Biochimie (PCEM1).

www.facebook.com/agrono.bio
www.facebook.com/groups/
livresagrnomieetbiologie
Edited with the trial version of
Foxit Advanced PDF Editor
To remove this notice, visit:
www.foxitsoftware.com/shopping

1 Les relations acide-base
NA
I. LA DISSOCIATION ACIDE
A. Un acide se dissocie dans l'eau pour donner un ion hydrogène (H+) et sa base conjuguée.
B. Une base se combine avec H+, dans l'eau, pour former son acide conjugué.
C. Dans l'expression plus générale de la dissociation acide, HA est un acide (donneur de proton)
et A−est la base conjuguée (accepteur de proton).
Où k1[HA] = la vitesse de la réaction directe et k−1 [H+][A−] = la vitesse de la réaction inverse.
Retour au début
II. LES MESURES DE L'ACIDITÉ
A. Le pKa
Quand les vitesses de réaction dans les deux sens sont égales (voir l'équation de la
dissociation acide), la constante de dissociation acide (constante d'acidité), Kaest
définie par :
pKaexprime la force d'un acide.
a. Par définition, pKaégale —log [Ka].
b. Un acide fort a un pKade 2 ou moins, ce qui indique que H+se lie faiblement à la
base conjuguée. Des exemples d'acides forts sont donnés par l'acide chlorhy-drique
(HCl) et l'acide sulfurique (H2SO4).
c. Un acide faible a un pKade 10 ou plus, ce qui indique que H+se lie fortement à la
base conjuguée. Des exemples d'acides faibles sont donnés par l'acide acétique et
l'acide citrique.
B. Le pH
Quand l'équation définissant Kaest ensuite réarrangée et exprimée sous forme
logarithmique, elle devient l'équation d'Henderson-Hasselbach :
Le pH est la mesure de l'acidité d'une solution.
a. Par définition, pH égale —log[H+].
b. Une solution neutre a une [H+] de 10−7, ce qui signifie qu'elle a un pH de 7.
c. Une solution acide a une [H+] supérieure à 10−7, ce qui signifie qu'elle a un pH

inférieur à 7.
d. Une solution alcaline a une [H+] inférieure à 10−7, ce qui signifie qu'elle a un pH
supérieur à 7.
Retour au début
III. LES TAMPONS
A. Un tampon est une solution qui contient un mélange d'un acide faible et de sa base
conjuguée. Il résiste à des variations de [H+] lorsque l'on ajoute un acide ou une base.
B. Le pouvoir tampon d'une solution est déterminé par la concentration acide-base et le pKa
de l'acide faible.
Le pouvoir tampon est maximum quand la concentration de l'acide faible est égale à
celle de la base conjuguée.
Quand le pouvoir tampon est à son maximum, le pH de la solution est égal au pKade
l'acide.
C. Le pouvoir tampon apparaît clairement sur la courbe de titration d'un acide faible tel
qu'H2PO4−( figure 1-1 ).
La forme de la courbe de titration est la même pour tous les acides faibles.
Au point-milieu de la courbe, le pH est égal au pKa.
La zone-tampon s'étend d'une unité de pH au dessus et au dessous du pKa.
Retour au début
IV. L'ÉQUILIBRE ACIDE-BASE
A. Comme le pH affecte fortement la stabilité des protéines et l'activité catalytique des
enzymes, les systèmes biologiques fonctionnent habituellement au mieux à une [H+] de 10−7 M,
soit à un pH quasi neutre (aux environs de 7). Dans des conditions normales, le pH sanguin est
de 7,4 (dans une plage de 7,37 à 7,42).
B. La couple acide-base phosphate monohydrogéné (HPO42−) — phosphate dihydrogéné
(H2PO4−) constitue une paire-tampon active dans les liquides physiologiques au pH normal (
figure 1-1 ).
H2PO4−⇋ HPO42− + H+

Figure 1-1. courbe de tritation de l'acide acétique (CH3COOH) (à gauche) et de l'acide
phosphorique (H2PO4−) (à droite). H2PO4−est le tampon le plus efficace au pH physiologique.
C. Le système dioxide de carbone (CO2)-acide carbonique (H2CO3)-bicarbonate (HCO3−) est le
principal tampon du plasma et du liquide extra-cellulaire (LEC).
Anhydrase carbonique
CO2+ H2O ⇋ H2CO3⇋ H++ HCO3−
Le CO2provenant des réactions d'oxydation tissulaire se dissout dans le plasma sanguin
et le liquide extracellulaire.
Le CO2se combine avec H2O pour donner H2CO3. La réaction est catalysée, dans les
globules rouges, par l'anhydrase carbonique.
H2CO3se dissocie pour donner H+et sa base conjuguée, HCO3−.
Dans ce système, le CO2se comporte comme un acide, aussi l'équation d'Henderson-
Hasselbach peut-elle s'écrire :
où [HCO3−] est exprimée en mM et Pco2 est exprimée en mm Hg.
D. Le système tampon CO2−H2CO3−HCO3−est actif autour du pH physiologique de 7,4 même si
le pKaest seulement de 6,1 et cela pour quatre raisons :
L'apport de CO2provenant du métabolisme oxydatif est illimité, donc la concentration
effective en CO2est très élevée.
L'équilibration du CO2avec H2CO3(catalysée par l'anhydrase carbonique) est très
rapide.