Molécules constitutives du vivant
Sources
Biologie fondamentale, coordonné par Bruno Delon et Anne Lainé, 2020, Vuibert
Cours IFSI
L’intégrale diplôme IFSI en 6 semestres, coordonné par Pascal Hallouët, 2019, Elsevier Masson
Tout le semestre 1, sous la direction de Kamel Abbadi, 2017, Sup’Foucher
Toute l’année 1 du DEI, coordonné par Pascal Hallouët, 2016, Elsevier Masson
Mis à jour le 16/09/2021
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)
Le dioxygène est composé de 2 atomes d’oxygène : O2. C’est un composant de l’air atmosphérique à 21%, indispensable aux cellules de l’organisme dans la respiration cellulaire pour produire de l’énergie sous forme d’adénosine tri-phosphate (ATP).
L’oxygène a une fonction indispensable dans la respiration.
L’O2 est transporté jusqu’aux cellules dans le sang sous forme dissoute et sous forme liée à l’hémoglobine. Il a également un rôle prépondérant lors des réactions d’oxydoréduction, régissant le métabolisme cellulaire.
H2O2, eau oxygénée ou peroxyde d’hydrogène
- Agent oxydant présent dans les peroxysomes
- Permet des réactions d’oxydation intracellulaire
- Activité antimicrobienne
IV. Carbone (C)
Le carbone est le squelette des molécules organiques (glucides, lipides, protides).
CO2, 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.
N2, diazote
- Composant de l’air atmosphérique à 78%
NH3, 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
NO3, 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).
PO43-, 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 (SO42-)
- Constituant de certains acides aminés, certaines vitamines
- Rôle dans l’organisation des protéines
- Excrété dans l’urine
Pour résumer (carte mentale)
