en fr Electrochemical studies of photosynthetic electron transfer chains. Etudes électrochimiques de chaînes de transfert délectrons photosynthétiques ou Vers une photoproduction biomimétique dhydrogène. Reportar como inadecuado




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1 IBITECS - Institut de Biologie et de Technologies de Saclay

Abstract : In order to secure the energetic future of humanity, it is of crucial importance to find alternatives to fossil fuels. Optimised in hundreds of million years of evolution photosynthesis is a very efficient system to convert light into chemical energy.Some algae are able to produce molecular hydrogen from water using photosynthetic electron-transfer chains to feed reducing power to enzymes called hydrogenases that catalyse the reduction of protons. The present work is part of a long term project to fully characterize and understand these systems in order to mimic their functions with artificial systems.During this thesis, electron-transfer chains involving photosynthetic enzymes photosystem I were studied ex-vivo in an electrochemical cell by means of cyclic voltammetry. The catalytic activity of the photosystem upon illumination is the origin of a linear electron transfer from the electrode to the final acceptor.

Résumé : Pour assurer l-avenir énergétique de l-humanité, il est vital de se tourner vers d-autres ressources que les combustibles fossiles. La photosynthèse est un système efficace élaboré sur des centaines de millions d-années pour convertir l-énergie lumineuse en énergie chimique. Certaines algues sont capables de produire de l-hydrogène à partir d-eau en utilisant des chaînes photosynthétiques pour alimenter des enzymes, les hydrogénases, qui catalysent la formation d-hydrogène gazeux. Cette thèse s-inscrit dans un projet d-étudier et de comprendre ces systèmes pour être en mesure d-imiter leurs fonctions avec des systèmes artificiels. Au cours de cette thèse, des chaînes de transferts d-électrons impliquant des protéines photosynthétiques photosystème I et leurs partenaires ont été étudiées ex-vivo dans des cellules électrochimiques par voltamétrie cyclique. L-activité catalytique des photosystèmes sous éclairement permet d-obtenir un transfert linéaire d-électrons depuis l-électrode jusqu-à un accepteur final. Une méthode fondée sur les mesures de courants photocatalytiques a été mise au point et utilisée pour explorer les interactions de différents partenaires de la chaîne photosynthétique. Il a été montré qu-il est possible de choisir la réaction de la chaîne à étudier par cette méthode en adaptant les concentrations des différents partenaires. Cette méthode a été appliquée avec succès à l-étude des partenaires directs du photosystème I et à l-élucidation de certains aspects du fonctionnement de la ferrédoxine:NADPH oxydoréductase. Ces résultats s-annoncent prometteurs pour l-étude des hydrogénases par la même technique.

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Keywords : Electrochemistry catalysis photosynthesis eletron-transfer charge separtion photosystem I ferredoxin cytochrome c6.

Mots-clés : Electrochimie catalyse photosynthèse transferts d-électrons sépartion de charge photosystème I hydrogénase FNR ferrédoxine cytochrome c6





Autor: Vincent Fourmond -

Fuente: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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