Fiches de cours pour les étudiants infirmiers
Fiches de cours pour les étudiants infirmiers
Anatomie et physiologie normales pathologiques, A. Waugh, A. Grant 2025, Elsevier Masson
Compendium of Chemical Terminology (gold book)
Manuel d’anatomie et de physiologie humaines, Tortora Derrickson, 2022, De Boeck Supérieur
Mis à jour le 10/08/2026
La matière qui constitue l’organisme vivant est composée d’éléments chimiques, organisés sous forme d’atomes, d’ions et de molécules. Leurs interactions sont à la base de la structure et du fonctionnement des cellules.
Un élément chimique correspond à un ensemble d’atomes possédant le même nombre de protons.
Chaque élément est représenté par un symbole chimique : carbone (C), hydrogène (H), oxygène (O), azote (N), sodium (Na), potassium (K), calcium (Ca), chlore (Cl)…
Dans l’organisme, certains éléments sont particulièrement importants :
L’atome est la plus petite unité d’un élément chimique qui en conserve les propriétés.
Il est constitué :
La quasi-totalité de la masse de l’atome est concentrée dans son noyau.
Un atome est électriquement neutre lorsqu’il possède autant de protons que d’électrons : les charges positives et négatives s’équilibrent.
Chaque élément chimique est caractérisé par son nombre de protons.
Le numéro atomique Z correspond au nombre de protons présents dans le noyau.
Il définit l’élément chimique.
Par exemple, tous les atomes de carbone possèdent 6 protons : leur numéro atomique est donc Z = 6.
Le nombre de masse A correspond au nombre total de protons et de neutrons présents dans le noyau.
A = nombre de protons + nombre de neutrons
Donc : Nombre de neutrons = A – Z
Les isotopes sont des atomes d’un même élément qui possèdent :
Ils appartiennent donc au même élément chimique mais possèdent une masse différente.
Certains isotopes radioactifs sont utilisés en médecine, notamment pour le diagnostic, l’imagerie ou certains traitements.
Les électrons occupent différents niveaux d’énergie, souvent représentés de manière simplifiée sous forme de couches autour du noyau.
Les électrons situés sur la couche la plus externe sont appelés électrons de valence. Ce sont principalement eux qui interviennent dans les réactions et les liaisons chimiques.
Les atomes tendent vers une organisation électronique stable. Selon leur structure, ils peuvent :
Ces phénomènes permettent notamment la formation des ions et des liaisons chimiques.
Un ion est un atome ou un groupement d’atomes ayant gagné ou perdu un ou plusieurs électrons. Il porte donc une charge électrique.
Un cation est chargé positivement (+).
Il se forme lorsqu’un atome perd un ou plusieurs électrons.
Exemples : Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺.
Un anion est chargé négativement (–).
Il se forme lorsqu’un atome ou un groupement d’atomes gagne un ou plusieurs électrons.
Exemples : Cl⁻, HCO₃⁻.
Dans les liquides biologiques, les ions sont souvent appelés électrolytes. Ils jouent notamment un rôle dans :
Dans une solution, l’ensemble des charges positives et négatives tend à s’équilibrer : c’est le principe d’électroneutralité.
Une molécule est un assemblage d’au moins deux atomes unis par des liaisons chimiques.
Elle peut être constituée :
Un composé chimique associe au moins deux éléments chimiques différents.
Les molécules biologiques sont principalement constituées de carbone (C), hydrogène (H), oxygène (O) et azote (N). Ces éléments entrent notamment dans la composition des glucides, lipides, protéines et acides nucléiques.
Une formule chimique indique les éléments présents dans une molécule et leur nombre.
Par exemple :
Le chiffre placé en indice indique donc le nombre d’atomes de l’élément qui le précède. En l’absence de chiffre, il n’y en a qu’un.
Une liaison chimique correspond à une interaction permettant d’unir des atomes entre eux ou de stabiliser certaines structures moléculaires.
La liaison covalente repose sur le partage d’un ou plusieurs électrons entre deux atomes.
C’est une liaison forte et stable, très fréquente dans les molécules biologiques.
Exemple : les liaisons entre l’oxygène et l’hydrogène au sein de la molécule H₂O.
La liaison ionique repose sur l’attraction électrostatique entre des ions de charges opposées, après transfert d’un ou plusieurs électrons.
Exemple : attraction entre Na⁺ et Cl⁻ dans le chlorure de sodium (NaCl).
Dans l’eau, de nombreux composés ioniques peuvent se dissocier en ions : NaCl donne ainsi des ions Na⁺ et Cl⁻ en solution.
La liaison hydrogène est une interaction faible par rapport aux liaisons covalentes.
Individuellement faible, elle devient importante lorsque de nombreuses liaisons hydrogène sont présentes.
Elle participe notamment :
Les atomes, ions et molécules constituent les bases chimiques du fonctionnement de l’organisme.
On peut schématiquement retrouver l’organisation suivante :
Atomes → molécules → structures cellulaires → cellules → tissus → organes → organisme
Ces notions permettent de comprendre de nombreux mécanismes :
La compréhension de ces bases facilite donc l’étude ultérieure de la biochimie, de la physiologie, de la pharmacologie et des déséquilibres biologiques.
