Fiche de révision : Molécules du vivant et équilibre hydrique

📋 Plan du Cours

1. Structure et neutralité de l’atome
2. Molécules, masses et mole
3. Ions et pH des solutions
4. Liaisons chimiques
5. Structure et propriétés de l’eau
6. Répartition et équilibre hydrique

📖 1. Structure et neutralité de l’atome

🔑 Notions clés & Définitions

• Atome : Constitué d’un noyau autour duquel gravitent des électrons répartis en une ou plusieurs couches.

★ À maîtriser

• Le noyau contient des protons positifs et des neutrons neutres, tandis que les électrons sont négatifs.

Compléments

• L’atome d’oxygène contient 8 protons, 8 neutrons et 8 électrons répartis en 2 couches, ce qui lui confère une charge globale nulle.

💡 Astuce mémo

Un noyau central entouré d’électrons en couches

📖 2. Molécules, masses et mole

🔑 Notions clés & Définitions

• Molécule : Assemblage d’au moins 2 atomes reliés par des liaisons chimiques.
• Mole : Une mole contient 6,02 × 10^23 molécules, nombre appelé nombre d’Avogadro.

★ À maîtriser

• La molécule d’eau H2O contient 2 atomes d’hydrogène et 1 atome d’oxygène.

📐 Formule — La masse moléculaire d’une molécule est la somme des masses atomiques de ses atomes ; pour H2O, elle vaut $2 \times 1 + 16 = 18\ \mathrm{g/mol}$.

Compléments

📐 Formule — Le nombre de moles est calculé par la relation $n = \frac{m}{M}$, où m est la masse et M la masse atomique ou moléculaire.

💡 Astuce mémo

Liaisons entre atomes → molécule ; somme des masses → masse moléculaire

📖 3. Ions et pH des solutions

🔑 Notions clés & Définitions

• Ion : Atome ou molécule chargé électriquement.
• pH : Représente simplement la concentration en ions H+ et indique si un milieu est acide ou basique.

★ À maîtriser

📌 Un cation est chargé positivement après une perte d’électrons, tandis qu’un anion est chargé négativement après un gain d’électrons.

Compléments

• Na+ et Ca2+ sont des cations, tandis que Cl− et HCO3− sont des anions.

• L’eau pure a un pH de 7, tandis que le pH sanguin est compris entre 7,35 et 7,45.

💡 Astuce mémo

Cation positif par perte d’électrons, anion négatif par gain d’électrons

📖 4. Liaisons chimiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Liaison hydrogène : Force impliquant un atome d’hydrogène et un atome électronégatif, le plus souvent l’azote ou l’oxygène.
• Interaction ionique : Une interaction ionique se produit entre deux atomes ou molécules de charges opposées, comme Na+ et Cl−.

★ À maîtriser

📌 Une liaison covalente est une liaison forte fondée sur la mise en commun d’électrons, tandis que les liaisons non covalentes sont faibles.

Compléments

• La liaison covalente assure la rigidité du squelette des biomolécules.

💡 Astuce mémo

Covalente forte pour le squelette, interactions faibles pour les associations réversibles

📖 5. Structure et propriétés de l’eau

🔑 Notions clés & Définitions

• Molécule d’eau : Formée de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène liés par des liaisons covalentes.
• Polarité de l’eau : L’eau est une molécule polaire car l’oxygène électronégatif attire les électrons et porte une charge partielle négative, tandis que les hydrogènes portent une charge partielle positive.

★ À maîtriser

• L’eau est un solvant capable de dissoudre des substances appelées solutés.

Compléments

• Lors de la dissolution d’un sel, les molécules d’eau entourent chaque ion du soluté, phénomène appelé hydratation.

💡 Astuce mémo

O attire les électrons → molécule polaire → pouvoir solvant

📖 6. Répartition et équilibre hydrique

🔑 Notions clés & Définitions

• Osmose : L’osmose est le mouvement de l’eau du milieu le moins concentré en solutés vers le milieu le plus concentré, jusqu’à l’égalité des concentrations appelée isotonie.

★ À maîtriser

• L’eau représente 55 à 65 % du poids total de l’organisme humain.

• La proportion d’eau est d’environ 70 % chez le nourrisson, 60 % chez l’adulte et 45 % chez le sujet âgé.

• L’eau hydrate les cellules, distribue les nutriments, participe aux réactions d’hydrolyse et assure l’élimination des déchets.

📌 L’eau corporelle se répartit en un compartiment intracellulaire représentant 2/3 de l’eau et un compartiment extracellulaire représentant 1/3, constitué du plasma et de la lymphe.

• L’équilibre hydrique est maintenu lorsque les apports quotidiens, environ 2,5 L, compensent les pertes quotidiennes, également environ 2,5 L.

📌 Une solution hypotonique provoque un gain net d’eau et le gonflement des hématies, une solution isotonique conserve leur forme et une solution hypertonique provoque leur contraction.

Compléments

• Chez un adulte de 70 kg, la quantité d’eau corporelle est d’environ 42 L.

• L’eau représente 83 % du muscle et 22 % de l’os.

• Le chlorure de sodium à 0,9 % correspond à 9 g/L et le sérum glucosé à 5 % correspond à 50 g/L ; ces deux solutés de perfusion sont isotoniques au plasma.

📌 La déshydratation extracellulaire peut provoquer un choc hypovolémique, c’est-à-dire une chute brutale de la pression artérielle liée à une baisse du volume sanguin.

💡 Astuce mémo

Apports = pertes ; intracellulaire 2/3, extracellulaire 1/3 ; osmose vers le plus concentré

📊 Tableaux de synthèse

Compartiments et tonicité