Numéro
J. Phys. IV France
Volume 04, Numéro C1, Janvier 1994
Récents Développements en Electrochimie Fondamentale et Appliquée
Page(s) C1-185 - C1-196
DOI http://dx.doi.org/10.1051/jp4:1994114
Récents Développements en Electrochimie Fondamentale et Appliquée

J. Phys. IV France 04 (1994) C1-185-C1-196

DOI: 10.1051/jp4:1994114

Quelques exemples d'applications du transfert d'électrons entre des conducteurs électroniques et des biomolécules

M. COMTAT

Laboratoire de Génie Chimique et Electrochimie, URA 192 du CNRS, Université Paul Sabatier, 118 Route de Narbonne, 31062 Toulouse, France


Résumé
Les transferts électroniques sont impliqués dans de nombreux processus ou systèmes biologiques comme la photosynthèse, la respiration, les métabolismes, les réactions redox enzymatiques. De ce fait, le transfert d'électrons entre des conducteurs électroniques et des biomolécules, réalisé directement ou grâce à l'emploi de médiateurs ou d'électrodes à surfaces modifiées, a de nombreuses applications dans des secteurs aussi diversifiés que la chimie fine, la biochimie analytique, la médecine, l'environnement, le contrôle et la régulation des procédés ou la conversion des énergies. Quelques exemples de la conséquence de la maîtrise de ces transferts hétérogènes sont présentés. Le premier traite de la mise au point de biocapteurs électrochimiques à détection ampérométrique et des perspectives ouvertes par l'emploi de diverses méthodes d'activation du transfert électronique. Le deuxième exemple concerne la mise au point de procédés bioélectrochimiques, notamment ceux de réduction de la méthémoglobine et de la régénération des coenzymes pyridiniques. L'application des principes de la biomimétique et le développement d'un génie chimique non conventionnel permettent de définir et de réaliser des appareillages pour la production de molécules à très haute valeur ajoutée. Le troisième exemple porte sur la discussion des transferts d'électrons à l'intérieur de systèmes enzymatiques complexes comme les peroxydases, et des éventuelles applications dans le domaine du traitement bioélectrochimique de certains types d'effluents.


Abstract
Electron transfers are encountered in various biological processes such as photosynthesis, respiration, metabolisms, enzymatic redox reactions. Electron transfers between metal or carbon and biomolecules, realized either directly either by means of various surface modifications have applications in fine chemistry, bioanalysis, medicine, environment, bioprocess regulations and energy conversion. Some examples of applications of the mastery of these heterogeneous electron transfers are presented. The first deals with the proposal of biosensors with amperometric detection and describes some developments opened by the use of various methods of activation. The second one is concerned with the development of bioelectrochemical processes specially for the methemoglobin reduction and the pyridinic coenzymes regeneration. Biomimetics and use of a non conventional chemical engineering enable the definition and the construction of new apparatus for the production of high value molecules. The third example deals with the discussion of electron transfer inside peroxidases proposed to be the catalyst in various processes of bioelectrochemical treatments of wastes.



© EDP Sciences 1994