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MORPHOPHYSIO. 1 - Biochimie > Module 2. La chimie en phase aqueuse > Flashcards

Module 2. La chimie en phase aqueuse Flashcards

1
Q

Dans quel milieu se déroule les réactions métaboliques de l’organisme?

A

En milieu aqueux de pH 7.4 (neutre)
Cytoplasme + Matrice mitochondriale

SLIDE 3

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Q

Quelles sont les propriétés de l’eau?

A
  • Forme de V avec un angle H-O-H de 104,5°
  • Très polaire à cause de la différence d’éléctronégativité importante entre O (S -) et 2x H (S +)

SLIDE 9

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3
Q

Comment s’associent les molécules d’eau?

A

Via les liaisons hydrogène
Les interactions électrostatiques entre 2x H2O les orientent de sorte que la liaison O-H d’une molécule est dirigée vers le nuage d’électrons non liants de O de l’autre molécule d’eau –> peuvent former des réseaux de plusieurs molécules d’eau

SLIDE 10

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4
Q

Quelle est la propriété singulière de l’eau?

A

La mobilité de l’ion H est très élevée

SLIDE 11

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Q

Quelle est la raison de la mobilité élevée de l’eau?

A

Capacité des protons H de migrer d’une molécule d’eau à une autre en l’espace d’un déplacement rapide

SLIDE 11

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6
Q

À quels endroits est-il possible de retrouver des liaisons hydrogènes?

A
  • Eau + Alcool
  • Eau + Amine

SLIDE 12

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7
Q

Quel facteur détermine la complémentarité des bases azotées entre elles dans la structure de l’ADN / ARN?

A

Capacité à former des liaisons hydrogènes

SLIDE 12

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8
Q

Quelles sont les 4 liaisons moléculaires en ordre croissant de force?

A
  • Aucune liaison
  • Interaction de Van der Waals
  • Liaison hydrogène
  • Interaction ionique
  • Liaisons covalente

SLIDE 13

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9
Q

Quelle est la différence entre l’eau à l’état liquide et l’eau à l’état solide (glace) au niveau des liaisons hydrogènes?

A
  • Eau liquide = réseau de molécules unies par des liaisons hydrogènes qui varie constamment (très mobiles)
  • Eau solide = réseau de molécules unies par des liaisons hydrogènes statiques en forme d’hexagone qui laisse beaucoup de vide

SLIDE 14

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10
Q

Que permet la structure physico-chimique de l’eau?

A

Facilite la dissolution de nombreuses substances importantes dans les systèmes biologiques (ex. sels minéraux, acides aminés, sucres)

–> solvant important pour les solutions hydrophiles

SLIDE 14

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11
Q

Quelle est la raison de la tension très élevée à la surface de l’eau lorsqu’elle est à l’état liquide?

A

Cohésion des molécules d’eau par les liaisons hydrogènes

SLIDE 15

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12
Q

Quelle est la conséquence de la différence au niveau des liaisons hydrogènes entre l’eau à l’état liquide et l’eau à l’état solide (glace) ?

A

L’eau est plus dense / compact sous forme liquide (prends moins de place) que sous forme solide (prends plus de place)

SLIDE 15

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13
Q

Quelles sont les 4 propriétés particulières de l’eau?

A
  • Tension de surface très élevée
  • Forme liquide plus dense que la forme solide
  • Favorise stabilisation de la température de la surface terrestre
  • La glace flotte sur l’eau (moins dense) et joue le rôle d’isolant qui protège les organismes d’une congélation fatale

SLIDE 15

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14
Q

Quel facteur détermine la solubilité d’un ion?

A

La propriété d’un solvant en question d’interagir plus fortement avec les particules d’un soluté que les forces interagissant entre les particules de ce soluté pour former un molécule

SLIDE 16

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15
Q

Pourquoi l’eau est un solvant important?

A

L’eau forme des liaisons avec les particules de solutés plus fortes (en fonction des pôles positifs et négatifs) que celles formées entre les particules de solutés entre elles dans la plupart des cas en biochimie

SLIDE 16

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16
Q

Que représente l’effet hydrophobe?

A

Tendance de l’eau à former une couche de molécules d’eau avec des liaisons hydrogènes partielles autour de molécules non polaires jusqu’à former un agrégation de molécules non polaires dans l’eau

SLIDE 17

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17
Q

Quelle est la définition des molécules amphiphiles?

A

Molécules biologiques avec une partie polaire (hydrophile) et non polaire (hydrophobe)

SLIDE 18

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18
Q

Quelles formations / structures prennent les molécules amphiphiles?

A
  • Micelles
  • Bicouches
  • Vésicules

SLIDE 18

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19
Q

Quelle est la raison causant les molécules amphiphiles à prendre des formations / structures particulières?

A

Tendance de l’eau à exclure la partie hydrophobe des amphiphiles qui ont, par conséquent, tendance à former des agrégats structurés dispersés dans l’eau (vésicules, bicouche ou micelle)

SLIDE 19

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20
Q

Quelle est la partie hydrophobe / lipophile des acides gras dans la bicouche formant les membranes cellulaires?

A

Chaine de carbones aliphatique et apolaire

SLIDE 18

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21
Q

Quelle est la partie hydrophile des acides gras dans la bicouche formant les membranes cellulaires?

A

Groupements d’acide carboxylique (COOH) polaire et ionisable

SLIDE 18

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22
Q

Quelle fonction importante jouent les molécules amphiphiles dans l’eau?

A

Maintien l’intégrité des compartiments, organites et structures des cellules eukaryotes et prokaryotes

SLIDE 20

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23
Q

Qu’est-ce qu’un acide selon la définition de BRONSTEDT?

A

Un acide est une espèce susceptible de libérer un proton H+ (déterminé par le rôle de H+ / H3O+)

DÉMONSTRATION : réaction d’autoprotolyse de l’eau
H2O + H2O = H3O+ (ion hydronium) + HO- (ion hydroxyde)

SLIDE 21

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24
Q

Qu’est-ce qu’une base selon la définition de BRONSTEDT?

A

Une base est une espèce susceptible de capter un proton H+ (déterminé par le rôle de H+ / H3O+)

SLIDE 22

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25
Q

Quel est le couple acide-base dans la réaction :
AH + H2O = A- + H3O+

A

Couple AH / A-

SLIDE 21

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26
Q

Quel est le couple acide-base dans la réaction :
B + H2O = BH+ + HO-

A

Couple BH+ / B

SLIDE 22

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27
Q

Quel est le couple acide-base dans la réaction :
BH+ + H2O = B + H3O+

A

Couple BH+ / B

SLIDE 22

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28
Q

Est-ce que H+ existe en solution aqueuse?

A

Non. H+ + H2O –> H3O+

SLIDE 23

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29
Q

Quelle est la définition du pH?

A

pH = - log [H3O+]
[H3O+] = 1 x 10 ^ -pH

SLIDE 23

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30
Q

Que représente un pH de solution acide?

A

petit pH = grande [H3O+] = beaucoup de protons H+ libérer en solution

SLIDE 23

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31
Q

Que représente un pH de solution basique?

A

grand pH = petite [H3O]+ = beaucoup de protons H+ capter par particules

SLIDE 23

32
Q

Quelle est la constante d’équilibre de l’autoprotolyse de l’eau, soit le produit ionique de l’eau valable pour toutes les solutions aqueuses?

A

Ke = [H3O+] x [OH-]

SLIDE 24

33
Q

Quelles sont les conséquences de la valeur de Ke?

A
  • Le pH de l’eau neutre à 25°C est de 7
  • Dans une solution acide, [H3O+] > [OH-] et pH < 7
  • Dans une solution basique, [H3O+] < [OH-] et pH > 7

Pour la réaction d’autoprotolyse de l’eau :
Ke = 1x10^-7 x 1x10^-7 = 1x10^-14
À 25°C, Ke = 1x10^-14 –> pKe = -log(Ke) = 14

SLIDE 25

34
Q

Quelle est la fonction principale du pH?

A

Métabolisme (absorption / excrétion) des nutriments et des xénobiotiques dans l’organisme par l’intestin et le foie

–> le gradient de pH présent d’un côté et de l’autre des parois cellulaires formé par des bicouches est une caractéristique nécessaire pour réguler le transport transmembranaire

SLIDE 26

35
Q

Est-ce que le pH est le même au sein de l’ensemble de l’organisme?

A

Non. Il varie d’un compartiment à l’autre.

–> pH par défaut à l’équilibre = 7,4

SLIDE 27

36
Q

Quelle est la définition de la constante d’acidité?

A

Ka = [A-] (acide) [H3O+] / [AH] (base)
pKa = - log Ka, soit Ka = 1 x 10 ^ -pKa
pH = pKa + log ([A-] / [AH])

SLIDE 28

37
Q

Que représente un pKa de solution acide?

A

[AH] > [A-]
pH < pKa

SLIDE 28

38
Q

Que représente un pKa de solution basique?

A

[AH] < [A-]

pH > pKa

SLIDE 28

39
Q

Que représente un pKa de solution neutre?

A

[AH] = [A-]
pH = pKa
IMPOSSIBLE

SLIDE 28

40
Q

Pourquoi les groupements fonctionnels sont-ils définis sur l’échelle pKa?

A

Ils servent à évaluer l’état ionique d’une molécule dans un milieu donné (ex. eau, estomac, duodénum, plasma, urine)

SLIDE 29

41
Q

Quelles sont les groupements fonctionnels qui ont une grande importance biochimique et physiologique?

A

Groupements fonctionnels de type acide faible OU base faible, car ils peuvent facilement passer à travers les membranes cellulaires

SLIDE 29

42
Q

Que se passe-t-il lorsqu’une molécule d’acide est placé dans une solution de même pH?

A

Il y a autant de forme protoné (acide AH) que de forme déprotoné (base A-) de la molécule –> état d’équilibre, ratio 1:1

SLIDE 30

43
Q

Que se passe-t-il lorsqu’une molécule d’acide conjugé d’une base est placé dans une solution de même pH?

A

Il y a autant de forme protoné (acide BH+) que de forme déprotoné (base B) de la molécule –> état d’équilibre, ratio 1:1

SLIDE 31

44
Q

Que se passe-t-il lorsqu’une molécule d’acide est placé dans une solution de pH inférieur (plus acide)?

A

Il y a plus de forme protoné (acide AH) que de forme déprotoné (base A-) de la molécule –> ratio 99:1

SLIDE 30

45
Q

Que se passe-t-il lorsqu’une molécule d’acide conjugé d’une base est placé dans une solution de pH inférieur (moins basique)?

A

Il y a plus de forme protoné (acide BH+) que de forme déprotoné (base B) de la molécule –> ratio 99:1

SLIDE 31

46
Q

Que se passe-t-il lorsqu’une molécule d’acide est placé dans une solution de pH supérieur (moins acide)?

A

Il y a moins de forme protoné (acide AH) que de forme déprotoné (base A-) de la molécule –> ratio 1:99

SLIDE 30

47
Q

Que se passe-t-il lorsqu’une molécule d’acide conjugé d’une base est placé dans une solution de pH supérieur (plus basique)?

A

Il y a moins de forme protoné (acide BH+) que de forme déprotoné (base B) de la molécule –> ratio 1:99

SLIDE 31

48
Q

Dans quel forme se trouve un acide organique placé dans une solution de pH inférieur (plus acide)?

A
  • Non chargé
  • Hydrophobe
  • Liposoluble

Présence de plus de forme acide (AH), moins de forme base conjugé (A-) = État favorable pour le transport transmembranaire

SLIDE 32

49
Q

Dans quel forme se trouve un acide organique placé dans une solution de pH supérieur (moins acide)?

A
  • Chargée
  • Hydrophile
  • Hydrosoluble

Présence de moins de forme acide (AH), plus de forme base conjugé (A-) = État défavorable pour le transport transmembranaire

SLIDE 32

50
Q

Dans quel forme se trouve une base placé dans une solution de pH inférieur (moins basique)?

A
  • Chargée
  • Hydrophile
  • Hydrosoluble

Présence de plus de forme acide conjugé (BH+), moins de forme base (B) = État défavorable pour le transport transmembranaire

SLIDE 33

51
Q

Dans quel forme se trouve une base placé dans une solution de pH supérieur (plus basique)?

A
  • Non chargée
  • Hydrophobe
  • Liposoluble

Présence de moins de forme acide conjugé (BH+), plus de forme base (B) = État favorable pour le transport transmembranaire

SLIDE 33

52
Q

Quel événement peut déplacer l’équilibre chimique d’une façon dynamique vers la forme neutre?

A

Absorption de nutriments et de xénobiotique

SLIDE 35

53
Q

Quels sont les 4 facteurs qui déterminent si une molécule peut passer à travers les membranes intestinales par elle-même?

A
  • Ionisation, non ionisé plus facilement absorbé
  • Polarité respectable
  • Liposolubilité
  • Taille de la molécule pas trop grosse

SLIDE 36

54
Q

Quelle est la définition d’une solution tampon?

A

Une solution dont le pH varie très peu
- soit par addition d’une solution d’acide fort ou de base forte
- soit par dilution de la solution

SLIDE 37

55
Q

Quelles sont les 3 solution tampons importantes au sein de l’organisme?

A
  • Sang
  • Salive
  • Liquide gastrique

SLIDE 37

56
Q

Comment sont fabriquées les solutions tampons?

A

Fabriquées en utilisant un mélange équimolaire d’un acide faible et de sa base conjugée

SLIDE 38

57
Q

Quel est le tampon le plus significatif?

A

Bicarbonate

SLIDE 39

58
Q

Comment est formé le bicarbonate?

A

À partir du CO2 gazeux :
CO2 + H2O = H2CO3 (acide carbonique) = H3O+ + HCO3- (bicarbonate)

SLIDE 39

59
Q

Quelle est la valeur normale du pH sanguin?

A

pH 7.4

SLIDE 39

60
Q

Quel est le pH de l’organisme dans conditions physiologiques normales?

A

pH entre 7.35 et 7.45
–> 7.4 pour la moyenne du sang artériel
–> 7.35 pour le liquide interstitiel

SLIDE 40

61
Q

Comment est mesurer le pH en pratique?

A

Prélèvement de sang artériel (gazométrie artérielle)

SLIDE 40

62
Q

Que représente un pH supérieur à 7.45 dans l’organisme?

A

Alcalose physiologique

SLIDE 41

63
Q

Que représente un pH inférieur à 7.35 dans l’organisme?

A

Acidose physiologique

SLIDE 41

64
Q

Comment les poumons régulent-ils le pH?

A

Régulation respiratoire :
CO2 + H2O = H2CO3 = HCO3- + H3O+

plus de respiration / plus [CO2] = baisse de pH
moins de respiration / moins [CO2] = hausse de pH

SLIDE 42

65
Q

Quelle est la capacité fonctionnelle des poumons pour réguler le pH?

A

2x celle des tampons chimiques

SLIDE 42

66
Q

Quel facteur cause une acidose au niveau de la régulation respiratoire?

A

Une obstruction ou une gêne entraîne une acidose par accumulation du CO2

SLIDE 42

67
Q

Quel facteur cause une alcalose au niveau de la régulation respiratoire?

A

Une accélération ou une hyperventilation entraîne une alcalose par fuite excessive de CO2

SLIDE 42

68
Q

Quelle est la physiopathologie de la maladie de l’acidose tubulaire rénale chez le chat?

A
  • Trouble du métabolisme acido-basique causé par un défaut de réabsorption / sécrétion des ions H3O+ dans tubules rénaux
  • Accumulation d’acides dans l’organisme et une diminution du bicarbonate sanguin
  • Protéines impliquées = pompes à protons + échangeurs d’ions

SLIDE 43

69
Q

Quels sont les signes cliniques de la maladie de l’acidose tubulaire rénale chez le chat?

A
  • Anorexie
  • Perte de poids
  • Polyurie
  • Polydipsie
  • Faiblesse musculaire
  • Léthargie
  • Troubles de croissance chez les jeunes

SLIDE 43

70
Q

Quel est le diagnostic de la maladie de l’acidose tubulaire rénale chez le chat?

A
  • Analyse des gaz sanguins (acidose métabolique hypochlorémique)
  • Urine alcaline malgré l’acidose
  • Électrolytes sériques (hypokaliémie)

SLIDE 43

71
Q

Quels sont les traitements de la maladie de l’acidose tubulaire rénale chez le chat?

A
  • Supplémentation en bicarbonates de sodium
  • Parfois supplémentation en potassium
  • Correction des complications (ostéomalacie, néphropathie)

SLIDE 43

72
Q

Quelle est la physiopathologie de la maladie de l’alcalose respiratoire chez le chien?

A
  • Augmentation du pH sanguin due à une diminution excessive du CO2
  • Causée par une hyperventilation entrainant une élimination trop rapide du CO2

SLIDE 44

73
Q

Quels sont les signes cliniques de la maladie de l’alcalose respiratoire chez le chien?

A
  • Tachypnée
  • Tremblements
  • Faiblesse musculaire
  • Léthargie
  • Confusion mentale
  • Convulsions dans le cas sévère

SLIDE 44

74
Q

Quel est le diagnostic de la maladie de l’alcalose respiratoire chez le chien?

A
  • Analyse des gaz sanguins (alcalose respiratoire)
  • Dosage des électrolytes sériques (hypokaliémie)

SLIDE 44

75
Q

Quels sont les traitements de la maladie de l’alcalose respiratoire chez le chien?

A
  • Traiter la cause sous jacente
  • Supplémentation en CO2 dans cas sévère
  • Correction de l’hypokaliémie

SLIDE 44

MORPHOPHYSIO. 1 - Biochimie (5 decks)

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