Cette etude experimentale a consiste en la caracterisation de l'interaction entre les metaux et les parois cellulaire des diatomees. Une approche combinant des mesures spectroscopiques, IR et XPS, avec des titrages acido-basiques et des determinations de mobilite electrophoretiques, ont permis l'elaboration d'un modele thermodynamique de surface des diatomees. La complexation des cations metalliques, Zn²⁺, Cd²⁺, et Pb²⁺ sur les parois cellulaires a ete determinee par des experiences d'adsorption en fonction du pH et de la concentration en metal et a permis de developper un modele de complexation surfacique. Il indique que i) le frustule siliceux intervient tres peu dans les processus d'adsorption ii) la complexation des metaux s'effectue principalement sur les groupes carboxyliques de la surface en accord avec les mesures XAFS effectuees pour l'adsorption du zinc. Des mesures d'isotopie du zinc ont mis en evidence un fractionnement induit par les diatomees. (auteur)