Le terme « éléments traces » (ET)

Table des matières

Liste des figures
Liste des tableaux
Introduction
1ère partie
Chapitre 1 : Phytodisponibilité des éléments traces dans les sols – généralités
I.Origine et teneurs des éléments traces dans les sols
II.Deux catégories d’éléments traces : essentiels ou non-essentiels
III. Toxicité des éléments traces
III.1. Fraction phytodisponible
III.2. Phytotoxicité des éléments traces
Chapitre 2 : Caractérisation expérimentale des interactions physico-chimiques éléments traces – racines
I.Transfert racinaire des éléments traces
I.1. Les voies apoplasmiques et symplasmiques
I.2. Localisation des éléments traces dans les racines
II.Le compartiment apoplasmique
II.1. La lamelle moyenne et les parois apoplasmiques
II.2. Composition chimique des parois apoplasmiques
II.3. Capacité de complexation de l’apoplasme racinaire
III. Les membranes plasmiques
III.1. Composition chimique des membranes plasmiques
III.2. Capacité de complexation des membranes plasmiques
Spéciation des éléments traces dans les racines
Chapitre 3 : Modélisation des interactions éléments traces – racines
I.Le modèle électrostatique
I.1. Principales hypothèses et applications
I.2. Principales limites
II.Les modèles de complexation
II.1. Principales hypothèses communes
II.2. Le TBLM
II.3. Les modèles basés sur les substances humiques
II.4. Limites des modèles de complexation
Chapitre 4 : Objectifs et stratégies de recherche
I.Hypothèse de travail
II.Objectifs
III. Modèles expérimentaux
III.1. Le cuivre : élément trace modèle
III.2. La tomate et le blé : espèces végétales modèles
Approches expérimentales et modélisation
2ème partie
Chapitre 5 : Origine des propriétés de complexation des racines
I.Introduction
II.Material and methods
II.1. Plant growth
II.2. Isolation of root cell walls
II.3. Determination of the cation exchange capacity of roots and cell walls
II.4. Characterization of the acidic properties of roots and cell walls by potentiometric titration
II.5. Identification of the chemical structure of roots and cell walls by solid-state 13C-NMR spectroscopy
III. Results
III.1. Loss of mineral elements during the isolation procedure
III.2. Cation exchange capacity of roots and cell walls
III.3. Acidic properties of roots and cell walls
III.4. 13C-NMR spectra of roots and cell walls
IV.Discussion
IV.1. Efficiency of the cell wall isolation procedure
IV.2. Limited contribution of cell walls to the total binding capacity of roots
IV.3. Distinct acidic properties of roots and cell walls related to the chemical nature of binding sites
Conclusion
Chapitre 6 : Rôle des acides aminés dans la complexation du cuivre au sein du continuum parois apoplasmiques – membranes plasmiques
I.Introduction
II.Material and methods
II.1. Plant growth and isolation of root cell walls
II.2. Experimental batches of copper sorption on roots and cell walls
II.2.a. Experiment 1
II.2.b. Experiment 2
II.2.c. Experiment 3
II.3. Copper speciation in roots and cell walls by X-ray absorption spectroscopy
II.4. Identification of Cu binding functional groups by NMR
II.5. Modeling copper sorption on roots, cell walls and plasma membranes
III. Results
III.1. Copper speciation in roots and cell walls
III.2. Identification of functional groups involved in Cu binding by 13C-NMR
III.3. Modeling the acidic properties of roots, cell walls and plasma membranes
III.4. Copper sorption on roots, cell walls and plasma membranes
III.5. Modeling copper sorption on roots, cell walls and plasma membranes
IV.Discussion
IV.1. Dual copper coordination with carboxyl and amine groups
IV.2. High-affinity copper complexation
IV.3. Relative contribution of cell walls and plasma membranes
IV.4. Interspecific comparison
IV.5. The HLScale under-estimates the contribution of amino acids
Conclusion
Supporting information
3ème partie
Chapitre 7 : Développement d’un modèle de prédiction de la complexation du cuivre dans les racines
I.Introduction
II.Experimental approach
II.1. Plant root material
II.2. Potentiometric titration
II.3. Copper sorption experiments
III. Modeling approach
IV.Results and discussion
IV.1. Ability of WHAM-THP to predict root acidic properties
IV.2. Ability of WHAM-THP to predict copper binding on roots
IV.2.a. Root copper binding affinity
IV.2.b. Influence of ionic strength
IV.2.c. Proton competition
IV.2.d. Calcium and zinc competition
IV.3. Perspectives for the application of WHAM-THP in predictive ecotoxicology .
Supporting information
Conclusion et perspectives