De l`atome à la cellule

DE L'ATOME A LA CELULE
INTRODUCTION.............................................................................................................................3
1. LA MATIERE................................................................................................................................4
2. LES ELEMENTS DE LA MATIERE.........................................................................................4
2.1. Les Nucléons. ........................................................................................................................... 4
2.2. Les noyaux. .............................................................................................................................. 5
3. LES ATOMES...............................................................................................................................5
3.1. Nombre atomique (Z). .............................................................................................................. 6
3.2. Nombre de masse (A). .............................................................................................................. 6
3.2.1. Nombre atomique (Z) et nombre de masse (A)..........................................................................6
3.3. L'atome-gramme. ...................................................................................................................... 8
3.4. Composition atomique de l'organisme. ..................................................................................... 9
4. LES MOLECULES.....................................................................................................................11
4.1. Liaisons chimiques. ................................................................................................................ 11
4.2. Liaisons chimiques covalentes. ............................................................................................... 12
4.2.1. Liaisons covalentes..................................................................................................................12
4.3. Les ions. ................................................................................................................................. 13
5. SOLUTION ET CONCENTRATION.......................................................................................14
5.1. Solutions................................................................................................................................. 14
5.2. Concentration.......................................................................................................................... 14
5.2.1. Ions hydrogène et acidité.........................................................................................................15
5.3. Diffusion. ............................................................................................................................... 17
6. LES CELLULES.........................................................................................................................18

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6.1. Structure cellulaire. ................................................................................................................. 18
6.1.1. Le noyau.....................................................................................................................19
6.1.2. Les organites cellulaires...........................................................................................................20
CONCLUSION................................................................................................................................21
PYRAMIDE DE MENDELEÏV.....................................................................................................22

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INTRODUCTION.
Difficile de s'entendre ou de se comprendre sur un sujet, qui plus est lorsque celui-ci est à une
structure vivante, sans au préalable essayer de définir les grandes lois qui l'animent. C'est la raison
pour laquelle, il semble important d'envisager la physiologie humaine non pas uniquement comme un
ensemble auquel on assemblera progressivement les différents systèmes qui le compose mais aussi en
explorant autant que se peut les lois physiques et chimiques qui permettent en fin de compte "la vie".
Cependant, au-delà de sa sémantique, la physiologie prend ses racines à travers d'autres sciences dont
l'étude aura pour rôle de nous
C'est dans le cosmos qu'a commencé la longue genèse qui devait aboutir à l'apparition de la vie
sur la terre. A l'origine, il y a quinze milliards d'années, une gigantesque explosion d'une violence
inouïe projette dans l'espace la matière de l'univers entier, matière soumise à une invraisemblable
température, dotée d'une densité fabuleuse, qui s'éloigne depuis, indéfiniment. Cette explosion ou Big-
bang a peuplé l'espace d'un nombre incalculable d'étoiles. Certaines de ces étoiles se sont groupées en
galaxie, la nôtre s'appelle la Voie lactée.
Cette structure hiérarchique des objets est une des caractéristiques de l'architecture de l'univers.
Nous retrouvons la même au niveau des atomes, comme au niveau des organismes vivants. C'est de ces
étoiles que furent élaborés les premiers atomes lourds dont nous sommes constitués. Dans ces
creusets stellaires infiniment lointains naquirent ces substances qui furent ensuite rejetées dans
l'espace, sous forme de poussières, puis groupées sous l'effet de la gravité en étoiles de seconde
génération comme notre Soleil qui naquit voici cinq milliard d'années.
Étoile de taille moyenne, le Soleil représente à lui seul 99,8% de la masse du système solaire,
alors que toutes les planètes qui l'entoure dont la notre se partagent les 0,2% restants. Cette infime
partie du système solaire qu'est la terre va avoir exactement les conditions requises pour que naisse la
vie, ni trop loin, ni trop près du Soleil, elle est suffisamment massive pour que la pesanteur qu'elle
développe retienne l'atmosphère gazeuse qui nous entoure. Au cours des siècles, elle va se refroidir
lentement, être le siège de phénomènes violents qui agiteront son écorce ; glaciations et réchauffements
se succéderont et dans l'océan primordial, dans une atmosphère riche en gaz carbonique et en azote, les
premiers composés organiques vont s'organiser. La vie est née dans l'eau et reste étroitement liée à
l'eau.
Au niveau de l'organisme vivant, ce sont ces mêmes atomes qui en se regroupant forment des
cellules. Dès lors, nombre de questions se posent. Qu'est-ce qu'un atome ? Comment s'agence-t-il avec
d'autres atomes pour former des molécules ?

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1. LA MATIERE.
Toute matière peut-être considérée comme l'assemblage multiforme de seulement trois
particules fondamentales, le proton, le neutron, l'électron. Ces trois particules sont assemblées en
atomes, les atomes en molécules infiniment variées, les molécules en mélanges encore plus diverses.
Ces particules fondamentales, atomes et molécules sont donc les constituants de tous les corps
qui nous entourent et se présentent sous différents états : liquide, solide, gazeux ou plasma.
Ainsi, c'est à partir de ces trois particules fondamentales que s'engendre l'extraordinaire variété
de la nature.
2. LES ELEMENTS DE LA MATIERE.
La matière est constituée de trois particules infra-atomiques qui constituent la base de toute
matière.
2.1. Les Nucléons.
Les nucléons sont constitués par trois particules connus sous le nom de Proton,
Neutron,et Électron.
Les particules se définissent en fonction de deux critères: leur charge électrique et leur
masse.
Les protons ont une charge positive, les électrons une charge négative, et les neutrons
une charge neutre, c'est à dire que le neutron ne porte pas de charge électrique.
Les protons et les neutrons ont une masse relativement égale et sont 1850 fois plus
lourd que les électrons. Comme les protons se trouvent dans le noyau, le noyau atomique a
une charge positive nette égale au nombre de protons qu'il contient.
Cependant l'atome dans son ensemble est électriquement neutre car le nombre des
électrons chargés négativement autour du noyau est identique à celui des protons situés dans
le noyau. De plus protons, neutrons et électrons ne se trouvent que très rarement indépendants
les uns des autres.

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Nucléons Masse relative à la
masse de l'électron
Charge électrique Localisation
dans l'atome
Proton 1836 Positive (+1) Noyau
Neutron 1839 Neutre (0) Noyau
Electron 1Négative (-1) Tourne autour
du noyau
2.2. Les noyaux.
Les deux éléments particules lourdes, protons et neutrons se trouvent assemblées en
petits groupes très denses appelés noyaux. Ces noyaux constituent plus de 99,9% de la masse
de l'univers, et sont véritablement les assemblages de la base de la matière ; protons et
neutrons s'y trouvent intimement liés par des forces d'attraction énormes. La cohésion est si
grande que seules des circonstances exceptionnelles peuvent provoquer une modification de
leur structure.
Le plus simple est formé d'un seul proton, d'un seul électron et ne contient pas de
neutron ; le plus abondant de la croûte terrestre groupe 8 protons et 8 neutrons ; le plus lourd
est constitué de 92 protons et de 146 neutrons.
3. LES ATOMES.
Chaque atome grâce à sa charge positive attire autour de lui des électrons négatifs très légers
qui normalement l'entourent en nombre égal à celui de ses protons : l'atome constitue ainsi un
ensemble électriquement neutre.
Le noyau le plus simple et aussi le seul qui ne contienne pas de neutron est constitué d'un
proton et est entouré d'un seul électron. C'est l'hydrogène (symbole H). Un autre atome : l'oxygène
(O) contient huit protons et huit neutrons et est entouré de huit électrons ; ces éléments couvrent près
de la moitié de la masse de l'écorce terrestre. Quant au noyau le plus lourd (92 protons et 146
neutrons) est développé par tout un environnement de 92 électrons : c'est un atome d'uranium (U).