Démo · Biophysique (UE PASS)
Biophysique des solutions : 187 flashcards.
Un petit cours de calculs : concentrations, osmolarité, pièges d'unités. Cours écrit par Ossik pour la démo, passé dans le vrai pipeline le 08/10/2026, sans retouche.
- 11pages
- 194notions repérées
- 187flashcards
- 99,5 %du cours couvert
- 12QCM de raisonnement
Toutes les flashcards, page par page.
Une carte par notion. Sous chaque carte, la phrase du cours dont elle vient.
Page 2 · 18 cartes
Combien d'entités contient une mole ?
Mole contient 6,022 × 10²³ entités.
« La quantité de matière n s'exprime en moles (mol). Une mole contient N₁ = 6,022 × 1023 entités (constante d'Avogadro). La masse molaire M est la masse d'une mole, en g·mol¯¹ : M(NaCl) = 23 + 35,5 = 58,5 g·mol−1 ; M(glucose, C6H12O6) = 180 g·mol¯¹ ; M(urée) = 6… » page 2
Quelle formule relie la concentration molaire C à la concentration pondérale Cp ?
La conversion entre concentration pondérale et molaire est directe : C = Cp / M.
« La conversion entre concentration pondérale et molaire est directe : C = Cp / M. Pour une solution aqueuse diluée, 1 L de solution contient environ 1 kg d'eau : molarité et molalité sont alors numériquement très proches. Elles divergent dès que le soluté occup… » page 2
Quelle grandeur correspond à la masse de soluté par volume de solution, et en quelle unité s'exprime-t-elle ?
La concentration pondérale Cp est la masse de soluté par volume de solution, en g·L⁻¹.
« Concentration pondérale Cp » page 2
Quelle formule relie la quantité de matière n, la masse m et la masse molaire M ?
La quantité de matière se calcule par n = m/M.
« La quantité de matière n s'exprime en moles (mol). Une mole contient N₁ = 6,022 × 1023 entités (constante d'Avogadro). La masse molaire M est la masse d'une mole, en g·mol¯¹ : M(NaCl) = 23 + 35,5 = 58,5 g·mol−1 ; M(glucose, C6H12O6) = 180 g·mol¯¹ ; M(urée) = 6… » page 2
Qu'est-ce que la masse molaire M et quelle est son unité ?
La masse molaire M est la masse d'une mole, exprimée en g·mol⁻¹.
« La quantité de matière n s'exprime en moles (mol). Une mole contient N₁ = 6,022 × 1023 entités (constante d'Avogadro). La masse molaire M est la masse d'une mole, en g·mol¯¹ : M(NaCl) = 23 + 35,5 = 58,5 g·mol−1 ; M(glucose, C6H12O6) = 180 g·mol¯¹ ; M(urée) = 6… » page 2
Dans une solution, quel constituant joue le rôle de solvant et quels constituants sont les solutés ?
Le constituant majoritaire d'une solution est le solvant et les constituants minoritaires sont les solutés.
« Une solution est un mélange homogène, à l'échelle moléculaire, d'au moins deux constituants. Le constituant majoritaire est le solvant; les constituants minoritaires sont les solutés. En biologie, le solvant est presque toujours l'eau, qui représente environ 6… » page 2
Dans quel milieu molarité et molalité divergent-elles, et pour quelle raison ?
Molarité et molalité divergent dans le plasma, où protéines et lipides occupent environ 7 % du volume.
« La conversion entre concentration pondérale et molaire est directe : C = Cp / M. Pour une solution aqueuse diluée, 1 L de solution contient environ 1 kg d'eau : molarité et molalité sont alors numériquement très proches. Elles divergent dès que le soluté occup… » page 2
Comment définit-on la fraction molaire xi d'un soluté ?
La fraction molaire xi est le rapport ni à la somme de toutes les moles, solvant compris, sans unité.
« Fraction molaire x; » page 2
Quand une solution est-elle dite idéale ?
Une solution est idéale lorsque les interactions entre particules de soluté sont négligeables, ce qui n'est approché qu'aux faibles concentrations.
« Une solution est un mélange homogène, à l'échelle moléculaire, d'au moins deux constituants. Le constituant majoritaire est le solvant; les constituants minoritaires sont les solutés. En biologie, le solvant est presque toujours l'eau, qui représente environ 6… » page 2
Comment se définit la concentration équivalente Ceq d'un soluté, et en quelle unité s'exprime-t-elle ?
La concentration équivalente Ceq vaut |z| × C, le nombre de charges portées par litre, en Eq·L⁻¹.
« Concentration équivalente Ceq » page 2
Quels sont les types de solutions ?
Solutions se répartissent en solutions vraies, solutions colloïdales et suspensions.
« Une solution est un mélange homogène, à l'échelle moléculaire, d'au moins deux constituants. Le constituant majoritaire est le solvant; les constituants minoritaires sont les solutés. En biologie, le solvant est presque toujours l'eau, qui représente environ 6… » page 2
Qu'est-ce qu'une solution ?
Une solution est un mélange homogène à l'échelle moléculaire d'au moins deux constituants.
« Une solution est un mélange homogène, à l'échelle moléculaire, d'au moins deux constituants. Le constituant majoritaire est le solvant; les constituants minoritaires sont les solutés. En biologie, le solvant est presque toujours l'eau, qui représente environ 6… » page 2
Que peut-on dire de la molarité et de la molalité pour une solution aqueuse diluée ?
Pour une solution aqueuse diluée, molarité et molalité sont numériquement très proches.
« La conversion entre concentration pondérale et molaire est directe : C = Cp / M. Pour une solution aqueuse diluée, 1 L de solution contient environ 1 kg d'eau : molarité et molalité sont alors numériquement très proches. Elles divergent dès que le soluté occup… » page 2
Quelle grandeur s'exprime en moles de soluté par masse de solvant, et en quelle unité ?
La molalité Cm est le nombre de moles de soluté par masse de solvant, en mol·kg⁻¹.
« Molalité Cm » page 2
Quelles macromolécules trouve-t-on dans les solutions colloïdales et quel est leur diamètre ?
Les solutions colloïdales contiennent des macromolécules comme les protéines, de diamètre compris entre 1 nm et 1 µm environ.
« Une solution est un mélange homogène, à l'échelle moléculaire, d'au moins deux constituants. Le constituant majoritaire est le solvant; les constituants minoritaires sont les solutés. En biologie, le solvant est presque toujours l'eau, qui représente environ 6… » page 2
Quelle proportion de la masse corporelle d'un adulte l'eau représente-t-elle ?
L'eau représente environ 60 % de la masse corporelle d'un adulte.
« Une solution est un mélange homogène, à l'échelle moléculaire, d'au moins deux constituants. Le constituant majoritaire est le solvant; les constituants minoritaires sont les solutés. En biologie, le solvant est presque toujours l'eau, qui représente environ 6… » page 2
Quelles sont les correspondances SI entre mol·L⁻¹ et mol·m⁻³ ?
En SI, 1 mol·L⁻¹ = 1 000 mol·m⁻³ et 1 mmol·L⁻¹ = 1 mol·m⁻³.
« La conversion entre concentration pondérale et molaire est directe : C = Cp / M. Pour une solution aqueuse diluée, 1 L de solution contient environ 1 kg d'eau : molarité et molalité sont alors numériquement très proches. Elles divergent dès que le soluté occup… » page 2
Comment définit-on la concentration molaire (molarité) C et quelle est son unité usuelle ?
La concentration molaire (molarité) C est le nombre de moles de soluté par volume de solution, en mol·L⁻¹.
« Concentration molaire (molarité) C » page 2
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Que vaut le coefficient d'ionisation i pour un non électrolyte (α = 0) ?
Pour un non électrolyte (α = 0), i = 1 quelle que soit la valeur de p.
« Non électrolyte (a = 0) : i = 1, quelle que soit la valeur de p. » page 3
Quelle égalité traduit l'électroneutralité d'une solution ?
Dans toute solution, la somme des équivalents cationiques égale la somme des équivalents anioniques.
« Pour un ion de valence z, la concentration équivalente vaut Ceq = |z| × C. Elle mesure la quantité de charges électriques et sert à vérifier l'électroneutralité : dans toute solution, la somme des équivalents cationiques est égale à la somme des équivalents an… » page 3
Pour un ion monovalent, quelle relation lie mmol·L⁻¹ et mEq·L⁻¹ ?
Pour un ion monovalent, mmol·L⁻¹ et mEq·L⁻¹ sont numériquement égaux.
« Pour un ion monovalent (Na+, K+, CI¯), mmol·L¯¹ et mEq·L¯¹ sont numériquement égaux. Pour Ca2+ ou Mg2+, la concentration en mEq·L¯¹ est le double de la concentration en mmol·L¯¹ : une calcémie de 2,5 mmol·L-1 correspond à 5 mEq·L-1. » page 3
Quelle est la concentration équivalente de Ca²⁺ dans une solution de CaCl₂ à 0,1 mol·L⁻¹ ?
Pour Ca²⁺ à 0,1 mol·L⁻¹ (z = 2), la concentration équivalente vaut 0,2 Eq·L⁻¹.
« [Ca2+] = 0,1 mol·L¯¹, z = 2, donc Ceq = 2 × 0,1 = 0,2 Eq·L¯¹. [CI¯] = 0,2 mol·L¯¹, z = 1, donc Ceq = 0,2 Eq·L¯¹. Les deux valeurs sont égales : l'électroneutralité est respectée. » page 3
Qu'est-ce qu'un électrolyte ?
Un électrolyte est un soluté qui se dissocie en ions dans l'eau.
« Un électrolyte est un soluté qui se dissocie en ions dans l'eau. Un électrolyte fort (NaCl, KCI, CaCl2, HCI) est considéré comme totalement dissocié ; un électrolyte faible (acide acétique, ammoniac) ne l'est que partiellement. Un soluté non électrolyte (gluco… » page 3
Que vaut le coefficient de dissociation α pour un électrolyte fort et pour un non électrolyte ?
α vaut 1 pour un électrolyte fort et 0 pour un non électrolyte.
« Un électrolyte est un soluté qui se dissocie en ions dans l'eau. Un électrolyte fort (NaCl, KCI, CaCl2, HCI) est considéré comme totalement dissocié ; un électrolyte faible (acide acétique, ammoniac) ne l'est que partiellement. Un soluté non électrolyte (gluco… » page 3
Quel est le comportement de dissociation d'un électrolyte faible comme l'acide acétique dans l'eau ?
électrolyte faible se dissocie partiellement.
« Un électrolyte est un soluté qui se dissocie en ions dans l'eau. Un électrolyte fort (NaCl, KCI, CaCl2, HCI) est considéré comme totalement dissocié ; un électrolyte faible (acide acétique, ammoniac) ne l'est que partiellement. Un soluté non électrolyte (gluco… » page 3
Quelle relation donne le coefficient d'ionisation i (facteur de Van't Hoff) en fonction du coefficient de dissociation α et du nombre p d'ions formés par molécule ?
Le coefficient d'ionisation (facteur de Van't Hoff) vaut i = 1 + α(p − 1).
« Pour C mol·L L¯¹ de soluté introduit, il reste (1, a)·C molécules entières et il apparaît p·a·C ions. Le nombre total de particules par litre vaut donc C·[1, a + pa], d'où le coefficient d'ionisation (ou facteur de Van't Hoff) : » page 3
Comment est considéré un électrolyte fort vis-à-vis de sa dissociation ?
Un électrolyte fort est considéré comme totalement dissocié.
« Un électrolyte est un soluté qui se dissocie en ions dans l'eau. Un électrolyte fort (NaCl, KCI, CaCl2, HCI) est considéré comme totalement dissocié ; un électrolyte faible (acide acétique, ammoniac) ne l'est que partiellement. Un soluté non électrolyte (gluco… » page 3
Combien d'ions libère chaque molécule dissociée selon le soluté (NaCl, CaCl₂, Na₂SO₄, Na₃PO₄) ?
Chaque molécule dissociée libère p ions : p = 2 pour NaCl, p = 3 pour CaCl₂ ou Na₂SO₄, p = 4 pour Na₃PO₄.
« Un électrolyte est un soluté qui se dissocie en ions dans l'eau. Un électrolyte fort (NaCl, KCI, CaCl2, HCI) est considéré comme totalement dissocié ; un électrolyte faible (acide acétique, ammoniac) ne l'est que partiellement. Un soluté non électrolyte (gluco… » page 3
À quelle valeur en mEq·L⁻¹ correspond une calcémie de 2,5 mmol·L⁻¹ ?
Une calcémie de 2,5 mmol·L⁻¹ correspond à 5 mEq·L⁻¹.
« Pour un ion monovalent (Na+, K+, CI¯), mmol·L¯¹ et mEq·L¯¹ sont numériquement égaux. Pour Ca2+ ou Mg2+, la concentration en mEq·L¯¹ est le double de la concentration en mmol·L¯¹ : une calcémie de 2,5 mmol·L-1 correspond à 5 mEq·L-1. » page 3
Quel encadrement vérifie le coefficient i d'un électrolyte faible ?
Pour un électrolyte faible, 1 < i < p.
« Électrolyte faible : 1 < i < p. » page 3
Quelle formule donne la concentration équivalente d'un ion de valence z ?
Pour un ion de valence z, la concentration équivalente vaut Ceq = |z| × C.
« Pour un ion de valence z, la concentration équivalente vaut Ceq = |z| × C. Elle mesure la quantité de charges électriques et sert à vérifier l'électroneutralité : dans toute solution, la somme des équivalents cationiques est égale à la somme des équivalents an… » page 3
Quel est l'ordre de grandeur de la fraction molaire d'un soluté dilué ?
La fraction molaire d'un soluté dilué est toujours très faible.
« La fraction molaire compte toutes les particules, solvant compris. Dans 1 kg d'eau, il y a 1 000 / 18 = 55,5 mol d'eau: la fraction molaire d'un soluté dilué est donc toujours très faible. Pour 9 g de NaCl (0,154 mol) dans 1 kg d'eau, XNaCl = 0,154 / (0,154 +… » page 3
Que représente le coefficient de dissociation α d'un soluté ?
Le coefficient de dissociation α est la fraction des molécules dissoutes qui se sont dissociées.
« Un électrolyte est un soluté qui se dissocie en ions dans l'eau. Un électrolyte fort (NaCl, KCI, CaCl2, HCI) est considéré comme totalement dissocié ; un électrolyte faible (acide acétique, ammoniac) ne l'est que partiellement. Un soluté non électrolyte (gluco… » page 3
Pour un ion divalent comme Ca²⁺ ou Mg²⁺, quel rapport lie la concentration en mEq·L⁻¹ à la concentration en mmol·L⁻¹ ?
Pour Ca²⁺ ou Mg²⁺, la concentration en mEq·L⁻¹ est le double de la concentration en mmol·L⁻¹.
« Pour un ion monovalent (Na+, K+, CI¯), mmol·L¯¹ et mEq·L¯¹ sont numériquement égaux. Pour Ca2+ ou Mg2+, la concentration en mEq·L¯¹ est le double de la concentration en mmol·L¯¹ : une calcémie de 2,5 mmol·L-1 correspond à 5 mEq·L-1. » page 3
Combien de moles d'eau contient 1 kg d'eau ?
1 kg d'eau contient environ 55,5 mol d'eau.
« La fraction molaire compte toutes les particules, solvant compris. Dans 1 kg d'eau, il y a 1 000 / 18 = 55,5 mol d'eau: la fraction molaire d'un soluté dilué est donc toujours très faible. Pour 9 g de NaCl (0,154 mol) dans 1 kg d'eau, XNaCl = 0,154 / (0,154 +… » page 3
Quel est le total des équivalents cationiques du plasma ?
Dans le plasma, les cations totalisent environ 150 mEq·L⁻¹.
« Pour un ion de valence z, la concentration équivalente vaut Ceq = |z| × C. Elle mesure la quantité de charges électriques et sert à vérifier l'électroneutralité : dans toute solution, la somme des équivalents cationiques est égale à la somme des équivalents an… » page 3
À quoi sert la concentration équivalente ?
La concentration équivalente sert à vérifier l'électroneutralité.
« Pour un ion de valence z, la concentration équivalente vaut Ceq = |z| × C. Elle mesure la quantité de charges électriques et sert à vérifier l'électroneutralité : dans toute solution, la somme des équivalents cationiques est égale à la somme des équivalents an… » page 3
Sous quelle forme se trouve un soluté non électrolyte (glucose, urée) en solution ?
Un soluté non électrolyte reste sous forme de molécules entières.
« Un électrolyte est un soluté qui se dissocie en ions dans l'eau. Un électrolyte fort (NaCl, KCI, CaCl2, HCI) est considéré comme totalement dissocié ; un électrolyte faible (acide acétique, ammoniac) ne l'est que partiellement. Un soluté non électrolyte (gluco… » page 3
Pour un électrolyte fort, à quoi est égal le coefficient i ?
Pour un électrolyte fort (α = 1), i = p.
« Électrolyte fort (a = 1) : i = p ; i = 2 pour NaCl, i = 3 pour CaCl2. » page 3
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Quelle grandeur mesurent les osmomètres de laboratoire fondés sur la cryoscopie ?
Osmomètres de laboratoire mesurent une osmolalité.
« Osmolarité (par litre de solution) et osmolalité (par kilogramme d'eau) ne sont pas interchangeables dans le plasma: 1 L de plasma ne contient que 0,93 kg d'eau environ, donc l'osmolalité y est supérieure à l'osmolarité. Les osmomètres de laboratoire, fondés s… » page 4
Quelle est l'osmolarité d'une solution de glucose à 50 g·L⁻¹ (G5 %, M = 180 g·mol⁻¹, i = 1) ?
Le glucose à 50 g·L⁻¹ (G5 %, i = 1) donne une osmolarité de 0,278 osmol·L⁻¹.
« 4) Glucose à 50 g·L¯¹ (« G5 % », M = 180 g·mol¯¹, i = 1) : ω = 50 / 180 = 0,278 osmol·L¯¹ (278 mOsm·L¯¹). » page 4
Quelle est la contribution des protéines plasmatiques à l'osmolarité, alors qu'elles sont très nombreuses en masse (≈ 70 g·L⁻¹) ?
Les protéines plasmatiques ne pèsent qu'environ 1 mOsm·L⁻¹ dans l'osmolarité.
« Avec [Na⁺] = 140 mmol·L¯¹, glycémie = 5 mmol·L¯¹ et urée = 5 mmol·L¯¹ : w ≈ 2 × 140 + 5 + 5 = 290 mOsm·L¯1. Le facteur 2 compte les anions (CI¯, HCO3¯) qui accompagnent le sodium. Les protéines, très nombreuses en masse (≈ 70 g.L¯¹) mais peu nombreuses en part… » page 4
Que compte le facteur 2 dans la formule d'osmolarité plasmatique ?
Le facteur 2 de la formule compte les anions (Cl⁻, HCO₃⁻) qui accompagnent le sodium.
« Avec [Na⁺] = 140 mmol·L¯¹, glycémie = 5 mmol·L¯¹ et urée = 5 mmol·L¯¹ : w ≈ 2 × 140 + 5 + 5 = 290 mOsm·L¯1. Le facteur 2 compte les anions (CI¯, HCO3¯) qui accompagnent le sodium. Les protéines, très nombreuses en masse (≈ 70 g.L¯¹) mais peu nombreuses en part… » page 4
Quelle est l'osmolarité d'une solution de NaCl à 0,154 mol·L⁻¹ totalement dissocié (i = 2) ?
Le NaCl à 0,154 mol·L⁻¹ totalement dissocié (i = 2) donne une osmolarité de 308 mOsm·L⁻¹.
« 1) NaCl à 0,154 mol·L¯¹, totalement dissocié (a = 1, p = 2, donc i = 2) : ω = 2 × 0,154 = 0,308 osmol·L¯¹ = 308 mOsm-L-1. 2) CaCl₂ à 11,1 g·L¯¹ (M = 111 g·mol¯¹), totalement dissocié : C = 11,1 / 111 = 0,1 mol·L¯¹ ; i = 3 ; w = 3 × 0,1 = 0,300 osmol·L-1. 3) Él… » page 4
Comment définit-on l'osmolarité et quelle formule la relie à la concentration ?
L'osmolarité est le nombre d'osmoles par litre de solution, w = i × C.
« l'osmolarité: nombre d'osmoles par litre de solution, w = i × C, en osmol·L-1 ; l'osmolalité : nombre d'osmoles par kilogramme d'eau, Wm = i × Cm, en osmol·kg¯¹. » page 4
Dans le plasma, comment se situent l'osmolalité et l'osmolarité l'une par rapport à l'autre ?
Dans le plasma, l'osmolalité est supérieure à l'osmolarité car 1 L de plasma ne contient qu'environ 0,93 kg d'eau.
« Osmolarité (par litre de solution) et osmolalité (par kilogramme d'eau) ne sont pas interchangeables dans le plasma: 1 L de plasma ne contient que 0,93 kg d'eau environ, donc l'osmolalité y est supérieure à l'osmolarité. Les osmomètres de laboratoire, fondés s… » page 4
Quelle est la valeur normale de l'osmolalité plasmatique ?
L'osmolalité normale du plasma est de 285 à 295 mOsm·kg⁻¹ d'eau.
« Le plasma contient environ 93 % d'eau en volume. Son osmolalité normale est de 285 à 295 mOsm·kg¯¹ d'eau. Le sodium et ses anions d'accompagnement en assurent l'essentiel, ce qui donne la formule d'estimation : » page 4
Comment se comporte l'osmolarité d'une solution contenant plusieurs solutés ?
Pour une solution à plusieurs solutés, les osmolarités s'additionnent : ω = ∑ ik·Ck.
« Pour une solution contenant plusieurs solutés, les osmolarités s'additionnent : ω = ∑ ik.Ck. Une osmole correspond à une mole de particules osmotiquement actives. » page 4
Quelle est l'osmolarité d'une solution de CaCl₂ à 11,1 g·L⁻¹ totalement dissociée ?
Le CaCl₂ à 11,1 g·L⁻¹ totalement dissocié (i = 3) donne une osmolarité de 0,300 osmol·L⁻¹.
« 1) NaCl à 0,154 mol·L¯¹, totalement dissocié (a = 1, p = 2, donc i = 2) : ω = 2 × 0,154 = 0,308 osmol·L¯¹ = 308 mOsm-L-1. 2) CaCl₂ à 11,1 g·L¯¹ (M = 111 g·mol¯¹), totalement dissocié : C = 11,1 / 111 = 0,1 mol·L¯¹ ; i = 3 ; w = 3 × 0,1 = 0,300 osmol·L-1. 3) Él… » page 4
Quel est le principal contributeur à l'osmolarité plasmatique ?
Le sodium et ses anions d'accompagnement assurent l'essentiel de l'osmolarité plasmatique.
« Le plasma contient environ 93 % d'eau en volume. Son osmolalité normale est de 285 à 295 mOsm·kg¯¹ d'eau. Le sodium et ses anions d'accompagnement en assurent l'essentiel, ce qui donne la formule d'estimation : » page 4
Pour un électrolyte AB à 0,1 mol·L⁻¹ dissocié à 80 % (p = 2), quelles sont la valeur du coefficient i et celle de l'osmolarité ω ?
Un électrolyte AB à 0,1 mol·L⁻¹ dissocié à 80 % (p = 2) a un coefficient i de 1,8 et une osmolarité de 0,18 osmol·L⁻¹.
« 1) NaCl à 0,154 mol·L¯¹, totalement dissocié (a = 1, p = 2, donc i = 2) : ω = 2 × 0,154 = 0,308 osmol·L¯¹ = 308 mOsm-L-1. 2) CaCl₂ à 11,1 g·L¯¹ (M = 111 g·mol¯¹), totalement dissocié : C = 11,1 / 111 = 0,1 mol·L¯¹ ; i = 3 ; w = 3 × 0,1 = 0,300 osmol·L-1. 3) Él… » page 4
À quoi correspond une osmole ?
Une osmole correspond à une mole de particules osmotiquement actives.
« Pour une solution contenant plusieurs solutés, les osmolarités s'additionnent : ω = ∑ ik.Ck. Une osmole correspond à une mole de particules osmotiquement actives. » page 4
Comment se définit l'osmolalité et quelle est sa formule ?
L'osmolalité est le nombre d'osmoles par kilogramme d'eau, Wm = i × Cm.
« l'osmolarité: nombre d'osmoles par litre de solution, w = i × C, en osmol·L-1 ; l'osmolalité : nombre d'osmoles par kilogramme d'eau, Wm = i × Cm, en osmol·kg¯¹. » page 4
Quelle conversion subit une glycémie exprimée en g·L⁻¹ avant d'entrer dans la formule d'osmolarité plasmatique ?
Une glycémie en g·L⁻¹ doit être convertie en mmol·L⁻¹ avant d'entrer dans la formule (1 g·L⁻¹ = 5,6 mmol·L⁻¹).
« Osmolarité (par litre de solution) et osmolalité (par kilogramme d'eau) ne sont pas interchangeables dans le plasma: 1 L de plasma ne contient que 0,93 kg d'eau environ, donc l'osmolalité y est supérieure à l'osmolarité. Les osmomètres de laboratoire, fondés s… » page 4
Par quelle formule estime-t-on l'osmolarité plasmatique (ω) à partir du sodium, du glucose et de l'urée ?
L'osmolarité plasmatique s'estime par ω ≈ 2 × [Na⁺] + [glucose] + [urée], en mmol·L⁻¹.
« @plasma ≈ 2 × [Na+] + [glucose] + [urée] (toutes en mmol·L-1) » page 4
Quelle est la proportion d'eau dans le plasma en volume ?
Le plasma contient environ 93 % d'eau en volume.
« Le plasma contient environ 93 % d'eau en volume. Son osmolalité normale est de 285 à 295 mOsm·kg¯¹ d'eau. Le sodium et ses anions d'accompagnement en assurent l'essentiel, ce qui donne la formule d'estimation : » page 4
Pourquoi le NaCl à 9 g·L⁻¹ est-il isotonique au plasma malgré une osmolarité théorique de 308 mOsm·L⁻¹ ?
L'osmolarité réelle du NaCl à 9 g·L⁻¹ est d'environ 285 mOsm·L⁻¹, ce qui le rend isotonique au plasma.
« Remarque: La valeur de 308 mOsm·L¯¹ du NaCl à 9 g·L¯¹ est théorique. Les interactions entre ions (solution non idéale) réduisent l'osmolarité réelle à environ 285 mOsm·L¯¹ : on corrige par un coefficient osmotique $ ≈ 0,93. C'est pourquoi ce soluté est isotoni… » page 4
Page 5 · 20 cartes
Quelles sont les perfusions intraveineuses usuelles isotoniques ?
Les perfusions intraveineuses usuelles (NaCl 0,9 %, glucose 5 %) sont isotoniques.
« Les perfusions intraveineuses usuelles (NaCl 0,9%, glucose 5%) sont isotoniques. Le glucose 5% est iso-osmotique au départ, mais le glucose est capté et métabolisé par les cellules : il apporte en réalité de l'eau libre, ce qui peut faire baisser la natrémie s… » page 5
Quel est le devenir d'une hématie placée dans du NaCl 3 g/L ou de l'eau pure ?
Dans NaCl 3 g/L ou eau pure, l'eau entre dans l'hématie qui se sphérise puis hémolyse.
« NaCl 3 g-L-¹ ou eau pure » page 5
Pourquoi le glucose 5 %, pourtant iso-osmotique au départ, apporte-t-il de l'eau libre ?
Glucose 5 % apporte en réalité de l'eau libre.
« Les perfusions intraveineuses usuelles (NaCl 0,9%, glucose 5%) sont isotoniques. Le glucose 5% est iso-osmotique au départ, mais le glucose est capté et métabolisé par les cellules : il apporte en réalité de l'eau libre, ce qui peut faire baisser la natrémie s… » page 5
Comment nomme-t-on la rétraction du contenu cellulaire en milieu hypertonique ?
Plasmolyse désigne la rétraction du contenu cellulaire en milieu hypertonique.
« Le terme de plasmolyse désigne la rétraction du contenu cellulaire en milieu hypertonique; il est surtout employé pour la cellule végétale, dont la paroi rigide reste en place. Pour l'hématie, on parle de crénelure. L'hémolyse débute vers 0,45 % de NaCl (4,5 g… » page 5
Dans l'osmomètre, à quelle condition la colonne d'eau cesse-t-elle de monter, et quelle relation en découle ?
Dans l'osmomètre, la colonne s'arrête à une hauteur h quand sa pression hydrostatique compense l'entrée d'eau : π = p·g·h.
« L'osmose est le passage net de solvant à travers une membrane semi-perméable (perméable à l'eau, imperméable au soluté), du compartiment le moins concentré en particules vers le plus concentré. Dans l'osmomètre, un tube fermé à sa base par une telle membrane c… » page 5
Que décrit la tonicité, contrairement à l'osmolarité qui ne dépend que de la solution ?
Tonicité décrit le comportement d'une cellule plongée dans la solution.
« Deux solutions de même osmolarité sont dites iso-osmotiques. La tonicité est une notion différente: elle décrit le comportement d'une cellule plongée dans la solution, donc elle dépend de la membrane. Seuls les solutés qui ne traversent pas la membrane (osmole… » page 5
Dans quel sens se fait le passage net de solvant lors de l'osmose à travers une membrane semi-perméable ?
L'osmose est le passage net de solvant à travers une membrane semi-perméable du compartiment le moins concentré vers le plus concentré.
« L'osmose est le passage net de solvant à travers une membrane semi-perméable (perméable à l'eau, imperméable au soluté), du compartiment le moins concentré en particules vers le plus concentré. Dans l'osmomètre, un tube fermé à sa base par une telle membrane c… » page 5
Comment qualifie-t-on deux solutions de même osmolarité ?
Deux solutions de même osmolarité sont dites iso-osmotiques.
« Deux solutions de même osmolarité sont dites iso-osmotiques. La tonicité est une notion différente: elle décrit le comportement d'une cellule plongée dans la solution, donc elle dépend de la membrane. Seuls les solutés qui ne traversent pas la membrane (osmole… » page 5
Quels solutés sont des osmoles efficaces, c'est-à-dire créent un appel d'eau durable ?
Les osmoles efficaces sont les solutés ne traversant pas la membrane : Na⁺ et ses anions, mannitol, glucose non encore capté.
« Deux solutions de même osmolarité sont dites iso-osmotiques. La tonicité est une notion différente: elle décrit le comportement d'une cellule plongée dans la solution, donc elle dépend de la membrane. Seuls les solutés qui ne traversent pas la membrane (osmole… » page 5
Quel terme désigne la rétraction du contenu de l'hématie en milieu hypertonique ?
Pour l'hématie, on parle de crénelure plutôt que de plasmolyse.
« Le terme de plasmolyse désigne la rétraction du contenu cellulaire en milieu hypertonique; il est surtout employé pour la cellule végétale, dont la paroi rigide reste en place. Pour l'hématie, on parle de crénelure. L'hémolyse débute vers 0,45 % de NaCl (4,5 g… » page 5
Quelles osmoles la tonicité efficace d'une solution compte-t-elle ?
La tonicité efficace d'une solution ne compte que ses osmoles non diffusibles.
« Solution isotonique : osmolarité efficace égale à celle du milieu intracellulaire ; le volume cellulaire ne change pas. Solution hypotonique : osmolarité efficace plus faible; l'eau entre dans la cellule, qui gonfle. Solution hypertonique : osmolarité efficace… » page 5
Quelle est l'osmolarité intracellulaire de l'hématie ?
L'osmolarité intracellulaire de l'hématie est d'environ 290 mOsm·L⁻¹.
« ≈ 290 mOsm-L-1 » page 5
Qu'est-ce qu'une solution hypotonique et quel effet a-t-elle sur la cellule ?
Une solution hypotonique a une osmolarité efficace plus faible et l'eau entre dans la cellule, qui gonfle.
« Solution isotonique : osmolarité efficace égale à celle du milieu intracellulaire ; le volume cellulaire ne change pas. Solution hypotonique : osmolarité efficace plus faible; l'eau entre dans la cellule, qui gonfle. Solution hypertonique : osmolarité efficace… » page 5
Qu'est-ce qu'une solution hypertonique et quel effet a-t-elle sur la cellule ?
Une solution hypertonique a une osmolarité efficace plus forte et l'eau sort de la cellule, qui se rétracte.
« Solution isotonique : osmolarité efficace égale à celle du milieu intracellulaire ; le volume cellulaire ne change pas. Solution hypotonique : osmolarité efficace plus faible; l'eau entre dans la cellule, qui gonfle. Solution hypertonique : osmolarité efficace… » page 5
Qu'est-ce que la pression osmotique π ?
La pression osmotique π est la pression à appliquer sur la solution pour empêcher l'entrée d'eau.
« L'osmose est le passage net de solvant à travers une membrane semi-perméable (perméable à l'eau, imperméable au soluté), du compartiment le moins concentré en particules vers le plus concentré. Dans l'osmomètre, un tube fermé à sa base par une telle membrane c… » page 5
Quel est le comportement d'une hématie placée dans du NaCl 9 g/L ?
Dans du NaCl 9 g/L (≈290 mOsm/L), le mouvement net d'eau est nul et l'hématie garde un disque biconcave normal.
« NaCl 9 g-L-1 » page 5
Quel est le comportement d'une hématie placée dans une solution de NaCl à 20 g/L (≈640 mOsm/L) ?
Dans NaCl 20 g/L (≈640 mOsm/L), l'eau sort de l'hématie qui se rétracte en échinocyte (crénelée).
« NaCl 20 g-L-1 » page 5
Qu'est-ce que la résistance globulaire ?
La résistance globulaire est la plage de NaCl où l'hémolyse débute (0,45 %) et devient totale (0,3 %).
« Le terme de plasmolyse désigne la rétraction du contenu cellulaire en milieu hypertonique; il est surtout employé pour la cellule végétale, dont la paroi rigide reste en place. Pour l'hématie, on parle de crénelure. L'hémolyse débute vers 0,45 % de NaCl (4,5 g… » page 5
Une solution d'urée à 300 mmol·L⁻¹ est iso-osmotique au plasma : quelle est sa tonicité vis-à-vis de l'hématie ?
Solution d'urée à 300 mmol·L⁻¹ est iso-osmotique mais hypotonique.
« Solution isotonique : osmolarité efficace égale à celle du milieu intracellulaire ; le volume cellulaire ne change pas. Solution hypotonique : osmolarité efficace plus faible; l'eau entre dans la cellule, qui gonfle. Solution hypertonique : osmolarité efficace… » page 5
Qu'est-ce qu'une solution isotonique ?
Solution isotonique a pour osmolarité efficace celle du milieu intracellulaire.
« Solution isotonique : osmolarité efficace égale à celle du milieu intracellulaire ; le volume cellulaire ne change pas. Solution hypotonique : osmolarité efficace plus faible; l'eau entre dans la cellule, qui gonfle. Solution hypertonique : osmolarité efficace… » page 5
Page 6 · 16 cartes
De quoi dépend la pression osmotique selon la loi de Van't Hoff ?
La pression osmotique ne dépend ni de la nature du soluté ni de celle de la membrane.
« La loi a la même forme que celle des gaz parfaits (p.V = n·R·T) : les particules de soluté se comportent comme un gaz dans le volume de la solution. Elle ne dépend ni de la nature du soluté ni de celle de la membrane, pourvu que celle-ci soit strictement semi-… » page 6
Quelle erreur d'unité commet-on si l'on garde C en mol·L⁻¹ dans π = i·C·R·T ?
Garder C en mol·L⁻¹ dans π = i·C·R·T donne un résultat 1 000 fois trop petit.
« Garder C en mol·L¯¹ dans π = i·C·R·T donne un résultat 1 000 fois trop petit (750 Pa au lieu de 7,5 × 105 Pa pour le plasma). Utiliser la température en °C au lieu de K est l'autre erreur classique. » page 6
À quelle loi connue la loi de Van't Hoff emprunte-t-elle sa forme ?
La loi de Van't Hoff a la même forme que la loi des gaz parfaits.
« La loi a la même forme que celle des gaz parfaits (p.V = n·R·T) : les particules de soluté se comportent comme un gaz dans le volume de la solution. Elle ne dépend ni de la nature du soluté ni de celle de la membrane, pourvu que celle-ci soit strictement semi-… » page 6
Quelle est la valeur de la pression osmotique du plasma à 37 °C pour une osmolarité de 290 mOsm·L⁻¹ ?
La pression osmotique du plasma à 37 °C et 290 mOsm·L⁻¹ vaut environ 7,5 × 10⁵ Pa, soit 7,4 atm.
« Conversion : w = 290 mOsm·L¯1 = 0,290 osmol·L-1 = 290 osmol·m¯³ ; T = 37 + 273 = 310 К. π = 290 × 8,314 × 310 ≈ 7,5 × 105 Pa, soit 7,5 × 105 / 1,013 × 105 ≈ 7,4 atm (environ 5 600 mmHg). La pression osmotique totale du plasma est donc considérable, sept fois l… » page 6
Dans quelle unité s'exprime π dans la loi de Van't Hoff, et à quoi correspond 1 atm en pascals et en mmHg ?
Dans la loi de Van't Hoff, π s'exprime en pascals, avec 1 atm = 1,013 × 10⁵ Pa = 760 mmHg.
« πen pascals (Pa) ; 1 atm = 1,013 × 105 Pa = 760 mmHg ; 1 mmHg = 133,3 Pa. » page 6
Quelle est la valeur de la pression oncotique du plasma et quelle protéine en assure la majeure partie ?
La pression oncotique du plasma vaut environ 25 mmHg, l'albumine en assurant environ 75 %.
« La pression oncotique (ou colloïdo-osmotique) est la part de la pression osmotique due aux protéines, seules particules plasmatiques qui ne traversent pas la paroi capillaire. Elle vaut environ 25 mmHg (≈ 3,3 kPa) dans le plasma, l'albumine en assurant environ… » page 6
Comment est constitué un osmomètre ?
Dans l'osmomètre, un tube plonge dans l'eau pure, sa base étant fermée par une membrane semi-perméable.
Dans la loi de Van't Hoff, comment exprime-t-on la température T en kelvins à partir de la température θ en degrés Celsius ?
Dans la loi de Van't Hoff, T est en kelvins avec T(K) = θ(°C) + 273,15.
« T en kelvins: T(K) = 0(°C) + 273,15; 37 °C = 310 K. » page 6
Dans la loi de Van't Hoff, quelles unités faut-il employer pour C et pour ω ?
Dans la loi de Van't Hoff, C est en mol·m⁻³ et ω en osmol·m⁻³.
« C en mol-m³ (et non en mol·L¯¹) ; w en osmol·m¯3. » page 6
Dans un osmomètre, que représente le dénivelé noté h ?
Dans l'osmomètre, h est le dénivelé entre le niveau de l'eau pure et le niveau d'équilibre de la solution.
« h » page 6
À l'équilibre de l'osmomètre, quelle pression équilibre la pression osmotique π de la solution ?
À l'équilibre de l'osmomètre, la pression hydrostatique ρ·g·h de la colonne égale la pression osmotique π.
« Figure 1: Osmomètre. À l'équilibre, la pression hydrostatique p·g·h de la colonne égale la pression osmotique π. » page 6
Que vaut la constante R de la loi de Van't Hoff et que représente-t-elle ?
R de la loi de Van't Hoff vaut 8,314 J·mol⁻¹·K⁻¹, la constante des gaz parfaits.
« R = 8,314 J·mol¯¹·K¯¹, constante des gaz parfaits. » page 6
Dans l'osmomètre, dans quel sens se fait le flux net d'eau à travers la membrane semi-perméable ?
Dans l'osmomètre, une entrée nette d'eau par osmose se produit à travers la membrane vers la solution.
« Entrée nette d'eau (osmose) » page 6
Quelle erreur classique sur la température fausse le calcul de la pression osmotique par la loi de Van't Hoff ?
Utiliser la température en °C au lieu de K est une erreur classique dans la loi de Van't Hoff.
« Garder C en mol·L¯¹ dans π = i·C·R·T donne un résultat 1 000 fois trop petit (750 Pa au lieu de 7,5 × 105 Pa pour le plasma). Utiliser la température en °C au lieu de K est l'autre erreur classique. » page 6
Quelles particules plasmatiques exercent une pression osmotique efficace entre plasma et liquide interstitiel ?
Les petits solutés franchissant librement la paroi capillaire n'exercent aucune pression osmotique efficace entre plasma et interstitium.
« La pression oncotique (ou colloïdo-osmotique) est la part de la pression osmotique due aux protéines, seules particules plasmatiques qui ne traversent pas la paroi capillaire. Elle vaut environ 25 mmHg (≈ 3,3 kPa) dans le plasma, l'albumine en assurant environ… » page 6
Qu'appelle-t-on pression oncotique (ou colloïdo-osmotique) ?
La pression oncotique est la part de la pression osmotique due aux protéines.
« La pression oncotique (ou colloïdo-osmotique) est la part de la pression osmotique due aux protéines, seules particules plasmatiques qui ne traversent pas la paroi capillaire. Elle vaut environ 25 mmHg (≈ 3,3 kPa) dans le plasma, l'albumine en assurant environ… » page 6
Page 7 · 26 cartes
Dans quelle condition générale le bilan des forces de Starling aboutit-il à un œdème ?
œdème apparaît quand la filtration l'emporte.
« Un œdème apparaît quand la filtration l'emporte : hausse de Pc (insuffisance cardiaque), baisse de πο (hypoalbuminémie du syndrome néphrotique ou de la cirrhose), hausse de la perméabilité aux protéines (inflammation, σ diminue) ou obstruction lymphatique. » page 7
Quelle est la valeur de la pression oncotique interstitielle πi dans l'exemple corrigé ?
La pression oncotique interstitielle est d'environ 3 mmHg.
« Interstitium: P₁ ≈ 0 mmHg; π; ≈ 3 mmHg » page 7
Que vaut la pression oncotique capillaire πc et comment se comporte-t-elle le long du capillaire ?
pression oncotique capillaire πc vaut 25 mmHg.
« πο = 25 mmHg tout le long du capillaire » page 7
Qu'est-ce qui définit une propriété colligative ?
propriété colligative dépend uniquement de le nombre de particules de soluté dissoutes.
« Une propriété est dite colligative lorsqu'elle ne dépend que du nombre de particules de soluté dissoutes, et non de leur nature. Il y en a quatre : l'abaissement de la pression de vapeur (tonométrie), l'abaissement du point de congélation (cryoscopie), l'éléva… » page 7
Quelle force retient le liquide dans le vaisseau capillaire ?
La pression oncotique retient le liquide dans le vaisseau capillaire.
« Le mouvement de liquide à travers la paroi capillaire résulte de deux forces opposées : la pression hydrostatique (P), qui pousse le liquide hors du vaisseau, et la pression oncotique (π), qui le retient. La pression nette de filtration s'écrit : » page 7
Quelle est la valeur de la pression hydrostatique interstitielle Pi dans l'exemple corrigé ?
La pression hydrostatique interstitielle est d'environ 0 mmHg.
« Interstitium: P₁ ≈ 0 mmHg; π; ≈ 3 mmHg » page 7
Que vaut σ dans l'exemple corrigé des échanges de Starling ?
Dans l'exemple corrigé, σ vaut 1.
« Données : Pc = 35 mmHg à l'extrémité artérielle et 15 mmHg à l'extrémité veineuse ; P₁ = 0 ; πε = 25 mmHg ; π₁ = 3 mmHg ; σ = 1. Extrémité artérielle : Pnette = (35 − 0) − (25 − 3) = 35 − 22 = +13 mmHg : filtration. » page 7
Quel effet une hausse de la perméabilité aux protéines a-t-elle sur la formation d'un œdème ?
hausse de la perméabilité aux protéines favorise l'œdème.
« Un œdème apparaît quand la filtration l'emporte : hausse de Pc (insuffisance cardiaque), baisse de πο (hypoalbuminémie du syndrome néphrotique ou de la cirrhose), hausse de la perméabilité aux protéines (inflammation, σ diminue) ou obstruction lymphatique. » page 7
Que vaut la pression nette (Pnette) à l'extrémité artérielle du capillaire, et dans quel sens s'exerce-t-elle ?
Pnette à l'extrémité artérielle vaut +13 mmHg.
« Filtration (+13 mmHg) » page 7
Que se passe-t-il lorsque la pression nette est positive ?
Une pression nette positive donne une filtration vers l'interstitium.
« Les indices c et i désignent le capillaire et l'interstitium, o est le coefficient de réflexion des protéines (proche de 1) et Kf le coefficient de filtration. Pnette > 0: filtration vers l'interstitium ; Pnette < 0 : réabsorption vers le capillaire. » page 7
Par quel mécanisme l'effet Donnan retient-il les cations ?
protéines chargées retiennent des cations.
« Une estimation par Van't Hoff donne une valeur plus faible : 70 g·L¯¹ de protéines de masse moyenne 70 000 g·mol¯¹ correspondent à 1 mol·m¯³, d'où π ≈ 1 × 8,314 × 310 ≈ 2,6 kPa ≈ 19 mmHg. L'écart vient de l'effet Donnan (les protéines chargées retiennent des c… » page 7
Quelle formule relie le flux volumique de liquide à la pression nette ?
Le flux volumique de liquide est Jv = Kf · Pnette.
« σ (πε - π₁) et Jy = Kf · Pnette » page 7
Quelle valeur de pression oncotique l'estimation par Van't Hoff donne-t-elle pour 70 g/L de protéines de masse moyenne 70 000 g/mol ?
L'estimation par Van't Hoff donne une pression oncotique d'environ 19 mmHg pour 70 g/L de protéines.
« Une estimation par Van't Hoff donne une valeur plus faible : 70 g·L¯¹ de protéines de masse moyenne 70 000 g·mol¯¹ correspondent à 1 mol·m¯³, d'où π ≈ 1 × 8,314 × 310 ≈ 2,6 kPa ≈ 19 mmHg. L'écart vient de l'effet Donnan (les protéines chargées retiennent des c… » page 7
Quelles sont les quatre propriétés colligatives et leur nom technique ?
Il existe quatre propriétés colligatives : tonométrie, cryoscopie, ébullioscopie et pression osmotique.
« Une propriété est dite colligative lorsqu'elle ne dépend que du nombre de particules de soluté dissoutes, et non de leur nature. Il y en a quatre : l'abaissement de la pression de vapeur (tonométrie), l'abaissement du point de congélation (cryoscopie), l'éléva… » page 7
Que devient le léger excès de liquide filtré non réabsorbé par le capillaire ?
Le léger excès de liquide filtré est repris par la lymphe.
« Extrémité veineuse : Pnette = (15 − 0) − (25 − 3) = 15 − 22 = −7 mmHg : réabsorption. Le léger excès de liquide filtré est repris par la lymphe. » page 7
Que représente σ dans la loi de Starling et quelle est sa valeur pour les protéines ?
σ est le coefficient de réflexion des protéines, proche de 1.
« Les indices c et i désignent le capillaire et l'interstitium, o est le coefficient de réflexion des protéines (proche de 1) et Kf le coefficient de filtration. Pnette > 0: filtration vers l'interstitium ; Pnette < 0 : réabsorption vers le capillaire. » page 7
Quelle est l'expression de la pression nette de filtration Pnette dans la loi de Starling ?
La pression nette de filtration s'écrit Pnette = (Pc − Pi) − σ(πc − πi).
« Pnette = (Pc- P₁) » page 7
Dans l'exemple corrigé, quelles sont les valeurs de la pression capillaire Pc à l'extrémité artérielle et à l'extrémité veineuse du capillaire ?
Dans l'exemple, la pression capillaire vaut 35 mmHg à l'extrémité artérielle et 15 mmHg à l'extrémité veineuse.
« Données : Pc = 35 mmHg à l'extrémité artérielle et 15 mmHg à l'extrémité veineuse ; P₁ = 0 ; πε = 25 mmHg ; π₁ = 3 mmHg ; σ = 1. Extrémité artérielle : Pnette = (35 − 0) − (25 − 3) = 35 − 22 = +13 mmHg : filtration. » page 7
Que vaut la pression nette (Pnette) à l'extrémité veineuse du capillaire, et dans quel sens s'exerce-t-elle ?
Pnette à l'extrémité veineuse vaut −7 mmHg.
« Réabsorption (-7 mmHg) » page 7
Par quel mécanisme l'hypoalbuminémie du syndrome néphrotique ou de la cirrhose favorise-t-elle un œdème ?
baisse de πc favorise l'œdème.
« Un œdème apparaît quand la filtration l'emporte : hausse de Pc (insuffisance cardiaque), baisse de πο (hypoalbuminémie du syndrome néphrotique ou de la cirrhose), hausse de la perméabilité aux protéines (inflammation, σ diminue) ou obstruction lymphatique. » page 7
Que signifie une pression nette Pnette négative au niveau d'un capillaire ?
Une pression nette négative donne une réabsorption vers le capillaire.
« Les indices c et i désignent le capillaire et l'interstitium, o est le coefficient de réflexion des protéines (proche de 1) et Kf le coefficient de filtration. Pnette > 0: filtration vers l'interstitium ; Pnette < 0 : réabsorption vers le capillaire. » page 7
Comment les échanges de Starling diffèrent-ils entre l'extrémité artérielle et l'extrémité veineuse du capillaire systémique ?
Le capillaire systémique relie une artériole à une veinule, avec filtration côté artériolaire et réabsorption côté veinulaire.
Quel effet une obstruction lymphatique a-t-elle sur la formation d'un œdème ?
Une obstruction lymphatique favorise l'œdème.
« Un œdème apparaît quand la filtration l'emporte : hausse de Pc (insuffisance cardiaque), baisse de πο (hypoalbuminémie du syndrome néphrotique ou de la cirrhose), hausse de la perméabilité aux protéines (inflammation, σ diminue) ou obstruction lymphatique. » page 7
Par quel mécanisme l'insuffisance cardiaque provoque-t-elle un œdème ?
hausse de Pc favorise l'œdème.
« Un œdème apparaît quand la filtration l'emporte : hausse de Pc (insuffisance cardiaque), baisse de πο (hypoalbuminémie du syndrome néphrotique ou de la cirrhose), hausse de la perméabilité aux protéines (inflammation, σ diminue) ou obstruction lymphatique. » page 7
Pourquoi l'estimation de Van't Hoff s'écarte-t-elle de la pression oncotique réelle ?
L'écart entre l'estimation de Van't Hoff et la valeur réelle vient de l'effet Donnan et du comportement non idéal des macromolécules.
« Une estimation par Van't Hoff donne une valeur plus faible : 70 g·L¯¹ de protéines de masse moyenne 70 000 g·mol¯¹ correspondent à 1 mol·m¯³, d'où π ≈ 1 × 8,314 × 310 ≈ 2,6 kPa ≈ 19 mmHg. L'écart vient de l'effet Donnan (les protéines chargées retiennent des c… » page 7
Quel est le rôle de la pression hydrostatique dans les échanges à travers la paroi capillaire ?
La pression hydrostatique pousse le liquide hors du vaisseau capillaire.
« Le mouvement de liquide à travers la paroi capillaire résulte de deux forces opposées : la pression hydrostatique (P), qui pousse le liquide hors du vaisseau, et la pression oncotique (π), qui le retient. La pression nette de filtration s'écrit : » page 7
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Quelle relation lie l'abaissement cryoscopique à l'osmolalité ?
L'abaissement cryoscopique est proportionnel à l'osmolalité : Δθc = Kc·Wm = Kc·i·Cm.
« Une solution gèle à une température plus basse que le solvant pur. L'abaissement du point de congélation est proportionnel à l'osmolalité : » page 8
Pour 1 mol de glucose dans 1 kg d'eau à 25 °C, quelles sont la fraction molaire du soluté et l'abaissement de pression de vapeur obtenus ?
1 mol de glucose dans 1 kg d'eau donne une fraction molaire d'environ 0,018 et un abaissement de pression de vapeur d'environ 0,056 kPa à 25 °C.
« L'abaissement relatif de la pression de vapeur est égal à la fraction molaire du soluté (en particules). Exemple : 1 mol de glucose dans 1 kg d'eau (55,5 mol) donne x = 1 / 56,5 ≈ 0,018 ; à 25 °C, ∆p ≈ 0,018 × 3,17 ≈ 0,056 kPa. » page 8
Quelles sont les valeurs de la pression de vapeur saturante de l'eau à 25 °C et à 37 °C ?
La pression de vapeur saturante de l'eau vaut 3,17 kPa à 25 °C et 6,3 kPa à 37 °C.
« 4.1 Loi de Raoult : abaissement de la pression de vapeur Au-dessus d'un liquide s'établit une pression de vapeur saturante po (3,17 kPa pour l'eau à 25 °C, 6,3 kPa à 37 °C). Les particules de soluté diminuent la proportion de molécules de solvant à la surface… » page 8
Que vaut la constante cryoscopique de l'eau ?
La constante cryoscopique de l'eau vaut 1,86 K·kg·mol⁻¹.
« KĈ est la constante cryoscopique du solvant : pour l'eau, K = 1,86 K·kg·mol¯¹. Une solution à 1 osmol·kg¯¹ gèle donc à -1,86 °C. La cryoscopie est la méthode de référence des osmomètres de laboratoire, qui rendent une osmolalité. » page 8
Quelle osmolalité déduit-on du point de congélation du plasma à, 0,56 °C ?
Le plasma, qui congèle à, 0,56 °C, a une osmolalité d'environ 0,30 osmol·kg⁻¹ (300 mOsm·kg⁻¹).
« 1) Le plasma congèle à − 0,56 °C. Osmolalité : wm = ∆θ / Κĉ = 0,56 / 1,86 ≈ 0,30 osmol·kg¯¹, soit environ 300 mOsm-kg-1. 2) NaCl à 0,154 mol·kg¯¹, supposé totalement dissocié et idéal : wm = 2 × 0,154 = 0,308 osmol·kg¯¹ ; Δ0 = 1,86 × 0,308 ≈ 0,57 K; point de c… » page 8
Par quel mécanisme la pression de vapeur d'une solution est-elle plus faible que celle du solvant pur ?
Les particules de soluté diminuent la proportion de molécules de solvant à la surface, abaissant la pression de vapeur de la solution.
« 4.1 Loi de Raoult : abaissement de la pression de vapeur Au-dessus d'un liquide s'établit une pression de vapeur saturante po (3,17 kPa pour l'eau à 25 °C, 6,3 kPa à 37 °C). Les particules de soluté diminuent la proportion de molécules de solvant à la surface… » page 8
Pourquoi l'ébullioscopie n'est-elle pas utilisée en biologie, contrairement à la cryoscopie ?
L'ébullioscopie n'est pas utilisée en biologie car son effet est trois fois plus faible que l'effet cryoscopique.
« Symétriquement, une solution bout à une température plus élevée que le solvant pur : Δθ = Ke · Wm, avec Ke = 0,52 K·kg-mol¯¹ pour l'eau. Pour une osmolalité de 0,30 osmol·kg¯¹, Δθę = 0,52 × 0,30 ≈ 0,16 K : la solution bout vers 100,16 °C sous 1 atm. L'effet ét… » page 8
Quelle grandeur la cryoscopie utilise-t-elle : l'osmolalité ou l'osmolarité ?
La cryoscopie utilise l'osmolalité (par kg d'eau), pas l'osmolarité.
« Δθc est une valeur positive (un abaissement) : le point de congélation vaut 0, ∆θc, donc, 0,56 °C pour le plasma, jamais +0,56 °C. Un écart de température vaut le même nombre en K et en °C. Enfin, la cryoscopie utilise l'osmolalité (par kg d'eau), pas l'osmola… » page 8
Que dit la loi de Raoult concernant l'abaissement relatif de la pression de vapeur d'une solution ?
Selon la loi de Raoult, l'abaissement relatif de la pression de vapeur est égal à la fraction molaire du soluté.
« p = Xsolvant. Po soit Ap / Po = Xsoluté » page 8
Page 9 · 17 cartes
Comment un ion ou une grosse molécule polaire traverse-t-il la bicouche lipidique ?
Ion ou grosse molécule polaire ne passe pratiquement pas la bicouche lipidique.
« Une molécule liposoluble (k élevé : O2, CO2, éthanol, stéroïdes) traverse facilement la bicouche lipidique ; un ion ou une grosse molécule polaire n'y passe pratiquement pas sans canal ou transporteur. Exemple : P = 10-6 m·s-1, S = 2 × 10-4 m² et AC = 5 mol·m¯… » page 9
Quelle est l'unité du coefficient de diffusion D ?
D est le coefficient de diffusion, en m²·s⁻¹.
« D est le coefficient de diffusion, en m².s¯¹. Le signe moins traduit que le flux va dans le sens des concentrations décroissantes. La diffusion est efficace sur de courtes distances (son temps croît comme le carré de la distance) mais très lente à l'échelle du… » page 9
Quelle formule donne le flux à travers une membrane en fonction de la perméabilité, de la surface et du gradient de concentration ?
À travers une membrane, le flux est donné par J = P·S·ΔC.
« P=D.k/e et J=P·S·AC » page 9
Quelle est la formule de la relation de Stokes-Einstein donnant le coefficient de diffusion D d'une particule sphérique de rayon r dans un solvant de viscosité η à la température T ?
Pour une particule sphérique de rayon r dans un solvant de viscosité η à la température T, D = k·T/(6π·η·r).
« Pour une particule sphérique de rayon r dans un solvant de viscosité n, à la température T : » page 9
Comment définit-on la diffusion ?
La diffusion est le déplacement net de particules d'une zone concentrée vers une zone moins concentrée.
« La diffusion est le déplacement net de particules d'une zone concentrée vers une zone moins concentrée, sous l'effet de l'agitation thermique, sans apport d'énergie. Le flux de soluté J (en mol·s¯¹) à travers une surface S est donné par la première loi de Fick… » page 9
Par quelle relation définit-on la perméabilité P d'une membrane d'épaisseur e ?
La perméabilité P est définie par P = D·k/e.
« À travers une membrane d'épaisseur e, le gradient est remplacé par AC / e et le soluté doit se dissoudre dans la membrane, ce que mesure le coefficient de partage k (rapport des concentrations membrane / eau). On définit la perméabilité P, en m·s¯¹ : » page 9
Que devient le coefficient de diffusion D lorsqu'on double le rayon de la particule qui diffuse ?
Doublement du rayon d'une particule divise D par 2.
« k = 1,38 × 1023־ J·K¯¹ (constante de Boltzmann, k = R / N₁) ; η en Pa·s (eau à 37 °C : 0,69 × 10¯³ Pa·s). D est proportionnel à T et inversement proportionnel à n et à r: doubler le rayon divise D par 2. Comme la masse d'une sphère varie comme r³, D varie comm… » page 9
Par quoi le gradient de concentration est-il remplacé à travers une membrane d'épaisseur e ?
À travers une membrane d'épaisseur e, le gradient est remplacé par ΔC/e.
« À travers une membrane d'épaisseur e, le gradient est remplacé par AC / e et le soluté doit se dissoudre dans la membrane, ce que mesure le coefficient de partage k (rapport des concentrations membrane / eau). On définit la perméabilité P, en m·s¯¹ : » page 9
Comment D varie-t-il avec la température, la viscosité et le rayon de la particule ?
D est proportionnel à T et inversement proportionnel à η et à r.
« k = 1,38 × 1023־ J·K¯¹ (constante de Boltzmann, k = R / N₁) ; η en Pa·s (eau à 37 °C : 0,69 × 10¯³ Pa·s). D est proportionnel à T et inversement proportionnel à n et à r: doubler le rayon divise D par 2. Comme la masse d'une sphère varie comme r³, D varie comm… » page 9
Quelle relation donne le flux de soluté J à travers une surface S ?
Le flux de soluté J à travers une surface S est donné par la première loi de Fick J = -D·S·dC/dx.
« La diffusion est le déplacement net de particules d'une zone concentrée vers une zone moins concentrée, sous l'effet de l'agitation thermique, sans apport d'énergie. Le flux de soluté J (en mol·s¯¹) à travers une surface S est donné par la première loi de Fick… » page 9
Comment le coefficient de diffusion D d'une molécule sphérique varie-t-il avec sa masse molaire M ?
D varie comme M⁻¹/3 : une molécule 8 fois plus lourde diffuse 2 fois moins vite.
« k = 1,38 × 1023־ J·K¯¹ (constante de Boltzmann, k = R / N₁) ; η en Pa·s (eau à 37 °C : 0,69 × 10¯³ Pa·s). D est proportionnel à T et inversement proportionnel à n et à r: doubler le rayon divise D par 2. Comme la masse d'une sphère varie comme r³, D varie comm… » page 9
Que vaut la viscosité de l'eau à 37 °C ?
La viscosité de l'eau à 37 °C vaut 0,69 × 10⁻³ Pa·s.
« k = 1,38 × 1023־ J·K¯¹ (constante de Boltzmann, k = R / N₁) ; η en Pa·s (eau à 37 °C : 0,69 × 10¯³ Pa·s). D est proportionnel à T et inversement proportionnel à n et à r: doubler le rayon divise D par 2. Comme la masse d'une sphère varie comme r³, D varie comm… » page 9
Que mesure le coefficient de partage k ?
Le coefficient de partage k mesure la dissolution du soluté dans la membrane.
« À travers une membrane d'épaisseur e, le gradient est remplacé par AC / e et le soluté doit se dissoudre dans la membrane, ce que mesure le coefficient de partage k (rapport des concentrations membrane / eau). On définit la perméabilité P, en m·s¯¹ : » page 9
Que traduit le signe moins dans la première loi de Fick ?
Le signe moins de la première loi de Fick traduit que le flux va dans le sens des concentrations décroissantes.
« D est le coefficient de diffusion, en m².s¯¹. Le signe moins traduit que le flux va dans le sens des concentrations décroissantes. La diffusion est efficace sur de courtes distances (son temps croît comme le carré de la distance) mais très lente à l'échelle du… » page 9
Comment le temps de diffusion varie-t-il avec la distance ?
Le temps de diffusion croît comme le carré de la distance.
« D est le coefficient de diffusion, en m².s¯¹. Le signe moins traduit que le flux va dans le sens des concentrations décroissantes. La diffusion est efficace sur de courtes distances (son temps croît comme le carré de la distance) mais très lente à l'échelle du… » page 9
Sur quelles distances la diffusion est-elle efficace ?
Diffusion est efficace sur de courtes distances.
« D est le coefficient de diffusion, en m².s¯¹. Le signe moins traduit que le flux va dans le sens des concentrations décroissantes. La diffusion est efficace sur de courtes distances (son temps croît comme le carré de la distance) mais très lente à l'échelle du… » page 9
Pourquoi une molécule liposoluble traverse-t-elle facilement la bicouche lipidique ?
Une molécule liposoluble (k élevé) traverse facilement la bicouche lipidique.
« Une molécule liposoluble (k élevé : O2, CO2, éthanol, stéroïdes) traverse facilement la bicouche lipidique ; un ion ou une grosse molécule polaire n'y passe pratiquement pas sans canal ou transporteur. Exemple : P = 10-6 m·s-1, S = 2 × 10-4 m² et AC = 5 mol·m¯… » page 9
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Que mesure le coefficient de réflexion σ d'une membrane réelle ?
Le coefficient de réflexion σ mesure la fraction du soluté réfléchie par une membrane réelle.
« Une membrane réelle n'est jamais parfaitement semi-perméable : le coefficient de réflexion σ (0 ≤ a ≤ 1) mesure la fraction du soluté « réfléchie » par la membrane : σ = 1 pour un soluté qui ne passe pas du tout, σ = 0 pour un soluté qui passe aussi facilement… » page 10
Comment évoluent les concentrations ioniques dans le compartiment de la protéine anionique ?
Le compartiment de la protéine anionique est enrichi en cations et appauvri en anions diffusibles.
« Soit r = [K+]₁ / [K+]2 = [Cl¯]2 / [Cl¯]₁, le rapport de Donnan. Le compartiment de la protéine anionique est enrichi en cations et appauvri en anions diffusibles. » page 10
Quel est l'effet de Donnan sur la pression oncotique du plasma ?
L'effet Donnan majore la pression oncotique et contribue aux 25 mmHg mesurés dans le plasma.
« Potentiel de Donnan. L'inégale répartition des ions crée une différence de potentiel (loi de Nernst appliquée à un ion diffusible): V₁ − V2 = −(RT / F) · In r. Avec r = 2 à 37 °C (RT / F ≈ 26,7 mV), V₁ − V2 ≈ −26,7 × 0,693 ≈ −18,5 mV : le compartiment protéiqu… » page 10
Quelle valeur du rapport de Donnan r obtient-on dans l'exemple corrigé ?
Dans l'exemple Donnan, la vérification donne 0,133 × 0,033 ≈ 0,067² ≈ 4,4 × 10⁻³ et un rapport de Donnan r = 2.
« Compartiment 1 : K+ = 0,133 ; CI¯ = 0,033 ; Pr¯ = 0,1 mol·L¯¹. Compartiment 2 : K+ = CI¯ = 0,067 mol·L¯¹. Vérification : 0,133 × 0,033 ≈ 0,0672 ≈ 4,4 × 10¯3 ; r = 2. » page 10
Quelles sont les concentrations finales des ions dans les deux compartiments de l'exemple Donnan ?
À l'équilibre de l'exemple Donnan, le compartiment 1 contient K+ = 0,133, Cl- = 0,033, Pr- = 0,1 mol/L et le compartiment 2 K+ = Cl- = 0,067 mol/L.
« Compartiment 1 : K+ = 0,133 ; CI¯ = 0,033 ; Pr¯ = 0,1 mol·L¯¹. Compartiment 2 : K+ = CI¯ = 0,067 mol·L¯¹. Vérification : 0,133 × 0,033 ≈ 0,0672 ≈ 4,4 × 10¯3 ; r = 2. » page 10
Quelle égalité lie les concentrations des ions diffusibles à l'équilibre de Donnan ?
Équilibre de Donnan impose [K+]1·[Cl-]1 = [K+]2·[Cl-]2.
« L'équilibre de Donnan s'établit entre deux compartiments séparés par une membrane perméable à l'eau et aux petits ions, mais imperméable à un ion chargé, en général un anion protéique (protéinate, Pr¯). Les ions diffusibles se répartissent alors de manière iné… » page 10
Quelles relations d'électroneutralité vérifient les deux compartiments à l'équilibre de Donnan ?
À l'équilibre de Donnan, chaque compartiment reste électroneutre : [K+]1 = [Cl-]1 + [Pr-]1 et [K+]2 = [Cl-]2.
« L'équilibre de Donnan s'établit entre deux compartiments séparés par une membrane perméable à l'eau et aux petits ions, mais imperméable à un ion chargé, en général un anion protéique (protéinate, Pr¯). Les ions diffusibles se répartissent alors de manière iné… » page 10
Pour r = 2 à 37 °C, quelle est la valeur du potentiel de Donnan et quel compartiment est négatif ?
Avec r = 2 à 37 °C, le potentiel de Donnan vaut environ −18,5 mV : le compartiment protéique est négatif.
« Potentiel de Donnan. L'inégale répartition des ions crée une différence de potentiel (loi de Nernst appliquée à un ion diffusible): V₁ − V2 = −(RT / F) · In r. Avec r = 2 à 37 °C (RT / F ≈ 26,7 mV), V₁ − V2 ≈ −26,7 × 0,693 ≈ −18,5 mV : le compartiment protéiqu… » page 10
À l'équilibre de Donnan, comment se répartissent les ions diffusibles entre les deux compartiments ?
À l'équilibre de Donnan, les ions diffusibles se répartissent de manière inégale entre les deux compartiments.
« L'équilibre de Donnan s'établit entre deux compartiments séparés par une membrane perméable à l'eau et aux petits ions, mais imperméable à un ion chargé, en général un anion protéique (protéinate, Pr¯). Les ions diffusibles se répartissent alors de manière iné… » page 10
Dans l'exemple corrigé de Donnan (protéinate et KCl à 0,1 mol·L⁻¹), quelle valeur de x obtient-on ?
Dans l'exemple de Donnan (protéinate et KCl à 0,1 mol/L), la quantité x de KCl passée du compartiment 2 vers 1 vaut 0,033 mol/L.
« Énoncé : volumes égaux. Compartiment 1 : protéinate de potassium K⁺Pr¯ à 0,1 mol·L¯¹ (une charge par protéine). Compartiment 2 : KCl à 0,1 mol·L¯¹. Soit x la quantité de KCl passée de 2 vers 1 : [K+]₁ = 0,1 + x ; [CI¯]₁ = x ; [K+]2 = [Cl¯]2 = 0,1 − x. (0,1 + x… » page 10
Quelle est la formule du potentiel de Donnan ?
Potentiel de Donnan est donné par V1 − V2 = −(RT/F)·ln r.
« Potentiel de Donnan. L'inégale répartition des ions crée une différence de potentiel (loi de Nernst appliquée à un ion diffusible): V₁ − V2 = −(RT / F) · In r. Avec r = 2 à 37 °C (RT / F ≈ 26,7 mV), V₁ − V2 ≈ −26,7 × 0,693 ≈ −18,5 mV : le compartiment protéiqu… » page 10
Dans quelles conditions membranaires un équilibre de Donnan peut-il s'établir entre deux compartiments ?
L'équilibre de Donnan s'établit entre deux compartiments séparés par une membrane perméable à l'eau et aux petits ions mais imperméable à un ion chargé.
« L'équilibre de Donnan s'établit entre deux compartiments séparés par une membrane perméable à l'eau et aux petits ions, mais imperméable à un ion chargé, en général un anion protéique (protéinate, Pr¯). Les ions diffusibles se répartissent alors de manière iné… » page 10
Comment est défini le rapport de Donnan r ?
Le rapport de Donnan est r = [K+]1/[K+]2 = [Cl-]2/[Cl-]1.
« Soit r = [K+]₁ / [K+]2 = [Cl¯]2 / [Cl¯]₁, le rapport de Donnan. Le compartiment de la protéine anionique est enrichi en cations et appauvri en anions diffusibles. » page 10
Quelle est la valeur du coefficient de réflexion σ de l'urée vis-à-vis de la membrane de l'hématie, et quelle en est la conséquence sur la pression osmotique efficace ?
Pour l'urée face à l'hématie, σ ≈ 0, donc la pression osmotique efficace est ≈ 0, d'où une hémolyse.
« Soluté à 100 mOsm·L¯¹ (100 osmol-m¯³), 0,6, T = 310 Κ : Πthéorique = 100 × 8,314 × 310 ≈ 2,6 × 105 Pa ; Nefficace = 0,6 × 2,6 × 105 ≈ 1,5 × 105 Pa. Urée et hématie : σ ≈ 0, donc efficace ≈ 0 (hémolyse, chapitre 2). » page 10
Dans l'exemple Staverman (100 mOsm/L, σ = 0,6, T = 310 K), quelle est la valeur de la pression osmotique efficace ?
Pour un soluté à 100 mOsm/L avec σ = 0,6 à 310 K, la pression osmotique efficace vaut environ 1,5 × 10⁵ Pa.
« Soluté à 100 mOsm·L¯¹ (100 osmol-m¯³), 0,6, T = 310 Κ : Πthéorique = 100 × 8,314 × 310 ≈ 2,6 × 105 Pa ; Nefficace = 0,6 × 2,6 × 105 ≈ 1,5 × 105 Pa. Urée et hématie : σ ≈ 0, donc efficace ≈ 0 (hémolyse, chapitre 2). » page 10
Quelles sont les valeurs extrêmes du coefficient de réflexion σ ?
σ vaut 1 pour un soluté qui ne passe pas du tout et 0 pour un soluté qui passe aussi facilement que l'eau.
« Une membrane réelle n'est jamais parfaitement semi-perméable : le coefficient de réflexion σ (0 ≤ a ≤ 1) mesure la fraction du soluté « réfléchie » par la membrane : σ = 1 pour un soluté qui ne passe pas du tout, σ = 0 pour un soluté qui passe aussi facilement… » page 10
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Pour un ion divalent, quel rapport lie la concentration exprimée en mEq·L⁻¹ à celle exprimée en mmol·L⁻¹ ?
Pour un ion divalent, la concentration en mEq·L⁻¹ est le double de celle en mmol·L⁻¹.
« 10 pièges de QCM (affirmations exactes) 1. La molarité se rapporte au litre de solution, la molalité au kilogramme de solvant. 2. Pour un ion divalent, la concentration en mEq·L¯¹ est le double de la concentration en mmol·L¯¹. 3. Pour un non électrolyte, i = 1… » page 11
Que devient l'hématie placée en milieu hypotonique ?
En milieu hypotonique, l'hématie gonfle puis s'hémolyse.
« 10 pièges de QCM (affirmations exactes) 1. La molarité se rapporte au litre de solution, la molalité au kilogramme de solvant. 2. Pour un ion divalent, la concentration en mEq·L¯¹ est le double de la concentration en mmol·L¯¹. 3. Pour un non électrolyte, i = 1… » page 11
Que vaut le NaCl à 9 g·L⁻¹ en molarité et en osmolarité théorique ?
Le NaCl à 9 g·L⁻¹ vaut 0,154 mol·L⁻¹ et 308 mOsm·L⁻¹ en théorie.
« 10 pièges de QCM (affirmations exactes) 1. La molarité se rapporte au litre de solution, la molalité au kilogramme de solvant. 2. Pour un ion divalent, la concentration en mEq·L¯¹ est le double de la concentration en mmol·L¯¹. 3. Pour un non électrolyte, i = 1… » page 11
Quelle est la formule de la molalité et son unité ?
La molalité vaut Cm = n / msolvant.
« Molalité » page 11
Quelle formule relie le flux J à la perméabilité P, à la surface S et à la différence de concentration ΔC ?
Le flux à travers une membrane vaut J = P · S · ΔC.
« P=Dk/e; J = P. SAC » page 11
Quelle est la formule de la perméabilité P ?
La perméabilité vaut P = D · k / e.
« Perméabilité » page 11
Quelle relation lie les concentrations de K+ et de Cl- de part et d'autre d'une membrane à l'équilibre de Donnan ?
À l'équilibre de Donnan, [K+]1[Cl-]1 = [K+]2[Cl-]2.
« Donnan » page 11
Quelle relation la loi de Raoult établit-elle entre la baisse relative de pression de vapeur et la fraction molaire du soluté ?
Selon Raoult, Δp / p0 = xsoluté.
« Raoult » page 11
Quelle relation donne le flux J d'une espèce diffusante à travers une surface S selon la loi de Fick ?
Selon Fick, J = -D · S · dC / dx.
« Fick » page 11
Quelle est la formule de Stokes-Einstein donnant le coefficient de diffusion D ?
Selon Stokes-Einstein, D = k T / (6 π η r).
« Stokes-Einstein » page 11
Dans la formule de Van't Hoff π = i·C·R·T, en quelles unités faut-il exprimer C et T pour obtenir π en pascals ?
Dans π = i·C·R·T, C s'exprime en mol·m⁻³ et T en kelvins pour obtenir des pascals.
« 10 pièges de QCM (affirmations exactes) 1. La molarité se rapporte au litre de solution, la molalité au kilogramme de solvant. 2. Pour un ion divalent, la concentration en mEq·L¯¹ est le double de la concentration en mmol·L¯¹. 3. Pour un non électrolyte, i = 1… » page 11
À combien de pascals équivaut 1 mmHg ?
1 mmHg équivaut à 133,3 Pa.
« mmol·L-1; normale ≈ 290 Pa; C en mol-m³; Ten K mmHg; 1 mmHg = 133,3 Pa » page 11
Quelle formule relie la concentration équivalente Ceq à la concentration molaire C et à la valence z ?
La concentration équivalente vaut Ceq = |z| · C.
« Concentration équivalente » page 11
À quoi se rapporte la molarité, et à quoi se rapporte la molalité ?
La molarité se rapporte au litre de solution, la molalité au kilogramme de solvant.
« 10 pièges de QCM (affirmations exactes) 1. La molarité se rapporte au litre de solution, la molalité au kilogramme de solvant. 2. Pour un ion divalent, la concentration en mEq·L¯¹ est le double de la concentration en mmol·L¯¹. 3. Pour un non électrolyte, i = 1… » page 11
Quelle formule relie le coefficient d'ionisation i au coefficient de dissociation α et au nombre de particules p ?
Le coefficient d'ionisation vaut i = 1 + α (p - 1).
« Coefficient d'ionisation » page 11
Dans l'équilibre de Donnan, comment se répartissent les ions diffusibles autour du compartiment contenant la protéine anionique ?
Compartiment contenant la protéine anionique est enrichi en cations diffusibles.
« 10 pièges de QCM (affirmations exactes) 1. La molarité se rapporte au litre de solution, la molalité au kilogramme de solvant. 2. Pour un ion divalent, la concentration en mEq·L¯¹ est le double de la concentration en mmol·L¯¹. 3. Pour un non électrolyte, i = 1… » page 11
Quelle relation lie la variation de température Δθ à l'osmolalité ωm en cryoscopie et en ébullioscopie ?
En cryoscopie/ébullioscopie, Δθ = K · ωm.
« Cryoscopie / ébullioscopie » page 11
Quelles formules relient l'osmolarité ω et l'osmolalité ωm à la concentration, et quelles sont leurs unités ?
L'osmolarité vaut ω = i · C et l'osmolalité ωm = i · Cm.
« Osmolarité / osmolalité » page 11
À combien de mol·m⁻³ équivaut 1 mol·L⁻¹ ?
1 mol·L⁻¹ équivaut à 10³ mol·m⁻³.
« mol·L-1; 1 mol·L-1 = 103 mol·m-3 » page 11
Par quelle formule estime-t-on l'osmolarité plasmatique ?
L'osmolarité plasmatique s'estime par ≈ 2 [Na+] + glucose + urée.
« Osmolarité plasmatique » page 11
Quelle formule donne la pression nette de Starling Pnette en fonction des pressions hydrostatiques et oncotiques ?
Selon Starling, Pnette = (Pc - Pi) - σ (πc - πi).
« Starling » page 11
Quelle valeur prend le coefficient d'ionisation i pour un non électrolyte, quel que soit p ?
Pour un non électrolyte, i = 1 quel que soit p, car α = 0.
« 10 pièges de QCM (affirmations exactes) 1. La molarité se rapporte au litre de solution, la molalité au kilogramme de solvant. 2. Pour un ion divalent, la concentration en mEq·L¯¹ est le double de la concentration en mmol·L¯¹. 3. Pour un non électrolyte, i = 1… » page 11
Quelle est la tonicité pour l'hématie d'une solution d'urée iso-osmotique au plasma ?
Une solution d'urée iso-osmotique au plasma est hypotonique pour l'hématie.
« 10 pièges de QCM (affirmations exactes) 1. La molarité se rapporte au litre de solution, la molalité au kilogramme de solvant. 2. Pour un ion divalent, la concentration en mEq·L¯¹ est le double de la concentration en mmol·L¯¹. 3. Pour un non électrolyte, i = 1… » page 11
Quelle est la formule de la pression osmotique selon Van't Hoff ?
Selon Van't Hoff, π = i · C · R · T.
« Van't Hoff » page 11
Quelle formule relie la concentration molaire C à la quantité de matière n, au volume V, à la concentration massique Cp et à la masse molaire M ?
La concentration molaire vaut C = n / V = Cp / M.
« Concentration molaire » page 11
Quelle est la formule de la pression osmotique effective selon Staverman ?
Selon Staverman, πeff = σ · ω · R · T.
« Staverman » page 11
Les QCM de raisonnement, corrigés.
Une situation nouvelle, cinq propositions, et pour chacune : vrai ou faux, pourquoi, et la page du cours.
QCM 1 · une seule bonne réponse · Appliquer une formule à une situation donnée
Un préparateur en pharmacie dissout 54 g de glucose (masse molaire M = 180 g·mol⁻¹) dans de l'eau purifiée pour obtenir un volume final de 500 mL de solution pour perfusion.
A. La concentration molaire en glucose de cette solution est de 0,6 mol·L⁻¹. Vrai
La quantité de matière vaut n = m / M = 54 / 180 = 0,3 mol. Le volume étant de 0,5 L, la molarité est C = n / V = 0,3 / 0,5 = 0,6 mol·L⁻¹. Page 2
B. La concentration molaire en glucose de cette solution est de 0,3 mol·L⁻¹. Faux
0,3 mol correspond à la quantité de matière n dans 500 mL, et non à la molarité par litre. Page 2
C. La concentration pondérale de la solution préparée est de 54 g·L⁻¹. Faux
La concentration pondérale est Cp = m / V = 54 g / 0,5 L = 108 g·L⁻¹. Page 2
D. Le facteur de Van't Hoff i de cette solution de glucose vaut 2 car le glucose est totalement soluble. Faux
Le glucose est un soluté non électrolyte qui ne se dissocie pas (alpha = 0), donc i = 1. Page 3
E. La concentration molaire en glucose exprimée en unités SI est de 0,6 mol·m⁻³. Faux
1 mol·L⁻¹ = 1 000 mol·m⁻³, donc 0,6 mol·L⁻¹ correspond à 600 mol·m⁻³. Page 2
QCM 2 · une ou plusieurs bonnes réponses · Retrouver la bonne formule à partir des données
On étudie un acide faible en solution aqueuse à la concentration C = 0,05 mol·L⁻¹. Cet acide se dissocie selon la réaction libérant p = 2 ions, avec une fraction dissociée α = 0,20.
A. La concentration en molécules restées entières sous forme non dissociée vaut 0,04 mol·L⁻¹. Vrai
Il reste (1 - α)·C molécules entières, soit (1 - 0,20) × 0,05 = 0,80 × 0,05 = 0,04 mol·L⁻¹. Page 3
B. La concentration totale en ions apparus dans la solution est égale à 0,02 mol·L⁻¹. Vrai
Il apparaît p·α·C ions, soit 2 × 0,20 × 0,05 = 0,02 mol·L⁻¹. Page 3
C. Le coefficient d'ionisation i de cette solution vaut 1,20. Vrai
i = 1 + α(p - 1) = 1 + 0,20 × (2 - 1) = 1,20. Page 3
D. Le nombre total de particules (molécules entières et ions) par litre de solution vaut 0,06 mol·L⁻¹. Vrai
Nombre total = (1 - α)·C + p·α·C = 0,04 + 0,02 = 0,06 mol·L⁻¹ (soit aussi i × C = 1,20 × 0,05 = 0,06 mol·L⁻¹). Page 3
E. Le coefficient d'ionisation i vaut 2 car chaque molécule dissociée libère 2 ions. Faux
i vaudrait 2 seulement si l'électrolyte était fort (dissociation totale, α = 1). Pour un électrolyte faible, 1 < i < p. Page 3
QCM 3 · une seule bonne réponse · Manipuler les proportions, puissances, logarithmes et exponentielles
Un laboratoire prépare un soluté en dissolvant un sel de formule Na₂SO₄ dans de l'eau. Dans les conditions de l'expérience, ce composé se dissocie partiellement avec un coefficient de dissociation α = 0,70.
A. Le coefficient d'ionisation i de cette solution vaut 2,40. Vrai
Na₂SO₄ libère 3 ions (p = 3). Avec α = 0,70, la formule donne i = 1 + α(p - 1) = 1 + 0,70 × (3 - 1) = 1 + 1,40 = 2,40. Page 3
B. Le nombre d'ions libérés par molécule dissociée p est égal à 2. Faux
La formule Na₂SO₄ libère 2 ions Na⁺ et 1 ion SO₄²⁻, soit p = 3 ions au total. Page 3
C. Le coefficient d'ionisation i vaut 3,00 car Na₂SO₄ est un composé ionique. Faux
i vaudrait 3,00 uniquement si la dissociation était totale (α = 1). Or ici, α = 0,70. Page 3
D. Le coefficient d'ionisation i vaut 1,70. Faux
Cette valeur résulte de l'oubli du facteur (p - 1), calculant i = 1 + α au lieu de 1 + 2α. Page 3
E. Pour une molécule non électrolyte dissoute, le facteur i dépend directement de p. Faux
Pour un non électrolyte, α = 0 donc i = 1 quelle que soit la valeur théorique de p. Page 3
QCM 4 · une seule bonne réponse · Appliquer une formule à une situation donnée
Un bilan biologique plasmatique chez un patient admis aux urgences révèle : [Na⁺] = 135 mmol·L⁻¹, glycémie = 15 mmol·L⁻¹ et urée = 10 mmol·L⁻¹. On cherche à estimer l'osmolarité plasmatique totale de ce patient selon la formule du cours.
A. L'osmolarité plasmatique estimée est égale à 295 mOsm·L⁻¹. Vrai
On applique la relation ωplasma ≈ 2 × [Na⁺] + [glucose] + [urée] = 2 × 135 + 15 + 10 = 295 mOsm·L⁻¹. Page 4
B. L'osmolarité plasmatique estimée est égale à 160 mOsm·L⁻¹. Faux
Il ne faut pas oublier le facteur 2 devant la concentration en sodium pour tenir compte des anions d'accompagnement. Page 4
C. L'osmolarité plasmatique estimée est égale à 320 mOsm·L⁻¹. Faux
Le facteur 2 ne s'applique qu'au sodium et non à l'ensemble des trois solutés. Page 4
D. L'osmolarité plasmatique estimée est égale à 270 mOsm·L⁻¹. Faux
Le glucose et l'urée doivent être ajoutés au calcul de l'osmolarité plasmatique totale. Page 4
E. L'osmolarité plasmatique calculée prend en compte 70 mOsm·L⁻¹ de protéines plasmatiques. Faux
Bien que leur masse soit d'environ 70 g·L⁻¹, les protéines ne pèsent qu'environ 1 mOsm·L⁻¹ en termes de particules. Page 4
QCM 5 · une ou plusieurs bonnes réponses · Osmose / pression osmotique
Des hématies prélevées chez un sujet sain (osmolarité intracellulaire normale d'environ 290 mOsm·L⁻¹) sont suspendues dans différentes solutions de laboratoire.
A. Dans une solution aqueuse d'urée à 300 mmol·L⁻¹, les hématies gonflent puis éclatent par hémolyse. Vrai
L'urée traverse librement la membrane de l'hématie ; la solution est iso-osmotique mais son osmolarité efficace est nulle, ce qui entraîne une entrée nette d'eau conduisant à l'hémolyse. Page 5
B. Dans une solution de NaCl à 20 g·L⁻¹, les hématies deviennent crénelées sous l'effet d'une sortie nette d'eau. Vrai
Le NaCl à 20 g·L⁻¹ correspond à un milieu hypertonique dont l'osmolarité efficace est d'environ 640 mOsm·L⁻¹, ce qui provoque la rétraction du globule rouge. Page 5
C. Une solution iso-osmotique au plasma est nécessairement isotonique pour l'hématie. Faux
La tonicité dépend de la perméabilité membranaire aux solutés ; par exemple, l'urée à 300 mmol·L⁻¹ est iso-osmotique mais hypotonique. Page 5
D. Dans une solution de NaCl à 3 g·L⁻¹, l'hémolyse des hématies est totale. Vrai
Le cours précise que l'hémolyse débute vers 4,5 g·L⁻¹ (0,45 %) et devient totale vers 3 g·L⁻¹ (0,3 %). Page 5
E. La rétraction des hématies en milieu hypertonique est appelée plasmolyse. Faux
Le terme plasmolyse est réservé à la cellule végétale ; pour l'hématie, on parle de crénelure. Page 5
QCM 6 · une ou plusieurs bonnes réponses · Questions où il faut combiner plusieurs notions
On s'intéresse à la distribution des pressions et des mouvements hydriques à travers la paroi capillaire et la membrane plasmique.
A. La pression oncotique plasmatique, d'environ 25 mmHg, est principalement assurée par l'albumine. Vrai
La pression oncotique est due aux protéines et l'albumine en assure environ 75 %. Page 6
B. Les ions sodium et le glucose exercent une pression osmotique efficace majeure entre le plasma et le liquide interstitiel. Faux
Les petits solutés traversant librement la paroi capillaire, ils n'exercent aucune pression osmotique efficace entre plasma et interstice. Page 6
C. Une perfusion abondante de glucose à 5% apporte virtuellement de l'eau libre à l'organisme une fois le glucose métabolisé. Vrai
Le glucose capté et consommé par les cellules laisse l'eau libre, ce qui peut entraîner une baisse de la natrémie. Page 5
D. Dans un osmomètre de laboratoire à l'équilibre, la pression osmotique de la solution compense la pression hydrostatique de la colonne de liquide. Vrai
L'ascension du solvant s'arrête lorsque la pression hydrostatique ρ·g·h compense exactement la pression osmotique π. Page 5
E. La pression oncotique normale du plasma est égale à 7,4 atm. Faux
La valeur de 7,4 atm correspond à la pression osmotique totale du plasma (due à tous les solutés) et non à la pression oncotique, qui n'est que de 25 mmHg (environ 0,033 atm). Page 6
QCM 7 · une ou plusieurs bonnes réponses · Osmose / pression osmotique
Chez un patient hospitalisé présentant un œdème aigu consécutif à une insuffisance cardiaque, on mesure les pressions au niveau de la terminaison artérielle de ses capillaires périphériques : Pc = 42 mmHg, Pi = 1 mmHg, πc = 24 mmHg et πi = 3 mmHg. On considère un coefficient de réflexion σ = 1.
A. La pression nette de filtration Pnette à l'extrémité artérielle vaut +20 mmHg. Vrai
Pnette = (Pc - Pi) - σ(πc - πi) = (42 - 1) - 1 × (24 - 3) = 41 - 21 = +20 mmHg. Page 7
B. Le signe positif de Pnette traduit un mouvement net d'eau du capillaire vers l'espace interstitiel. Vrai
Lorsque Pnette > 0, il s'agit d'une filtration vers l'interstitium. Page 7
C. Une hypoalbuminémie associée aggraverait la formation de l'œdème en diminuant la valeur de πc. Vrai
La baisse de la pression oncotique capillaire πc augmente la pression nette de filtration et favorise l'œdème. Page 7
D. Si la pression hydrostatique capillaire Pc chutait à 18 mmHg à cette extrémité, le liquide serait réabsorbé vers le capillaire. Vrai
Avec Pc = 18 mmHg : Pnette = (18 - 1) - (24 - 3) = 17 - 21 = -4 mmHg. Une valeur négative correspond à une réabsorption. Page 7
E. La pression nette de filtration Pnette calculée avec les valeurs initiales est de +2 mmHg. Faux
Cette valeur provient d'une erreur d'addition entre les termes de pression hydrostatique et oncotique au lieu d'une soustraction. Elle vaut en réalité +20 mmHg. Page 7
QCM 8 · une ou plusieurs bonnes réponses · Diffusion / transport
Dans une étude sur le passage transmembranaire d'une molécule thérapeutique, on utilise une membrane synthétique de surface S = 4 × 10⁻⁴ m² et d'épaisseur e = 20 nm. Le soluté présente un coefficient de diffusion D = 5 × 10⁻¹⁰ m²·s⁻¹ et un coefficient de partage membrane/eau k = 0,08. La différence de concentration de part et d'autre est ΔC = 2 mol·m⁻³.
A. La perméabilité membranaire P de cette membrane pour cette molécule vaut 2 × 10⁻³ m·s⁻¹. Vrai
P = D · k / e = (5 × 10⁻¹⁰ × 0,08) / (20 × 10⁻⁹) = 4 × 10⁻¹¹ / 2 × 10⁻⁸ = 2 × 10⁻³ m·s⁻¹. Page 9
B. Le flux de soluté J à travers la membrane est de 1,6 × 10⁻⁶ mol·s⁻¹. Vrai
J = P · S · ΔC = 2 × 10⁻³ × 4 × 10⁻⁴ × 2 = 1,6 × 10⁻⁶ mol·s⁻¹. Page 9
C. Le coefficient de partage k correspond au rapport des concentrations eau / membrane. Faux
k mesure le rapport des concentrations membrane / eau. Page 9
D. Une molécule plus liposoluble présenterait un coefficient de partage k plus faible. Faux
Une molécule liposoluble présente un coefficient de partage k élevé. Page 9
E. Si l'on doublait l'épaisseur e de la membrane sans modifier les autres paramètres, le flux J serait divisé par 2. Vrai
La perméabilité P est inversement proportionnelle à e, donc J = P · S · ΔC est aussi inversement proportionnel à e. Page 9
QCM 9 · une seule bonne réponse · Comparer deux situations avec des paramètres différents
Dans une solution aqueuse maintenue à température constante, on compare deux macromolécules sphériques non chargées, A et B. La masse molaire de la macromolécule B est 27 fois plus grande que celle de la macromolécule A.
A. Le coefficient de diffusion de la macromolécule B est 3 fois plus faible que celui de A. Vrai
D varie comme M^(-1/3). Pour un rapport de masse de 27, le rapport des coefficients de diffusion est (27)^(-1/3) = 1/3. Page 9
B. Le rayon hydrodynamique de la macromolécule B est 9 fois plus grand que celui de A. Faux
Comme la masse d'une sphère varie comme r^3, un rapport de masse de 27 implique un rayon multiplié par 3 (car 3^3 = 27), et non par 9. Page 9
C. Le coefficient de diffusion de la macromolécule B est 27 fois plus faible que celui de A. Faux
Le coefficient de diffusion varie en fonction de la racine cubique inverse de la masse molaire, et non linéairement avec la masse. Page 9
D. Le coefficient de diffusion D est directement proportionnel à la viscosité du solvant. Faux
Selon Stokes-Einstein, D est inversement proportionnel à la viscosité η. Page 9
E. Le coefficient de diffusion de B serait augmenté si la température absolue de la solution diminuait. Faux
D est directement proportionnel à la température absolue T. Page 9
QCM 10 · une ou plusieurs bonnes réponses · Électricité / potentiels / circuits
Deux compartiments aqueux (1 et 2) de volumes identiques sont séparés par une membrane perméable à l'eau et aux petits ions, mais imperméable à un polyanion protéique présent dans le compartiment 1. À l'équilibre à 37 °C, les concentrations des ions diffusibles mesurées sont présentées dans le tableau ci-dessous (on donne RT/F ≈ 26,7 mV).
A. Le rapport de Donnan r vaut 3 dans ce système. Vrai
r = [K+]₁ / [K+]2 = 0,15 / 0,05 = 3, ce qui correspond bien également à [Cl⁻]2 / [Cl⁻]₁ = 0,05 / 0,0167 ≈ 3. Page 10
B. Le compartiment contenant la protéine anionique présente un potentiel électrique négatif par rapport au compartiment 2. Vrai
D'après la loi de Nernst appliquée à l'équilibre de Donnan, V₁ - V₂ = -(RT/F) · ln(r), ce qui donne une valeur strictement négative car r > 1. Page 10
C. La différence de potentiel électrique V₁ - V₂ s'élève environ à -29,3 mV. Vrai
V₁ - V₂ = -26,7 mV × ln(3) ≈ -26,7 × 1,0986 ≈ -29,3 mV. Page 10
D. Le compartiment contenant le protéinate est appauvri en potassium par rapport au compartiment 2. Faux
Le compartiment 1 contenant le protéinate anionique est enrichi en cations diffusibles (ici [K+]₁ > [K+]₂). Page 10
E. Le produit des concentrations des ions diffusibles dans le compartiment 1 est strictement supérieur à celui dans le compartiment 2. Faux
À l'équilibre de Donnan, les produits des concentrations des ions diffusibles sont rigoureusement égaux : [K+]₁·[Cl⁻]₁ = [K+]₂·[Cl⁻]₂. Page 10
QCM 11 · une seule bonne réponse · Osmose / pression osmotique
On injecte par erreur à un modèle cellulaire expérimental une solution d'un soluté pour lequel la membrane présente un coefficient de réflexion de Staverman σ = 0. Le milieu extérieur a une osmolarité de 300 mOsm/L, identique à l'osmolarité intracellulaire.
A. La solution est hypotonique pour la cellule et provoquera son gonflement pouvant aller jusqu'à l'hémolyse. Vrai
Lorsque σ = 0, la pression osmotique efficace est nulle (Πeff = 0) car le soluté traverse la membrane aussi librement que l'eau, rendant la solution fonctionnellement hypotonique. Page 10
B. La solution est parfaitement isotonique pour la cellule car son osmolarité est égale à 300 mOsm/L. Faux
Une solution iso-osmotique n'est isotonique que si le soluté ne franchit pas la membrane (σ = 1). Avec σ = 0, elle est hypotonique. Page 11
C. La cellule perdra de l'eau par osmose et prendra un aspect crénelé. Faux
L'aspect crénelé apparaît en milieu hypertonique ; or avec σ = 0, la solution est hypotonique et l'eau entre dans la cellule. Page 11
D. La pression osmotique efficace exercée par ce soluté sur la membrane est égale à sa pression théorique de Van 't Hoff. Faux
Comme σ = 0, la pression efficace est nulle : Πeff = σ · ω · R · T = 0. Page 10
E. Le coefficient de réflexion σ = 0 caractérise un soluté qui ne franchit absolument pas la membrane biologique. Faux
σ = 1 correspond à un soluté imperméant, tandis que σ = 0 désigne un soluté franchissant la membrane aussi librement que l'eau. Page 10
QCM 12 · une ou plusieurs bonnes réponses · Diffusion / transport
Un laboratoire analyse le comportement de deux molécules neutres, A (rayon hydrodynamique rA = 1,0 nm) et B (rayon hydrodynamique rB = 3,0 nm), en solution diluée dans un même solvant à température uniforme.
A. D'après la relation de Stokes-Einstein, le coefficient de diffusion de la molécule A est trois fois plus élevé que celui de la molécule B. Vrai
D = k·T / (6πηr) : le coefficient de diffusion est inversement proportionnel au rayon hydrodynamique. Ainsi, DA / DB = rB / rA = 3. Page 11
B. Si la température absolue du solvant augmente, le coefficient de diffusion de chaque molécule diminue. Faux
Selon Stokes-Einstein (D = k·T / (6πηr)), D est directement proportionnel à la température absolue T, donc D augmente avec T. Page 11
C. Si la viscosité du solvant est doublée, le coefficient de diffusion des molécules est également doublé. Faux
D est inversement proportionnel à la viscosité η ; doubler la viscosité divise le coefficient de diffusion par deux. Page 11
D. Le coefficient de diffusion s'exprime dans le Système International en m²·s⁻¹. Vrai
La formule de Fick et le tableau du cours précisent bien que D est en m²·s⁻¹. Page 11
E. Pour une différence de concentration donnée à travers une membrane d'épaisseur fixée, le flux molaire diffusif de A sera plus faible que celui de B. Faux
Le flux diffusif molaire est proportionnel au coefficient de diffusion (Fick : J = -D·S·dC/dx). Comme DA > DB, le flux de A sera supérieur à celui de B. Page 11