Biohybrides et photosynth├Ęse artificielle

Dans ce deuxième cours, l’approche « métallo-enzyme artificielle » est illustrée spécifiquement par des exemples de catalyseurs hybrides pour la photosynthèse artificielle. Il s’agit d’inventer de nouveaux catalyseurs performants pour la photo- décomposition de l’eau en hydrogène et oxygène permettant de stocker l’énergie solaire sous forme de carburants. Sans doute la plus belle démonstration qu’il est possible de faire cela de façon artificielle est celle développée par Moore et Gusten 1997 et 1998, quand ils intègrent une triade synthétique, comportant un photosensibilisateur, entre un accepteur et un donneur d’électrons, dans une bicouche lipidique et induisent par irradiation lumineuse un gradient de pH qui permet de fournir l’énergie nécessaire à une ATP synthase. L’ensemble convertit donc l’énergie solaire en énergie chimique (ATP). Au cours des dernières années, de nombreux systèmes hybrides à base de photosystème I ont été préparés et étudiés. Associé à des particules de platine ou à des hydrogénases ou encore à des cobaloximes, en présence d’un donneur d’électrons sacrificiel, le photosystème I permet une photo-réduction efficace des protons en hydrogène. Dans ce cours sont également évoqués les projets du laboratoire pour la mise au point d’hydrogénases artificielles, combinant par exemple la myoglobine, dans laquelle l’hème a été enlevé, ou bien l’hème oxygénase, sous sa forme apo, et des complexes de cobalt doués d’activité catalytique pour la production d’hydrogène. Ceci permet de montrer comment ce type de recherche peut être mise en œuvre.