Transcript TS_B_P3S6_ActDoc - Interet du controle du pH en milieu biologique

INTÉRÊT DU CONTRÔLE DU PH EN MILIEU BIOLOGIQUE
TS_B_Comprendre_P3S6 - Réactions acido-basiques
Objectif :
Extraire et exploiter des informations pour montrer l’importance du contrôle du pH dans un milieu biologique.
Les liquides biologiques sont des solutions aqueuses dans lesquelles se produisent de nombreuses
réactions chimiques. La plupart d’entre elles nécessite, entre autre, que le pH soit maintenu constant.
Mais comment le pH d’un milieu biologique est-il stabilisé ? Quelles peuvent-être les conséquences
d’une variation trop importante de sa valeur ? Pour le comprendre, lis les documents ci-dessous et
réponds aux questions qui suivent.
DOCUMENT 1 : Le rôle de l'hydronium dans l'organisme
DOCUMENT 2 : Étendue de variation du pH compatible avec la vie
DOCUMENT 3 : Exemples de solutions tampons
DOCUMENT 4 : Formation des calculs
(a) D'après les documents, qu’est-ce qu’une « solution tampon » ?
(b) Pourquoi les liquides des organismes vivants doivent-ils contenir des systèmes chimiques « tampons » ?
(c) La dissolution de dioxyde de carbone dans une solution aqueuse provoque une acidification de la solution. Justifier alors que le pH du
sang veineux est inférieur à celui du sang artériel.
Appel professeur n°1
(d) Pour un pH du sang égal à 7,4 à 37 °C, calculer la valeur du rapport :
[HCO -3 ]
CO 2 , H 2 O
Quelle espèce chimique du « tampon bicarbonate » prédomine alors dans le sang.
(e) Pour le « tampon phosphate », le pKa du couple à 37 °C est égale à 6,9. Par analogie avec l’expression du pH donnée dans le texte
« le tampon bicarbonate », écrire l’expression du pH d’une solution contenant les ions H2PO4- (aq) et HPO42- (aq) à 37°C.
(f) Dans un liquide intracellulaire, on suppose que les concentrations initiales en ions dihydrogénophosphate H2PO4- (aq) et en ions
hydrogénophosphate HPO42- (aq) sont telles que : [H2PO4-]initial = [HPO42-]initial = 80 mmol.L-1. Quel est le pH initial de la solution ?
Appel professeur n°2
(g) Une réaction enzymatique fournit 20 mmol.L-1 d’ions hydronium H3O+ (aq). Quel devrait être le pH après cette production d'acidité ?
(h) En réalité, ces ions réagissent totalement avec l’ion hydrogénophosphate HPO42- (aq) pour former des ions dihydrogénophosphate
H2PO4- (aq). Calculer le pH final après la réaction. Justifier alors l’appellation « tampon phosphate ».
Appel professeur n°3
(i)
(j)
Quelle est l’espèce ionique majoritaire dans l’eau de Vichy ? Recherche sa formule chimique.
L’équation de la réaction entre l’acide urique C5H4N4O3 (s) et l’ion hydrogénocarbonate est :
C5H4N4O3 (s) + HCO3- (aq) ⇌ C5H3N4O3 (aq) + CO2,H2O (aq)
Comment la consommation d’eau de Vichy peut-elle aider à la dissolution d’un calcul d’acide urique ?
Appel professeur n°4