Cours 1 transport gaz part 2 Flashcards
importance stabilité pH
structure des prot : denaturation avec variation
reaction enzymatique :
- pH optimal différent selon le système enzymatique considéré
- Nécessité de régulation du pH au niveau du site où s’exerce chaque activité enzymatique
- Nécessité de stabilité du pH intracellulaire et extracellulaire
fonctionnement des cellules : •Notamment des neurones et des cardiomyocytes
o Troubles de l’excitabilité cellulaire avec les variations de pH
- Modification du fonctionnement de canaux membranaires
- Par modification dp flux de K+
pH DU SANG
valeur physiologique
• Sang artériel à 37°C :
PH = 7,40 ± 0,02 [H+]plasma = 10^-7 4 = 40.10"9 moles/ litre : [H+)plasma = 40 nmoles/litre
• Sang veineux à 37°C :
Légèrement plus acide que le sang artériel
pH = 7,36 ± 0,02
pH du sang trouble
• Baisse du pH sanguin artériel : acidose
0 Troubles prédominants car les entrées d’acide sont prédominantes
• Augmentation du pH sanguin artériel: alcalose
pH du sang
limite compatible avec la vie
• Variations très faibles :
6,9 [H+] > 19 nmoles/ L
0 Intervalle d’environ 1 unité pH, environ 100 nmoles/ L de protons libres
0 Nécessité de système.s de régulation très efficaces
Systèmes de régulation assurant la stabilité :
3 lignes de défense
• Mécanisme immédiat: tampons du sang
• Mécanisme (très) rapide : ventilation par les poumons
0 Quelques minutes
• Mécanisme différé, lent : reins
0 Quelques jours
pH INTRACELLULAIRE
■ En viron 7,0
o Plus acide que le pH ext race llul aire 0
- M étabol isme cellulaire aboutissant à la product ion de protons
■ Régulation très fine du pH intracellulaire
Mise en jeu de multiples mécanismes
pH intracell
■ Augmentation du pH intracellulaire : perte de charge acide
o Ex : pompe à protons, mise en jeu au niveau rénal
o Ex. :echangeur sodium - proton
■ Diminution du pH intracellulaire : équivalent à une charge acide
o Ex . : échangeur chlore - bicarbonate
APPORTS EXOGENE
acide
• Qltpntitativement faible
o Origine des acides : principalement endogène
o Ingest ion de quelques aliments acides
APPORTS EXOGENE
alcalins
• Sources :
o Végétaux
- Sels formés d’un cat ion m inéra l + anion métabolisab le
- Métabolisme de l’anion consom .tnt un W
o Eaux gazeuses riches en bicarbonates (eaux pétillantes)
Balance finale très dépendante du régime
- Régime occidental riche en protéines animales : excès d’acides
- regime vege : exces alcalins
production endogene d’acide fixe
acide fixe =
deux types :
Acides forts non volatils
• Deux types : minéraux ou organiques
Acides fixes minéraux
• Proviennent du catabolisme protéique et lipidique
o Phosphoprotéines / phospholipides -> acide phosphorique
o Acides aminés soufrés -> acide sulfurique
o Nucleoprotéines
• Couples acides/ bases impliqués
- H2PO-4 H+ + HPO4 2- (anion phosphate)
H2S04 2 H+ + SO4 2- (anion sulfate)
Acide urique H+ + urate
o Elimination rénale des acides fixes minéraux car la base conjuguée n’est pas catabolisable
Acides fixes
organiques
• Produits interméd iaires du métabolisme
o Acides gras
o Cétogenèse hépatique (métabolisme aérob ie)
o Acid e lactique (métabolisme anaérobie)
• Acides forts dont la base conjuguée est tatabolisable
o Ils donnent des acidoses transitoires s’auf en cas de pathologie
o Ex, : acide lactique / lactate
- Cycle de Cori : production de lactate par le muscle en effort anaérobie, induisant une acidose transitoire, a ec- retransformation en glucose dans le foie
Bilan quantitatif acide fixe
acide fixe et organique : 60 a 80 mmoles H+ / 24h
envrion 1mmol/kg
PRODUCTION ENDOGÈNE D’ACIDE VOLATIL:
propriete
• C0 2 à l’origine d’un acide faible : l’acide carbonique
C0 2 + H20 H2C0 3 HCO3- + H+ anhydrase carbonique
réaction spontanée lente catalysee par l’anhydrase carbonique
PRODUCTION ENDOGÈNE D’ACIDE VOLATIL:
origine
elimination
bilan quantitatif
• Produit par la respiration cellulaire
o Métabolisme cellulaire aérobie produisant
ATP + C0 2 + H20
elimination par les poumons
bilan : source principale de protons
12000 moles / jour
solution tampon compo
■ Acide faible AH et son anion A-
o Ex : acide acétique CH3COOH et son anion CH 3COO-
- Réaction réversible et en équilibre en solution aqueuse (aq)
CH3COOHaq CH3COO-aq + H+aq
- Lorsqu’un composé de ce type est présent dans une solution, les deux espèces moléculaires AH et A- sont donc présentes
■ Base faible B et son cation BH+
Effet tampon : exemple de l’ajout d’un acide fort à une solution tampon d’acide acétique
■ L’ ajout d’ acide consomme une partie de celui-ci dans la réaction :
CH3COO-aq + H+aq !:; CH3COOHaq
o Les ions H3O+, ou ( Waq) lib érés par l’acide fort sont capt és par la base de la solution tampon pour former son acide conjugué, d’où une faible diminution du pH.
■ Conséquence : « effet tampon » = le varie beaucoup moinsO grâce à la présence des
deux espèces moléculaires constituant le système tampon
o La proportion des espèces CH3COO- et CH3COOH est modifiée lors de l’effet tampon
Pouvoir tampon
= Nombre de moles d’acide ou de base forte à ajouter à 1 L de solution tampon pour faire varier le pH d’une unité
o En mol .L-1
_ Dépend de :
o l’écart entre le pKA du tampon et le pH du milieu : le tampon est meilleur pour un écart faibleOOO
- Illustré par la courbe de titrage ci-contre
o la masse de tampon disp onible 0
PRINCIPAUX TAMPONS DE L’ORGANISME
intracell
extracell
intra :
• Phosphates : comp lexes phosphatés intrace ll ulaire ,et ions phosphates HPO 4•2
- Protéines
- Hémoglobine dans les globules rouges
extracell
• Bicarbonates
• Protéines plasmatiques
tampon phosphate
plsrs systeme tampons
tampon fermés de l'organisme 2 pka succesif 2,12 et 7 H3PO4 acide phospho H2PO4- : ion dihydrogenophosphate HPO3- : ion hydrogénophosphate
tampon phosphate reserve
importante reserve osseuse
.0ans la matrice de l’os: phosphate et bicarb onate de calcium
• Non mobilisée normalement mais mobilisable
0 Ex. : femmes en période de pré et de péri -ménopau se
- Corrélation avec une alimentation plus acide, des concentrations plus élevées de marqueurs de résorption osseuse et une densité osseuse plus basse
TAMPONS FERMÉS DE L’ORG ANISME
PROTÉINES
• Se comportent comme des acides”,ou des bases selon le pH du milieu
• pH du milieu supérieur au pH isoélectrique des protéines
o 5 à 6,8
• Conséquences :
o Les Proteine se comportent comme des acides faibles
Elles ont une charge globale négative
Pouvoir tampon proteine maximal
•sur une large étendue de pH
• Effet tampon quasiment linéaire sur une étenduê importante du pH
o Présence de multiples protéines différentes = multiples systèmes tampons de pKA différents
