Transports passifs Flashcards
Comment s’effectuent les échanges dans le corps humain
par des mécanismes de transport
A quelle(s) échelle(s) se déroulent les transports
- macroscopique
- microscopique
Échelle macroscopique
transport hémodynamique (= mouvements du sang)
Échelle microscopique
- transport de molécules jusqu’à leur site d’action
- transport passif OU actif
Où s’effectue le transport moléculaire ?
- au sein d’un compartiment
- au cours d’un transfert membranaire
Transport passif
sans consommation d’énergie
- gradients de concentration
- gradient de pression
- interaction des champs électriques
- ex. anions Cl- et HCO3-
Transport actif
avec consommation d’énergie
ex. pompe Na+/K+/ATPase
ex. cations Na+ et K+
Définition gradient
variation d’une grandeur dans l’espace
Exemple de transport à l’échelle microscopique
les ions de part et d’autre de la membrane des hématies
A quoi est due la répartition inégale des charges électriques ?
à la perméabilité de la membrane
Quel(s) ion(s) est majoritaire(s) en intracellulaire
K+
Quel(s) ion(s) est majoritaire(s) en extracellulaire
Na+ et Cl-
Comment sont répartis les ions HCO3- ?
presque également : légèrement + en extracellulaire
Définition diffusion
transport des particules à travers une membrane sous l’effet d’un gradient de concentration (=transfert de soluté)
Définition filtration
transport des particules à travers une membrane sous l’effet d’un gradient de pression (=transfert de solvant voire de solution)
Définition osmose
association de filtration et de diffusion (=transfert de solvant)
Définitions transport ionique
transport d’ions à travers une membrane sous l’effet d’interactions électriques
Qu’est-ce qui cause le déplacement d’une molécule ?
un déséquilibre
Définition mouvement Brownien
résultat macroscopique de l’agitation thermique moléculaire
=> dépend de la température
Comment se comportent les molécules dans le mouvement Brownien
elles s’agitent aléatoirement dans la solution et occupent tout l’espace
Définition diffusion en phase liquide
transport de masse qui dépend de la différence de concentration
Quels principes s’appliquent aux transports ?
ceux utilisés dans la théorie des gaz
Quelle(s) caractéristique(s) du déplacement en solution peut-on calculer ?
- distance moyenne parcourue
- direction globale
- vitesse moyenne de déplacement
De quoi dépendent les propriétés cinétiques des particules ?
- viscosité du milieu
- température
- taille de la particule en mouvement
Quel est l’impact de la viscosité sur le mouvement ?
les frottement limitent le déplacement des particules
Quel est l’impact de la température sur le mouvement ?
Une température qui augmente favorise le mouvement
Comment est la diffusion en milieu liquide ? Pourquoi ?
limitée :
- taille des particules
- cohésion du milieu
- forces d’interactions
Que font les déplacement aléatoires ?
Ils redistribuent les particules en solution jusqu’à homogénéiser les concentrations
Qu’est-ce qui décrit et quantifie le flux des particules ?
Les lois de Fick
Première loi de Fick
exprime le débit massique en fonction du coefficient de diffusion, de la surface d’échange et du gradient de concentration :
(dm/dt)t,x = -D x S (dc/dx)t,x
Comment se comporte le débit massique
- il est positif lorsque la concentration baisse
- il est négatif lorsque la concentration augmente
Définition flux
débit par unité de matière
formule flux
J = -D x (dc/dx)
ou
Flux = Débit / Surface
Formule variation du débit massique en fonction du temps
(dm’/dt) = (dm/dt) x -2.D.S x (dc/Δx)
Comment évolue le débit massique ?
il diminue proportionnellement à la baisse du gradient de concentration
Condition(s) à l’efficacité de la diffusion
gradient de concentration élevé
Définition uniformisation
gradient de concentration nul
Comment évolue la tendance à l’uniformisation
elle ralentit
Définition temps de diffusion
temps nécessaire à l’uniformisation
formule variable de concentration Δc
Δc = Δn/ S.L
= -D.S x (C2-C1/L) x Δt x (1/S.L)
Formule temps nécessaire à l’uniformisation des concentrations Δt
Δt = L^2 / 2D
soit L^2 = 2Dx Δt
Caractéristiques temps d’uniformisation
- indépendant des concentrations
- augmente lorsque D diminue
Caractéristiques coefficient de diffusion D
- contient toute l’information sur la diffusion
- dépend du milieu de diffusion
- dépend du couple solvant-soluté
- [L².T-1]
Le déplacement est :
indépendant de la concentration
Deuxième loi de Fick
La concentration de l’espèce en mouvement i dépend de la position x et du temps t
Formule deuxième loi de Fick
(Δc/Δt) = D.(Δ²ci/Δx²)
avec Δ= variation et Δ² = dérivée seconde
En fonction de quoi peut être exprimé D
- température
- constante des gaz parfaits
- nombre d’avogadro
- coefficient de friction
- constante de boltzmann
Formule D
D = RT / N.6. π. η.r
avec 6. π. η.r = coefficient de friction f
Comment évolue le temps d’homogénéisation avec le nombre de dimension
↗ nombre de dimension
↗ temps d’homogénéisation
Δt selon les dimensions
2D : Δt = r²/4D
3D : Δt = r²/6D
Quelle est la force motrice du déplacement
le gradient de concentration
Quel(s) effet(s) a le déplacement ?
il diminue le gradient de concentration, et donc la force motrice et le déplacement lui même
Comment sont exprimées les propriétés cinétiques d’une particule ?
par le coefficient de diffusion D
Quel(s) rôle(s) pour les propriétés cinétiques ?
elles tendent à équilibrer la concentration en tout point
De quoi dépend le temps d’équilibrage ?J
de la capacité de la molécule à se déplacer