Quiz : osmolarité et échanges en biophysique (PASS / L.AS)
Ce quiz de biophysique des solutions, au programme de PASS / L.AS, porte sur l’osmolarité, la pression osmotique, la tonicité, les compartiments liquidiens et les échanges capillaires. La moitié des questions sont des calculs : pose-les sur un brouillon avant de répondre. Le rappel de cours rassemble les formules à connaître.
Le quiz : 11 questions corrigées
Réponds sans regarder ton cours : l’explication s’affiche après chaque réponse.
Question 1 sur 11
Quelle est l’osmolarité d’une solution de NaCl à 0,1 mol/L, supposé totalement dissocié ?
Réponse : 200 mOsm/L. NaCl donne 2 particules (Na+ et Cl−) : ω = 2 × 0,1 = 0,2 osmol/L, soit 200 mOsm/L. 100 mOsm/L oublie la dissociation.Question 2 sur 11
Quelle est l’osmolarité d’une solution de CaCl2 à 50 mmol/L, supposé totalement dissocié ?
Réponse : 150 mOsm/L. CaCl2 libère 3 particules (un Ca2+ et deux Cl−) : ω = 3 × 50 = 150 mOsm/L. 100 mOsm/L correspondrait à une dissociation en deux particules seulement.Question 3 sur 11
Quelle est l’osmolarité d’une solution de glucose à 9 g/L (M = 180 g/mol) ?
Réponse : 50 mOsm/L. C = 9 / 180 = 0,05 mol/L. Le glucose ne se dissocie pas (i = 1), donc ω = 50 mOsm/L. Une solution de glucose à 9 g/L est donc très hypotonique, contrairement au NaCl à 9 g/L.Question 4 sur 11
Deux compartiments, sans différence de pression hydrostatique, sont séparés par une membrane perméable à l’eau seule. Dans quel sens l’eau se déplace-t-elle ?
Réponse : Du compartiment le moins concentré vers le plus concentré en solutés. L’eau diffuse vers le compartiment où l’osmolarité est la plus élevée, c’est-à-dire là où sa propre activité est la plus faible. Le volume des compartiments n’intervient pas.Question 5 sur 11
Des hématies sont placées dans une solution de NaCl à 50 mmol/L. Que se passe-t-il ?
Réponse : Elles gonflent et peuvent s’hémolyser, car la solution est hypotonique. NaCl à 50 mmol/L donne environ 100 mOsm/L, bien en dessous des 290 mOsm/L intracellulaires : l’eau entre dans les hématies, qui gonflent et peuvent éclater.Question 6 sur 11
Des hématies sont placées dans une solution d’urée à 300 mOsm/L. Que se passe-t-il ?
Réponse : L’urée pénètre dans les cellules, l’eau suit et les hématies s’hémolysent. L’urée traverse la membrane de l’hématie : elle n’est pas osmotiquement efficace. La solution, iso-osmotique mais hypotonique, entraîne une entrée d’urée puis d’eau et l’hémolyse.Question 7 sur 11
À quoi est principalement due la pression oncotique du plasma ?
Réponse : Aux protéines plasmatiques, surtout l’albumine. La pression oncotique est la part de la pression osmotique due aux protéines, qui ne traversent pas la paroi capillaire ; l’albumine en est le principal contributeur. Ions et petites molécules diffusent librement à travers le capillaire.Question 8 sur 11
Quelle est, à 37 °C, la pression osmotique d’une solution à 300 mOsm/L par rapport à l’eau pure (R = 8,31 J·mol⁻¹·K⁻¹) ?
Réponse : Environ 7,7 × 10⁵ Pa. π = RTΔω = 8,31 × 310 × 300 (osmol/m³) ≈ 7,7 × 10⁵ Pa. Oublier la conversion en m³ donne 7,7 × 10² Pa, et utiliser 37 au lieu de 310 K donne 9,2 × 10⁴ Pa.Question 9 sur 11
Chez un homme adulte de 70 kg (eau totale ≈ 60 % du poids), quel est le volume approximatif du secteur intracellulaire ?
Réponse : 28 L. Eau totale = 0,6 × 70 = 42 L, dont deux tiers intracellulaires : 28 L. 14 L correspond au secteur extracellulaire et 3,5 L au plasma.Question 10 sur 11
Au pôle artériel d’un capillaire, quelle force favorise la sortie d’eau vers l’interstitium ?
Réponse : La pression hydrostatique capillaire. Au pôle artériel, la pression hydrostatique capillaire l’emporte sur la pression oncotique et entraîne une filtration. La pression oncotique plasmatique, elle, retient l’eau dans le vaisseau.Question 11 sur 11
Selon la loi de Fick, le flux de diffusion d’un soluté est :
Réponse : proportionnel au gradient de concentration et à la surface d’échange. J = −D × S × dC/dx : le flux augmente avec le coefficient de diffusion, la surface et le gradient de concentration, et diminue quand l’épaisseur à traverser augmente.
L’essentiel à retenir : Osmolarité et échanges (biophysique)
Osmolarité et concentration
L’osmolarité est le nombre de moles de particules osmotiquement actives par litre de solution (osmol/L) ; l’osmolalité se rapporte au kilogramme de solvant. Pour un soluté qui se dissocie, ω = i × C, avec i = 1 + α(ν − 1), où α est le coefficient de dissociation et ν le nombre de particules libérées. Une solution de NaCl à 1 mmol/L, totalement dissocié, a donc une osmolarité de 2 mOsm/L ; une solution de CaCl2 à 1 mmol/L, de 3 mOsm/L.
L’osmolarité plasmatique est d’environ 290 mOsm/L ; on l’estime par 2 × [Na+] + [glucose] + [urée], en mmol/L. Exemples classiques : le NaCl à 9 g/L (M = 58,5 g/mol) donne environ 308 mOsm/L et le glucose à 50 g/L (M = 180 g/mol) environ 278 mOsm/L, deux solutions proches de l’isotonie.
Pression osmotique et tonicité
À travers une membrane semi-perméable, l’eau diffuse du compartiment le moins concentré vers le compartiment le plus concentré en solutés non diffusibles : c’est l’osmose. La pression osmotique suit la loi de van’t Hoff : π = RTΔω, avec ω en osmol/m³ et T en kelvins. La tonicité ne tient compte que des solutés qui ne traversent pas la membrane cellulaire (osmolarité efficace). Une hématie placée en milieu hypotonique gonfle et peut éclater (hémolyse) ; en milieu hypertonique, elle perd de l’eau et se ratatine. L’urée traversant librement la membrane, une solution d’urée à 300 mOsm/L est iso-osmotique au plasma mais hypotonique pour l’hématie.
Compartiments liquidiens et échanges capillaires
L’eau représente environ 60 % du poids corporel chez l’homme adulte : deux tiers dans le secteur intracellulaire (40 % du poids), un tiers dans le secteur extracellulaire (20 %), lui-même réparti en liquide interstitiel (15 %) et plasma (5 %). Au niveau des capillaires, les échanges obéissent aux forces de Starling : la pression hydrostatique capillaire pousse l’eau vers l’interstitium, tandis que la pression oncotique, due aux protéines plasmatiques (surtout l’albumine), la retient. La diffusion des solutés obéit à la loi de Fick : le flux est proportionnel au coefficient de diffusion, à la surface d’échange et au gradient de concentration.
8 flashcards pour mémoriser
Essaie de répondre avant de retourner la carte.
Osmolarité+
Nombre de moles de particules osmotiquement actives par litre de solution.
Coefficient i+
i = 1 + α(ν − 1) ; ω = i × C.
Osmolarité plasmatique+
Environ 290 mOsm/L ; estimation : 2 × [Na+] + [glucose] + [urée] (mmol/L).
Loi de van’t Hoff+
π = RTΔω, avec ω en osmol/m³ et T en kelvins.
Tonicité+
Osmolarité efficace : ne compte que les solutés qui ne traversent pas la membrane cellulaire.
Hématie en milieu hypotonique+
Entrée d’eau, gonflement puis hémolyse.
Pression oncotique+
Pression osmotique due aux protéines plasmatiques, surtout l’albumine ; retient l’eau dans les vaisseaux.
Répartition de l’eau corporelle+
Eau totale ≈ 60 % du poids : 40 % intracellulaire, 15 % interstitielle, 5 % plasmatique.
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