Les principaux constituants de la matière vivante/Les constituants minéraux

L’eau

Composition en eau de l’organisme

L’organisme est constitué de 60 % d’eau, les 40 % restants sont appelés matière sèche.

exemple : pour un homme de 70 kg : teneur en H₂O = 70 x 60 %= 42 l, et matière sèche = 70 - 42 = 28 kg (car 1 l d’H₂O = 1 kg).

La matière sèche est constituée de matière organique (95 % des 40 %) et de matière minérale (5 % des 40 %).

exemple : pour un homme de 70 kg : matière organique= 28 x 95 % = 26,6 kg et matière minérale = 28 - 26,6 = 1,4 kg.

Répartition de l’eau dans l’organisme

Eau corporelle totale 60%			Matière sèche 40%
Liquide extra-cellulaire 20%		Liquide intracellulaire 40%	Matière organique 38%	Matière minérale 2%
Liquide interstitiel (et lymphe canalisée) 16%	Plasma 4%

Le milieu intérieur comprend les liquides extracellulaires : plasma, lymphe interstitielle et lymphe canalisée.

Rôles de l’eau

C’est le solvant des principales bio-molécules, c'est à dire des substances ioniques ou non-ioniques comme les protéines. Les ions et les protéines en solution contribuent à établir une certaine pression osmotique (= concentration ionique et protéique dans l’eau). Cette dernière est différente selon les milieux, c'est-à-dire quand la pression osmotique du liquide intracellulaire est différente de celle du liquide extracellulaire.

• Po_i < Po_e → hypertonie
• Po_i > Po_e → hypotonie

Les éléments minéraux

Les macro-éléments

On en distingue 2 types :

• Les cations = ions chargés positivement : Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺, K⁺
• Les anions = ions chargés négativement : Cl^-, PO₄^3- (surtout HPO₄^2- et H2PO₄^-), HCO₃^-, SO₄^2-

On distingue classiquement :

• les éléments majeurs :
  • C, H, O, N (P, S) des molécules organiques ;
  • P, S, Na, Cl, Mg, K, Ca des sels minéraux ;
• les oligoéléments

composé	Liquide intra-cellulaire	Liquide extra-cellulaire
		Lymphe	Plasma
	mmol/L	mmol/L	mmol/L
Sodium	10	140	140
Potassium	141	5	4.8
Calcium	0.4	2.5	2.5
Magnésium	29	1.5	0.9
Chlore	4	103	101
Hydrogénocarbonate	10	28	25
Phosphates	75	4	4
Protéines (g/L)	200	4	70
Glucose (mmol/L)	1.1	5	5
Membrane cytoplasmique →

Aucun ion n’est en équilibre entre le milieu intra et extra-cellulaire. Le déséquilibre ionique contribue à l’établissement de la pression osmotique et permet les échanges cellulaires, c'est-à-dire les communications de la cellule avec son environnement.

Elément	Symbole	Fonctions particulières
Calcium	Ca (Ca2+)	Composant des os et des dents. Intervient dans de nombreux processus physiologiques (contraction musculaire, coagulation du sang).
Chlore	Cl (Cl-)	Anion le plus important dans la neutralité électrique
Magnésium	Mg (Mg2+)	Composant des os. Rôle dans de nombreuses réactions chimiques (transmission neuromusculaire par exemple)
Phosphore	P (P3-)	Composant des os et des dents. Présent dans l’ATP (Adénosine Tri Phosphate), dans les Acides Nucléiques et les Phospholipides
Potassium	K (K+)	Principal cation intracellulaire, important dans les potentiels trans-membranaires et dans la contraction des cellules musculaires.
Sodium	Na (Na+)	Principal cation extracellulaire, important dans les potentiels trans-membranaires.

Les micro-éléments

Ce sont des éléments présents en très petites quantités dans l’organisme. Il s’agit du cuivre, du cobalt, du manganèse, du zinc, du fer, du fluor, du silicium, du molybdène, du chlore, etc.

Elément	Fonctions particulières
Fer	Entre dans la composition de l’hémoglobine, des enzymes
Iode	Intervient dans le fonctionnement de la thyroïde
Fluor	Intervient dans la composition des dents
Zinc	Nécessaire à la synthèse de l’hémoglobine
Cuivre	Entre dans la composition des enzymes cellulaires