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Séminaire du Département de chimie

Organisé par : Damien Laage (Chimie/ENS)

Le Département de chimie réunit, dans une fédération d’unités du CNRS, deux unités de recherches associées au CNRS et intitulées :
– Processus d’activation moléculaire,
– Processus sélectifs en chimie organique et bio-organique.

Ressources en ligne

  • The mechanism of proton transfer between adjacent sites exposed to water (le 2 mars 2005) — Menachem Gutman
    The surface of a protein, or a membrane, is spotted with a multitude of proton binding sites, some of which are only few Å apart. When a proton is released from one site, it propagates through the water taking a random walk under the bias of the local electrostatic potential determined by the distribution of the charges on the protein. Some of the released protons disperse in the bulk, but during the first few nanoseconds, the released proton can be trapped by encounter with nearby acceptor sites, resembling the scenario which corresponds with the time dependant Debye-Smoluchowski equation.
  • Evanescence pour un phénomène complexe (le 13 avril 2005) — Jean-Pierre Henry
    Evanescence pour un phénomène complexe : Etude de la sécrétion par TIRFM (Total Internal Reflexion Microscopy)
    La sécrétion des hormones et des neurotransmetteurs est un phénomène d’une grande importance physiologique, mais dont le mécanisme reste difficile à étudier. La partie centrale de ce mécanisme est la fusion de la membrane de la vésicule de fusion avec la membrane cellulaire. Mais cette étape est précédée d’autres comme le mouvement des vésicules vers la membrane, leur arrimage et différentes étapes de maturation. Les méthodes électriques (électrophysiologie et ampérométrie) fournissent des renseignements très précieux sur les étapes ultimes, mais elles ne donnent pas d’information sur les étapes précoces. Les méthodes optiques et, en particulier, la microscopie de fluorescence à excitation par onde évanescente, complètent ces lacunes. Dans cette technique, les vésicules, marquées par une protéine fluorescente exprimée dans leur matrice, sont suivies individuellement dans le champ d’évanescence, c’est-à-dire lorsqu’elles sont à proximité de la membrane cellulaire. Avec l’aide de physiciens de la Montagne, nous avons construit un microscope de ce type et je présenterai les résultats les plus récents obtenus au Laboratoire. Ces résultats sont de deux ordres. Ils décrivent : i) les mouvements de vésicules dans le champ de polymères que représente le cytosquelette ; ii) l’analyse du comportement des vésicules dans les derniers instants qui précèdent l’exocytose.
  • Molecules inside Molecules (le 23 janvier 2006) — Julius Rebek
    Molecular recognition is the science of weak, intermolecular forces acting on complementary surfaces. This lecture follows the course of research that elaborates synthetic structures with concave surfaces into receptors. These receptors are deep, open-ended cavitands that more or less surround their target molecules. Complementarity of size, shape and chemical surface and the proper filling of space are involved in the recognition of smaller structures. Cavitands outfitted with additional functionality are shown to give rise to extaordinary reactivity. An example of an amine in a receptor bearing an inwardly-directed carboxyl group is shown below.
    As the synthetic receptors make contact with increasingly larger fractions of the targets’ surfaces, complete encapsulation is the result. The encapsulation complexes are held together by weak intermolecular forces and are dynamic: they form and dissipate on time scales ranging from milliseconds to days, long enough for many interactions - even reactions - to take place within them. New forms of stereoisomerism can be seen for molecules in the cramped quarters and reactive intermediates can be prevented from escaping. Larger capsular hosts, in which more than one guest can be accommodated provide nanometric chambers for bimolecular reactions. An example of new stereoismerism arising from encapsulation is shown below.
  • La chimie du solide de l’art du feu à la chimie douce (le 25 janvier 2006) — Jacques Livage
    Séminaire Louis Pasteur de l’ENS
    Depuis des millénaires les céramiques et les verres sont fabriqués par chauffage à très haute température de précurseurs solides comme l’argile ou le sable. S’inspirant de ces techniques traditionnelles, la chimie du solide est devenue un "art du feu" que les anglo-saxons surnomment "shake and bake chemistry". Pourtant, l’observation des processus naturels montre que depuis des centaines de millions d’années, les micro-organismes ont su créer des matériaux dans des conditions beaucoup plus douces, compatibles avec la vie. Ces processus de biominéralisation posent un véritable défi au chimiste du solide qui tente d’y répondre en développant des méthodes de "chimie douce".
    Suivant l’exemple des diatomées qui élaborent de fines architecture de verre à partir de la silice dissoute dans les océans, nous avons développé une chimie "sol-gel" qui permet de construire un réseau de silice à partir de précurseurs moléculaires en solution. Cette chimie de polymérisation inorganique débouche aujourd’hui sur de véritables applications industrielles. Compatible avec la chimie organique, elle permet l’élaboration d’hybrides organo-minéraux, véritables matériaux nanocomposites à l’échelle moléculaire. Les conditions de synthèse des verres de silice sont même suffisamment douces pour être compatible avec la vie. Elles permettent d’immobiliser des protéines, des anticorps et même des cellules vivantes au sein de matrices de silice. Cet exposé fera le point des résultats les plus récents en mettant plus particulièrement l’accent sur les applications biologiques des procédés sol-gel.
  • Nos incursions dans le domaine de la chiralité (le 27 septembre 2006) — Henri Kagan
    Conférence organisée dans le cadre des séminaires Louis Pasteur de l’ENS
  • Le récepteur de l’Acétylcholine une protéine allostérique membranaire engagée dans les communications cérébrales (le 6 décembre 2006) — Jean-Pierre Changeux

  • How Biomolecular Motors Work: Insights from Simulations (le 8 octobre 2008) — Martin Karplus
    Séance du séminaire Louis-Pasteur
    Cells are a collection of machines with a wide range of functions. To understand their mechanisms, a synergistic combination of experiments and computer simulations is required. A description of some underlying concepts concerning the proteins involved in such machines and their motions will be presented. An important element is that the conformational changes that are required for machine function are built into the structure by evolution. To illustrate the ideas, some specific biomolecular machines and how they work will be described.
  • Fer et soufre – un mélange bio-organique très réactif : des origines aux bio-catalyseurs d’aujourd’hui (le 10 décembre 2008) — Marc Fontecave
    Séance du séminaire Louis-Pasteur
    Les centres fer-soufre sont des assemblages d’atomes de fer et de soufre qu’on retrouve dans un nombre croissant d’enzymes chez tous les organismes vivants. Ce sont des catalyseurs fascinants qui participent à des réactions non-rédox (déshydratases, etc.), à des mécanismes de régulation de l’expression des gènes (aux niveaux transcriptionnel et traductionnel), à des chaînes de transfert d’électrons (respiration, photosynthèse, etc.) et, découverte plus récente, à des réactions rédox faisant intervenir une chimie radicalaire originale (biosynthèse des désoxyribonucléotides, réparation de l’ADN, biosynthèse de cofacteurs et vitamines, etc.). La synthèse de ces assemblages inorganiques dépend de machineries protéiques complexes fournissant et contrôlant les atomes de fer et de soufre. Il a été montré récemment que des mutations dans les gènes correspondants conduisaient à des maladies génétiques (ataxies, myopathies, etc.). Ces "biomatériaux" sont probablement apparus très tôt à l’origine de la vie, lorsque des morceaux de sulfure de fer (pyrite) ont été en quelque sorte phagocytés par des catalyseurs primitifs, et ont été conservés en raison de leurs propriétés chimiques uniques.
    Bibliographie :
    Marc Fontecave. "Iron-sulfur clusters: ever-expanding roles", Nature Chemical Biology, 2 (2006), 171–174.

Organisateurs

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Damien Laage (Chimie/ENS)

Damien Laage appartient au Laboratoire de théorie de la réaction chimique en phase condensée (CNRS UMR 8640) au sein du Département de chimie de l’École normale supérieure.

En savoir plus sur le cycle...


Séminaires de recherche

Atelier Apprentissage 2005–2006

Atelier Apprentissage 2006–2007

Atelier Mathématiques et biologie 2004–2005

Atelier Mathématiques et biologie 2005–2006

Atelier Mathématiques et biologie 2006–2007

Conférences du département d’Études cognitives

Les lundis de la philosophie

Séminaire Archéologie des sanctuaires celtiques

Séminaire Art, création, cognition

Séminaire de l’ITEM : De l’archive manuscrite au scriptorium électronique

Séminaire de l’ITEM : Genèse et correspondances

Séminaire de l’ITEM : Genèses théâtrales

Séminaire de l’ITEM : Genèses, récit d’auteur / récit de critique

Séminaire de l’ITEM : L’écriture et le souci de la langue

Séminaire du Département de biologie

Séminaire du Département de chimie

Séminaire du Laboratoire de géologie

Séminaire du Laboratoire de météorologie dynamique

Séminaire du Laboratoire de physique statistique

Séminaire Environnement et société

Séminaire européen Sciences sociales et santé mentale

Séminaire général du Département d’informatique

Séminaire général du Département de physique

Séminaire général du Département TAO

Séminaire Histoire de l’enseignement supérieur français, XIX°–XX° siècles

Séminaire Histoire et philosophie des mathématiques

Séminaire Littérature et morale à l’âge classique

Séminaire Louis Pasteur de l’ENS : The design of photosynthesis

Séminaire MHD (SEMHD)

Séminaire Modélisation et méthodes statistiques en sciences sociales

Séminaire Musique et mathématiques

Séminaire Musique et philosophie

Séminaire Philosophie et mathématiques

Séminaire Vision algorithmique et biologique

Séminaire Vision artificielle / Équipe Willow

Séminaire Visualiser et modéliser le cerveau