Oscillations critiques de systemes biologiques du battement ciliaire a la detection du son

par SEBASTIEN CAMALET

Thèse de doctorat en Sciences biologiques fondamentales et appliquées

Sous la direction de Jacques Prost.

Soutenue en 2001

à Paris 6 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Cette these est consacree a la modelisation de deux systemes biologiques : l'axoneme, implique dans la nage de nombreux micro-organismes, et la cellule ciliee de l'oreille interne, transducteur electromecanique du systeme auditif. Afin d'etudier les battements planaires de l'axoneme, celui-ci est decrit comme un polymere semiflexible actif , et il est montre que les caracteristiques essentielles des oscillations critiques, a la bifurcation de hopf, sont independantes du detail du mecanisme actif. Ces oscillations dependent par contre crucialement des conditions aux bords. Les moteurs moleculaires, qui generent les forces responsables du mouvement, sont discutes dans le cadre d'un modele a deux etats, et un regime de hautes frequences, correspondant a des axonemes courts, est mis en evidence. Differentes situations hydrodynamiques (rouse, zimm, interactions entre filaments) sont examinees. Les cellules ciliees auditives sont aussi le siege d'oscillations spontanees. La notion de criticalite autoaccordee, suggeree par la structure de ces cellules, est presentee dans ce manuscrit. Un mecanisme de retrocontrole permettant cet accord, ainsi que les specificites de la reponse d'un systeme maintenu de cette maniere au voisinage d'une bifurcation, sont etudiees. Le cas ou le comportement actif resulte de l'activite de moteurs moleculaires est discute plus en detail, et des ordres de grandeur pour la frequence, compatibles avec les donnees experimentales, sont obtenus. Ce travail permet d'expliquer plusieurs caracteristiques fondamentales de l'audition.


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Informations

  • Détails : 152 p.
  • Annexes : 74 ref.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 2001
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