L'objectif de notre thèse de
doctorat est d’étudier et de décrire les propriétés chimiques et mé-
caniques du moteur moléculaire F1 -ATPase. Le moteur F1 -ATPase
est un moteur rotatif, d’aspect sphérique et d’environ 10 nanomètre
de rayon, qui utilise l’énergie de l’hydrolyse de l’ATP comme car-
burant moléculaire.
Des questions fondamentales se posent sur le fonctionnement de
ce moteurs et sur la quantité de travail qu’il peut fournir. Il s’agit
de questions qui concernent principalement la thermodynamique
des processus irréversibles. De plus, comme ce moteur est de
taille nanométrique, il est fortement influencé par les fluctuations
moléculaires, ce qui nécessite une approche stochastique.
C’est en créant deux modéles stochastiques complémentaires de
ce moteur que nous avons contribué à répondre à ces questions
fondamentales.
Le premier modèle discuté au chapitre 5 de la thèse, est un mod-
èle continu dans le temps et l’espace, décrit par des équations de
Fokker-Planck, est construit sur des résultats expérimentaux.
Ce modèle tient compte d’une description explicite des fluctua-
tions affectant le degré de liberté mécanique et décrit les tran-
sitions entre les différents états chimiques discrets du moteur,
par un processus de sauts aléatoires entre premiers voisins. Nous
avons obtenus des résultats précis concernant la chimie d’hydrolyse
et de synthèse de l’ATP, et pour les dépendences du moteur en les
différentes variables mécaniques, à savoir, la friction et le couple
de force extérieur, ainsi que la dépendence en la température.
Les résultats que nous avons obtenus avec ce modèle sont en ex-
cellent accord avec les observations expérimentales.
Le second modèle est discret dans l’espace et continu dans le
temps et est décrit dans le chapitre 6. L’analyse des résultats
obtenus par simulations numériques montre que le modèle est
en accord avec les observations expérimentales et il permet en
outre de dériver des grandeurs thermodynamiques analytique-
ment, décrites au chapitre 4, ce que le modèle continu ne permet
pas.
La comparaison des deux modèles révele la nature du fonction-
nement du moteur, ainsi que son régime de fonctionnement loin
de l’équilibre. Le second modèle a éte soumis récemment pour
publication.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:BICfB/oai:ulb.ac.be:ETDULB:ULBetd-06212010-120353 |
| Date | 28 June 2010 |
| Creators | Gerritsma, Eric |
| Contributors | De Wit, Anne, Lacoste, David, De Decker, Yannick, Dupont, Geneviève, Gaspard, Pierre, Buess-Herman, Claudine |
| Publisher | Universite Libre de Bruxelles |
| Source Sets | Bibliothèque interuniversitaire de la Communauté française de Belgique |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | text |
| Format | application/pdf |
| Source | http://theses.ulb.ac.be/ETD-db/collection/available/ULBetd-06212010-120353/ |
| Rights | unrestricted, J'accepte que le texte de la thèse (ci-après l'oeuvre), sous réserve des parties couvertes par la confidentialité, soit publié dans le recueil électronique des thèses ULB. A cette fin, je donne licence à ULB : - le droit de fixer et de reproduire l'oeuvre sur support électronique : logiciel ETD/db - le droit de communiquer l'oeuvre au public Cette licence, gratuite et non exclusive, est valable pour toute la durée de la propriété littéraire et artistique, y compris ses éventuelles prolongations, et pour le monde entier. Je conserve tous les autres droits pour la reproduction et la communication de la thèse, ainsi que le droit de l'utiliser dans de futurs travaux. Je certifie avoir obtenu, conformément à la législation sur le droit d'auteur et aux exigences du droit à l'image, toutes les autorisations nécessaires à la reproduction dans ma thèse d'images, de textes, et/ou de toute oeuvre protégés par le droit d'auteur, et avoir obtenu les autorisations nécessaires à leur communication à des tiers. Au cas où un tiers est titulaire d'un droit de propriété intellectuelle sur tout ou partie de ma thèse, je certifie avoir obtenu son autorisation écrite pour l'exercice des droits mentionnés ci-dessus. |
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