COURS IFSI

UE2.1 S1 - Biologie fondamentale

Les constituants de la matière vivante

Atome : C, H, O, N, P, S, Ca, Cl, I, Fe, Mg (ions ±e- ou molécules stables).

Molécules = organiques (CHON : P, L, G), inorganiques ou minérales (eau, ions, oligoéléments).

Constituants organiques

Carbone (C, Z=12) : 4e- de valence (4 liaisons covalentes), forme CO2. Entre dans la composition des glucides, lipides, protides et acides nucléiques. Carboxyhémoglobine (composé stable) => empoisonnement Hb (mortel).

Hydrogène (H, Z=1) : entre dans la composition des chaînes carbonées (donc de toutes les molécules organiques) et de l'eau.

Oxygène (O, Z=8) : 63% de masse du corps humain, présent partout, forme diatomique (O2), entre dans la composition des G, L, P, acides nucléiques, eau. Indispensable pour la respiration.

Azote (N, Z=7) : gaz diatomique N2 = 78% de l'atmosphère terrestre. Entre dans la composition des acides nucléiques et des protides. Utilisation : créer atmosphère inerte pour protéger des produits (aliments, vins, composés organiques), des objets, des contenants (citerne) de l'oxydation, corrosion, insectes, champignons.

Phosphore : composant des os et des dents, présent dans l'ATP, les acides nucléiques et les phospholipides. 4 formes en solution aqueuse selon acidité : ion phosphate (PO43-) très basique, H3Po4 (acide phosphorique, très acide). Utilisation : agriculture (engrais enrichissant en P fruits et légumes).

Souffre (S, Z=16) : entre dans la composition des acides aminées soufrés (donc des protéines). Sulfure d'hydrogène toxique, utilisation : engrais.

Constituants minéraux

I - Eau (H2O) : composé le plus simple des 2 éléments les plus réactifs de l'univers, cohésion, inertie thermique, moins dense à l'état solide, densité max à 4°C, facilité de déplacement, abondant (60-90% de la masse C/aire, 63% adulte), excellent solvant, milieu de dispersion, régulateur thermique (glandes sudoripares). Pathologies : dysplasie ectodermique (absence de glandes sudoripares). Eau oxygénée (H2O2) : désinfectant, naturellement sécrété par le corps humain, inhibe synthèse de pigments colorés, blanchissement des cheveux, antiseptique (traitement locale).

II – Éléments minéraux (sels minéraux et oligoéléments)

Calcium : composant des os et des dents, intervient dans de nombreux processus physiologiques (contraction musculaire, coagulation du sang).

Chlore (Cl, Z=17) : à l'état Cl2, toujours combiné à d'autres atomes, affinité extrême pour H (HCl), eau de Javel (hypochlorite de sodium), en solution aqueuse avec du sel (NaClO). Anion le plus important dans la neutralité électrique.

Magnésium : composant des os, rôle dans de nombreuses réactions chimiques (transmission neuro-musculaire).

Potassium : principal cation intracellulaire, important dans les potentiels transmembranaires et dans la contraction des cellules musculaires.

Sodium (Na, Z=11) : principal cation extra-cellulaire, important dans les potentiels transmembranaires. NaCl indispensable à la vie (influx nerveux : échanges Na+ intermembranaires). Natrémie : 136-145 mmol.L-1, état d'hydratation du milieu intracellulaire.

Oligoéléments = éléments minéraux purs nécessaires à la vie d'un organisme mais en quantité faible (excès+absence = létal). Critères : concentration peu variable ds les tissus d'un organisme, absence → anomalies structurelles et physiologiques proches, présence → prévention et correction de ces troubles.
Leur absorption, transport, stockage, mode d’action est conditionné par liaison avec protéine.
Fonctions : cofacteurs enzymatiques (lié à la protéine : modifie structure et conformation au rôle de catalyseur), hormones (structure moléculaire et conformation spatiale de l'hormone), système immunitaire, rôle structural (renforce solidité de tissus osseux et dentaires par ex), absorption intestinale (stockage d'OE en excès par entérocytes), excrétions (biliaire, urinaire, sudorale...), régulation du stockage (maladie de Wilson = accumulation Cu dans bile ; hémochromatose génétique = accumulation fer).

Fer : entre dans la composition de l'hémoglobine, des enzymes. Iode : intervient dans le fonctionnement de la thyroïde. Fluor : intervient dans la composition des dents. Zinc : nécessaire à la synthèse de l'hémoglobine. Cuivre : entre dans la composition des enzymes cellulaires.

Acide nitrique : fort, composé chimique liquide corrosif, agent oxydant puissant, ions nitrates (NO3-) en sol°. Nitrates : sels de l'acide nitrique, soluble ds l'eau. Nitrites : sels de l'acide nitreux, acide instable (méthémoglobinémie : empêche Hb de fixer O). Teneur ds l'eau potable réglementée.