Table des matières
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Résumé.
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12
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1
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Introduction générale.
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14
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2
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Composition et fonction des membranes
biologiques.
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21
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2.1
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Représentation des biomembranes. . . . . . .
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21
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2.2
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Membranes lipidiques. . . . . . . . . . . . . . . .
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25
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2.2.1 Organisation. . . . . . . . . . . . . . . . .
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25
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2.2.2 Lipides membranaires. . . . . . . . . . . . .
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27
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2.2.3 Protéines. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
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30
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2.2.4 Cholestérol. . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
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31
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2.2.5 Mouvements à l'intérieur de la
membrane. . . . . . . . . . . .
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32
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2.2.6 Perméabilité membranaire.. . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
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33
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2.3
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Membranes artificielles.. . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
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36
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2.3.1 Définition. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
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36
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2.3.2 Liposomes. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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36
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2.3.3 Applications des liposomes. . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
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38
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2.4
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Conclusions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
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40
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Table de matière
3 Mécanique Statistique des
biomembranes.
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9
45
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3.1
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Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
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45
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3.2
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Compositions et fonctions des biomembranes. . . . . . .
. . . . . . .
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48
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3.2.1 Les vésicules. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
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48
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3.2.2 Les lipides. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
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49
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3.2.3 Les liposomes.. . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .
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51
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3.3
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Propriétés statistiques des biomembranes.
. . . . . . . . . . . . . . .
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52
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3.3.1 Description thermodynamique. . . . . . . . . . .
. . . . . . .
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52
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3.3.2 Théorie de Canham-Helfrich.. . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
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53
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3.3.3 Spectre de fluctuations thermiques. . . . . . . .
. . . . . . . .
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56
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3.3.4 Interaction d'Helfrich. . . . . . . . . . . . . .
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58
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3.3.5 Longueur de persistance. . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .
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60
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3.4
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Conclusions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
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62
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4
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Effet de Casimir dans les biomembranes
confinées.
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66
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4.1
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Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
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66
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4.2
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Formulation théorique. . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
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70
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4.3
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Force de Casimir statique. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
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78
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4.4
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Force de Casimir dynamique. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
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81
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4.5
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Conclusions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
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90
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Dynamique Brownienne de colloïdes au contact d'une
biomem-
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brane confinée.
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95
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5.1
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Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
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96
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5.2
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Formulation théorique. . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
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100
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Table de matière 10
5.3 Evolution temporelle de la densité de
particules. . . . . . . . . . . . . 106
5.3.1 Equations de base. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 106
5.4 Conclusions. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 112
6 Mécanique Statistique des membranes
confinées dans un liquide
trouble. 118
6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 119
6.2 Hamiltonien effectif. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 121
6.3 Membranes presque-plates
isolées. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
6.4 Vésicules isolées. . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
6.5 Phases lamellaires. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 140
6.6 Conclusions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 146
7 Conformation d'un polymère confiné dans
des domaines délimités
par des biomembranes. 1 50
7.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 151
7.2 D-manifolds non confinés . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 153
7.3 D-manifolds confinés en
Géométrie I. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
156
7.3.1 Relations utiles.. . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 156
7.3.2 Extension parallèle à l'axe du
cylindre. . . . . . . . . . . . . . 158
7.4 D-manifolds confinés en
Géométrie II. . . . . . . . . . . . . . . . . .
160
7.4.1 Séparation moyenne. . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 160
7.4.2 Extension parallèle du polymère. . .
. . . . . . . . . . . . . . 161
7.5 Conclusions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 163
Table de matière 11
8 Condensation des polymères greffés sur
une biomembrane. 169
8.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 170
8.2 Energie libre du mélange.. . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 173
8.3 Diagramme de phase.. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 180
8.4 Conclusions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 184
9 Conclusions générales. 190
10 Appendice A. 194
11 Appendice B. 196
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