Fiches IFSI 2.1 - Les Molécules du Vivant PDF

FICHE IFSI 2.1 - Les Molécules du Vivant B RICHARD Généralités L’atome est le constituant élémentaire de la matière. Il est constitué d’un noyau (neutrons + protons) et d’électrons, l’ensemble étant électriquement neutre. Les atomes peuvent gagner ou perdre des él...

FICHE IFSI 2.1 - Les Molécules du Vivant B RICHARD Généralités L’atome est le constituant élémentaire de la matière. Il est constitué d’un noyau (neutrons + protons) et d’électrons, l’ensemble étant électriquement neutre. Les atomes peuvent gagner ou perdre des électrons et se transformer en ions. Les atomes s’associent pour former des molécules. Les molécules du vivant sont constituées à : - 96,3% des atomes O, C, H et N - 3,7% de macroéléments Ca, P, K, S, Na, Cl et Mg - 0,01% d’oligoéléments Fe, Zn, Si, Zn, F, Co, Cu... On distingue les molécules organiques (squelette carboné), des molécules inorganiques (minérales). MOLECULES INORGANIQUES L’eau (H2O) - molécule majoritaire du corps humain (70% du poids des cellules). - représente entre 50 et 80% du poids corporel selon l’âge et le sexe, avec les 2/3 dans le liquide intracellulaire, ¼ dans le liquide interstitiel et 1/12 dans le plasma. - molécule polaire solvant des molécules dîtes hydrophiles. - participe au transport, à la thermorégulation (sudation) et aux réactions d’hydrolyse et de condensation. - n’est pas stockée, nécessite un apport constant (boissons, aliments). - pertes = urines (diurèse = 500 mL minimum par jour), sudation, respiration. Le dioxygène (O2) - constitue 21% de l’air atmosphérique. - passe dans le sang au niveau des alvéoles pulmonaires, et est transporté à l’ensemble des cellules via principalement l’hémoglobine des hématies grâce au Fer. - indispensable aux cellules pour les réactions de production d’énergie (respiration cellulaire). Hypoxie = insuffisance de l’apport d’oxygène au niveau des cellules Hypoxémie = diminution de la quantité d’oxygène dans le sang Ischémie = diminution de l’apport sanguin L’azote (N) - constitue 78% de l’air atmosphérique - NH3 (ammoniac) = déchet de dégradation (AA, ADN), se combien au CO2 pour former l’urée - NO = neuromédiateur - seule source d’azote = protéines de l’alimentation + Présent dans de nombreuses molécules organiques Molécules inorganiques contenant du carbone (C) CO2 = déchet principal du métabolisme CO = gaz toxique qui empêche la fixation de l’O2 à l’hémoglobine HCO3- = régulateur du pH sanguin (réserve alcaline du sang) Le phosphore (P) - forme les ions phosphate (PO43-) = composition des os, régulation du pH intracellulaire + Présent dans de nombreuses molécules organiques 1 Le sodium (Na+) - principal cation extracellulaire - la natrémie reflète le niveau d’hydratation intracellulaire (norme = 135 – 145 mmol/L) - la natrémie est régulée par l’absorption de l’eau (soif et régulation rénale) - régulation de la pression osmotique - potentiel d’action, contraction musculaire Le potassium (K+) - principal cation intracellulaire - kaliémie = 3,6 – 5 mmol/L - potentiel d’action, contraction musculaire Le chlore (Cl-) - principal anion extracellulaire Le calcium (Ca2+) - calcémie = 2,2 – 2,6 mmol/L - communication nerveuse, contraction musculaire - composition des os - coagulation sanguine Le magnésium (Mg2+) - Relaxation musculaire - Cofacteur enzymatique Le soufre (S) - Sous forme SO42- + Présent dans certaines molécules organiques (AA, vitamines B1 & B8) Ionogramme sanguin = dosage plasmatique des ions (électrolytes). Simple (Na+, K+, Cl-) ; complet (simple + HCO3-, protéines) ; étendu (complet + Ca2+, PO43-) Oligoéléments - Indispensables en petites quantités, toxiques en excès 2 MOLECULES ORGANIQUES Les glucides - constitués de C, H et O - très solubles dans l’eau (hydrophiles) - monosaccharides : glucose (principale source d’énergie), galactose, fructose - disaccharides : saccharose, lactose, maltose - polysaccharides : glycogène (polymère de glucose dans le foie et les muscles), amidon (végétal) - sont la principale source d’énergie cérébrale Les protéines - chaînes d’acides aminés liés par des liaisons peptidiques - 20 AA différents dont 9 sont essentiels - les AA varient selon leur chaîne latérale (radical R) - constitués de C, H, O, N (et S) - exercent des fonctions sophistiquées très variées - certaines protéines sont des enzymes = biocatalyseurs transformant un substrat spécifique en un produit - bilans enzymatiques (cardiaque, hépatique...) - leur séquence en AA et leur longueur dépend de l’information génétique Les lipides - non solubles dans l’eau (hydrophobes) - dans le sang ils sont transportés par des lipoprotéines - stockés dans le tissu adipeux (triglycérides) comme source d’énergie - forment les membranes des cellules (phospholipides) - le cholestérol sert de précurseur aux hormones stéroïdes - composants de base = acides gras (tailles variables, saturés ou insaturés) - Bilan lipidique : triglycéridémie, cholestérolémie Les acides nucléiques - ADN et ARN - composants de base = nucléotides - ADN = dans le noyau (et une partie dans la mitochondrie) = contient le patrimoine génétique individuel - l’information est codée par 4 nucléotides : A, T, G, C (ADN), et A, U, G, C (ARN) - chez l’Homme l’ADN est divisé en 23 paires de chromosomes (46 au total) - L’ADN est sous forme d’une double hélice Les vitamines - indispensables, doivent être absorbées à faible dose - liposolubles (hydrophobes) : A, D, E, K - hydrosolubles : B (B1, B2, B3, B5, B6, B9, B12), C 3