au cours du temps. Les résultats obtenus en terme de validation et d'application de la méthode au procédé d'empilement par chauffage et consolidation en continu sont satisfaisants et prometteurs. La méthode développée peut de plus être aisément appliquée à d'autres types de procédé de mise en forme des composites thermoplastiques.

Dans la phase de conception d'un environnement virtuel (EV), il est nécessaire de prendre en compte plusieurs facteurs comme les périphériques d'entrées/sorties, la métaphore d'interaction ou encore le domaine d'application. En plus de ces considérations, un environnement virtuel collaboratif (EVC) doit prendre en compte l'aspect collaboratif de la métaphore d'interaction. Tout d'abord, la métaphore d'interaction doit pouvoir apporter la performance de la tâche la meilleure possible. Ensuite, l'influence de la métaphore d'interaction sur l'expérience des utilisateurs (au sens psychologique et social) constitue une importante question de recherche. Dans ce contexte, deux études expérimentales ont été menées : la première vise à étudier l'effet de métaphores de navigation sur l'expérience de l'utilisateur dans un EVC et la seconde s'intéresse à l'effet de métaphores de manipulation sur l'expérience de l'utilisateur dans un EVC. Les résultats obtenus dans ce travail de thèse nous amènent à proposer un ensemble de critères et de règles de conception des EVCs

La vie sur Terre est rendue possible grâce au rideau protecteur que <br />constitue l'atmosphère. Avec sa masse équivalente à dix mètres d'eau, <br />l'atmosphère est une condition préalable à l'apparition de la vie. <br />Mais ce rideau rend la vie difficile aux astronomes qui préféreraient <br />avoir une vue directe sur l'Univers. Il est donc indispensable de <br />caractériser et de spécifier les conditions atmosphériques qui <br />permettent la meilleure utilisation des systèmes d'optiques <br />adaptatives et des interféromètres - les interféromètres, dont le <br />potentiel est ici illustré à travers les observations d'un système de <br />trois étoiles, delta Velorum.<br /><br />Le temps de cohérence de la turbulence est un paramètre essentiel qui <br />détermine la sensibilité des interféromètres et la performance des <br />systèmes d'optiques adaptatives. Il existe plusieurs instruments qui <br />mesurent le temps de cohérence ou des paramètres reliés, mais tous <br />ces instruments ont des limitations intrinsèques:<br />ou bien ils nécessitent de grands télescopes, ou bien l'analyse des <br />données est complexe, ou encore la méthode n'est sensible qu'à une <br />partie de la turbulence. C'est pourquoi les campagnes de tests de <br />sites et de monitoring reposent principalement sur la mesure du <br />seeing, avec des instruments comme le Differential Image Motion <br />Monitor, DIMM.<br /><br />Pour palier ce manque, nous avons proposé un instrument pour mesurer <br />le temps de cohérence: le Fast Defocus Monitor, FADE. La méthode <br />consiste à transformer l'image d'une étoile, à travers un petit <br />télescope de 0.35m de diamètre, en un anneau fin. La turbulence cause <br />alors des variations temporelles du rayon de l'anneau, dont la <br />vitesse et l'amplitude sont reliées au temps de cohérence et au <br />seeing. Cette méthode est présentée ici avec les résultats de <br />premières observations.

Ce manuscrit présente une expérience totalement nouvelle visant à mesurer la constante de Boltzmann par une méthode de spectroscopie laser. Cette constante est déduite de la largeur à mi-hauteur d'un profil d'absorption linéaire d'un gaz d'ammoniac à température contrôlée. Sur le plan théorique, cette expérience nécessite une analyse très poussée de la forme de raie en absorption linéaire.<br />Dans ce mémoire, je décris les solutions apportées pour obtenir un faisceau laser de fréquence parfaitement contrôlée, largement accordable autour de 10 µm et d'intensité constante. Je décris également les options retenues pour le contrôle en température du gaz d'ammoniac.<br />Les résultats obtenus sont très encourageants, nous avons après seulement 2 ans déjà obtenu une première mesure de la constante de Boltzmann avec une incertitude relative de 1,9X10-4: k=1,38065(26)X10-23 J.K-1.<br />Dans ce manuscrit, je présente également plusieurs voies d'amélioration à court et moyen termes.<br />Je présente enfin une expérience de franges de Ramsey-Bordé référencée sur l'étalon primaire de fréquence localisé à Paris (au SYRTE). La chaîne de mesure absolue de fréquence atteint une résolution de 10-14 et l'incertitude pour la mesure de la frange centrale est également de l'ordre de 10-14. A moyen terme, ce système de mesure par rapport à l'étalon primaire pourra être utilisé pour contrôler la fréquence du laser à CO2 dans les futures expériences de mesure de la constante de Boltzmann.

Le but de ce travail était d'apporter des éléments de réponse dans le débat toujours non clos<br />de la non supraconductivité du matériau PrBa2Cu3O7 ( Pr123), en regard de tous les autres<br />composés de la série des cuprates de terres rares supraconducteurs de type Y123.<br />Une bibliographie très complète a permis d'abord de cerner les nombreuses questions en<br />suspens et les contradictions existantes dans la littérature.<br />Une série d'échantillons PrxY1-xBa2Cu3Oy (y = 6-7) ont été élaborés et soigneusement<br />caractérisés tant du point de vue de la structure et de la morphologie que de la stoechiométrie et<br />du taux d'oxygène. L'étude approfondie des propriétés magnétiques (susceptibilité et<br />aimantation) et thermiques (dilatation et chaleur spécifique) de ces échantillons ainsi que<br />d'autres, fournis par d'autres laboratoires, a permis de faire la part des effets dû au taux<br />d'oxygène et de ceux dû a la stoechiométrie et aux substitutions. En particulier le<br />comportement magnétique de l'ion Pr3+ est peu influencé par la substitution de Y, alors que le<br />taux d'oxygène affecte surtout les interactions d'échanges. Ceci est confirmé par le calcul des<br />effets de champ cristallin qui montre par ailleurs que bon nombre de spéculations antérieures<br />sont à revoir, comme par exemple la signification réelle de la partie constante de la<br />susceptibilité.<br />Enfin, l'étude des composés avec l'yttrium (Y123) et d'autres terres rares (Dy123 et Ho123)<br />dans plusieurs états d'oxydations (y= 6, 6.5 et 7) montre l'importance de la relation entre le taux<br />et le désordre des oxygènes et le comportement magnétique du cuivre, non seulement dans les<br />plans CuO2, mais surtout dans les chaînes CuO. Ces dernières étant sans doute à l'origine des<br />remontées de susceptibilité et des faibles composantes de type ferromagnétiques observées à<br />basse température dès que le nombre d'oxygènes y est différent de 7 .<br />Cette étude apporte un éclairage nouveau sur cette série de composés et donne de nouvelles<br />pistes pour la compréhension de l'interdépendance entre magnétisme et supraconductivité dans<br />les supraconducteurs à haute température critique.

Les problèmes d'interaction fluide-structure sont de plus en plus employés dans l'industrie et dans de nombreux domaines de recherches. L'évolution de la médecine mène à de nouveaux problèmes biomécanique. L'un d'entre eux est l'étude de l'écoulement du sang dans les artères. Il y a deux types de problème d'interaction fluide-structure dans l'étude d'écoulement sanguin. Le premier est la l'évolution des cellules sanguines dans le plasma. Le second est l'interaction entre le fluide et la paroi de l'artère, l'étude de cette catégorie de problèmes est l'objet de cette thèse. Dans notre étude, le sang est modélisé comme fluide homogène et l'artère par un modèle de coque mince de Donnell. Le premier chapitre est consacré à la modélisation du problème. Dans le deuxième chapitre, nous étudions un problème fluide simplifié. Le troisième chapitre est la partie principale de cette thèse, il est consacré à l'établissement d'un résultat d'existence du problème liquide non linéaire, où nous modélisons le fluide par les équations compressibles Navier-Stokes. Dans le dernier chapitre nous présentons les méthodes numériques que nous avons utilisé afin de résoudre le problème précédent dans un domaine dépendant de temps.

Cette recherche a pour objectif de comprendre la situation d'apprentissage grammatical en école élémentaire, en l'étudiant sous l'angle de l'activité des enseignants, au travers, tout particulièrement des épisodes repérés comme significatifs d'un glissement vers le conceptuel. Elle cherche à identifier les caractéristiques spécifiques de ces situations de mutation, les types de schèmes de glissements conceptuels comme les modèles opératifs et les stratégies singulières développés par les acteurs en fonction de la structure conceptuelle de la situation d'enseignement/apprentissage de la grammaire en école élémentaire. <br />Nous avons repéré deux concepts organisateurs de cette structure conceptuelle : les glissements conceptuels (instanciation d'une secondarisation dans l'apprentissage grammatical) et l'ajustement d'un type de grammaire à un niveau de classe.<br />La recherche a été conduite en collaboration avec dix-huit professeurs des écoles. Les données ont été recueillies à partir d'enregistrements vidéo des séances de classe et d'autoconfrontations des enseignants. <br />Les résultats mettent en évidence le rôle central que jouent les épisodes de glissement conceptuel, dans une conceptualisation progressive au sein d'un cadre notionnel très abstrait et complexe pour les écoliers. Ils montrent que l'activité des enseignants en classe de grammaire se caractérise de la manière suivante : <br /><br />(a) l'apprentissage de la grammaire forme un champ conceptuel cohérent et hiérarchisé avec des continuités et ruptures au regard des différents concepts connectés les uns aux autres formant in fine le concept de phrase grammaticale (très complexe et abstrait pour les écoliers), avec des types de grammaire intuitive, implicite ou explicite qui convoquent un ajustement de la part des maîtres de grammaire,<br />(b) cet apprentissage exige un temps de conceptualisation long qui va de 7 ans à 10 ans en école élémentaire et se poursuit pendant les années de collège, ce temps se subdivise en « paliers » de conceptualisation qui vont du « concept provisoire » au « concept institué » en liaison avec des types de glissement conceptuel correspondants,<br />(c) les épisodes de glissement conceptuel sont les indicateurs dans les interactions de classe d'une secondarisation, d'un changement de registre de conceptualisation marquant le passage de l'épi - langage au méta – langage ; ils soulignent un moment d'apprentissage, un possible de conceptualisation,<br />(d) le modèle opératif de l'enseignant (avec l'ensemble de ses conceptions et expériences personnelles) influe sa didactique grammaticale dans le choix d'un support phrastique (phrase problème évoluant vers une phrase modèle d'objet linguistique), d'un procédé didactique, des tâches scolaires ; il est à l'origine de stratégies individuelles caractérisables.<br />(e) Par delà les différences, il apparaît un genre commun d'apprentissage grammatical et trois dimensions essentielles : la norme, le jeu et l'analyse. Sans les deux premières, il n'existe pas de formation à l'analyse. L'accès à l'analyse est probablement, plus facile sur la langue, parce que, la langue est ce qui se prête le plus facilement au jeu : on joue avec les mots. Et la dimension « jeu » permet l'accès à la dimension « analyse ». La grammaire, un jeu dans les petites classes, avant de devenir dans les grandes classes un enjeu épistémique... <br /><br />Une traduction en démarche de formation professionnelle des résultats de la recherche conduirait à former des enseignants qui apprennent à contrôler les épisodes de glissement, à la fois chez eux et dans l'effet produit sur les élèves. Grâce à des debriefing, il conviendrait de permettre aux jeunes enseignants d'analyser la manière dont ils ont procédé à des glissements (comme le soulignent Goigoux et Bautier, les enseignants sont très peu conscients de leurs pratiques de secondarisation). On pourrait leur permettre notamment d'identifier les épisodes de glissement qu'ils ont produits, de les caractériser, d'évaluer leur pertinence dans les effets produits chez les apprenants. Il serait aussi souhaitable de leur faire travailler les trois dimensions de l'objet « grammaire », que nous avons précédemment décrites : norme, jeu, analyse et peut-être leur faire prendre conscience de leurs convictions et motivations, leurs conceptions sur la grammaire à interroger. Ce serait conduire les enseignants à reconnaître le geste professionnel d'étayage qu'est le glissement conceptuel, qui prend en compte les objets d'enseignement dans toute leur épaisseur.

La métalloprotéine PerR (Peroxyde resistance Regulator), homodimère de 2 fois 16,5 kDa, est un facteur de la transcription. PerR est le senseur du peroxyde d'hydrogène chez plusieurs microorganismes. PerR de Bacillus subtilis a été isolée sous sa forme apo avec la présence d'un ion Zn2+ par monomère. Dans des conditions de culture non contrôlées, PerR est en partie oxydée de manière aléatoire. La spectrométrie de masse et la spectroscopie RPE nous ont permis de relier la capacité de fixation du métal régulateur (Fe2+ ou Mn2+) et l'oxydation de PerR. Notre travail a permis de mettre au point un protocole d'expression conduisant de manière reproductible à une forme totalement réduite. Ceci a permis la détermination précise de l'affinité de la protéine pour le métal régulateur et l'ADN. La forme apo-PerR-Zn a été cristallisée et cette structure révèle un site structural à zinc avec une coordination tétraédrique par les quatre cystéines de la protéine (motif Zn(Cys)4). Ce site verrouille le domaine de dimérisation, favorisant ainsi la stabilité du dimère. Le rôle structural de ce site a été confirmé par des expériences biochimiques qui mettent en évidence une réactivité faible vis-à-vis d'H2O2. Des études en spectroscopie de fluorescence ont montré des changements conformationnels de PerR en solution après métallation et fixation à l'ADN. La formation du complexe ADN-PerR a été étudiée de manière détaillée et a permis de mettre en évidence deux nucléotides et trois acides aminés essentiels dans cette interaction. Enfin, nos travaux sur la forme oxydée de PerR ont mis en évidence que le résidu 2-oxo-histidine est le marqueur biologique de l'oxydation de PerR.

Nous avons effectué une expérience au GANIL avec un faisceau d'ions Pb72+ et Pb56+ à 29 MeV/u et Pb28+ à 6,5 MeV/u. Nous avons observé la pulvérisation d'ions positifs à l'entrée d'un cristal de germanium mince en fonction de la charge incidente et en fonction de la perte d'énergie des ions transmis. Nous avons trouvé que la pulvérisation est essentiellement formée des ions qui viennent de la couche d'impuretés en surface et de la fragmentation des grandes espèces émises. Pour un dépôt d'énergie donné sous la couche amorphe, la dépendance de la multiplicité avec la charge q est en qn avec n3. La dépendance des rendements avec la charge est en qn, où n varie entre 2 et 6 selon l'espèce émise. Pour une charge incidente donnée, nous avons observé des effets différentiels, en fonction de la perte d'énergie dans le cristal, sur les multiplicités, sur les rendements, ainsi que sur la probabilité de la fragmentation. L'intensité de ces effets est presque constante pour l'ensemble des espèces émises dans le cas à haute énergie. A basse énergie, cet effet varie d'une espèce à une autre, et, globalement, il est plus fort qu'à haute énergie. Ces effets sont liés à la fois à la profondeur d'émission de chaque espèce, et à la densité du dépôt d'énergie autour de la trajectoire de l'ion sous la couche amorphe. A travers des simulations effectuées à haute énergie, nous avons trouvé que les effets différentiels sur la multiplicité sont moins forts en fonction de la perte d'énergie des ions à l'entrée du cristal qu'en fonction de leur perte d'énergie dans le cristal.