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UE 2.01 Biologie Fondamentale CM n°1 Les molécules constitutive du vivant…
UE 2.01 Biologie Fondamentale
CM n°1 Les molécules constitutive du vivant
Généralité
Les différents niveaux de structure d'un corps
Le niveau chimique
Atome : Elément de base de la matière
pas de charge
autant d'électrons que de proton => charge nulle
Il est composé d'un noyau
De protons (+)
De neutron (-)
La molécule : Ensemble d'atomes unis les uns aux autres par des liaisons covalentes
Liaison covalent : permettant la cohésion des molécules en attachant les atomes entre eux
ION : Atome ou groupement d'atome électriquement chargé
Perte d'électron = cation (+)
Gagné des électrons = anion (-)
Ionogramme : Permet d'apprécier les concentrations des différents ions d'un liquide organique
L'ionogramme fait partie du bilan standard devant toute pathologie
ionogramme possible
Calcémie = centration de calcium dans le sang
Natrémie = concentration de sodium dans le sang
Kaliémie = concentration de potassium dans le sang
Natriurie = concentration de sodium dans les urines
Valeur normale de référence pour un ionogramme
Sodium
Principale cation extracellulaire
Permet le maintien de la pression osmotique, de l'équilibre acidobasique
Représente un facteur important de l'hydratation cellulaire
Pathologie
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Potassium
Principal cation intracellulaire
Rôle essentiel dans :
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Pathologie
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L'ion potassium contribue au maintien de la polarité de la cellule
Les variations de concentration du potassium modifient l'excitabilité neuromusculaire, notamment au niveau cardiaque
Une hyper ou hypokaliémie peuvent induire des troubles du rythme
Le niveau cellulaire (ex : cellule musculaire lisse)
Le niveau tissulaire (ex : tissu musculaire lisse)
Le niveau organique (ex : estomac)
Le niveau systémique ( ex : système digestif)
Le niveau de l'organisme entier
Les principaux élément du vivant
Oxygène
Représente 65% de la masse de la matière vivante
Constituant de l’eau et de nombreuses molécules organiques
Dioxygène (O2 )
La composition normale de l’air ambiant est: - 21% de dioxygène (O2 ) - 78% de diazote (N2 )
Le sang transporte le dioxygène des poumons aux tissus et organes >>> hémoglobine (Hb) des globules rouges
Peroxyde d’hydrogène (eau oxygénée) H2O2
Pouvoir oxydant important
Activité antimicrobienne (désinfectant)
Agent de blanchiment - Produit par les macrophages (élimination des agents pathogènes)
Le carbone
Représente 18% de la masse de la matière vivante
Forme les chaînes et les structures cycliques du squelette de toutes les molécules organiques (glucides, lipides, protéines)
Dioxyde de carbone (CO2 )
Gaz incolore, inodore
Gaz à effet de serre
Éliminé par les poumons lors de l’expiration
Monoxyde de carbone (CO)
Gaz inodore et incolore
Toxique
Capable de prendre la place du dioxygène sur l’Hb >>> HYPOXIE
Produit par les systèmes de chauffage défectueux
6000 à 8000 intoxications domestiques
1ere cause de décès par intoxication en France
Hydrogène
Représente 9% de la masse de la matière vivante
Constituant de l’eau et de la plupart des molécules organiques
Forme ionisée H+ : PROTONS il provoque un caractère acide
Pompe à protons dans l’estomac
sortie de protons dans la lumière de l’estomac
responsable de l’acidité peut entrainer des ulcères
Inhibiteur de la pompe à protons (IPP => classe de médicament, inhibiteur de la pompe à proton)
oméprazole (MOPRAL)
esoméprazole (INEXIUM)
Azote
Représente 3% de la masse de la matière vivante
Présent dans toutes les protéines et acides nucléiques
Le diazote (N2 )
Principal gaz de l’air: 78% de N2 dans l’air atmosphérique
L’ammoniac (NH3 )
Gaz incolore d’odeur vive -
Métabolisme des A.A.
Toxique, irritant pour les muqueuses à des taux élevés
Irritent les muqueuse
Les ions nitrates (NO3 - ) et nitrites (NO2 - )
Eau de boisson
Additifs alimentaires
L’acide nitrique (HNCO3
Acide fort
Fabrication d’engrais, d’explosifs
Notion d’HOMEOSTASIE
Homéostasie consiste en l’équilibre des paramètres physico-chimiques de l’organisme >>> ces paramètres doivent rester relativement constants >>> sinon pathologies !
Glycémie
pH
Température corporelle
Teneurs en ions dans le sang (kaliémie etc)
Permet le maintien de la stabilité des différents paramètres biologiques et avoir une valeur qui est constante :
Maintien du pH sanguin (7,35-7,45)
Si excès d’acide >>> acidose
Les ions bicarbonates HCO3 - « tamponnent » les ions H + , qui sont captés, pour éviter l’acidose.
Des molécules de CO2 sont alors formées et sont éliminées au niveau pulmonaire
Si acidose Un système tampon empêche ou limite la variation de pH.
Si excès de base >>> alcalose
Toute variation du pH indique un dysfonctionnement respiratoire ou métabolique. >>> potentiellement grave
3,5% Composés minéraux
0,5% d’oligo-éléments
Fer (Fe)
indispensable au fonctionnement de l’Hémoglobine dans la fixation de l’O2
Iode (I)
intervient dans la synthèse des hormones thyroïdiennes
Cuivre (Cu), zinc (Zn), cobalt (Co), sélénium (Se), manganèse (Mn)
co-facteurs enzymatiques indispensables à l’activité de ces enzymes
Fluor (F)
présent dans les cristaux d’hydroxyapatite (émail dentaire)
L'eau
L’eau, principal constituant du corps humain
Structure
2 atomes d’hydrogène et 1 atome d’oxygène
Répartition Le corps humain: environ 60% d’eau !
personne de 70kg: 42L d’eau
Le bilan d’eau doit être équilibré sur 24h.
Entré
Eau alimentaire: quantité variable qui dépend de:
La quantité de boisson ingérée (eau,café,…) régulée par la soif >>> 1500 mL/24h
La nature des aliments ingérés (fruits/légumes 85 à 95% d’eau, fromages 20 à 50 %)
Eau d’oxygénation endogène: obtenue par les réactions enzymatiques de l’organisme >>> 200 – 300 mL
Sorties
Pertes cutanées: transpiration => 300 mL
Pertes pulmonaires => 400 à 500 mL
Pertes fécales => 40 à 200 mL
Pertes urinaires: régulées par la diurèse =>1000 à 1500 mL
Présente
Dans les cellules => compartiment extracellulaire
A l'intérieur des cellules => compartiment extracellulaire
Rôle
De solvant => Capable de dissoudre une substance (=soluté)
De transport => L’eau assure le transport des molécules dissoutes d’un compartiment à l’autre de l’organisme et assure ainsi le distribution des nutriments dans l’organisme
De réactif chimique => L’eau intervient dans les réactions d’hydrolyse (=coupure par l’eau) ou de condensation
D’amortisseur (protection mécanique) => L’eau forme un coussin autour des organes permettant de les protéger lors de traumatismes. Ex: L.C.R.
De lubrifiant
Articulation: liquide synovial, limite les frictions
Bol alimentaire grâce à la salive
De cohésion des séreuses
glissement des feuillets
Notion d'acide base
De nombreux composés sont dissous dans l’eau.
plusieurs sont des acides ou bases
Les acides libèrent des ions H+ (protons) dans l’eau ; les bases des ions OH- (hydroxydes) dans l’eau.
Une solution est dite acide si elle contient plus d’ions H + que d’ions OH – : [H+] > [OH- ]
Une solution est dite basique (ou alcaline) si elle contient plus d’ions OH - que d’ions H + : [OH- ]>[H+]
Une solution est dite neutre si elle contient autant d’ions OH - que d’ions H + : [OH- ]=[H+]
L’acidité ou l’alcalinité s’exprime par le pH (potentiel Hydrogène), qui va de 0 à 14.
Le pH est acide de 0 à 7 et basique de 7 à 14
pH = - log [H+ ]
Le pH des cellule est d'environ 7.2-7.4
Dans l'estomac on aura un pH très acide
