Que sont les ions inorganiques ?
Un ion est un atome (ou un groupe d'atomes) doté d'une charge électrique. Un ion avec une charge positive est appelé cation, tandis qu'un ion avec une charge négative est appelé anion. Les ions sont généralement associés à un ion de charge opposée. Les ions organiques contiennent du carbone, alors que les ions inorganiques n'en contiennent pas.
Exemples d'ions inorganiques
Il existe de nombreux ions inorganiques dans le corps. Certains des plus importants, avec leurs fonctions, sont énumérés ci-dessous :
Les ions hydrogène et le pH.
Les ionsfer en tant que composants de l'hémoglobine.
Les ionssodium dans le co-transport du glucose et des acides aminés.
Les ionsphosphates en tant que composants de l'ADN et de l'ATP.
Les ions hydrogène et le pH
Le pH estune mesure de la concentration de H+ dans une solution. On le mesure sur une échelle de 1 à 14. Plus le pH est élevé (plus il est basique), plus la concentration en ions hydrogène est faible et inversement. On dit donc que la valeur du pH a une relation inverse avec la concentration en ions hydrogène.
Pourquoi le maintien du pH est-il important dans les organismes vivants ?
Le maintien du pH des liquides de l'organisme à environ 7,4 est vital pour que les processus métaboliques d'une cellule se déroulent dans des conditions optimales. Si le pH n'est pas proche de 7,4, les enzymes peuvent être endommagées, ce qui les dénature et les rend inefficaces. Cela se produit parce que les ions hydrogène en excès interagissent avec les chaînes latérales des acides aminés, ce qui modifie la structure tertiaire de l'enzyme.
Les ions fer dans l'hémoglobine
Lesions fer sont des ions chargés positivement qui peuvent se présenter sous la forme deFe2+ ou deFe3+ en raison de leurs deux états d'oxydation.Environ 70 % des ions fer dans notre corps se trouvent dans une protéine liant l'oxygène appelée hémoglobine dans les globules rouges, sous la formeFe2+. Quatre chaînes polypeptidiques, chacune avec un ionFe2+ présent au centre, constituent l'hémoglobine . L'hémoglobine est essentielle au transport de l'oxygène dans le corps. Le reste du fer est présent dans une autre protéine liant l'oxygène, appelée myoglobine, ou dans d'autres protéines telles que la ferritine.
Fig. 1 - Structure de l'hémoglobine
Les ions sodium : co-transport du glucose et des acides aminés
Le corps a besoin d'ions sodium (Na+) pour un certain nombre de rôles différents, notamment l'équilibre des fluides et la conduction des impulsions nerveuses. La fonction que nous devons apprendre à connaître en détail est la façon dont les ions sodium permettent au glucose et aux acides aminés d'être transportés à travers les membranes cellulaires grâce au cotransport.
Lesprotéines porteuses situées le long de la membrane de la surface cellulaire de l'intestin grêle ne laissent passer les molécules de glucose et d'acides aminés que si elles sont accompagnées de Na+. Le Na+ est activement transporté hors des cellules épithéliales qui tapissent les villosités pourcommencer le processus. Rappelle-toi que les villosités sont de minuscules projections qui tapissent l'intérieur de l'intestin grêle. Elles absorbent des substances dans la circulation sanguine. La concentration d'ions sodium à l'intérieur des cellules épithéliales est donc plus faible qu'à l'intérieur de la lumière de l'intestin grêle - un gradient de concentration s'est formé. Le Na+ va alors descendre son gradient de concentration et rentrer dans les cellules grâce aux protéines porteuses présentes sur la membrane de surface des cellules épithéliales. Cela permettra au glucose et aux acides aminés d'entrer en même temps que le Na+.
Fig. 2 - Co-transport sodium-glucose
Les ions phosphates : composants de l'ADN et de l'ATP
Lesions phosphates s'écriventPO43-. Ils s'associent à d'autres molécules pour former des groupes phosphates. On trouve ces groupes phosphates dans l'ADN, l'ARN et l'AT P. Les groupes phosphates permettent à l'ATP d'être une source d'énergie idéale pour les processus cellulaires, car l'énergie est stockée dans les liaisons entre les groupes phosphates. Ainsi, lorsque nous cassons ces groupes phosphates, une grande quantité d'énergie est libérée. De plus, les groupes phosphates de l'ADN et de l'ARN permettent aux nucléotides individuels de se joindre pour former des polynucléotides.
Ions inorganiques - Principaux enseignements
Les ions sont des atomes (ou des groupes d'atomes) dotés d'une charge électrique. Un ion qui ne contient pas de carbone est appelé ion inorganique. C'est la différence entre les ions organiques et les ions inorganiques.
Les ions hydrogène et le pH : la concentration des ions hydrogène détermine le pH. Le maintien du pH est essentiel pour les réactions contrôlées par les enzymes.
Lesions fer en tant que composants de l'hémoglobine : l'hémoglobine contient quatre chaînes polypeptidiques, chacune ayant un ion fer (Fe2+) en son centre. Le fer lie l'oxygène, ce qui permet à l'hémoglobine de transporter l'oxygène dans le corps.
Leglucose et les acides aminés ne peuvent pas pénétrer dans une cellule par l'intermédiaire des protéines porteuses sans être transportés avec des ions sodium (Na+).
Lesions phosphate (PO43-) attachés à d'autres molécules forment des groupes phosphate. L'énergie contenue dans l'ATP est stockée dans les liaisons entre les groupes phosphates. Dans l'ADN et l'ARN, les groupes phosphates permettent également aux nucléotides de s'associer pour former des polynucléotides.
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