Abstract FR:

C'est dans le cadre de l'amelioration des methodes de mecanique classique utilisees pour decrire les systemes biologiques que s'est effectuee cette these. L'objectif etant de mieux decrire/comprendre les mecanismes des phenomenes ou des cations interviennent. Les deux parties de ce manuscript vont aborder le probleme de la prise en compte des effets de polarisation des interactions cation-environnement par les deux principaux types d'approche. La premiere partie presente une nouvelle methode d'extraction de potentiels effectifs pour representer ces interactions. Sa mise au point sur l'interaction entre l'eau et le be 2 +, mg 2 +, ca 2 +, sr 2 +, li +, na +, k + et rb + a permis de construire des potentiels capables de reproduire, lors de simulations de dynamique moleculaire, les donnees experimentales relatives a la structure de ces cations en solution et a leurs differences d'energies libres d'hydratation. Cette methode a su repondre aux criteres suivants : etre totalement theorique, simple de mise en uvre, peu onereuse, conserver une forme de potentiel simple et prendre en compte les effets de polarisation sur ces interactions. L'extraction de potentiels pour le zn 2 + en solution ou les ca 2 + et mg 2 + au sein d'un site de fixation de proteine simplifie a souligne les limites que presente ce type de description simple. La deuxieme partie presente un programme de dynamique moleculaire permettant l'etude de l'eau pure decrite par un modele d'eau polarisable, mcho (mobile charge in harmonic oscillator), qui represente chaque atome par un noyau et une charge mobile relies par un oscillateur harmonique. L'originalite de notre approche, en comparaison a l'etude de monte carlo originale, est l'introduction des charges dans la dynamique en leur attribuant une masse. La qualite des resultats obtenus est le reflet de l'excellente prise en compte des effets de polarisation par cette description.