Fiche de révision : Bases fondamentales de biologie humaine

📋 Plan du Cours

1. Biologie et organisation du vivant
2. Atomes, ions et liaisons chimiques
3. pH et équilibre acido-basique
4. Minéraux et oligo-éléments
5. Eau et équilibre hydrique
6. Vitamines et micronutriments
7. Glucides et métabolisme énergétique
8. Lipides et fonctions biologiques
9. Protéines et fonctions cellulaires
10. Enzymes et acides nucléiques

📖 1. Biologie et organisation du vivant

🔑 Notions clés & Définitions

• Biologie : Science qui décrit les êtres vivants et étudie les phénomènes qui les caractérisent.
• Biochimie : Étudie les réactions chimiques qui ont lieu au sein d’un être vivant, notamment les biomolécules et leur fonctionnement.

★ À maîtriser

📌 La matière vivante est organisée selon une hiérarchie allant des atomes aux ions, puis aux molécules et aux structures biologiques.

Compléments

📌 Les molécules organiques possèdent un squelette carboné, tandis que les molécules inorganiques comprennent notamment l’eau.

💡 Astuce mémo

Atomes → ions → molécules → matière vivante

📖 2. Atomes, ions et liaisons chimiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Atome : Plus petite unité de matière et il est électriquement neutre lorsque son nombre de protons égale son nombre d’électrons.

★ À maîtriser

📐 Formule — Le nombre de nucléons est égal à la somme du nombre de neutrons et du nombre de protons : $N = n + p$.

📌 Un ion est formé lorsqu’un atome perd ou gagne un ou plusieurs électrons ; un cation est positif et un anion est négatif.

Compléments

📌 Une liaison covalente est une liaison forte, tandis que les liaisons ionique et hydrogène sont des liaisons faibles.

💡 Astuce mémo

Cation positif, anion négatif

📖 3. pH et équilibre acido-basique

🔑 Notions clés & Définitions

• Acide : Entité capable de libérer un ou plusieurs ions H+ en solution.
• Base : Entité capable de libérer un ou plusieurs ions hydroxyle OH- en solution.

★ À maîtriser

📌 Une solution est neutre à pH 7, acide à pH inférieur à 7 et basique à pH supérieur à 7.

• Le pH sanguin normal est compris entre 7,34 et 7,45.

Compléments

📐 Formule — La dissociation de l’eau s’écrit $H_2O + H_2O \rightarrow H_3O^+ + OH^-$.

💡 Astuce mémo

pH < 7 acide, pH = 7 neutre, pH > 7 basique

📖 4. Minéraux et oligo-éléments

🔑 Notions clés & Définitions

• Oligoéléments : Éléments indispensables à la vie présents en très faibles quantités, avec une teneur inférieure à 0,1 % du poids corporel.

★ À maîtriser

• Le calcium est principalement stocké dans les os, puisque 99 % du Ca2+ de l’organisme s’y trouve, et sa calcémie normale est de 2,3 à 2,6 mmol/L.

• Le sodium est le principal cation extracellulaire et sa natrémie normale est comprise entre 135 et 145 mmol/L.

Compléments

• Dans le corps humain, l’oxygène représente 65 % du poids, le carbone 18 %, l’hydrogène 10 % et l’azote 3 %.

• Le potassium est le principal cation intracellulaire et sa kaliémie normale est comprise entre 3,5 et 5,5 mmol/L.

💡 Astuce mémo

Macroéléments en quantité notable, oligoéléments à l’état de trace

📖 5. Eau et équilibre hydrique

🔑 Notions clés & Définitions

• Eau : Molécule polaire composée d’un atome d’oxygène et de deux atomes d’hydrogène, de formule H2O.

📝 Points essentiels

• L’eau est un solvant polaire, un réactif chimique, un régulateur thermique et un moyen de transport des nutriments.

📐 Formule — La concentration molaire est définie par $C = \frac{n}{V}$ en mol/L et la concentration massique par $C = \frac{m}{V}$ en g/L.

• L’eau représente globalement 60 à 70 % du poids corporel, avec 40 % dans le compartiment intracellulaire et 20 % dans le compartiment extracellulaire.

• Lors de l’osmose, l’eau traverse une membrane semi-perméable du compartiment hypotonique, moins concentré en solutés, vers le compartiment hypertonique, plus concentré.

💡 Astuce mémo

Différence de concentration → déplacement osmotique de l’eau

📖 6. Vitamines et micronutriments

★ À maîtriser

📌 Les vitamines hydrosolubles comprennent C, B1, B2, B6, B9 et B12, tandis que les vitamines liposolubles comprennent A, D, E et K.

• La vitamine C possède un rôle antioxydant, participe à la synthèse du collagène et contribue à la défense immunitaire ; sa carence peut provoquer le scorbut.

• La vitamine D favorise la croissance osseuse ainsi que l’absorption du calcium et du phosphore, et sa carence fragilise les os et les dents.

Compléments

• La vitamine K active les enzymes de la coagulation et sa carence peut provoquer des troubles de la coagulation et des hémorragies.

💡 Astuce mémo

Hydrosolubles dans l’eau, liposolubles dans les graisses

📖 7. Glucides et métabolisme énergétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Glucides : Aussi appelés hydrates de carbone ou carbohydrates, sont constitués de carbone, d’hydrogène et d’oxygène et constituent la principale source d’énergie alimentaire.

📝 Points essentiels

📌 Les monosaccharides sont des oses simples, les disaccharides associent deux oses et les polysaccharides associent un grand nombre d’oses par des liaisons osidiques.

• Le maltose est formé de glucose et de glucose, le saccharose de glucose et de fructose, et le lactose de glucose et de galactose.

• 🔄 La respiration cellulaire comprend trois étapes:

  1. glycolyse
  2. cycle de Krebs
  3. chaîne respiratoire

• La glycémie normale est comprise entre 0,9 et 1 g/L, soit entre 3,9 et 5,6 mmol/L.

💡 Astuce mémo

Glucose → glycolyse → cycle de Krebs → chaîne respiratoire

📖 8. Lipides et fonctions biologiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Lipides : Molécules soit complètement apolaires, soit amphiphiles avec une tête polaire liée à une queue fortement apolaire.
• Acides gras : Les acides gras sont les unités de base des lipides, de formule générale $R-COOH$, et peuvent être saturés ou insaturés.

📝 Points essentiels

• Les triglycérides sont formés d’un glycérol et de trois acides gras et sont stockés dans le tissu adipeux comme réserve énergétique.

• Les phospholipides sont formés de deux acides gras, d’un glycérol et d’un groupement phosphate et constituent les membranes cellulaires.

📌 Les HDL récupèrent le cholestérol des organes pour le rapporter au foie, tandis que les LDL déposent le cholestérol sur les parois artérielles.

💡 Astuce mémo

HDL ramène le cholestérol au foie, LDL le dépose dans les artères

📖 9. Protéines et fonctions cellulaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Protéines : Les protéines sont constituées d’un grand nombre d’acides aminés, tandis que les peptides en contiennent moins de 100.

★ À maîtriser

• Les quatre niveaux de structure des protéines sont:

  • structure primaire
  • structure secondaire
  • structure tertiaire
  • structure quaternaire

• La synthèse protéique suit l’enchaînement transcription de l’ADN en ARNm puis traduction de l’ARNm en protéine.

• Les protéines peuvent assurer des fonctions structurales, de transport, de communication hormonale, de récepteur, de défense, enzymatiques et de mouvement.

Compléments

• La protidémie normale, correspondant au taux de protéines dans le plasma, est comprise entre 60 et 80 g/L.

💡 Astuce mémo

Structure primaire → secondaire → tertiaire → quaternaire

📖 10. Enzymes et acides nucléiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Enzymes : Protéines capables d’accélérer les réactions chimiques sans modifier leur équilibre et elles sont donc des catalyseurs.
• Nucléotide : Constitué d’une base azotée, d’un sucre et d’un phosphate.

★ À maîtriser

• Lors d’une réaction enzymatique, l’enzyme se lie au substrat pour former un complexe enzyme-substrat, puis libère le produit et retrouve son état initial.

• La spécificité enzymatique repose sur la complémentarité entre la forme du substrat et celle du site actif de l’enzyme, selon le modèle de la clé et de la serrure.

• Les valeurs normales des transaminases plasmatiques sont de 4 à 40 U/L chez l’homme et de 3 à 33 U/L chez la femme.

📌 L’ADN est le support de l’information génétique, tandis que l’ARN participe à l’expression de cette information.

• L’ARN possède un seul brin, contient du ribose et utilise l’uracile, tandis que l’ADN possède deux brins, contient du désoxyribose et utilise la thymine.

• Les trois principaux types d’ARN sont l’ARNm, qui porte le message, l’ARNt, qui décode l’information en acides aminés, et l’ARNr, qui s’intègre aux ribosomes.

Compléments

• La vitesse d’une réaction enzymatique peut être modifiée par les caractéristiques physico-chimiques du milieu, notamment la température et le pH.

💡 Astuce mémo

ADN conserve l’information, ARN participe à son expression

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des micronutriments

Comparaison ADN et ARN