Fiche de révision : Molécules du vivant et organisation humaine

📋 Plan du Cours

1. Niveaux et notions fondamentales
2. Eau et équilibre hydrique
3. Dioxygène et dioxyde de carbone
4. Minéraux et micronutriments
5. Glucides et lipides
6. Protéines et acides nucléiques

📖 1. Niveaux et notions fondamentales

🔑 Notions clés & Définitions

• Ion : Atome qui a gagné ou perdu un ou plusieurs électrons ; il devient un cation positif après une perte d’électrons ou un anion négatif après un gain d’électrons.
• Molécule organique : Contient du carbone et est produite par un organisme vivant, comme les glucides, les lipides, les protéines et les acides nucléiques.

★ À maîtriser

• Le corps humain s’organise selon sept niveaux successifs : atome, molécule, cellule, tissu, organe, système et organisme.

Compléments

• Les principaux éléments chimiques du vivant sont l’oxygène, le carbone, l’hydrogène et l’azote, qui représentent 96 % du poids total ; les macroéléments représentent moins de 4 % et les oligoéléments moins de 0,1 %.

💡 Astuce mémo

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

📖 2. Eau et équilibre hydrique

🔑 Notions clés & Définitions

• Eau : Molécule formée de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène, qui agit comme solvant des substances dissoutes.

📝 Points essentiels

• L’eau représente environ 60 % du poids total de l’organisme humain, soit 36 L chez une personne de 60 kg ; elle hydrate les cellules, distribue les nutriments, élimine les déchets, initie la digestion et participe à l’équilibre thermique.

• L’eau corporelle se répartit en deux tiers dans le compartiment intracellulaire, soit 24 L, et un tiers dans le compartiment extracellulaire, soit 12 L, dont 9,6 L de liquide interstitiel et de lymphe et 2,4 à 3 L de plasma.

• Les principales entrées et sorties hydriques sont:

  • boissons : 1,2 L
  • aliments : 1 L
  • eau métabolique : 0,3 L
  • urines : 1,5 L
  • selles : 0,1 L
  • sueur : 0,5 L
  • respiration : 0,4 L

💡 Astuce mémo

Déficit hydrique → soif, ADH et aldostérone → restauration des volumes

📖 3. Dioxygène et dioxyde de carbone

📝 Points essentiels

• Le dioxygène représente 21 % des gaz de l’air ambiant, tandis que l’azote en représente 78 %.

• Les cellules consomment du dioxygène et produisent du dioxyde de carbone au cours de la respiration cellulaire.

• L’oxygène est extrait de l’air par la ventilation pulmonaire et les échanges gazeux s’effectuent au niveau des alvéoles pulmonaires.

• L’oxygène est transporté jusqu’aux cellules par l’hémoglobine des hématies à 98 % et sous forme dissoute dans le sang à 2 %.

💡 Astuce mémo

O₂ consommé par la cellule, CO₂ produit par la respiration cellulaire

📖 4. Minéraux et micronutriments

🔑 Notions clés & Définitions

• Vitamines : Biomolécules indispensables, peu ou pas synthétisées par l’organisme ; elles sont hydrosolubles ou liposolubles et certaines sont des précurseurs de coenzymes.

★ À maîtriser

📌 Le sodium Na⁺ est le principal cation extracellulaire avec une natrémie plasmatique de 135 à 145 mmol/L, tandis que le potassium K⁺ est le principal cation intracellulaire avec une kaliémie de 3,5 à 4,5 mmol/L.

📌 Les mouvements de l’eau suivent les mouvements du sodium, ce qui donne au sodium un rôle majeur dans la régulation du bilan hydrique.

• Le calcium participe à la constitution de l’os, à la coagulation sanguine, à la contraction musculaire et à la conduction du signal nerveux dans la synapse.

Compléments

• Le phosphore constitue les phospholipides, les phosphoprotéines, l’ADN et l’ATP, participe à la constitution de l’os et des dents et agit comme tampon du sang.

💡 Astuce mémo

Na⁺ domine le compartiment extracellulaire, K⁺ domine le compartiment intracellulaire

📖 5. Glucides et lipides

🔑 Notions clés & Définitions

• Glucides : Hydrates de carbone constitués d’oses et de polymères d’oses, très hydrophiles et principalement fournisseurs d’énergie pour les cellules.
• Lipides : Molécules formées d’acides gras et d’alcools, peu ou pas solubles dans l’eau et transportées dans le sang sous forme de lipoprotéines.

📝 Points essentiels

• Le glucose est le sucre du sang, présent à 5 à 6 mM, et constitue une source énergétique cellulaire particulièrement importante pour le cerveau et les globules rouges.

• Les principaux glucides cités sont:

  • saccharose : glucose + fructose
  • lactose : glucose + galactose
  • glycogène : réserve de glucose dans le foie et les muscles

• Les lipides ont un rôle structural dans les membranes biologiques et un rôle énergétique lorsqu’ils sont stockés dans le tissu adipeux puis dégradés.

💡 Astuce mémo

Glucides surtout énergétiques, lipides énergétiques et structuraux

📖 6. Protéines et acides nucléiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Acide aminé : Molécule organique associant une fonction acide, une fonction amine et un groupement variable R ; vingt acides aminés différents composent les protéines.
• Acides nucléiques : Polymères de nucléotides qui existent sous deux formes : l’ADN, acide désoxyribonucléique, et l’ARN, acide ribonucléique.

📝 Points essentiels

• Les acides aminés indispensables ne peuvent pas être synthétisés par l’organisme et doivent être apportés par l’alimentation, tandis que les acides aminés non indispensables peuvent être synthétisés par l’organisme.

• Les protéines peuvent avoir des fonctions structurales, contractiles, de transport, immunitaires, enzymatiques, hormonales, de neurotransmission, de transduction du signal et de régulation de l’expression des gènes.

• L’ADN est une molécule bicaténaire en double hélice dont les deux brins antiparallèles sont complémentaires grâce à l’appariement des bases A avec T et C avec G.

📌 Le génome est l’ensemble de l’ADN d’une cellule, le chromosome est une grande molécule d’ADN associée à des protéines, et le gène est un segment d’ADN contenant l’information nécessaire à la synthèse d’un produit biologique fonctionnel.

💡 Astuce mémo

Acide aminé → peptide → protéine ; nucléotide → ADN ou ARN

📊 Tableaux de synthèse

Répartition des principales molécules biologiques