Fiche de révision : Biochimie du corps humain

📋 Plan du Cours

1. Niveaux d’organisation du vivant
2. Atomes, ions et éléments chimiques
3. Liaisons et électrolytes
4. Eau et homéostasie
5. pH et équilibre acido-basique
6. Lipides et membranes
7. Glucides et énergie cellulaire

📖 1. Niveaux d’organisation du vivant

★ À maîtriser

• 🔄 Les niveaux d’organisation sont ordonnés ainsi:
  1. Atomes et molécules
  2. Organites
  3. Cellules
  4. Tissus
  5. Organes
  6. Systèmes ou appareils
  7. Organisme

Compléments

• L’étude des molécules, cellules et niveaux d’organisation permet de comprendre le fonctionnement physiologique normal avant les pathologies.

💡 Astuce mémo

Atome → molécule → organite → cellule → tissu → organe → système → organisme

📖 2. Atomes, ions et éléments chimiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Atome : Corps simple composé d’un noyau contenant des protons et des neutrons, autour duquel gravitent des électrons.
• Ion : Atome qui a gagné ou perdu un ou plusieurs électrons et porte donc une charge électrique positive ou négative.

★ À maîtriser

📌 Un élément chimique regroupe des atomes, des ions ou des isotopes possédant le même symbole et le même nombre atomique Z, c’est-à-dire le même nombre de protons.

• Les quatre éléments majeurs sont:
  • l’oxygène
  • le carbone
  • l’hydrogène
  • l’azote

Compléments

• Dans un atome, le nombre de neutrons est égal à $A-Z$, où A est le nombre de nucléons et Z le nombre atomique.

• Les oligoéléments représentent moins de 0,2 % de la masse corporelle, mais une carence ou un apport excessif peut provoquer des troubles sérieux.

💡 Astuce mémo

Atome neutre = autant d’électrons que de protons ; ion = perte ou gain d’électrons

📖 3. Liaisons et électrolytes

★ À maîtriser

📌 Une liaison covalente résulte du partage d’électrons entre atomes, une liaison ionique de l’attraction entre ions de charges opposées, et une liaison hydrogène de l’interaction entre un hydrogène et un atome électronégatif comme l’oxygène ou l’azote.

• Les liaisons hydrogène contribuent notamment:

  • à l’état liquide de l’eau
  • à la forme en double hélice de l’ADN
  • à la forme repliée des protéines

• Un ionogramme mesure la concentration des ions dans un liquide organique tel que le sang, les urines ou le liquide céphalo-rachidien afin de dépister des troubles ioniques.

Compléments

• Une liaison covalente peut être simple, double ou triple selon que les atomes partagent respectivement une, deux ou trois paires d’électrons.

• Le sodium Na+ et le chlore Cl− s’associent par liaison ionique pour former le chlorure de sodium NaCl, tandis que Na+ et HCO3− forment le bicarbonate de sodium NaHCO3.

📐 Formule - La quantité en mEq est calculée par $mEq = mmol \times \text{valence}$, par exemple la valence du calcium Ca2+ est égale à 2.

💡 Astuce mémo

Des atomes s’attachent par partage, attraction de charges ou ponts d’hydrogène

📖 4. Eau et homéostasie

🔑 Notions clés & Définitions

• Eau : Représente 55 à 60 % de la masse corporelle d’un adulte et sert de solvant, de véhicule pour les molécules dissoutes et de milieu pour de nombreuses réactions biochimiques.
• Milieu intérieur : Ensemble des liquides extracellulaires dans lesquels baignent les cellules, notamment le liquide interstitiel et le plasma sanguin.
• Homéostasie : Ensemble des mécanismes physiologiques qui maintiennent la stabilité des paramètres du milieu intérieur malgré les variations de l’environnement extérieur.

📝 Points essentiels

• L’eau corporelle se répartit notamment entre le liquide intracellulaire, qui représente environ 40 % de la masse corporelle, et les liquides extracellulaires, qui en représentent environ 20 %.

💡 Astuce mémo

Eau comme solvant → réactions, transport et stabilité du milieu intérieur

📖 5. pH et équilibre acido-basique

★ À maîtriser

📐 Formule - Le pH mesure l’activité chimique des ions H+ selon la relation $pH=-\log[H^+]$, équivalente à $[H^+]=10^{-pH}$.

📌 Une solution est acide lorsque [H+] est supérieure à [OH−], basique lorsque [OH−] est supérieure à [H+], et neutre lorsque les deux concentrations sont égales.

• Le pH sanguin physiologique est compris entre 7,35 et 7,45, et le pH approximatif des cellules est compris entre 7,2 et 7,4.

• Le système rénal élimine des protons et des acides, les systèmes tampons limitent les variations de pH, et la respiration contrôle l’équilibre acido-basique par l’élimination du CO2.

Compléments

📌 L’hyperventilation diminue la PaCO2 et les ions H+, ce qui augmente le pH sanguin et provoque une alcalose, tandis que l’hypoventilation augmente la PaCO2 et les ions H+, ce qui provoque une acidose.

💡 Astuce mémo

Hyperventilation → alcalose ; hypoventilation → acidose

📖 6. Lipides et membranes

🔑 Notions clés & Définitions

• Composé organique : Composé chimique riche en carbone, avec au moins un carbone lié à un hydrogène.
• Acide gras : Chaîne carbonée généralement ouverte, souvent composée de 4 à 36 carbones, portant une fonction carboxyle terminale.
• Phospholipide : Possède une tête phosphate hydrophile et deux queues lipidiques hydrophobes, ce qui permet son organisation spontanée en bicouche dans l’eau.

★ À maîtriser

📌 Les acides gras monoinsaturés possèdent une seule double liaison, les polyinsaturés plusieurs doubles liaisons, et les saturés uniquement des liaisons simples entre carbones.

Compléments

• Les acides gras essentiels sont des acides gras polyinsaturés non produits par l’organisme, notamment les oméga-3 comme l’acide linolénique et les oméga-6 comme l’acide linoléique.

• Les triglycérides sont des esters de glycérol et d’acides gras, abondants dans les aliments et l’organisme, où ils constituent notamment des réserves d’énergie dans les cellules adipeuses.

• Le cholestérol participe à la composition des membranes cellulaires et sert à la synthèse des hormones stéroïdes, de la vitamine D et des sels biliaires.

💡 Astuce mémo

Un phospholipide porte une tête hydrophile et deux queues hydrophobes

📖 7. Glucides et énergie cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Glucide : Aussi appelés sucres ou hydrates de carbone, représentent 2 à 3 % de la masse corporelle totale et constituent une source d’énergie rapidement disponible pour les cellules.
• Monosaccharide : Sucre simple dont les catégories comprennent notamment les pentoses et les hexoses.

★ À maîtriser

• Le glucose est un monosaccharide de formule $C_6H_{12}O_6$ et constitue le principal combustible privilégié des cellules.

📌 Un polysaccharide est formé de dizaines ou de centaines d’oses, comme le glycogène, l’amidon et la cellulose.

Compléments

• Un disaccharide est formé de deux monosaccharides, comme le lactose formé de galactose et de glucose, ou le saccharose formé de glucose et de fructose.

• Le glycogène est une réserve de glucides dans le foie et les muscles, l’amidon est une réserve de glucides chez les végétaux, et la cellulose forme des structures végétales non digestibles par l’être humain.

💡 Astuce mémo

Oses → disaccharides → polysaccharides

📊 Tableaux de synthèse

Principales liaisons chimiques