Homéostasie - TFO

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Figure 3 Notons que les pertes sont plus considérables en cas de maladie, d’accident ou d’intervention chirurgicale. L’organisme n’emmagasine pas le potassium; il doit donc en absorber chaque jour pour satisfaire ses besoins. Pour maintenir à l’intérieur des cellules une quantité de potassium 30 fois supérieure à celle du LEC, la membrane cellulaire comporterait, selon l’hypothèse la plus vraisemblable, des pompes de transport actif qui expulseraient les ions sodium, tout en aspirant les ions potassium. Signalons que les ions sodium sont environ 30 fois plus concentrés à l’extérieur des cellules qu’à l’intérieur, le rapport étant inverse en ce qui concerne les ions de potassium. On trouvera à la figure 3 l’un des fonctionnements possibles de ces pompes. Avant le visionnement Demander aux élèves d’effectuer les activités 1 et 3 afin de mieux comprendre les difficultés auxquelles les cellules doivent faire face en milieu aqueux et les mécanismes qui permettent aux unicellulaires de les surmonter. Présenter au préalable les données fournies à l’activité 2, c’est-à-dire les concentrations relatives des différents ions qui comportent les liquides de l’organisme. (Ces données défilent si vite pendant le visionnement.) Expliquer les unités dites « milliéquivalents » (voir la note de l’activité 2). Après le visionnement Guider les élèves pendant les activités et discuter des points traités au cours de l’émission. Demander aux élèves de rédiger des commentaires sur les concepts étudiés en répondant aux questions récapitulatives. 16 L’homéostasie Émission 2 : La mer intérieure
Activité 1 : Les effets de l’environnement sur les cellules Planifier une activité pour permettre aux élèves d’étudier les effets de différents liquides extracellulaires sur les globules rouges. Les élèves découvriront que, pour conserver leur état normal, les globules rouges doivent être entourés d’un plasma dont la solution de chlorure de sodium s’approche une molarité de 0,9 %. Dans l’eau pure, les globules rouges absorbent trop d’eau par osmose, ce qui provoque leur explosion; cette destruction est appelée hémolyse. Par contre, lorsque les globules baignent dans une solution hypertonique comme une solution de chlorure de sodium à 10 %, les globules subissent une réaction appelée plasmolyse par laquelle ils se contractent et perdent leur eau; on donne aussi au résultat de cette modification le nom de crénelure. Activité 2 : Comparaison des concentrations d’ions dans les liquides du corps humain Marche à suivre Examinez le tableau suivant des concentrations d’ions dans les trois compartiments du corps. Comparez les concentrations des différents ions* afin de déterminer quels mécanismes sont à l’origine des écarts observés. LIQUIDE EXTRACELLULAIRE (LEC) LIQUIDE INTRACELLULAIRE (LIC) IONS Plasma sanguin Entre les cellules À l’intérieur des cellules Sodium 142 145 5 Potassium 5 4 150 Calcium 5 3 1 Magnésium 3 2 40 Chlorure 104 116 5 Bicarbonate 27 27 10 Hydrogène de phosphate 2 3 110 Questions 1. Pourquoi les chiffres de la première et de la deuxième colonne sont-ils à peu près semblables? 2. Que doivent faire les membranes cellulaires pour maintenir une faible concentration d’ions sodium à l’intérieur des cellules? 3. Y a-t-il d’autres ions dont la répartition dans les trois compartiments est semblable à celle des ions sodium? Quel rapport peut-il y avoir entre ces ions et les ions sodium? 4. Comparez les concentrations d’ions potassium et les concentrations d’ions sodium. Que doivent faire les membranes cellulaires pour maintenir la concentration appropriée d’ions potassium à l’intérieur des cellules? Quels autres ions ont une concentration similaire à celle des ions potassium à l’intérieur et à l’extérieur des cellules? * Les unités n’ont aucune importance dans le tableau; il s’agit d’une concentration relative. Les mesures sont exprimées en milliéquivalents (mEq). On obtient ces chiffres en multipliant la masse des ions (mg) au litre par la valence, puis en divisant le résultat par la masse molaire. On obtient ainsi une mesure du nombre de charges ioniques par litre de solution. 17 L’homéostasie Émission 2 : La mer intérieure
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