Fiche de révision : Eau et sels minéraux

📋 Plan du Cours

1. Importance et répartition de l’eau
2. Apports et pertes hydriques
3. Structure et propriétés de l’eau
4. Solutés et solubilité aqueuse
5. Rôles biologiques de l’eau
6. Activité de l’eau alimentaire
7. Macroéléments et ionogramme
8. Oligoéléments et carence iodée

📖 1. Importance et répartition de l’eau

★ À maîtriser

• L’oxygène, le carbone, l’hydrogène et l’azote représentent 99 % de la masse corporelle, car l’eau est la molécule majoritaire et les macromolécules cellulaires sont des protides, glucides, lipides et acides nucléiques composés notamment de ces éléments.

• L’eau représente 65 à 70 % de la masse corporelle, soit environ 45 kg d’eau pour une personne de 75 kg.

📌 La teneur en eau diminue avec l’âge et la masse grasse, car l’eau est progressivement remplacée par la graisse et les tissus se déshydratent légèrement.

• Les liquides intracellulaires représentent les deux tiers de l’eau totale et correspondent principalement à l’eau du cytosol, tandis que les liquides extracellulaires représentent un tiers et comprennent le plasma et les lymphes.

Compléments

• La teneur en eau des tissus est la suivante:

  • 90 % dans les poumons
  • 85 % dans le sang
  • 80 % dans la peau
  • 75 % dans le cerveau
  • 75 % dans les muscles
  • 24 % dans les os

• Les liquides transcellulaires comprennent le liquide cérébrospinal du système nerveux central, le liquide synovial des articulations, les liquides pleural et péritonéal, l’humeur aqueuse de l’œil et le liquide gastro-intestinal de l’appareil digestif.

💡 Astuce mémo

Jeune et maigre : plus d’eau ; âgé et gras : moins d’eau

📖 2. Apports et pertes hydriques

📝 Points essentiels

• Les apports et les pertes en eau sont:
  • eau des boissons
  • eau des aliments
  • oxydation des composés organiques
  • sueur
  • respiration
  • urines
  • selles

💡 Astuce mémo

Boire et manger apportent ; sueur, respiration, urines et selles font perdre

📖 3. Structure et propriétés de l’eau

🔑 Notions clés & Définitions

• Molécule d’eau : La molécule d’eau n’est pas linéaire, mais possède une forme en V.
• Polarité de l’eau : La polarité de l’eau résulte d’une répartition inégale des charges : l’oxygène porte deux charges partielles négatives et les deux hydrogènes portent deux charges partielles positives, formant un dipôle électrique.

📝 Points essentiels

• Dans la glace, les liaisons hydrogène sont nombreuses et stabilisées ; dans l’eau liquide, elles se rompent et se reforment continuellement sous l’effet de l’agitation thermique ; dans la vapeur, les molécules sont indépendantes et aucune liaison hydrogène ne les relie.

💡 Astuce mémo

Une molécule en V, avec O légèrement négatif et H légèrement positifs

📖 4. Solutés et solubilité aqueuse

🔑 Notions clés & Définitions

• Molécule amphiphile : Une molécule amphiphile possède à la fois une région polaire et une région apolaire.

★ À maîtriser

📌 Les molécules polaires sont hydrophiles et généralement hydrosolubles, tandis que les molécules apolaires sont hydrophobes, lipophiles et généralement insolubles dans l’eau.

Compléments

• Lorsque des molécules apolaires sont mélangées à l’eau, elles se regroupent en deux phases par interactions hydrophobes, ce qui minimise leurs contacts avec l’eau.

💡 Astuce mémo

Hydrophile avec l’eau ; hydrophobe loin de l’eau

📖 5. Rôles biologiques de l’eau

🔑 Notions clés & Définitions

• Rôle de solvant : L’eau est le principal solvant de l’organisme et permet la dissociation, la solvatation et la dispersion des solutés nécessaires aux réactions biochimiques.

★ À maîtriser

• Dans l’eau, le chlorure de sodium se dissocie selon la relation $NaCl_{(s)} \rightarrow Na^+_{(aq)} + Cl^-_{(aq)}$ ; l’oxygène de l’eau attire Na⁺ et ses hydrogènes attirent Cl⁻.

📌 L’hydrolyse détruit des liaisons covalentes par action de l’eau, tandis que la condensation élimine une molécule d’eau lors de la formation de macromolécules.

• Lorsqu’il fait chaud, la transpiration transforme l’eau liquide en vapeur ; cette évaporation consomme de la chaleur corporelle et abaisse la température du corps.

Compléments

• L’eau transporte des substances dissoutes indispensables aux cellules et permet l’élimination des déchets métaboliques.

• La pression hydrostatique est la pression exercée par le plasma sur l’endothélium vasculaire et constitue la principale force de filtration à travers la paroi capillaire.

💡 Astuce mémo

Dissoudre, réagir, refroidir, transporter, soutenir

📖 6. Activité de l’eau alimentaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Activité de l’eau : L’activité de l’eau, notée Aw, reflète la quantité d’eau libre disponible pour les réactions chimiques et biochimiques, les changements d’état et le développement des microorganismes.

📝 Points essentiels

• L’Aw est comprise entre 0, correspondant à l’absence d’eau disponible, et 1, correspondant à l’eau pure.

📌 Le salage, le sucrage et la déshydratation diminuent l’Aw, limitent la croissance microbienne et prolongent la conservation des aliments.

💡 Astuce mémo

Eau liée → Aw diminuée → croissance microbienne limitée

📖 7. Macroéléments et ionogramme

🔑 Notions clés & Définitions

• Macroéléments : Les macroéléments sont des minéraux présents en quantité relativement grande dans l’organisme ; ils sont au nombre de sept : phosphore, potassium, calcium, magnésium, sodium, chlore et soufre.
• Ionogramme : L’ionogramme est la répartition quantitative et qualitative des ions dans les secteurs hydriques de l’organisme.

📝 Points essentiels

• Les trois formes biologiques des minéraux sont:

  • sels cristallisés non ionisés
  • ions liés dans des molécules
  • ions libres dans les liquides

• Le calcium intervient dans le squelette et les dents, la contraction musculaire, la propagation de l’influx nerveux et la coagulation du sang.

• Le phosphore participe aux os et aux dents, à la production d’énergie sous forme d’ATP, aux membranes cellulaires et à l’ADN et l’ARN, ainsi qu’à la régulation du pH sanguin.

• Le sodium et le chlore sont particulièrement abondants dans le secteur extracellulaire, tandis que le potassium et HPO₄²⁻ sont particulièrement abondants dans le secteur intracellulaire.

💡 Astuce mémo

Extracellulaire : Na⁺ et Cl⁻ ; intracellulaire : K⁺ et HPO₄²⁻

📖 8. Oligoéléments et carence iodée

🔑 Notions clés & Définitions

• Oligoélément : Un oligoélément est un minéral présent dans l’organisme en très faible quantité, à l’état de trace, mais indispensable à son fonctionnement.
• Goitre : Hypertrophie de la thyroïde.

★ À maîtriser

• Le fer constitue l’hémoglobine et des protéines d’oxydoréduction, l’iode constitue les hormones thyroïdiennes, et le fluor participe à la constitution des os et des dents.

• En 1922, des médecins suisses ont introduit une dose minimale d’iode dans le sel de table, ce qui a entraîné en quelques mois l’arrêt du développement du crétinisme.

• Les recommandations alimentaires sont: privilégier le sel iodé sans excès, consommer du poisson, consommer des fruits de mer, consommer des produits laitiers et des œufs, envisager un supplément chez les femmes enceintes ou allaitantes

Compléments

• Le zinc, le sélénium, le cuivre, le molybdène et le manganèse interviennent respectivement comme antioxydant et cofacteur enzymatique, antioxydant, constituant de protéines d’oxydoréduction, constituant de certaines enzymes et cofacteur enzymatique.

💡 Astuce mémo

Déficit iodé → thyroïde perturbée → crétinisme ; iodation → prévention

📊 Tableaux de synthèse

Répartition des liquides corporels