Fiche de révision : Chimie et équilibre acido-basique

📋 Plan du Cours

1. Atome et éléments chimiques
2. Couches électroniques et octet
3. Liaisons chimiques et stabilité
4. Molécules et fonctions chimiques
5. Molécules biologiques essentielles
6. Glucides, protides et lipides
7. Acides nucléiques et information génétique
8. pH et équilibre acido-basique
9. Déséquilibres et soins infirmiers

📖 1. Atome et éléments chimiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Atome : La plus petite unité de matière, constituée d’un noyau contenant des protons et des neutrons autour duquel se déplacent des électrons
• Numéro atomique : Indique le nombre de protons du noyau et définit l’ordre de l’élément dans le tableau périodique

📝 Points essentiels

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

• Les principaux atomes essentiels à la vie sont:
  • le carbone
  • l’hydrogène
  • l’oxygène
  • l’azote
  • le phosphore
  • le soufre

💡 Astuce mémo

CHONPS : les six éléments majeurs du vivant

📖 2. Couches électroniques et octet

🔑 Notions clés & Définitions

• Couche de valence : La couche électronique la plus externe, dont les électrons déterminent la réactivité chimique de l’atome

★ À maîtriser

📌 Selon la règle de l’octet, un atome de numéro atomique Z supérieur à 4 est stable lorsqu’il possède huit électrons dans sa couche de valence.

Compléments

• Les couches électroniques principales sont:

  • K pour n = 1
  • L pour n = 2
  • M pour n = 3
  • N pour n = 4

• Le remplissage électronique suit l’ordre de la règle de Klechkowski, puis les électrons sont placés d’abord seuls dans chaque case avant leur appariement.

💡 Astuce mémo

K, L, M, N : les couches électroniques croissantes

📖 3. Liaisons chimiques et stabilité

★ À maîtriser

📌 Une liaison covalente repose sur le partage d’électrons, tandis qu’une liaison ionique repose sur le transfert d’électrons puis l’attraction entre ions opposés.

📌 Une liaison ionique se forme généralement entre un métal qui perd des électrons et devient un cation et un non-métal qui les gagne et devient un anion.

• Une liaison hydrogène est une liaison faible entre un hydrogène lié covalemment à un atome électronégatif et un autre atome électronégatif portant une charge partielle négative.

Compléments

• La liaison covalente est une liaison forte dont la formation nécessite de l’énergie et dont la rupture libère de l’énergie.

• Dans le dioxyde de carbone, la structure O=C=O permet à chaque atome de respecter la règle de l’octet et donne une molécule stable à charges formelles nulles.

💡 Astuce mémo

Covalente = partage ; ionique = transfert

📖 4. Molécules et fonctions chimiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Molécule : Composée de plusieurs atomes reliés entre eux par des liaisons chimiques

★ À maîtriser

• Les réactions chimiques peuvent être spontanées ou nécessiter un catalyseur, qui permet la formation ou la rupture d’une liaison chimique entre deux atomes.

Compléments

• Une molécule constituée uniquement de carbone et d’hydrogène est un hydrocarbure.

• La fonction alcool correspond au groupement -OH, tandis que la fonction acide correspond au groupement -COOH.

💡 Astuce mémo

Catalyseur → formation ou rupture accélérée d’une liaison

📖 5. Molécules biologiques essentielles

🔑 Notions clés & Définitions

• Nutriments : Les molécules nécessaires à la vie et au fonctionnement des cellules, des tissus, des organes et de l’organisme
• Nutrition : La nutrition est l’ensemble des processus par lesquels un organisme ingère, absorbe et utilise les nutriments, notamment par l’apport alimentaire, la digestion, l’absorption et l’élimination.

📝 Points essentiels

• Le corps humain contient en moyenne 60 % d’eau, ainsi que des gaz respiratoires, des macro-éléments, des oligo-éléments et des molécules organiques.

• Les macro-éléments comprennent notamment Na, K, Cl, S et P et sont nécessaires en grandes quantités inférieures à 4 %, tandis que les oligo-éléments comme Fe, Cu, Zn, I et F sont nécessaires en quantités inférieures à 0,1 %.

📖 6. Glucides, protides et lipides

🔑 Notions clés & Définitions

• Glucides : Les glucides sont des sucres qui fournissent du carbone et de l’énergie aux cellules, constituent une réserve sous forme de glycogène et participent à la structure, la reconnaissance et la communication.
• Protides : Les protides comprennent les acides aminés, les peptides et les protéines.
• Lipides : Majoritairement des esters d’un alcool, souvent le glycérol, et d’un acide gras à longue chaîne hydrocarbonée

★ À maîtriser

• Un glucose permet la production de 36 ATP et le glycogène constitue une réserve de glucose stockée dans le foie.

• Il existe 20 acides aminés naturels, dont 9 sont essentiels et doivent être apportés par l’alimentation car l’être humain ne sait pas les synthétiser.

Compléments

• Les disaccharides comprennent:
  • le saccharose formé de fructose et de glucose
  • le lactose formé de glucose et de galactose
  • la cellobiose formée de deux glucoses

📖 7. Acides nucléiques et information génétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Acides nucléiques : Des polymères de nucléotides constitués de bases azotées, d’un sucre et d’un groupement phosphate

📝 Points essentiels

📌 L’ADN possède les bases A, T, G et C, tandis que l’ARN possède les bases A, U, G et C.

• L’ADN est le support de l’information génétique, localisé dans le noyau, et sert de matrice pour fabriquer une copie des gènes sous forme d’ARN par transcription.

• L’ARN messager porte transitoirement l’information génétique, l’ARN ribosomique entre dans la structure des ribosomes, l’ARN de transfert intervient dans la synthèse des protéines et les ARN régulateurs contrôlent l’expression des gènes.

💡 Astuce mémo

ADN → transcription → ARN → traduction → protéine

📖 8. pH et équilibre acido-basique

🔑 Notions clés & Définitions

• Équilibre acido-basique : L’équilibre acido-basique regroupe les mécanismes qui maintiennent le pH sanguin dans des limites très étroites, entre 7,35 et 7,45 chez l’adulte sain.

📝 Points essentiels

📐 Formule — Le pH mesure l’acidité ou l’alcalinité d’une solution selon la relation $pH = -\log[H^+]$.

📌 Un milieu est acide si son pH est inférieur à 7, neutre si son pH est égal à 7 et basique si son pH est supérieur à 7.

📐 Formule — Le dioxyde de carbone réagit avec l’eau selon l’équilibre $CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3 \rightleftharpoons H^+ + HCO_3^-$.

• Les trois systèmes de régulation du pH sont:
  • les tampons chimiques
  • les poumons
  • les reins

💡 Astuce mémo

Tampons → poumons → reins : secondes, minutes, heures

📖 9. Déséquilibres et soins infirmiers

★ À maîtriser

• Les valeurs normales des gaz du sang sont un pH de 7,35–7,45, une PaCO₂ de 35–45 mmHg, des bicarbonates de 22–26 mmol/L et une PaO₂ de 80–100 mmHg.

📌 L’acidose respiratoire associe une diminution du pH à une augmentation de la PaCO₂, tandis que l’alcalose respiratoire associe une augmentation du pH à une diminution de la PaCO₂.

📌 L’acidose métabolique associe une diminution du pH et des bicarbonates, tandis que l’alcalose métabolique associe une augmentation du pH et des bicarbonates.

• La solution physiologique contient 9 g de chlorure de sodium par litre d’eau, soit une concentration de 0,9 %, et sert notamment aux perfusions, aux rinçages et à la dilution de médicaments.

• L’infirmier surveille:

  • la fréquence respiratoire
  • la saturation en oxygène
  • l’état neurologique
  • les constantes hémodynamiques
  • la diurèse
  • les résultats des gaz du sang
  • les traitements prescrits

Compléments

• Le sodium intervient dans l’équilibre hydrique, la pression artérielle, la transmission de l’influx nerveux et la contraction musculaire, tandis que le chlorure participe à l’équilibre acido-basique, à l’équilibre osmotique et à la formation de l’acide chlorhydrique gastrique.

💡 Astuce mémo

Respiratoire = PaCO₂ ; métabolique = HCO₃⁻

📊 Tableaux de synthèse

Types de liaisons chimiques

Déséquilibres acido-basiques