Homéostasie - TFO

Description de l’émission
L’émission 5 étudie certaines phases du processus homéostatique qui comportent des
réactions chimiques.
Le premier principe qui régit les réactions chimiques est la loi d’action de masse.
D’après cette loi, l’ampleur d’un processus chimique est, à une température donnée,
directement proportionnelle aux masses des substances en réaction. En d’autres mots,
plus la quantité d’une substance qui participe à une réaction est grande, plus cette
substance se consommera rapidement au cours de la réaction, à condition qu’elle
se trouve dans un système fermé, la réaction du bioxyde de carbone avec l’eau, qui
produit de l’acide carbonique, en est un exemple :
CO2 + H2O H2CO3
Cette réaction peut s’effectuer dans les deux sens. S’il y a une grande quantité d’acide
carbonique (c’est le cas d’une bouteille de boisson gazeuse qu’on vient tout juste de
décapsuler), la réaction se fera vers la gauche et produira du bioxyde de carbone et
de l’eau. On indique ce phénomène à l’aide de flèches dans les deux directions :
CO2 + H2O H2CO3
Selon la loi d’action de masse, en présence d’une masse importance de bioxyde de
carbone, la réaction se fera plus rapidement vers la droite. Par ailleurs, en présence
d’une faible quantité de bioxyde de carbone, mais d’une masse importante d’acide
carbonique, c’est vers la gauche que s’effectuera principalement la réaction.
Le bioxyde de carbone est produit par les cellules qui, par leur respiration, libèrent de
l’énergie dans l’organisme. Par diffusion, les molécules de bioxyde de carbone passent
dans le liquide extracellulaire (LEC), puis dans le sang. Elles réagissent alors avec l’eau
et produisent de l’acide carbonique.
Notons que la réaction est accélérée 13 000 fois par une enzyme présente dans le
sang : l’anhydrase carbonique. Cinq pour cent du bioxyde de carbone est transporté
en solution simple (dissous dans l’eau), tandis qu’une quantité équivalant à 12,5
fois ce pourcentage est transportée sous forme de combinaison chimique. L’acide
carbonique n’étant par très stable en présence des nombreux ions que transportent le
plasma et les liquides tissulaires, il se transforme en ions à peu près aussi rapidement
qu’il se forme :
CO2 + H2O H2CO3 H2CO3 − + H +
dissous acide ion ion
carbonique bicarbonate hydrogène
5 % 4 % 71 %
On remarquera que ces réactions sont réversibles. Toutes ces substances étant en
équilibre dynamique, elles peuvent prendre l’une ou l’autre direction et absorber
une quantité supplémentaire de matières, qu’elles extraient des cellules ou milieu.
Si on fait le total des pourcentages, on peut s’étonner de n’obtenir que 80 %.
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L’homéostasie
Émission 5 : LÉquilibre biochimique