Fiche de révision : Molécules du vivant et eau

📋 Plan du Cours

1. Organisation chimique du vivant
2. Atomes et isotopes
3. Ions, pH et électrolytes
4. Molécules et liaisons chimiques
5. Structure et propriétés de l’eau
6. Équilibre hydrique de l’organisme

📖 1. Organisation chimique du vivant

🔑 Notions clés & Définitions

• Molécules organiques : Contiennent du carbone et sont produites par un organisme vivant végétal ou animal.

★ À maîtriser

• La matière vivante s’organise selon plusieurs niveaux allant des éléments chimiques aux molécules, aux cellules, aux tissus, aux organes et aux systèmes.

• L’oxygène, le carbone, l’hydrogène et l’azote représentent ensemble 96 % du poids total de l’organisme.

Compléments

• Les principaux macroéléments sont:
  • le soufre
  • le chlore
  • le phosphore
  • le calcium
  • le magnésium
  • le sodium
  • le potassium

💡 Astuce mémo

Atomes → molécules → cellules → tissus → organes → systèmes

📖 2. Atomes et isotopes

🔑 Notions clés & Définitions

• Atome : La plus petite unité de matière, formée d’un noyau contenant des protons et des neutrons entouré d’électrons, avec une charge globale nulle.

• Isotope : Un atome qui possède le même nombre de protons qu’un autre atome mais un nombre différent de neutrons.

📝 Points essentiels

• L’iode 123 peut servir de traceur en scintigraphie et l’iode 131 peut servir de médicament contre le cancer de la thyroïde.

• Le carbone 14 est un isotope radioactif utilisé pour la datation des fossiles.

💡 Astuce mémo

Même protons, neutrons différents : isotope ; électrons différents : ion

📖 3. Ions, pH et électrolytes

🔑 Notions clés & Définitions

• Ion : Un atome qui a gagné ou perdu un ou plusieurs électrons.
• Ionogramme : Un examen biologique qui dose des ions dans des liquides biologiques afin de dépister les troubles ioniques.

📝 Points essentiels

📌 La perte d’électrons forme un cation positif, tandis que le gain d’électrons forme un anion négatif.

• Le sang humain a habituellement un pH de 7,4, tandis qu’un pH inférieur correspond à une acidose et qu’un pH supérieur correspond à une alcalose.

💡 Astuce mémo

Perte d’électrons → cation ; gain d’électrons → anion

📖 4. Molécules et liaisons chimiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Molécule : Une association de plusieurs atomes reliés par des liaisons covalentes fondées sur le partage d’électrons.
• Valence : Le nombre maximal de liaisons qu’un atome peut former avec d’autres éléments pour stabiliser ses couches électroniques.

★ À maîtriser

• Les principales molécules organiques sont:
  • les glucides
  • les lipides
  • les protéines
  • les acides nucléiques

Compléments

• Le carbone a une valence de 4 et l’oxygène a une valence de 2.

💡 Astuce mémo

Liaisons covalentes et ioniques fortes, liaisons hydrogène et hydrophobes faibles

📖 5. Structure et propriétés de l’eau

🔑 Notions clés & Définitions

• Eau : L’eau est une molécule composée de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène, de formule $H_2O$.

• Solvatation : Le phénomène de dissolution d’un soluté dans un solvant, au cours duquel les molécules d’eau entourent les ions ou molécules hydrophiles.

★ À maîtriser

• La polarité de l’eau permet l’attraction des charges opposées et la formation de liaisons hydrogène entre molécules d’eau.

Compléments

• Dans l’organisme, l’eau:
  • hydrate les cellules
  • distribue les nutriments par le sang
  • élimine les déchets par les urines
  • initie la digestion par la salive
  • participe à l’équilibre thermique du corps

💡 Astuce mémo

Polarité de l’eau → liaisons hydrogène → dissolution des solutés

📖 6. Équilibre hydrique de l’organisme

★ À maîtriser

• L’eau représente environ 60 % du poids total de l’organisme humain, soit environ 42 L chez une personne de 70 kg.

📌 Le compartiment intracellulaire représente environ 40 % du poids corporel, soit 28 L, tandis que le compartiment extracellulaire représente environ 20 %, soit 14 L, dont 11 L de lymphe et 3 L de plasma.

📌 Le sodium et le chlore sont majoritaires dans le milieu extracellulaire, tandis que le potassium est majoritaire dans le milieu intracellulaire.

• L’osmose est le mouvement de l’eau entre deux compartiments provoqué par une variation de concentration d’un soluté afin de maintenir une concentration adéquate.

• Le bilan hydrique quotidien comprend les entrées suivantes:

  • 1,2 L de boissons
  • 1 L d’aliments
  • 0,3 L d’eau métabolique
  • 1,5 L d’urines
  • 0,1 L de selles
  • 0,5 L de sueur
  • 0,4 L par la respiration

📌 La soif est un mécanisme tardif de défense qui augmente l’ingestion d’eau lorsque la perte hydrique atteint environ 3 %, tandis qu’une perte de 20 % est mortelle.

📌 L’ADH augmente la réabsorption passive d’eau dans le rein, tandis que l’aldostérone augmente la réabsorption active de sodium et d’eau dans le rein et l’intestin.

Compléments

• Chez l’être humain, la proportion d’eau est d’environ 97 % chez l’embryon, 70 % chez le nourrisson, 60 à 65 % chez l’adulte et 45 % chez le sujet âgé.

• Les causes citées d’hypovolémie sont:

  • une hémorragie
  • des diarrhées
  • une sudation intense
  • une polyurie
  • un œdème

💡 Astuce mémo

Compartiment extracellulaire : Na⁺ ; compartiment intracellulaire : K⁺

📊 Tableaux de synthèse

Compartiments hydriques