transport passif Flashcards
comment se font les transports dans notre corps ?
par des mécanismes de transports
dans quelle échelle les transports de notre organisme vont de dérouler?
- échelle microcospique
- échelle macrocospique
quels transports vont être concernés par échelle macro ?
transports hémodynamiques sur plusieurs dizaines de centimètres =mouvements du sang dans le corps
quels transports vont être concernés par échelle micro ?
transport de molé qui vont êtres transportées sur leur sites d’action
Où s’effectue le transport moléculaires ?
au sein d’un compartiment, soit au cours d’un transfert mbaire
(mb pouvant servir de filtre)
comment les transports à l’échelle micro peuvent être ?
- passif
- actif
comment sont qualifiés les transports passifs ?
- sans consommation d’E
- écoulement logique (ex eau qui descend montagne)
- utilisent comme force motrice
- gradient de C°
- gradient de P°
-interaction des champs électrique
comment fonctionne gradient de C°?
du plus concentré vers le - concentré
comment fonctionne les gradients de pression?
des hautes p° vers les basses p°
autre force motrice autre que ≠ gradients ?
chanps électrique environnant
quelle est la définition d’un gradient ?
c’est une variation d’une grandeur dans l’espace
le gradient de C°= c° change quand on se déplace
les transports actif y-a-t-il une consommation d’E ?
oui c’est un transport avec consommation d’E.
le transfert d’E sera donc indispensable pour le transport
quel est le transport actif le + connu ?
la pompe Na⁺/K⁺ ATPase
E utilisée est l’ATP
quel est l’ex typique de transport à échelle micro ?
l’éq de distribution des ions de part et d’autre de la mb des hématies => électroneutralité dans chaque compartiment mais il y a ≠ répartitions des ions =>transport
- + de Na⁺ et Cl⁻ en extracellulaire
- + de K⁺ en intra “
comment vont être échangés les ions de la mb hématie
K⁺ Na⁺ Cl⁻ HCO3⁻
- Cl⁻ et HCO3⁻ (anions) =>transport passif
- K⁺ et Na⁺ (cations) => transport actif
que y aurait-il si tous les ions de la membrane pouvaient passer?
il y aurait une C° égale de chaque coté de la mb
or on va mesurer répartition inégale des charges électriques due à perméabilité de la mb
est ce si important les éq dynamique ?
oui, nécessaire à la vie
≠ de c° sont =mt importantes
combien ca-t-on distinguer de transport passif ?
4
* la diffusion
* la filtration
* l’osmose
* transport ionique
c’est quoi la diffus°?
diffusion des particules à travers une mb sous l’effet d’un gradient de C° =transfert de soluté
c’est quoi la filtration ?
filtration des particules à travers une mb sous l’effet d’un gradient de P° = transfert de solvant voire de s°
c’est quoi l’osmose ?
associé filtration et diffusion à travers une mb
* * => transfert de solvant lié à un gradient de c° du soluté
c’est quoi les transports ioniques ?
transports dû à des intéraction électriques
ils seront étudiés dans cours Pr Robin
que va suivre le déplacemnt de matière dans la diffus°?
- le déplacemnt de matière conduit à homogénisation =diffusion
- la diffusion c’est aussi avec les C° ont va avoir 2 compartimt avec C° ≠ il va avoir transfert de molé pour arriver à même C° pour chaque compartiment
qu’elles sont les 2 définitions utilisées pour la diffusion?
- le mouvement brownien
- la diffusion en phase liquide
définition du mt Brownien ?
= résultat macroscopique de agita° thermique moléculaire.
dépend de la T°
explication mt Brownien
=> molé s’agitent aléatoirement dans la s°,
* aucune direct° priviliégée
* molé occupent tout espace disponible
* distribu° homogène
définition de la diffusion en phase liquide ?
= transport de masse qui dépend de la ≠ de C°
que va-t-on pouvoir calculé à un temps t pour les caractéristiques du déplacement en s° ?
- dist moyenne parcourue
- direction globale
- vse moyenne de déplacement
que va-t-il être important de définir si on veut calculer les carac de déplacement en s° ?
les propiétés cinétiques des particules
de quoi dépendent les prorpiétés cinétiques des particules ?
- viscosité du milieu ➝ frottements limitent déplacements des molé
- T° ➝ augmentat° T° favorise mt
- taille des paricules en mt
pourquoi contrairement au gaz la diffusion est plus difficile en milieu liq ?
fortement limité du fait taille α des particules, cohésion du milieu, des fce d’interactions
+ particules st en forte interaction + difficultés pour se déplacer
que vont faire les déplacements aléatoires
lors de la diffusion
ils vont redistribuer les particules => jusqu’à homogénéiser c° flux des particules résultant de ce phénomène = diffusion
comment va être décrit le flux particulaire
deux lois de Fick :
* 1ère loi de Fick
* 2ème loi de Fick
définition de la 1ère loi de Fick?
=loi quantitative sur le transport de la matière (quantité échangée)
définition de la 2ème loi de Fick ?
= loi + générale sur analyse des c° au cours du temps
est-ce que les 2 lois sont liés ?
oui car quand matière se déplace la c° varit
que vont expliquer les 2 lois de Fick ?
le mouvemnt Brownien, elles vont juste le caractériser de manière ≠
formule de la 1ère loi de Fick ?
(dm/dt)t,x =-D.S(dc/dx)t,x
elle exprime la qdm (débit massique ou molaire) qui s’est déplacé au cours du tps . c’est un débit de matière du soluté dû à un gradient de c° du soluté
que va indiquer la 1ère loi de fick ?
le débit à travers la section S en x en fonction du gradient de C°
dans la première loi de Fick que veut dire le terme dm/dt ?
=débit massique = quantité de matière qui se déplace entre A et B
=dérivée de la fonc° m(t) ou débit massique à travers S
* unité =kg.s⁻¹
dans la première loi de Fick que veut dire le terme D ?
=coefficient de diffusi° moléculaire
unité m².s⁻¹
que va exprimer le coefficient de diffusion moléculaire D ?
1ère loi de Fick
- capacité aux molécules à se déplacer et tient compte de l’environnement
de quoi dépend le coefficient de diffus° moléculaire D ?
du coup solvant-soluté mais pas de la C°
dans la première loi de Fick que veut dire le terme dc/dx ?
- =gradient de C°
- il exprime la variation de C° selon direction Ox
- =force motrice de la diffus°
- le sens du gradient et le signe du débit sont liés
que ce passe-t-il si le gradient de concentration augmente ?
(1ère loi de Fick)
+ gradient est élevé + le débit massique est important
Qu’elles sont les unités du gradient de concentra° dc/dx ?
dc: kg.m⁻³
dx : m
dans la première loi de Fick que veut dire le terme S ?
- =surface d’échange =surface du pore de la mb et non à la totalité de la surface de la mb. Pr mb avc pls pores S = somme S de tous les pores
- débit proportionelle à la surface d’échanges
unité de la Surface d’échange S ?
1ère loi de Fick
m²
comment va être le débit massique si C° diminue ?
(selon Ox)
il est +
comment va être le débit massique si C° augmente ?
débit massique est -
y’a-t-il une autre expression de la 1ère loi de Fick ?
oui on peut :
* remplacer masse m par nbre de mole mol
* et la C° par comcentration molaire Cn
* on exprime alors le débit molaire
* gradient de concentration molaire exprime donc variation du débit molaire
que va exprimer le gradient de concentration molaire ?
la variation du débit molaire
1ère loi de fick _autres expressions
À quoi correspond dCn/dx
variation de débit molaire ou débit moléculaire
comment le flux J de l’espèces i à travers une surface unitaire S va s’exprimer ?
par le flux massique ou le flux molaire
À quoi va correspondre le flux massique/molaire ?
à la masse et la qdm se déplaçant par unité de surface
le flux est dont le …?
débit par unité de surface fixe
formule du flux massique ?
- Ji=-D.(dc/dx)
- masse par unité de surface
/!\ ne pas confondre flux et débit
x=longueur en m
formule du flux molaire ?
Ji=-D.(dCn/dx)
* qdm de matière par unité de surface
x=longueur en m
formule du flux qui est le débit divisé par la surface ?
Flux= Débit/Surface
Variation du débit massique en fonction du temps
que va-t-on constater avec cette formule : dm’/dt=dm/dt-2.D.S.dc/Δx?
on est ds système fermé
C1>C2: déplacement vers la droite
cf p39
- débit massique n’est pas contant
- tendance à uniformisation de la C° s’effectue de +en+ lentement
- diffusion n’est efficace que si gradient de concentratin est élevé
- tps nécessaire à unifromisation peut être estimé
Variation du débit massique en fonction du temps
pourquoi débit massique n’est pas constant?
- il diminue d’autant que le gradient de C° tend vers 0.
- tps d’homogénéisation ne dépend pas de ≠ de C°
Variation du débit massique en fonction du temps
comment va diminuer le débit massique ?
de façon exponentielle au départ puis de +en+ lentement ensuite
pas linéaire
Variation du débit massique en fonction du temps
quand la diffusion est efficace ?
que si gradient de C° est élevé
Variation du débit massique en fonction du temps
À quoi correspond le tps nécessaire à l’uniformisation ?
- gradient de C° nul
- temps de diffusion d’une particule indépendante
formule de la variable de C° ∆c ?
∆c= ∆n / S.L
formule ∆c
dans fomule ∆c à. quo correspond ∆n ?
pdt une durée ∆t, flux molaire traverse section A soit un nombre ∆n de molé traversantes
formule ∆c?
que va entrainer l’apport ∆n dans espace entre section A et B de volume S.L?
une variable de C° ∆c
formule ∆c
À quoi correspond S.L ?
S = surface de la section de transfert
L=longueur entre les 2 zones
cf p40
comment va pouvoir d’exprimer la 1ère loi de Fick quand on a débit molaire constant sur durée ∆t longue ?
en fonction de l’accroissement de la C° : ∆C=C₂-C₁ et de la longueur L.
dans ce cas C₂-C₁= ≠ de C° à l’instant t=0 =Ei
que veut dire la formule ∆t ?
- =approximation du temps nécesaire à uniformisation des C°
formule ∆t ?
∆t= L²/2D
comment est le déplacement d’une particule ?
il est caractéristique du comportement de la particule
* Indépendant de sa C°
* coef de diffusion D à toute l’info sur la diffusion et dépend =mt du milieu de diffusion
comment est le temps d’homogénisation/uniformisation ?
- independant des C°
- augment lorsque coef de diffusion D diminue
dans la 2ème loi de Fick comment est la C° ?
la C° de l’espèce en mouvement i dépend de la position x et du temps t
que va décrire la 2ème loi de Fick ?
=mt appelé équation de diffusion
l’écolution de la C° en fonction du temps
avec qui la 2nd loi de Fick est lié ?
coef de diffusion D
formule 2nd loi de Fick ?
∂ci/∂t= D.∂²ci/∂x²
que rreprésenter Graphiquement la 2nd loi de fick ?
elle va préciser la C° en tout point à l’instant t
2nd loi de fick
comment est concentration si t=0
cf p 41
- système est fermé
- dans compartiment Gauche C° cst
- dans compartiment à droite elle est =0
2nd loi de Fick
comment est la C° à l’instant t ?
cf p 41
compartiment de Gauche c’est appauvri et celui de droite voit sa C° augmenter
2nd loi de fick
comment est la C° à t ∞ ?
C° s’égalise entre les 2 compartiments
de quoi va dépendre le coef de diffusion moléculaire D ?
dépend seulement du couple solvant soluté
que va conditionner le coef de diff molé D ?
le déplacemnt du solute dans un solvant particulier
comment s’exprime D ?
- = surface sur un temps ☞ L².T⁻¹
- en USI m².s⁻¹
- mais plus généralement cm².s⁻¹ (CGS)
D est il uns cst ?
D= coef de diff moléculaire
oui
que contient D ?
D= coef de diff moléculaire
toute l’information dur la diffusion de la paritcule(T°, viscosité,dimension)
est-ce que D peut être associé à plusieurs particule dans son environnement ?
D= coef de diff moléculaire
non il ne peut être que associé qu’à une particule dans son environnement (=milieu)
par qui D peut ête expirmé ?
D= coef de diff moléculaire
en fonction de la :
* T°
* cst gaz pft: R
* 𝓝𝒶
* coef de friction f
* cst de boltzmann k
peut-on avoir une diffusion selon 2 et 3 dimensions?
oui, modéle de diffusion à 1 diffusion pas réaliste, celle-ci pouvant se faire selon 2 ou 3 dimensions
comment est le temps d’homogonéisation si on à un nombre important de dimensions ?
- il est plus important si on à un nbre ilportnat de dimensions
- déplacement est + lent en 3 dimensions qu’en 2 et qu’en 1
+ on a de direction où aller plus on a de direction ou aller
comment va diffusé la particule si on a 2 dimensions ?
- cercles concentriques bidimensionnels de rayon r
comment va être le deplacemnt si diffusion en 2 dimension ?
2 fois plus lent
formule diffusion selon 2 dimensions ?
∆t=r²/4D
quel déplacement de la particule on va avoir pour diffusion à 3 dimensions
selon une sphère( vrai modèle biologique) de rayon r
comment est le déplacement de particule si diffusion en 3 dimensions
3 fois plus lents
formule diffusion en 3 dimensions ?
∆t= r²/6D
comment est le lien entre le gradient de concentration=force motrice et le déplacemnt de la particule?
- lien fort
- gradient de c° crée déplacement et le déplacement lui même qui entraine ↘︎ force motrice car gradient de c° ↘︎
que vont induiqués les 2 lois de Fick?
- les flux (1ère loi)
- l’état de C° en fonction du tps (2nd loi)
dans le cas de la diffusion prend on en compte le P°?
non
comment sont les déplacement en milieu liquide ?
limités comparés à ceux en milieux gazeux
est-ce que la diffusion est le seul mode de transport passif ?
non
la diffusion c’est quoi ?
transfert de soluté dans une solution avec une ≠ de C° d’une solution
notre orga est soumis à quoi ?
à des P° dont valeurs diffèrent selon les compartiments
À quoi les P° de notre orga vont être à l’origine ?
origine de la filtration
la filtration c’est quoi ?
transfer de s°/de solvant en lien avec ≠ de P° d’un solvant
Filtration
comment vont être les s° biologiques dans notre orga ?
poussé à travers les pores de la mb du fait de la P°
Filtration
la force motrice c’est …?
le gradient de P°
Filtration
de quoi va dépendre le gradient de P°?
dépend de la pompe cardiaque
Filtration
comment vont se faire les mouvements de liquides entre les compratiments ?
du compartiment avec la + grande P° vers celui avec la P° la plus faible
Filtration
quelles sont les similitudes avec la filtration et la diffusion ?
- présence d’une mb perméable, la surface active étant des pores
- sélectivité selon rayon des pores :grosses molé ne passent pas
Filtration
équation de la filtration d’un solvant
dm/dt=-K.S. ∆P/e
Filtration_équation filtration d’un solvant
à quoi correspond dm/dt?
débit massique de filtration
Filtration_équation filtration d’un solvant
À quoi correspond ∆P/e ?
∆P/e c’est dans formule simplifié sinon c’est : ∂P/∂x
=gradient de P° entre les 2 cotés de la mb
Filtration_équation filtration d’un solvant
à quoi correspond K ?
=coef de filtration
il peut être massique ou volumique
Filtration_équation filtration d’un solvant
que ca exprimer la formule de la filtration d’un solvant ?
exprime le débit de matière du solvant lié à une ≠ de P° =gradient de P° du solvant
Filtration_équation filtration d’un solvant
formule coef de filtration massique Lm ?
dm/dt=-Lm.S.∆P
cf p 45
Filtration_équation filtration d’un solvant
formule coef de filtration volumqiue Lv ?
dv/dt=-lv.S∆P
Filtration_équation filtration d’un solvant
est-ce qu’on doit adapter coef de filtration à élément observé (masse,volume) ?
oui
pourquoi on utilise plus formule du coef de filtration volumique Lv?
car on considère un solvant donc on utilise plutôt le volume que la quantité de molécule
Filtration_équation filtration d’une solution
que ce passe-t-il théoriquement quand il il y a filtration d’une solution ?
- le solvant passe la mb librement alors que soluté retenu.
- débit massique du soluté est nul alors qu’il y aura débit massique du solvant
Filtration_équation filtration d’une solution
que ce passe-t-il en réalité pour le solute ?
- pour mb réelles, soluté oeut ds ctn cas franchir la mb
Filtration_équation filtration d’une solution
par quoi est définie la capacité du soluté à passé par la mb ?
notion de tamisage
Filtration_équation filtration d’une solution
par quoi est décrite la notion de tamisage ?
- un coe de tamisage T (ou transmittance)
- C=C₀. T
- C₀= c°soluté
- C=c° soluté
Filtration_équation filtration d’une solution
quel est le coef de tamisage des mb perméables
=1
Filtration_équation filtration d’une solution
ça veut dire quoi quand coef de tamisage =1 ?
- membranes perméables
- solvant et soluté peuvent passer à travers la mb
Filtration_équation filtration d’une solution
quel est le coef de tamisage des mb hemiperméables ?
=0
Filtration_équation filtration d’une solution
ça veut dire quoi quand coef de tamisage est nul
- mb hémiperméables
- perméables au solvant mais pas le soluté
- donc soluté reste coincé
Filtration_équation filtration d’une solution
ça veut dire quoi quand coef de tamisage est comris entre 0 et 1 ?
mb est définie comme partiellement perméable aux solutés =>mb sélectives
Filtration_équation filtration d’une solution
c’est quoi le coef de tamisages des mb semi-selectives ?
compris entre 0 et 1
Filtration_équation filtration d’une solution
que ce passe-t-il quand mb est déficiente ?
les macromolécules paseent, l’eau suit ☞formation d’œdème
Filtration_équation filtration d’une solution
vrai ou faux:
la filtration ne concerne pas toutes les molé qui traverse la mb ?
FAUX!
filtration concerne TOUTES les molé traversant la mb
osmose
L’osmose c’est quoi ?
un transfert de solvant par rapport à une ≠ de C° du soluté donc gradient de C°
osmose
avec l’osmose on à quelle type de mb ?
hémiperméable : soluté ne peut pas se déplacer
osmose
si soluté ne peut pas se déplacer qui va se déplacer ?
le solvant
osmose
pourquoi le solvant va se déplacer?
pour atteindre l’eq
osmose
comment le solvant va se déplacer d’un compartiment à l’autre ?
- l’eau(solvant) du compartiment le - concentré se déplace vers compartiment le + concentré, afin de rétabli eq des C°
- solvant tente de diluer compartimt + concentré
osmose
le solvant va-t-il suivre le même sens que celui de la diffusion/filtration ?
non il suit le sens inverse du déplacement du soluté
ex p47
osmose
ex des hématites que va-t-on observer ?
- phénomènes osmose à travers la mb des hématies
osmose
es des hématies: que ce passe-t-il quand on les mets dans de l’eau pures ?
accroissement volume hématies par déplacement de l’eau dans les globules qui se dilatent jusqu’à exploser= hémolyse
osmose
c’est quoi l’hémolyse ?
accroissemnt de volume d’une cell par ex par déplacement deau jusqu’à dilatation cell puis explosions de celles-ci
osmose
ex des hématies:
que vont faire les hématies quand elles sont mises dans un milieu de C° élevée?
le flux se fait des globules vers mil ext vidant cell du fait de l’exosmose et provoque rétraction du GR =plasmolyse
osmose
c’est quoi le phénomène de palsmolyse ?
les cells vont se vidé et il y a rétraction de la cell
osmose_exp de dutrochet
que ce passe-t-il dans exp de dutrochet ?
cf p 48
on oppose eau à s° de glucose.
osmose_exp de dutrochet
que va-t-on observer initialement. ?
aspiration du solvant donc montée de l’eau dans le tube
cf p48
osmose_exp de dutrochet
À quoi est dû la sélectivité de la mb ?
≠ de vse de diffusion
(diffusion de l’eau sup à celle du glucose)
osmose_exp de dutrochet
est-ce-que ascension de l’eau n’est que provisoire ?
- oui, elle n’est que transitoire
- la mb reste perméable au soluté il met juste du tmps à passer , ce qui va permettre au glu d’eq les C°
- l’eau retourne a son état initial
osmose_exp de dutrochet
que montre exp de dutrochet ?
eau et glu n’ont pas la même vitesse de diffusion
osmose_exp de dutrochet
que met-on en évidence dans l’esp de dutrochet ?
le phénomène d’osmose.
* c’est une aspiration de solvant du fait du déséq des C°
* soluté attire solvant pour le diluer
osmose_exp de dutrochet
que ce passe-t-il quand le flus de soluté ne peut pas passer ?
le système tend à se réequilibrer par flux de diffusion
osmose
que fait intervenir l’osmose ?
- la filtration
- la diffusion
- lorsque 2 milieux de compo ≠ sont séparé par mb sélective
osmose
combien de mb va-t-on distinguer
2
* mb théorique =hemiperméable
* la mb sélective
osmose
c’est quoi une mb hemiperméable ?
elle retient tous les soluté et ne laisse diffuser ou filtrer que les solvants
osmose
c’est quoi une mb selective ?
elle laisse passer librement le solvant et coprs dissous de failes dimensions et retient corps dissous volumineux selon taille des pores et liposolubilité/hydrosolubbilité
osmose
la vision des 2 mb est-elle trop simpliste ?
oui, des fois c’est juste vitesse de transfert qui est différente cas exp durochet
diffusion en présence d’une mb
que va entrainer diffusion ?
un transport de matière qui permet de décrire un débit de matière massique ou molaire
diffusion en présence d’une mb
2nd loi de Fick avec la concentration ?
dm/dt=- D.S/e .(C₂-C₁)
diffusion en présence d’une mb
À quoi correspond e ?
épaisseur de la mb (le rayon des pores de la mb définit par la sélectivité)
diffusion en présence d’une mb
À quoi correspond S dans 2nd loi de FIck ?
surface d’échange =surface tot des pores de la mb
diffusion en présence d’une mb
que définit la sélectivité de la mb ?
le rayon des pores
diffusion en présence d’une mb_cas d’une mb non selective
que ce fait sans contrainte si mb non selective ?
diffusion pour toutes particules de manière équivalente
diffusion en présence d’une mb_cas d’une mb non selective
est-ce que la loi de fick s’applique à toute les particules dont les C° sont ≠ ?
oui
