UE 2.1 – Biologie fondamentale

Molécules constitutives du vivant

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I. Généralités

Les molécules constitutives du vivant sont les molécules retrouvées dans la masse corporelle, cette dernière est constituée à :

• 96% des 4 éléments chimiques suivants : le carbone (C), l’hydrogène (H), l’azote (N) et l’oxygène (O)
• 3% de macroéléments : calcium (Ca), phosphore (P), potassium (K), soufre (S), sodium (Na), chlore (Cl), magnésium (Mg)
• 1% d’oligoéléments

 

II. Eau (H₂O)

L’eau est composée de deux atomes d’hydrogène (2 H) et d’un atome d’oxygène (1 O) = H₂O. C’est une molécule bipolaire.

C’est la molécule la plus abondante dans le corps humain :

• 60% de la masse corporelle d’un adulte dont 40% de liquide intracellulaire et 20% de liquide extracellulaire

Elle permet de nombreuses réactions et le transport des éléments.

Rôles

• Solvant
• Lubrifiant
• Participe aux réactions d’hydrolyse
• Participe à la thermorégulation
• Transporteur de molécules
• Rôle physiologique
• Rôle d’amortisseur
• Hydratation des cellules

Apports = boissons, aliments, métabolisme

Pertes = urines, sudation, respiration

 

III. Oxygène (O)

IV. Carbone (C)

Le carbone est le squelette des molécules organiques (glucides, lipides, protides).

CO_2, dioxyde de carbone

• Produit lors de la respiration cellulaire
• Doit être éliminé au niveau des poumons
• Principal déchet du métabolisme

CO, monoxyde de carbone

• Gaz toxique responsable d’intoxication en se fixant sur l’hémoglobine et formant la carboxyhémoglobine
• Provient des activités industrielles ou domestiques

HCO₃^–, hydrogénocarbonate

• Rôle tampon dans la régulation du pH

 

V. Azote (N)

L’azote est un constituant des acides aminés et des bases azotées des acides nucléiques (acide désoxyribonucléique ou ADN et acide ribonucléique ou ARN). On le retrouve également dans les déchets métaboliques.

N_2, diazote

• Composant de l’air atmosphérique à 78%

NH_3, ammoniac

• Produit de la dégradation hépatique de certains acides aminés
• Se combine au CO₂, pour former de l’urée

NO, monoxyde d’azote

• Vasodilatateur
• Messager chimique

NO_3, nitrates

• Présents dans l’alimentation et transformés par l’organisme en nitrites (NO₂)
• Perturbent la fixation d’O₂ par l’hémoglobine

 

VI. Phosphore (P)

Le phosphore est l’un des constituants des os et de l’ATP (adénosine tri-phosphate).

PO₄^3-, phosphates

• Système tampon pour la régulation du pH
• Principaux anions du liquide intracellulaire
• Rôle dans la phosphorylation des protéines
• S’associent aux lipides pour former des phospholipides
• Composant de l’os
• Composant de l’adénosine tri-phosphate (ATP), molécule énergétique

 

VII. Autres éléments

Na⁺, sodium

• Apporté par l’alimentation
• Impliqué dans l’équilibre hydrique et électrolytique
• Transport de certaines molécules à travers la membrane
• Rôle dans la transmission de l’influx nerveux, la contraction musculaire et la régulation de la pression osmotique
• Ion le plus important dans le milieu extracellulaire

K⁺, potassium

• Participe à l’équilibre osmotique
• Rôle important dans la contraction des muscles : squelettiques et cardiaques
• Ion le plus important dans le milieu intracellulaire

Cl^–, chlore

• Impliqué dans l’équilibre acido-basique du sang
• Permet le maintien de la pression osmotique
• Participe à la régulation du bilan hydrique

Ca²⁺, calcium

• Stocké dans le tissu osseux principalement
• Intervient dans la composition des os et des dents
• Permet la communication nerveuse et la contraction musculaire
• Rôle dans la croissance et le développement des cellules, la coagulation sanguine, les réactions enzymatiques et messager intracellulaire

Mg²⁺, magnésium

• 65% se trouve dans les os
• Rôle dans certaines réactions enzymatiques et la contraction musculaire

S, soufre

• Présent dans l’organisme surtout sous forme de sulfates (SO₄^2-)
• Constituant de certains acides aminés, certaines vitamines
• Rôle dans l’organisation des protéines
• Excrété dans l’urine