Modélisation de la Structure des Complexes de Chlorophylle (a) Mg-Substitués et Chélatés par les Métaux de Transition dans Différents Environnements Moléculaires

R. Bechaieb
LSAMA, Faculté des Sciences de Tunis, Tunis, Tunisie / LCT, Université Pierre et Marie Curie, Paris, France.

Jeudi 3 Avril 2014, 15^h00
bibliothèque LCT, tour 12 - 13, 4e étage

Les chlorophylles sont les principaux pigments photorécepteurs qui interviennent dans la photosynthèse [1]. Plusieurs études de recherches ont montré que les métaux lourds, comme les polluants environnementaux présents dans les écosystèmes, peuvent altérer les propriétés structurelles et fonctionnelles des chlorophylles [2]. En effet, les plantes absorbent facilement plusieurs métaux lourds (ML) toxiques provenant des activités humaines liées aux secteurs minier et industriel [3]. Une fois absorbés, ils pénètrent dans les tissus végétaux (notamment les feuilles) et, à des concentrations élevées, ils peuvent inhiber les mécanismes d'absorption de l'énergie lumineuse par les chlorophylles [4] et notamment la biosynthèse de ces pigments [5]. Compte tenu de l'importance considérable des molécules de chlorophylle dans le phénomène de la photosynthèse et les conséquences néfastes que peut induire la toxicité par les métaux, il est apparent qu'une meilleure compréhension, à un niveau atomique, des aspects structuraux et dynamiques des complexes de la chlorophylle formés par action des métaux lourds est d'un grand intérêt fondamental et appliqué.
Notre projet vise l'étude théorique, par les méthodes de la chimie quantique (HF, DFT, MP2..), de l'influence de l'environnement sur les interactions chlorophylle-ML (ML = métal lourd comme Cu, Zn, Fe, Ni, Pb...).

[1] X. Hu et al., Reb. Biophys. 35 1 (2002)
[2] D. L. Nelson et al., Lehninger principals of biochemistry; WH Freeman: New York, (2008); Vol. 10
[3] R. J. Porra, Recent advances and re-assessments in chlorophyll extraction and essay procedures for terrestrial, aquatic, and marine organisms, including recalcitrant algae. In Chlorophylls; CRC Press: Boca Raton, Ann Arbor, Boston, London, (1991)
[4] H. Scheer, Chlorophylls and Bacteriochlorophyll; Springer: Dordrecht, Netherlands, (2006)
[5] J. Barber, The Photosystems: Structure, Function, and molecular Biology, Elsevier Science Publishers, Dordrecht; Boston, (2001)