Physiologie thermique Flashcards
Importance de la température
- Température & Enzymes
Principes : Action enzymatique optimisée pour une fenêtre optimale de conditions - La température représente l’un des facteurs les + importants car elle influence :
o le taux métabolique = influence le taux d’acquisition de nourriture
o les rx métaboliques des tissus & leurs processus physiologiques - Niche thermique
Définition: Caractéristiques thermiques (= température moyenne & degré de stabilité) d’un écosystème occupé par un org ou une population - Exemple de différentes niches thermiques dans une zone tempérée :
*chaque animal possède une stratégie thermique = combinaison de réponses biochm, physiologiques et comportementales assurant que sa température corporelle se maintienne dans une fenêtre optimale pour permettre le bon fxnement de ses tissus
Flux de chaleur
Balance thermique
Définition:
-ΔHtotal = ΔHmétabolisme + ΔHconduction + ΔHconvection + ΔHradiation + ΔHévaporation + ΔHréserve
-ΔHtotal = 0 = température corporelle inchangée
Conduction: Transfert de chaleur d’une partie d’un objet vers une autre partie (ou 2 objets en contact)
Convection: Transfert de chaleur entre un objet et un fluide externe en mouv
Radiation: Transfert de chaleur à partir d’un objet (tout objets constitué d’atomes et dégagent chaleur par radiation)
Évaporation: Transfert de chaleur à partir d’un objet dont les surfaces humides se vaporisent (perte de chaleur)
*la température corporelle d’un individu est la résultante de son métabolisme et des transferts de chaleur (direction & quantité) générés par ces 4 voies d’échanges thermiques
Réserve de chaleur (définition et principes)
Définition et principes:
La mise en réserve de chaleur conduit à augmenter la température de la masse corporelle qui sert de réserve
-plus la masse est grande, moins la température de cette masse augmentera
-les gros animaux (faible rapport surface/masse corporelle) tendent à se réchauffer plus lentement que les petits animaux (fort rapport surface/masse corporelle)
*La qté de chaleur d’un individu échangée avec son environnement est proportionnel à sa surface corporelle
Réserve de chaleur (Vitesse de transfert thermique)
Vitesse de transfert thermique (kcal / heure):
Surface corporelle par gramme de tissu
-Vitesse de transfert diminue qd la masse augmente (le rapport surface/masse diminue)
Gradient de température entre l’animal et son environnement
-Vitesse de transfert diminue qd le gradient diminue
Conductance thermique dépendant de la nature de la surface corporelle
-Vitesse de transfert diminue qd la conductance thermique diminue
Différencier Poïkilothermes et Homéothermes
Classification selon la variabilité de la température corporelle
Poïkilothermes: Animaux dont la température corporelle tend à fluctuer avec la température de leur environnement (eau ou air)
-la température corporelle suit + ou - la température ambiante
Homéothermes: Animaux dont la température corporelle tend à rester stable quel que soit la température de leur environnement (eau ou air)
-la température corporelle est maintenue ds une fenêtre optimale, indépendamment de la température ambiante
* dépend des propriétés de l’animal et de la nature de son environnement
Différencier Ectothermes et Endothermes
Classification selon la source de chaleur corporelle
Ectothermes: Animaux produisant peu de chaleur métabolique et possédant une forte conductance thermique (= mal isolés)
-la température corporelle est déterminée par la température ambiante
Endothermes: Animaux produisant beaucoup de chaleur métabolique et possédant une faible conductance thermique (= bien isolés)
- la température corporelle maintenue ds une fenêtre optimale est déterminée par la production de chaleur produite par l’organisme lui-même
*Importantes différences de coûts métaboliques selon la stratégie thermique
Continuum des stratégies thermiques
Continuum des stratégies thermiques
Animaux parfois décrits selon une combinaison des 2 classifications
- Polar fish = ectotherme homéotherme car vivant constamment ds une eau très froide
- Monotrèmes = endotherme poïkilotherme car température + faible et + variable que celle des autres mammifères
Définir Hétérothermie régionale et Hétérothermie temporelle
Hétérothermie régionale:
Température peut varier selon région du corps
Gros insectes: muscles du vols prod bcp de chaleur donc température thorax relativement stable et température abdomen varie
Hétérothermie temporelle:
ex: oiseaux perdent bcp + de chaleur pendant la nuit
Zone de thermoneutralité (définition)
Définition: Fenêtre de température du milieu extérieur pour
lequel un org endotherme homéotherme est capable de maintenir constant son taux métabolique de repos (= BMR)
-Taux métabolique de l’organisme augmenté si :
Text < LCT (température minimale critique)
Text > UCT (température maximale critique)
*Qd sort de thermoneutralité, besoin d’utiliser + d’É pour augmenter et diminuer température corporelle
Métabolisme (caractéristiques)
Caractéristiques:
Taux métabolique & Température corporelle:
- relation exponentielle avec la température corporelle
- courbe différente selon la température extérieure
Acclimatation du métabolisme:
- après qq semaines, le taux métabolique d’un org s’acclimate à sa température corporelle, qui est dépendante de la température ambiante
- métabolisme supérieur chez un organisme exposé à une température ambiante inférieure à son conspécifique
*Le métabolisme des poïkilothermes s’ajuste en fx des variations de
température de son milieu
Conséquences majeures: biochm, physiologiques, comportementales, écologiques
Métabolisme (Conséquences écophysiologiques)
Conséquences écophysiologiques:
Mécanismes d’acclimatation
- nb/densité de mitochondries
- taux d’activité des cytochrome oxydases
Température corporelle & Performance
- asymétrie de la courbe de performance d’un org selon sa température corporelle
- les performances optimales d’un org sont corrélées avec sa température corporelle, dépendant de son milieu de vie et de son comportement
* Évolution des individus poïkilothermes en fx des variations de température de leur milieu
Fluidité des membranes plasmiques
Caractéristiques:
-Fluidité membranaire augmente ac température
-Cellules d’un org modif la composition de leur membrane plasmique selon la température
Mécanismes impliqués:
1.Longueur des chaînes d’acides gras: courtes chaînes + mobiles = + fluide
2.Saturation: non-saturation = - de liens entre 2 chaînes = + fluide
3.Classes des phospholipides: différence de forme de la section polaire des phospholipides (PC = chaud, devient PE = froid)
4.Teneur en cholestérol: cholestérol empêche la membrane de figer au froid
Structure des protéines et activités enzymatiques
Principes:
-chgt structural de la protéine (enzyme) altère son affinité ac substrat
-conséquences directes sur les activités enzymatiques des cellules de l’org
Conséquences évolutives:
-Enzymes homologues (=structure différente d’une protéine donnée) chez des org vivant ds des milieux aux températures contrastées
-Affinité enzymatique reste optimale chez un org et corrélée ac sa température corporelle dépendant du milieu de vie auquel il est adapté
-Problématique pour les sp spécialisées en cas de chgt brusque de milieu (ex: réchauffement climatique)
Vie en environnements froids (congélation des tissus - Principe de la résistance cellulaire en gel)
Congélation des tissus
Principe de la résistance cellulaire en gel:
-glace extracellulaire se forme en excluant les solutés du volume de solvant gelé
-augmente concentration soluté extracellulaire = augmente pression osmotique extracellulaire = sortie d’eau de la cellule par osmose
-diminue volume cellulaire = augmente concentration soluté intracellulaire , augmente pression osmotique intracellulaire
-diminue température de congélation cellulaire = augmente résistance cellulaire naturelle au gel
Vie en environnements froids (congélation des tissus - Mécanisme spécifique)
Mécanisme spécifique: protéines anti-congélation
-Attachement des protéines aux molécules d’eau immobilisées ds cristal de glace
-Empêche l’accroissement en surface de la glace de proche en proche
-Différentes protéines anti-congélation selon les taxons = convergence évolutive
