Fiche de révision : Molécules du vivant et équilibre hydrique

📋 Plan du Cours

1. Nutriments et composition du vivant
2. Structure et propriétés de l’atome
3. Molécules et liaisons chimiques
4. Molécules organiques et inorganiques
5. Structure et propriétés de l’eau
6. Compartiments hydriques de l’organisme
7. Bilan et régulation hydriques

📖 1. Nutriments et composition du vivant

🔑 Notions clés & Définitions

• Nutriments : Ensemble des composés organiques et minéraux nécessaires à l’organisme vivant pour entretenir la vie.

📝 Points essentiels

• La nutrition est le processus d’assimilation des nutriments par l’organisme.

• Les principales molécules organiques sont:

  • les glucides
  • les lipides
  • les protides
  • les acides nucléiques
  • les vitamines

• Les molécules directement absorbées comprennent:

  • l’eau
  • les ions
  • les gaz
  • les vitamines
  • les oses (fructose, galactose, glucose)
  • les acides gras
  • les acides aminés

• L’organisme animal est composé à 96 % d’oxygène, de carbone, d’hydrogène et d’azote.

📖 2. Structure et propriétés de l’atome

🔑 Notions clés & Définitions

• Atome : Plus petite unité de matière, formée d’un noyau contenant des protons et des neutrons et d’électrons qui l’entourent.
• Couche de valence : Couche électronique la plus éloignée du noyau ; ses électrons interviennent dans les liaisons chimiques et expliquent les propriétés chimiques de l’atome.

★ À maîtriser

📐 Formule — Le nombre de masse vérifie $A = p + n$, où p est le nombre de protons et n le nombre de neutrons.

• Dans un atome électriquement neutre, le nombre d’électrons est égal au nombre de protons et correspond au numéro atomique Z.

📌 Les isotopes possèdent le même numéro atomique Z mais des nombres de masse A différents, et ont les mêmes propriétés chimiques.

Compléments

• Une mole est une quantité de matière correspondant approximativement à 6 × 10^23 atomes, nombre d’atomes de carbone contenus dans 12 grammes de carbone 12.

💡 Astuce mémo

Même Z, A différent : les isotopes gardent les mêmes propriétés chimiques.

📖 3. Molécules et liaisons chimiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Molécule : Association d’atomes réalisée par mise en commun ou cession d’électrons.
• Liaison covalente : Liaison qui stabilise une molécule en permettant la mise en commun d’une paire d’électrons.
• Ion : Atome ou groupe d’atomes qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons.

★ À maîtriser

• Les nombres de liaisons caractéristiques sont:
  • carbone : quatre
  • oxygène : deux
  • hydrogène : une
  • azote : trois
  • soufre : deux
  • phosphore : trois ou cinq

Compléments

• Le magnésium devient Mg²⁺ après avoir cédé ses deux électrons externes : son noyau conserve 12 protons et l’ion ne possède plus que 10 électrons.

💡 Astuce mémo

Électrons de valence → liaisons chimiques → molécules plus stables.

📖 4. Molécules organiques et inorganiques

★ À maîtriser

📌 Une molécule organique contient du carbone et est produite par un organisme vivant végétal ou animal.

• Les enzymes permettent la synthèse et la dégradation des molécules en les assemblant ou en les coupant.

Compléments

• Les glucides, les protéines et les lipides sont des exemples de molécules organiques.

💡 Astuce mémo

Organique = carbone et vivant ; inorganique = sans carbone.

📖 5. Structure et propriétés de l’eau

🔑 Notions clés & Définitions

• Eau : Molécule composée de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène, présentant une structure de triangle isocèle.
• Polarité de l’eau : L’eau est polaire parce que l’oxygène, électronégatif, attire davantage les électrons que l’hydrogène, électropositif, ce qui déforme le nuage électronique.
• Solvant : Un solvant est une substance capable de dissoudre des solutés ; l’eau joue ce rôle grâce à sa polarité.

📝 Points essentiels

• Les fonctions polaires citées sont:
  • alcool –OH
  • acide –COOH
  • aldéhyde –CHO
  • cétone C=O
  • amine –NH2

💡 Astuce mémo

Un triangle polaire où l’oxygène attire le nuage électronique vers lui.

📖 6. Compartiments hydriques de l’organisme

★ À maîtriser

• L’eau représente 55 à 65 % du poids total de l’organisme humain, avec 60 à 65 % chez l’adulte, 70 % chez le nourrisson, 45 % chez le sujet âgé et 97 % chez l’embryon.

• L’eau de l’organisme se répartit en un compartiment intracellulaire représentant environ 40 % du poids corporel total et un compartiment extracellulaire représentant environ 20 %, constitué notamment par la lymphe et le plasma.

• La concentration de potassium est très élevée dans la cellule et basse dans le plasma, tandis que la concentration de sodium est basse dans la cellule et élevée dans le plasma.

• Une membrane semi-perméable permet le déplacement passif de l’eau du compartiment le moins concentré vers le compartiment le plus concentré afin de maintenir une osmolalité identique de part et d’autre.

Compléments

• La teneur en eau varie selon les tissus : elle est de 83 % dans le muscle et de 22 % dans l’os.

💡 Astuce mémo

K élevé dans la cellule, Na élevé dans le plasma.

📖 7. Bilan et régulation hydriques

🔑 Notions clés & Définitions

• Soif : Mécanisme de défense qui augmente l’ingestion d’eau en réponse à un déficit hydrique de l’organisme.

★ À maîtriser

• Le bilan hydrique évalue les apports et les pertes liquidiens de l’organisme sur 24 heures, avec environ 2,5 L d’entrées et 2,5 L de sorties par jour.

• Les entrées hydriques quotidiennes comprennent:

  • boissons : 1,2 L
  • aliments : 1 L
  • eau métabolique : 0,3 L

• Les sorties hydriques quotidiennes comprennent:

  • urines : 1,5 L
  • selles : 0,1 L
  • sueur : 0,5 L
  • respiration : 0,4 L

📌 L’hormone antidiurétique augmente la réabsorption d’eau pure au niveau du rein.

📌 L’aldostérone augmente la réabsorption active de Na+ et d’eau au niveau du rein et de l’intestin, notamment en réponse à une hypovolémie ou une hypotension.

Compléments

• La soif est stimulée par les volorécepteurs, les barorécepteurs et les osmorécepteurs, mais constitue un mécanisme tardif.

• L’intoxication à l’eau peut entraîner: une dilution excessive du plasma, un plasma hypotonique, la turgescence des globules rouges et l’hémolyse, un œdème cérébral, des troubles de la conscience et des convulsions, la mort

💡 Astuce mémo

Entrées et sorties s’équilibrent, puis soif et hormones corrigent les écarts.

📊 Tableaux de synthèse

Répartition de l’eau corporelle

Régulation des sorties d’eau