Introduction à la biophysique

Les organismes vivants sont organisés en « compartiments » séparés par des membranes comme par exemple les cellules entourées de la membrane plasmique ou les capillaires, vaisseaux sanguins très fins, séparés par une paroi du milieu interstitiel. Les membranes permettent des échanges entre les différents compartiments, essentiels à l'homéostasie. qui n'est rien d'autre que la capacité d'un organisme vivant à assurer le maintien de son équilibre intérieur. Il ne faut pas oublier que le corps humain est constitué à 60% d'eau, qui n'est pas réduite à un seul comportement, mais plusieurs comme le compartiment intersitiel. Cela explique l'importance des échanges entre les différents compartiments.  Selon les caractéristiques du milieu et des membranes, les échanges vont être de nature différente.

Avant de s'atteler à l'étude de ces phénomènes, il est essentiel de revenir rapidement sur les expressions des concentrations en médecine, différentes de celles étudiées au lycée.

 

Les différentes concentrations

 

La notion de concentration est sur le principe assez claire et simple : elle désigne une certaine quantité par unité de volume de fluide. Néanmoins ces deux variables sont sources de nombreuses variations et la concentration exprimée peut rapidement changer de nature selon le soluté qui nous intéresse, ou le volume choisi.

A partir de cette définition de base de la concentration, plusieurs expressions de la concentration d'une solution organique sortent du lot. Il faut être capable de distinguer clairement la concentration pondérale, de la concentration molaire, en n'oubliant pas la concentration molale. La notion d'osmoles vient ensuite se rajouter, introduisant encore d'autres expressions possibles. Une osmole est une unité de quantité de matière, comme l'est une mole, qui se caractérise par la prise en compte du nombre de moles de particules osmotiquement actives dans une solution idéale, c'est - à - dire le nombre de particules capable, une fois mises en solution, d'exercer une force attractive sur le solvant à travers une membrane hémiperméable.

Face aux exercices, il vous sera souvent demander de passer de l'une à l'autre grâce à différents outils, comme la fraction aqueuse ou le coefficient de Van't Hoff.

Pour finir, la concentration électrique équivalente permettra de prendre en compte dans le calcul la charge des anions et des cations.

 

Suite à ces rappels de cours, des QCM viendront faire la synthèse afin d'assurer la bonne appréhension de ces notions capitales, tout en stimulant la gymnastique intellectuelle nécessaire à ces calculs à priori simples car nécessitant l'union entre des formules basiques, souvent acquises au lycée, et des formules inédites, propres à la PASS.