Coacervats ou précipités: quel chemin thermodynamique dirige la séparation de phase liquide-liquide ou solide-liquide - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2022

Coacervats ou précipités: quel chemin thermodynamique dirige la séparation de phase liquide-liquide ou solide-liquide

Résumé

La coacervation est un processus thermodynamique qui induit la formation de deux phases liquides, à l’équilibre. Ce phénomène a été observé dans différents compartiments cellulaires et permet notamment de concentrer localement des biomacromolécules : protéines, ARN et/ou enzymes. Malgré les intérêts multiples de la coacervation, il est encore difficile de comprendre et prédire les conditions favorables à son occurrence. En effet, ce phénomène repose sur un équilibre d’interactions très sensible à la physico-chimie du système. Lorsque les interactions attractives sont fortes, un autre phénomène entre en jeu : la séparation de phases liquide-solide, aussi appelé agrégation ou précipitation. Ce dernier type de séparation de phases est souvent associé à des effets indésirables comme l’inhomogénéité des échantillons et la faible reproductibilité des cinétiques. En outre, l’origine de ces deux états d’hydratation (coacervat vs précipité) demeure pour l’essentiel incomprise à en juger par l’absence d’une théorie capable de prédire l’état physique des structures formées. Du point de vue de la cinétique de complexation, force est de constater que c’est un aspect qui n’a jamais donné lieu à d’études systématiques. Il est admis que la complexation est un processus réactionnel très rapide (< ms) mais qu’en est‐il réellement dans le cas de systèmes formant un précipité ou un coacervat ? Nous proposons, à travers ce mini-colloque, de discuter de la compétition entre ces deux mécanismes et d‘identifier les facteurs qui conduisent à l'une ou l'autre des transitions. En particulier, nous discuterons de l’effet du chemin thermodynamique sur la structure et la dynamique des assemblages, liquides ou solides, obtenus. S’il est admis que la coacervation est toujours favorisée par le gain entropique lié à la libération des contre-ions, rien n’est moins certain du point de vue de l’enthalpie où la coacervation peut être aussi bien endothermique qu’exothermique selon les systèmes considérés. L’enjeu de ce mini-colloque est de réunir des communautés de recherche diverses afin d’identifier à terme l’existence d’une universalité ou non des mécanismes mis en jeu quelques soient les systèmes étudiés (polyelectrolytes, protéines, polysaccharides, biopolymères, polymères, colloïdes). La connaissance de ces processus est primordiale pour la communauté des biologistes s’intéressant aux organelles sans membrane mais également pour les secteurs de la cosmétique, pharmaceutique et industrie agro-alimentaire pour les applications en encapsulation ou en purification.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-03629455 , version 1 (04-04-2022)

Licence

Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Pas de modification

Identifiants

  • HAL Id : hal-03629455 , version 1

Citer

Denis Renard, Adeline Boire, Said Bouhallab, Christophe Schatz, Jean-Paul Chapel. Coacervats ou précipités: quel chemin thermodynamique dirige la séparation de phase liquide-liquide ou solide-liquide. Journées de la Matière Condensée (JMC) 2022, Le bureau de la matière condensée de la SFP, La Société Française de Physique (SFP), La Division Matière Condensée de la SFP, Aug 2022, Lyon, France. ⟨hal-03629455⟩
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