Thèse soutenue

Sélectivité d’adsorption et de polymérisation d’acides aminés sur surfaces oxydes

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Auteur / Autrice : Houssein Bazzi
Direction : Jean-François LambertMaguy Jaber
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique et Chimie des Matériaux
Date : Soutenance en 2013
Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Nous avons étudié les interactions de différents acides aminés avec des nanoparticules de silice, d'alumine et d'argiles dans une perspective de chimie prébiotique, en utilisant des techniques de caractérisation de la matière divisée: mesure d'isothermes d'adsorption, spectroscopie de RMN du solide, spectroscopie de masse (MALDI-TOF) après désorption, analyse thermogravimétrique, microscopie électronique et DRX. Afin de mettre en évidence d'éventuels phénomènes de sélectivité d'adsorption et de sélectivité de polymérisation, nous avons sélectionné deux couples d'acides aminés: alanine + arginine (Ala + Arg), et acide glutamique + arginine (Glu + Arg). Sur silice amorphe (SiO2), tous ces acides aminés s'adsorbent par des liaisons faibles (du type liaison H), et forment des liaisons peptidiques par activation à température modérée. Le système (Ala + Arg)/SiO2 ne montre pas de sélectivité de polymérisation significative, contrairement au système (Ala + Arg)/TiO2 étudié précédemment. Le système (Glu + Arg)/SiO2 est plus intéressant dans la mesure où il présente des indices de préstructuration à l'état adsorbé par formation d'adduits; après activation à température modérée, il donne lieu à la formation d'oligopeptides allant jusqu'aux hexapeptides, avec une sélectivité pour la formation de peptides mixtes. Le couple (Glu + Arg) a donc été étudié sur d'autres supports. Sur alumine, on observe la même réactivité que sur silice, mais la condensation peptidique est plus lente et concurrencée par la dégradation de l'arginine. Sur montmorillonite (argile cationique) et sur HDL (argile anionique), on observe des sélectivités d'adsorption très marquées basées sur la spéciation acido-basique des acides aminés. Lorsqu'on force le dépôt conjoint des deux acides aminés, des réactions de condensation sont aussi observées, mais nettement plus lentes que sur silice. En conséquence, des sélectivités d'adsorption et de polymérisation significative peuvent être observées dans certains systèmes acides aminés/oxydes divisés, fournissant une voie éventuelle vers l'évolution de la complexité des biopolymères.