Catégorie : Non classé

I – Etude des échanges gazeux dans les poumons et les tissus

Les alvéoles sont des structures creuses contenant de l’air. Chaque poumon contient environ 300 millions d’alvéoles de 0,1 à 0,3 mm de diamètre, représentant une surface d’échange entre l’air et le sang de l’ordre de 140 m².

Les alvéoles sont composées de 2 types cellulaires :

• les pneumocytes I forment la paroi de l’alvéole,
• les pneumocytes II sont situés entre les pneumocytes I et qui, à travers leurs prolongements cytoplasmiques, sécrètent le surfactant. Cette matière recouvre l’intérieur des alvéoles afin qu’elles restent ouvertes. Dans le cas contraire, il y a collapsus.

Les capillaires sont composés de cellules endothéliales.

Vidéo « La respiration » (3min40) : https://www.reseau-canope.fr/corpus/video/la-respiration-92.html

Animation « L’alvéole pulmonaire » : http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0001-2

II – Transport des échanges gazeux

L’hémoglobine est une hétéroprotéine : elle est constituée d’une partie protéique et une partie non protéique.

La partie protéique est formée de deux globines α et deux globines β (α₂β₂) chez l’adulte. La chaîne polypeptidique α est formée de 141 acides aminés, la chaîne polypeptidique β est formée de 146 acides aminés. Certaines fonctions amines libres de ces protéines peuvent fixer une molécule de dioxyde de carbone.

La partie non-protéique est l’hème. Un hème est associé à une globine. Il contient un ion ferreux (Fe²⁺ ou fer II). Cet ion fixe de manière réversible une molécule de dioxygène. L’ensemble de l’hémoglobine du sang transporte environ 98% du dioxygène.

Le dioxygène est principalement transporté sous forme liée à l’hémoglobine. La désoxyhémoglobine devient alors une oxyhémoglobine.

Comme le dioxygène, le dioxyde de carbone est transporté en partie à l’état combiné.

D’une part, le dioxyde de carbone se lie avec les fonctions amines des protéines pour constituer des composés carbaminés. Par exemple, l’hémoglobine devient la carbhémoglobine. L’ensemble des protéines du sang transporte environ 20% du CO₂. D’autre part, le dioxyde de carbone réagit avec l’eau pour former l’acide carbonique (H₂CO₃). Cette réaction est très lente dans le plasma. En revanche, dans le cytoplasme érythrocytaire, elle est catalysée par une enzyme, l’anhydrase carbonique. L’acide carbonique est peu stable au pH sanguin. Il se décompose spontanément pour former un proton (H⁺) et un ion hydrogénocarbonate (HCO^3-).