Etude du metabolisme energetique vegetal par rmn d'echange chimique du 31p. Developpement et application de la technique 2d exsy

par ALBRECHT ROSCHER

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de Claude Roby.

Soutenue en 1997

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    L'etude de l'echange chimique par resonance magnetique nucleaire (rmn) est un outil unique pour suivre in vivo des cinetiques enzymatiques a l'etat stationnaire. Nous proposons d'utiliser la spectroscopie d'echange bidimensionnelle (2d exsy) du 31p pour etudier le metabolisme energetique des pointes de racines de mais excisees et perfusees. Le systeme de perfusion utilise est decrit. Nous mesurons d'abord les vitesses de relaxation longitudinale des aimantations 31p in vivo, puisque l'exsy en depend de facon critique. Nous perfectionnons la methode de mesure, et nous montrons par des mesures precises comment elles dependent des parametres physiologiques (croissance, oxygenation, temperature). L'exsy 31p permet d'identifier 10 reactions enzymatiques unidirectionnelles : synthese d'atp par phosphorylation oxydative, hydrolyse d'atp, formation en deux etapes de phosphoenolpyruvate a partir de 3-phosphoglycerate lors de la glycolyse et vice versa, tous les echanges entre hexoses phosphate (uridinediphosphoglucose, glucose-1-phosphate, glucose-6-phosphate et fructose-6-phosphate) lors du metabolisme des sucres. Les parametres experimentaux sont optimises en fonction des vitesses de relaxation precedemment mesurees afin d'obtenir le meilleur rapport signal-sur-bruit : temps de melange, temps de repetition, effet noe1h-31p et filtrage adapte de la dimension indirecte pendant l'acquisition. Nous abordons la quantification des flux d'echange a partir de spectres exsy. Celle-ci necessite un developpement theorique de l'echange chimique hors-equilibre, mais en etat stationnaire avec un flux net, tel que nous l'observons in vivo. Nous utilisons des courbes de croissance pour verifier le modele et nous demontrons la possibilite de quantifier des echanges a partir d'un seul spectre en utilisant des parametres exterieurs (vitesses de relaxation ou aimantations a l'equilibre). Enfin, les resultats des mesures de flux d'echange chimique en fonction de parametres physiologiques (oxygenation, temperature) sont presentes et la question d'une enzymologie in vivo est discutee.


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  • Détails : 182 P.
  • Annexes : 144 REF.

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