F10 / Acido-basicité des milieux biologiques

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1 F10 / Acido-basicité des milieux biologiques F10_Activité 3_COURS : Domaines de prédominance des principaux couples acidobasiques des milieux biologiques Travail élève : En prise de note de la présentation du professeur 1. Définir et savoir utiliser les notions d échelle d acidité et de réaction acido-basique. EXERCICES d APPLICATION : écrire les réactions acido-basiques entre : (voir doc 2.a. de l Act. 3-1 pour les couples) a) NH 3 et H 3 O + b) HCO 3 et H 3 O + c) HCO 3 et HO d) CH 3 COOH et HO e) + NH 4 et HO f) H 2 PO 4 et H 3 O + g) H 2 PO 4 et HO 2. Savoir identifier l espèce prédominante d un couple A/B en fonction du ph du milieu et du pka du couple. F10_Activité 3-1_ANALYSE DOCUMENTAIRE : Domaines de prédominance des principaux couples acido-basiques des milieux biologiques Travail élève : 1. Diagramme de prédominance pour les espèces avec 1 seule fonction A/B : doc.1. + doc 2.a. : Consigne : Déterminer l espèce prédominante du couple considéré au ph indiqué 1.1. couple : H 2 CO 3 CO 2, H 2 O/HCO 3 au ph du plasma sanguin 1.2. couple : ion hydrogénocarbonate / ion carbonate au ph du liquide pancréatique 1.3. couple : acide phosphorique / ion dihydrogénophosphate au ph du liquide gastrique 1.4. couple : NH 4 + /NH 3 au ph de l urine 2. Diagramme de prédominance pour les espèces avec 2 fonctions A/B : doc.1. + doc 2.b. : Consigne : Déterminer l espèce prédominante du couple considéré au ph indiqué 2.1. Forme majoritaire de l alanine au ph du plasma sanguin 2.2. Forme majoritaire de l alanine au ph du liquide gastrique 2.3. Forme majoritaire de la leucine à ph=13 3. Cas des nucléotides : Consigne : Expliquer la suite de réactions chimiques données et les formes A/B du nucléotide en fonction du ph Document 1 : quelques ph physiologiques ph valeur retenue pour les applications plasma sanguin 7,35 7,45 7,40 salive 6,5 7,5 7,00 liquide gastrique 1,5 3 2,00 liquide pancréatique 8 8,4 8,20 urine 4,5 8 4,50 Page 1 sur 6

2 Document 2 : pka de quelques couples acide-base à intérêt biologique 2.a. pka de couples acide-base «classiques» à 25 C : couple pka H 3 O + /H 2 O 0,00 H 3 PO 4 /H 2 PO 4 acide phosphorique / ion dihydrogénophosphate CH 3 COOH/CH 3 COO acide acétique / ion acétate 2,12 4,75 acide carboxylique/ion carboxylate dont les AG H 2 CO 3 CO 2, H 2 O/HCO 3 acide carbonique / ion hydrogénocarbonate H 2 PO 4 /HPO 4 2 ion dihydrogénophosphate / ion hydrogénophosphate NH 4 + /NH 3 ion ammonium / ammoniac HCO 3 /CO 3 2 ion hydrogénocarbonate / ion carbonate HPO 4 2 /PO 4 3 ion hydrogénophosphate / ion phosphate 4 à 6 6,30 7,20 9,25 10,33 12,32 H 2 O/HO 14,00 REMARQUE : A 37 C,on a pke = 13,6 couple pka H 2 PO 2 4 /HPO 4 6,82 à 37 C CO 2, H 2 O/HCO 3 6,10 à 37 C Page 2 sur 6

3 2.b. pka d acides aminés : Page 3 sur 6

4 2.c. cas des nucléotides : Page 4 sur 6

5 F10_Activité 3-2_ANALYSE DOCUMENTAIRE : Analyse spectroscopique d un indicateur coloré, prédominance de la forme acide ou basique en fonction du ph Travail élève : 1. Pour quelle longueur d onde λ A l absorbance de la forme acide est-elle maximale? Quelle est la couleur de la radiation correspondante? Quelle est la couleur de la forme acide? 2. Pour quelle longueur d onde λ B l absorbance de la forme basique est-elle maximale? Quelle est la couleur de la radiation correspondante? Quelle est la couleur de la forme basique? Le BBT (bleu de bromothymol) est un indicateur coloré acido-basique : c est-à-dire que sa couleur dépend du ph de la solution. Il existe une forme acide que l on notera : HInd et une forme basique que l on notera : Ind. Document 1 : Spectre d absorption des espèces acides et basiques du BBT Document 2 : Diagramme des couleurs complémentaires Page 5 sur 6

6 F10 / Acido-basicité des milieux biologiques F10_Activité 4_COURS : Les solutions tampons dans les milieux biologiques Travail élève : En prise de note de la présentation du professeur 1. Définir les solutions tampons et le pouvoir tampon des solutions aqueuses. F10_Activité 4-1_MANUPILATIONS : Pouvoir tampon d une solution aqueuse Travail élève : Réaliser un compte-rendu clair et soigné de vos mesures et observations. réaliser 200mL d une solution tampon acide acétique/ion acétate, en mélangeant 100mL de chaque solution. mesurer le ph et vérifier qu il est proche du pka du couple, soit : 4,75. réaliser une solution de ph 4,75 en versant précautionneusement quelques millilitres de solution d acide chlorhydrique à 1, mol/l dans 200mL d eau distillée. préparer les 4 béchers suivants : bécher A bécher B bécher C bécher D 100mL de tampon acétique 100mL de tampon acétique 100mL de solution d HCl 100mL de solution d HCl Dans les béchers A et C : comparer l effet sur le ph de la dilution de la solution. L ajout d eau distillée est effectué à l aide d une burette par pas de 0,5 ml. Dans les béchers B et D : comparer l effet sur le ph d un ajout modéré de base ou d acide (selon les groupes). L ajout de base se fait avec une solution d hydroxyde de sodium et est effectué à l aide d une burette. L ajout d acide se fait avec une solution d acide chlorhydrique et est effectué à l aide d une burette. Par pas de 0,5 ml. F10_Activité 4-2_ANALYSE DOCUMENTAIRE : La régulation du ph dans le corps humain Travail élève : A partir de la présentation orale du professeur, répondre aux questions suivantes 1. Comment nomme-t-on un excès d acide dans le corps? un excès d alcalinité (=de base) dans le corps? 2. Quels en sont les 2 types et leurs origines? 3. Quel sont les principaux régulateurs du ph dans le corps humain? 4. Quelles sont les principales espèces chimiques acido-basiques mises en jeu dans la régulation du ph dans le corps humain? Page 6 sur 6