Dissertations / Theses on the topic 'Modèle de solvatation'

L'effet hydrophobe est reconnu comme l'un des principaux phénomènes qui guident une protéine lors de son repliement vers sa conformation native en milieu aqueux. Nous nous intéressons aux origines thermodynamiques de l'effet hydrophobe au travers d'une étude théorique comparative des transferts en solution d'acides aminés hydrophobes et d'acides aminés hydrophiles en fonction de la température. Les acides aminés et le solvant sont représentés par un modèle gros grain en deux dimensions. Les valeurs moyennes des grandeurs thermodynamiques associées au transfert en solution des acides aminés et de composés homologues de leur chaîne latérale sont calculées au cours de simulations de type Monte Carlo dans l'ensemble isotherme isobare. On observe un bon accord qualitatif entre les valeurs expérimentales des enthalpies libres d'hydratation des chaînes latérales et les valeurs calculées avec le modèle par intégration thermodynamique. L'étude des différentes contributions thermodynamiques permet de mettre à jour l'importance relative et l'évolution avec la température des effets enthalpiques et entropiques sur les enthalpies libres de transfert. La distribution des molécules d'eau dans l'environnement d'un acide aminé hydrophobe, l'isoleucine, et d'un acide aminé hydrophile, la glutamine, est étudiée en calculant des cartes en deux dimensions en fonction de leur nombre de liaisons hydrogène. Ces cartes permettent en grande partie d'expliquer les différences observées dans la thermodynamique du transfert en solution de l'isoleucine et de la glutamine par les spécificités de leur influence sur la structure du solvant dans leur environnement<br>The hydrophobic effect is one of the major forces that govern protein folding. We study the hydrophobic effect thermodynamical origins towards the transfer into solution of apolar amino acids and of polar amino acids. Their solvation mechanisms are compared with respect to the temperature. The amino acids and the solvent are represented by a coarse grain model in two dimensions. Monte Carlo simulations in the isothermal isobaric ensemble are performed to compute the thermodynamics of transfer of the amino acids and of homologue compounds of their side chains. There is a good qualitative agreement between the experimental data of the solvation free energy of the side chains and their computed values with the model using thermodynamic integration. The study of thermodynamics of transfer gives insight into the importance of the enthalpic and the entropic contributions to the solvation free energy. Two dimensional distribution maps of water molecules are computed around a polar amino acid, the glutamine, and around an apolar amino acid, the isoleucine, with respect to their hydrogen bonds numbers. These maps show the solvent structure in the vicinity of the solutes. The major transfer thermodynamics differences can be explained by the different impacts of the solutes on the solvent structure

Dans la cellule des organismes vivants, le solvant (l'eau) joue un rôle très important dans la stabilisation des structures tridimensionnelles des macromolécules biologiques et lors de leurs interactions. Les méthodes théoriques de simulations de modélisation moléculaire permettent de compléter les informations partielles sur l'hydratation des biomolécules obtenues par les méthodes expérimentales. Nous avons développé un nouveau modèle de solvatation semi-implicite pour représenter le solvant en modélisation moléculaire. Ce modèle décrit le solvant comme des particules microscopiques dont les propriétés diélectriques découlent des lois macroscopiques de l'électrostatique. Nous obtenons ainsi à l'équilibre électrostatique un fluide de particules de Lennard-Jones non polaires, polarisables par le champ électrique créé par le soluté. Ce modèle a l'intérêt de prendre en compte la structure moléculaire du solvant tout en calculant efficacement l'énergie libre électrostatique de solvatation du système. De plus, il est d'un faible coût numérique comparé aux méthodes explicites. Après avoir implémenté notre modèle dans un programme de dynamique moléculaire et l'avoir paramétré de façon simple, nous l'avons appliqué à plusieurs peptides, protéines et acides nucléiques (ADN et ARN de transfert). Les trajectoires de ces simulations sont stables sur une à deux nanosecondes, et les structures obtenues sont tout à fait en accord avec les méthodes expérimentales et les méthodes théoriques de solvatation explicites. Notre modèle permet également de retrouver les sites préférentiels d'hydratation des molécules étudiées identifiés expérimentalement ou théoriquement, malgré l'absence de liaisons hydrogène dans notre solvant. De plus, nous observons de bonnes corrélations entre les énergies libres électrostatiques de solvatation calculées avec notre modèle et celles calculées avec les méthodes de résolution de l'équation de Poisson-Boltzmann, et ces résultats paraissent très encourageants.

Ce mémoire traite d’une étude critique de quatre modèles de déshydratation des composés minéraux et moléculaires (Rouen-96, Galway, Morris, MK3). Les similitudes, les différences, et les cas non traités sont mis en lumière. Les déshydratations et les désolvatations de composés pharmaceutiques (le Rulid, l’acétate de cortisone, l’acétate de dexaméthasone et le lactose) ont été étudiées par différentes techniques physico-chimiques. Cette étude a permis de déterminer les comportements vis-à-vis de la désolvatation, des différents composés. Plusieurs solvates originaux ont servi de base pour procéder à des échanges de solvant. Deux types d’échanges ont été observés : coopératifs et destructifs. Dans un cas extrême d’échange de solvant, des whiskers creux ont été obtenus. Un mécanisme de croissance de ces whiskers est proposé. Enfin dans une dernière partie, les approches (thermodynamique, structurale, physico-chimique) pour étudier une désolvatation y sont rassemblés<br>This study deals with the critical study of four dehydration models of minerals and molecular compounds (Rouen-96, Galway, Morris, MK3). The similarities, differences and forgotten cases were highlighted. The dehydration and desolvation of pharmaceutical compounds (Rulid, cortisone acetate, dexamethasone acetate, lactose) were studied by physico-chemical techniques (X-ray diffraction, thermal analysis, microscopy, etc…). This study has permitted to determine the dehydration behavior of these compounds. Several originals solvates were used to perform solvent exchanges. Two types of exchange mechanisms were observed : cooperative and destructive. In an extreme case, we observed the formation of hollow whiskers. A mechanism of whisker growth was proposed. The last part speaks about the different approaches to study a desolvation phenomenon (thermodynamic, structural, physico-chemical)

La modélisation des propriétés thermodynamiques des solutions d'électrolytes doit tenir compte des spécificités des espèces chargées. Parmi celles-ci, la solvatation des ions par les molécules de solvant a longtemps été négligée. Ce phénomène a pourtant une importante influence sur le comportement des espèces en solution, notamment lorsque l'eau est le solvant. Nous avons donc effectué une étude bibliographique afin de recenser les interactions présentes en solution, ainsi que la façon dont les modèles thermodynamiques prennent celles-ci en compte, particulièrement celles de solvatation. Nous avons ensuite étudié un modèle thermodynamique, basé sur une équation d'état, développé au laboratoire et dont le principal intérêt est son caractère prédictif. À partir de considérations liées à la solvatation (interactions courte portée, rayons solvatés), nous avons réussi à augmenter son domaine de validité. D'une part, les sels d'oxyanions, dont le comportement en solution différent des électrolytes simples, tels que les halogénures d'alcalins, ont pu être précisément modélisé, en prenant en compte les interactions courte portée entre anions et molécules de solvant, auparavant négligées. D'autre part, le développement d'une équation de variation en température des rayons ioniques solvatés a permis d'étendre les capacités prédictives du modèle jusqu'à 473K. À l'occasion de cette extension en température, nous avons pu constater que la déstructuration du solvant par les ions les moins solvatés n'était pas prise en compte par le modèle. Ceci permet d'envisager de nouvelles améliorations de sa précision une fois intégré ce phénomène<br>The modelling of thermodynamic properties of electrolytes solution needs to consider the specificity of charged species. Amongst them, the solvation, of ions by molecules of solvent, have often been disregarded until recently, though this phenomenon have an important effect upon the behaviour of the species in the solution, especially if the solvent is water. Therefore, we carried out a bibliographical study in order to get a better understanding of the interactions in solutions and to see how the model does take into account these effects to represent the thermodynamic properties. Then, we studied a thermodynamic model, based on an equation of state, developed at the laboratory and which main interest is its predictive feature. From these solvation considerations, we managed to extend its validity to a larger range of systems and temperatures. On the one hand, salts containing oxyanions, which behave in solution very differently from simple electrolytes, such as alkaline halides, have been precisely modelled taking into account short-range interactions between anions and solvent molecules that were previously omitted. On the other hand, the use of temperature dependant solvated ionic radii helped us to extend the predictive characteristics of the model up to 473 K. During this particular study, we found that destructuring of the solvent by the less solvated ions was not taken into account by the model. That allows us to expect further improvements, once this phenomenon will be integrated into the model

Cette thèse est consacrée à étudier et à améliorer les modèles mathématiques et les méthodes utilisées pour les modèles de solvatation implicite en chimie quantique. Ce manuscrit est composée de deux parties. Dans la première partie où nous analysons l'interface soluté-solvant, nous donnons, pour la première fois, une caractérisation complète de la surface moléculaire lisse, c'est-à-dire la surface exclue du solvant (SES). À partie de cette caractérisation, nous développons un algorithme de maillage par morceaux pour les surfaces moléculaires différentes, en particulier pour la SES, en utilisant la triangulation à front avançant. De plus, la cavité de la SES (la région entourée par la SES) est une description plus précise de la cavité de soluté. Dans la deuxième partie, nous construisons donc un modèle de continuum polarisable basé (PCM) sur la SES, dans lequel le paramètre de permittivité diélectrique est continu. Le problème électrostatique de ce modèle consiste à résoudre une équation de Poisson définie sur R3. Nous développons ensuite une méthode de Schwarz particulière, où seules les équations locales restreintes à des boules doivent être résolues. Enfin, nous étudions le modèle de solvatation de Poisson-Boltzmann, un autre modèle de solvatation implicite, qui tient compte à la fois de la permittivité diélectrique et de la force ionique du solvant. Une méthode de Schwarz similaire est proposée pour résoudre l'équation de Poisson-Boltzmann associée en résolvant des équations locales restreintes aux boules comme pour le PCM basé sur la SES<br>This thesis is devoted to study and improve the mathematical models and methods used in implicit solvation models in quantum chemistry. The manuscript is composed of two parts. In the first part where we analyze the solute-solvent interface, we give, for the first time, a complete characterization of the so-called “smooth” molecular surface, i.e., the solvent excluded surface (SES). Based on this characterization, we develop a piecewise meshing algorithm for different molecular surfaces, especially the SES, using the advancing-front triangulation. Further, it has been pointed out in the literature that the SES-cavity (the region enclosed by the SES) is a more accurate description of the solute cavity. In the second part, we therefore construct an SES-based polarizable continuum model (PCM), in which the dielectric permittivity parameter is continuous. The electrostatic problem of this model involves solving a Poisson equation defined in R3. We then develop a particular Schwarz domain decomposition method where only local equations restricted to balls need to be solved. Finally, the Poisson-Boltzmann solvation model, another implicit solvation model, is also investigated, which takes into account both the dielectric permittivity and the ionic strength of the solvent. A similar Schwarz domain decomposition method is proposed to solve the associated Poisson-Boltzmann equation by solving local equations restricted to balls as it is for the SES-based PCM

Les concepts de surfaces de Van der Waals et accessibles au solvant sont définis ainsi que les techniques courantes de calcul, en présentant la nouvelle méthode développée dans ce travail. Des points, appelés sondes, sont placés autour de chaque noyau atomique par des constructions vectorielles spécifiques, qui dépendent de l'hybridation et du nombre de ligands. Des équivalents de surface sont associés aux sondes. Une fonction de la distance permet de calculer un facteur d'occlusion traduisant le degré de recouvrement des surfaces en fonction des sphères atomiques voisines. On montre que le produit des facteurs d'occlusion équivaut à un traitement probabiliste du calcul de la surface exposée d'un atome. Pour chaque étape géométrique et analytique, un paramètre est introduit pour ajuster au mieux le modèle aux surfaces exactes calculées avec un programme de référence, pour une bibliothèque de molécules représentatives. On établit la dérivée première par rapport à chacune des directions de l'espace moléculaire pour toute relation mathématique intervenant dans le modèle. En combinant les surfaces analytiques et des descripteurs structuraux, on propose en modèle pour le calcul des enthalpies libres d'hydratation de la phase gazeuse à une solution aqueuse diluée, de petites molécules organiques. Un autre ajustage des paramètres permet d'adapter ce modèle au calcul des coefficients de partage octanol/eau et des enthalpies libres de solvatation dans l'octanol. Le grand nombre de coefficients de partage expérimentaux permet d'améliorer le modèle, et de rechercher des jeux de paramètres extensifs pour une meilleure modélisation de la solvatation dans des solvants polaires ou non polaires

De nos jours, remplacer les solvants organiques utilisés traditionnellement dans l'industrie chimique par une nouvelle génération de solvants moins toxique, moins inflammable et moins polluante est un défi considérable. Les liquides ioniques, sels liquides qui satisfont ces critères, sont envisagés comme alternatives. Le but de ce travail est d'étudier le comportement des liquides ioniques en présence de composés organiques ou de gaz afin d'établir leur domaine d'applications dans le génie des procédés.Dans un premier temps, une étude chromatographique présente les interactions entre composés organiques et les liquides ioniques. Les données de rétention ont permis d'estimer la sélectivité à dilution infinie de plusieurs liquides ioniques pour différents problèmes de séparation. Un modèle de solvatation &lt;&gt; a été développé afin de prédire les coefficients de partage de solutés dans des liquides ioniques classiques et fonctionnalisés. Ensuite, l'étude des équilibres liquide-liquide de systèmes ternaires ont permis d'évaluer l'efficacité de trois liquides ioniques pour trois problèmes de séparation fréquemment rencontrés dans l'industrie chimique (extraction des composés aromatiques, du thiophène ou des alcools linéaires). Les valeurs des sélectivités et des coefficients de distribution élevées indiquent que les liquides ioniques étudiés peuvent remplacer les solvants traditionnels. Enfin, les performances des liquides ioniques pour la capture des gaz à effet de serre sont évaluées grâce à des mesures de solubilités du dioxyde de carbone et du protoxyde d'azote dans les liquides ioniques sous hautes pressions. Les données expérimentales ont été utilisées afin d'étendre le modèle PPR78 (Predictive 1978, Peng-Robinson equation of state) aux systèmes {CO2+ liquide ionique}<br>Nowadays, replacement of conventional organic solvents by a new generation of solvents less toxic, less flammable and less polluting is a major challenge for the chemical industry. Ionic liquids have been widely promoted as interesting substitutes for traditional solvents. The aim of this work is to study the behavior of ionic liquids with organic compounds or gases in order to determine their range of applications in process engineering.First, interactions between organic compounds and ionic liquids are studied using inverse gas chromatography. The activity coefficients at infinite dilution are used to calculate capacity and selectivity of different ionic liquids for different separation problems. A solvation model &lt;&gt; is proposed in order to estimate the gas-to-ionic liquid partition coefficients in alkyl or functionalized ionic liquids. Then, liquid-liquid equilibria measurements of ternary systems were carried out in order to evaluate the efficiency of three ionic liquids for three separation problems frequently encountered in chemical industry (extraction of aromatic compounds, thiophene or linear alcohols). The high values of distribution coefficients and selectivities indicate that the investigated ionic liquids could replace the traditional solvents. Finally, the performance of ionic liquids for greenhouse gases capture was examinated through solubility measurements of carbon dioxide and nitrous oxide in ionic liquids at high pressure. The experimental data is used in order to extend the model PPR78 (Predictive 1978, Peng-Robinson equation of state) to systems containing {CO2+ ionic liquid}

La vectorisation et la libération contrôlée de molécules bioactives représentent un des enjeux thérapeutiques actuels. L'utilisation de particules colloi͏̈dales permet une plus grande spécifité d'action des molécules médicamenteuses, de diminuer leur toxicité potentielle, tout en les protégeant de la dégradation et en leur offrant une meilleure pénétration intracellulaire. Ces particules colloi͏̈dales peuvent être à base de polymères, ce qui leur confère une plus grande stabilité et plus de résistance dans l'organisme. C'est ainsi que les polymères et oligomères dégradables à base de méthylidène malonate ont été développés et sont particulièrement intéressants de part leur faible toxicité. L'utilisation potentielle de ces produits a conduit à initialiser une étude par modélisation moléculaire. Parmi les méthodes de modélisation que nous avons employées, celle qui semble la plus adaptée à l'étude des composés du type PMM 2. 1. 2 est la dynamique moléculaire avec une solvatation explicite. Malgré les temps de calculs importants que nécessite cette méthode, c'est celle qui conduit à des résultats les plus stables et donc plus significatifs.

Les molécules les plus efficaces pour l'extraction sélective du césium d'effluents radioactifs issus du retraitement du combustible nucléaire usé appartiennent à la famille des calix[4]arènes-couronne6. Les mécanismes guidant cette sélectivité sont encore partiellement incompris. Une approche théorique peut permettre d'apporter des éléments de compréhension, mais les travaux menés jusqu'à présent sur les complexes calixarène-cation alcalin en milieu solvant ont principalement été limités par l'utilisation de potentiels simples. Dans ce travail nous avons développé un potentiel modèle à partir de calculs ab initio, incluant un terme de polarisation explicite, afin de décrire précisément les interactions entre un cation alcalin et solvant dans un premier temps, puis les interactions entre un cation alcalin et un calixarène dans un second temps. Les potentiels modèles utilisés tout au long de ce travail, paramétrés sur des systèmes M+-H2O (M+= Na+, K+, Rb + et Cs ) se sont avérés transférables vers d'autres systèmes dont les atomes sont " chimiquement " équivalents, tels les systèmes M+-CH3OH ou M+-O(CH3)2 et ont permis de mieux comprendre les interactions cation alcalin -macrocycle (éther-couronne et calixarène). Afin d'obtenir des pistes quant à l'excellente sélectivité de certains calix[4]arènes (i. E. Le 1,3-alt-tétra-méthoxy-calix[4]arène) vis-à-vis de Cs+ et aux dépens de Na+, le calixarène a été découpé en motifs élémentaires (diméthyl-éther et anisole). Les diverses interactions intervenant lors du processus de complexation ont pu être énergétiquement quantifiées. Les résultats obtenus sont très encourageants en vue d'études futures. Ce travail a mis l'accent sur la nécessité, non seulement de prendre en compte explicitement l'énergie de polarisation (représentant jusqu'à 50% de l'énergie d'interaction), mais aussi les effets de solvatation/désolvatation des entités cation et macrocycle pour mieux comprendre les effets à l'ogigine de leur sélectivité<br>The most efficient molecules used for the selective extraction of cesium from nuclear waste belong to the family of calix[4]arenes-crown6. The mechanisms of this selectivity are not yet totally understood. A theoretical approach can provide some more information, but work done until now on the alkali cation - calixarene complexation in a solvent environment has been limited because of the nature of the potentials used. In this work we have developed a model potential, derived from ab initio calculations, which includes an explicit polarization component, in order to accurately describe the interactions between an alkali cation and a solvent on the one hand and the interactions between an alkali cation and a calixarene on the other hand. The model potentials used throughout this work, parameterized on M+-H2O systems (M+ = Na+, K+, Rb+ et Cs+), appear to be transferable to other systems presenting "chemically equivalent atoms" such as the M+-CH3OH or M+-O(CH3)2 systems. Moreover these potentials allow a better understanding of the interactions between an alkali cation and a macrocycle (crown-ether or calixarene). In order to better understand the exceptional selectivity of some calix[i]arenes (the 1,3-alt-tetra-methoxy-calix[4]arene for example) towards Cs+ and against Na+, the calixarene has been cut into its elementary patterns (dimethylether and anisole). All the interactions that occur during the complexation process have been energetically quantized, and the results obtained are promising with future studies in mind. This work has pointed out the necessity to take explicitly into account the polarization energy (which represents up to 50% of the whole interaction energy). The effects of solvation/desolvation of both the cation and the macrocycle must be taken into account too, an essential condition to understand the effects that induce the selectivity

L'un des objectifs des travaux presentes dans la premiere partie de ce memoire est l'etude theorique des phenomenes de solvatation, un facteur tres important controlant l'inhibition des enzymes par des ligands, un processus etudie dans la deuxieme partie de cette these. Notre etude des modeles de solvant continu s'est concretisee par (a) : le developpement d'algorihtmes efficaces, resolvant l'equation de poisson et permettant le calcul de l'energie de polarisation du solvant par le solute, et(b) : l'etude des modeles continus empiriques, bases sur des equations simplifiees. Un cadre technique unitaire pour l'analyse de tels modeles a ete propose et les performances de plusieurs techniques analogues ont ete comparees. La derniere partie de cette these presente un modele plus general permettant la prediction de l'affinite d'un ligand pour l'enzyme trypanothione reductase. Cette approche repose essentiellement sur deux parties : un algorithme destine a determiner les geometries des conformeres principaux des ligands et un algorithme de docking evaluant les interactions enzyme-ligand et estimant l'affinite d'un ligand pour l'enzyme. L'application du modele de prediction d'affinite au criblage virtuel d'une banque des donnees moleculaires a abouti a l'identification de nouveaux composes inhibiteurs de l'enzyme trypanothione reductase.

Les réactions d’oxydation d’hydrocarbures en phase liquide (aussi appelées auto-oxydation) jouent un rôle essentiel dans un grand nombre de procédés de l’industrie pétrochimique car elles assurent la conversion du pétrole en composés chimiques organiques valorisables. Elles régissent également la stabilité à l’oxydation des carburants (vieillissement) et des produits chimiques dérivés du pétrole. Ces réactions d’oxydation en phase liquide relèvent de mécanismes radicalaires en chaîne impliquant des milliers d’espèces et de réactions élémentaires. La modélisation cinétique de tels systèmes reste actuellement un défi car elle nécessite de disposer de données thermodynamiques et cinétiques précises, qui sont rares dans la littérature. Le logiciel EXGAS, développé au LRGP, permet de générer automatiquement des modèles cinétiques détaillés pour des réactions d’oxydation d’hydrocarbures en phase gazeuse. Qu’il s’agisse d’une phase gazeuse ou liquide, les réactions élémentaires mises en jeu sont de même nature et la méthodologie de génération du mécanisme est la même. Pour passer d’un mécanisme en phase gaz à un mécanisme en phase liquide il convient d’adapter les valeurs des constantes d’équilibre et de vitesse (appelées constantes thermocinétiques) des réactions du mécanisme. L’objectif de cette thèse est de proposer une méthode pour corriger les constantes thermocinétiques de la phase gaz pour qu’elles deviennent applicables à la phase liquide. Cette correction fait intervenir une grandeur appelée énergie de GIBBS de solvatation molaire partielle. Une analyse de la définition précise de cette quantité nous a permis de montrer qu’elle s’exprime simplement en fonction d’un coefficient de fugacité et d’une densité molaire. Nous avons ensuite relié cette grandeur à des quantités thermodynamiques mesurables (coefficients d’activité, constantes de HENRY …) et nous nous sommes appuyés sur toutes les données qu’il nous a été possible de trouver dans la littérature pour créer la banque de données expérimentales d’énergies de GIBBS de solvatation molaires partielles la plus complète (intitulée CompSol). Cette banque de données a ensuite servi à valider l’utilisation de l’équation d’état UMR-PRU pour prédire ces énergies. Les bases d’une équation d’état de type SAFT, au paramétrage original, développé dans le cadre de cette thèse, ont été posées. Notre objectif était de simplifier l’estimation des paramètres corps purs de cette équation d’état en proposant une méthode de paramétrage ne nécessitant aucune procédure d’optimisation, claire et reproductible, à partir de données très facilement accessibles dans la littérature. Cette équation a été utilisée pour estimer les énergies de GIBBS de solvatation molaires des corps purs et les énergies de GIBBS de solvatation molaires partielles de systèmes {soluté+solvant}. Enfin, ces méthodes d’estimation des énergies de GIBBS de solvatation molaires partielles ont été combinées au logiciel EXGAS afin de modéliser l’oxydation du n-butane en phase liquide<br>Liquid phase oxidation of hydrocarbons (also called autoxidation) is central to a large number of processes in the petrochemical industry as it plays a key role in the conversion of petroleum feedstock into valuable organic chemicals. This phenomenon is also crucial in oxidation-stability studies of fuels and its derivatives (aging). These liquid-phase oxidation reactions entail radical mechanisms involving more than thousands of compounds and elementary reactions. Kinetic modelling of these kinds of reactions remains a significant challenge because it requires thermodynamic and kinetic parameters, which are not abundant in literature. The EXGAS software, developed at LRGP, is able to generate these kinds of models but only for oxidation reactions taking place in a gaseous phase. It is assumed that the nature of elementary reactions in the liquid and gaseous phases is the same. The unique need to transfer a kinetic mechanism from a gas phase to a liquid phase is to update kinetic rate constant values and equilibrium constant values (called thermokinetic constants) of mechanism reactions. Therefore, in the framework of this PhD thesis, a new method aimed at applying a correction term to thermokinetic constants of gaseous phases is proposed in order to obtain constants usable to describe liquid-phase mechanisms. This correction involves a quantity called partial molar solvation GIBBS energy. An analysis of the precise definition of this property led us to conclude that it can be simply expressed as a function of fugacity coefficients and liquid molar density. As a result, this property could also be expressed with respect to measurable thermodynamic quantities as activity coefficients or HENRY’s law constants. By combining all the experimental data related to these measurable properties that can be found in the literature, it was possible to develop a comprehensive databank of partial molar solvation GIBBS energies (called the CompSol database). This database was used to validate the use of the UMR-PRU equation of state to predict solvation quantities. Moreover, the bases of a new parameterization for SAFT-type equations of state were laid. It consists in estimating pure-component parameters of SAFT-like equation using a very simple, reproducible and transparent path for non-associating pure components. This equation was used to calculate partial molar GIBBS energy of solvation of pure and mixed solutes. Last, equations of state were combined with EXGAS software to model the oxidation of n-butane in the liquid phase

Les methodes recentes de modelisation moleculaire ont ete appliquees a deux problematiques de biologie structurale des proteines concernant la tropomyosine et les annexines. Des modeles moleculaires de la super-helice de tropomyosine ont ete construits a partir de donnees partielles de cristallographie. L'analyse de ces modeles a permis de preciser l'influence et la specificite des interactions hydrophobes et electrostatiques sur l'association entre les deux chaines en helice alpha de la molecule. Des modeles moleculaires d'annexine i ont ete construits par homologie, a partir de la structure cristallographique de l'annexine v, et ont permis d'interpreter partiellement l'influence de certaines mutations sur l'affinite pour le calcium de l'annexine i. D'autre part, on montre que l'introduction d'un terme de solvatation implicite dans les champs de force de mecanique moleculaire permet d'ameliorer significativement la qualite des modeles. Des simulations de dynamique moleculaire ont ete realisees sur les annexines i et v en presence et en l'absence d'ions calcium. Les fluctuations de la structure au cours des simulations sont globalement en accord avec les observations experimentales. L'analyse des mouvements internes des helices alpha de l'annexine a permis de proposer un modele de l'influence du calcium sur la dynamique de cette proteine. L'ensemble de cette etude montre l'interet des simulations par ordinateur qui fournissent des informations complementaires des mesures experimentales, et permettent de proposer des interpretations moleculaires des resultats biochimiques

Notre travail a apporte une contribution a la comprehension du mecanisme de transport ionique a travers le canal de la gramicidine a. Les resultats de tous les analogues etudies ont fait ressortir plusieurs points: 1) la conductance du canal ne depend pas de la taille des chaines laterales aromatiques; 2) le moment dipolaire lie aux chaines laterales aromatiques est une condition necessaire mais non suffisante pour obtenir des canaux de conductance elevee; 3) l'hydrophobicite des chaines laterales est un facteur important pouvant induire des modifications de leurs orientations, ce qui a pour consequence une modification des hauteurs relatives des barrieres energetiques; 4) l'extremite ethanolamine ne joue aucun role dans le transfert ionique. Ces resultats permettent de classer les differents analogues en deux classes: d'une part les gramicidines dont la conductance est elevee et independante du potentiel et d'autre part les analogues dont la conductance est faible et fortement dependante du potentiel