Données de physique utilisées en biologie/L'agitation moléculaire

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Les mouvements Browniens

Robert BROWN , botaniste écossais, avait observé une agitation désordonnée de grains de pollen observés en microscopie optique : c'est-à-dire comme il se doit avec cette technique d'observation sous l'influence d'un flux lumineux et montés entre lame et lamelle dans de l'eau. Sans qu’il puisse l'expliquer, mais après avoir vérifié que cela concernait aussi des particules inertes de taille équivalente, il nommait cette agitation particulaire empêchant l'observation microscopique de particules en suspension dans l'eau "Mouvements browniens".

Niveau d’énergie et agitation moléculaire

Dans l'eau, la position des électrons des liaisons H-O, et leur orbitale engendre un état vibratoire de la molécule d'eau. Il est d'autant plus intense que l'énergie (chaleur par exemple) fournie à l'eau est importante. Cet état vibratoire, en état fluide, en modifiant en permanence la position du centre de gravité (point où s'exerce la gravité) des molécules, est à l'origine de déplacement des molécules d'eau les unes par rapport aux autres (tout en restant au contact les unes des autres dans l'état liquide et écartées plus ou moins selon la pression dans un état gazeux). Ce sont ces déplacements entre elles des molécules d'eau en milieu aqueux fluide qui constituent l'agitation moléculaire.

Illustration du déplacement du centre de gravité d'une molécule d'eau en vibration

Lors du montage entre lame et lamelle de grains de pollen pour l'observation microscopique, l'éclairage nécessaire fournit à l'eau de l'énergie qui augmente l'agitation moléculaire. Les grains de pollen subissent des impacts des molécules d'eau et finissent par s'agiter à leur tour. Les mouvements browniens sont donc les conséquences de l'agitation moléculaire

Tous les milieux fluides, montrent cette agitation moléculaire.