BiologieFiche 2.1 · Ce dont la cellule est faite : eau, ions et matière organique
Biologie · Chapitre 2 · Fiche 1/5De l'eau à la protéine : les molécules qui construisent la cellule

Ce dont la cellule est faite : eau, ions et matière organique

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Avant d'étudier chaque famille de molécules en détail, il faut savoir de quoi une cellule est faite. La réponse tient en trois blocs : l'eau (de loin le plus abondant), les ions inorganiques dissous dans cette eau, et la matière organique (les biomolécules fabriquées par le vivant). Cette fiche pose ce socle : combien d'eau, où, pourquoi l'eau dissout les sels, et ce qui sépare le « minéral » de l'« organique ».

1L'eau : le premier composant de tout être vivant

L'eau n'est pas un détail : c'est le composant le plus abondant de l'organisme et de la cellule. Tout le reste — ions, protéines, sucres — baigne dedans. Retenir ses proportions est un réflexe de concours.

Définition1.1teneur en eau

La teneur en eau d'un organisme est le pourcentage de sa masse totale constitué d'eau. Chez un adulte, elle vaut environ 60 %60\,\%. Comme 1 L1\,\mathrm{L} d'eau pèse 1 kg1\,\mathrm{kg}, ce pourcentage se lit directement en litres.

Formule1.1masse d'eau d'un individu
meau  ≈  f×mcorpsm_{\text{eau}} \;\approx\; f \times m_{\text{corps}}
où :
  • meaum_{\text{eau}} : masse (donc volume) d'eau du corps, en ≈\approx ;
  • mcorpsm_{\text{corps}} : masse corporelle totale, en ;
  • ff : fraction d'eau, sans unité — f≈0,75f \approx 0{,}75 chez le nourrisson, 0,600{,}60 chez l'adulte, 0,500{,}50 chez la personne âgée.
Exemplele corps « moyen » de 70 kg70\,\mathrm{kg}

Adulte de 70 kg70\,\mathrm{kg} : meau≈0,60×70=42 kgm_{\text{eau}} \approx 0{,}60 \times 70 = 42\,\mathrm{kg}, soit 42 L42\,\mathrm{L} d'eau. Autrement dit, sur une balance, 42 des 70 kilos affichés sont de l'eau. C'est pourquoi une déshydratation ou une hémorragie sont si vite dangereuses : on touche au constituant majoritaire.

La teneur en eau varie avec l'âge

Elle n'est pas fixe : elle diminue tout au long de la vie. En vieillissant, les tissus se déshydratent et l'eau perdue est peu à peu remplacée par de la graisse, qui en contient très peu.

Frise de la teneur en eau au fil de la vie : de 75 %75\,\% à la naissance à 50 %50\,\% chez la personne âgée.

Exempleles deux extrêmes en litres

Nourrisson de 6 kg6\,\mathrm{kg} à 3 mois : 0,75×6=4.5 L0{,}75 \times 6 = 4.5\,\mathrm{L} d'eau. Personne de 70 kg70\,\mathrm{kg} à 85 ans : 0,50×70=35 L0{,}50 \times 70 = 35\,\mathrm{L}. Le nourrisson est « plus liquide » : c'est pour cela qu'un nourrisson qui vomit ou a de la fièvre se déshydrate en quelques heures.

La teneur en eau varie selon l'organe

À un instant donné, tous les organes ne sont pas également « mouillés ». Les organes actifs et souples sont riches en eau ; les tissus durs (l'os) en contiennent peu.

Poumons 83 %83\,\% ; sang, muscles et reins 79 %79\,\% ; cœ ur et cerveau 73 %73\,\% ; foie 71 %71\,\% ; peau 64 %64\,\% ; os 31 %31\,\%.

Attentiondeux pièges classiques

La teneur en eau n'est pas une constante universelle. (1) Elle dépend de l'âge (75 → 60 → 50 %50\,\%). (2) Elle dépend de l'organe (83 %83\,\% pour le poumon, 31 %31\,\% pour l'os). Une question qui affirme « le corps contient toujours 60 %60\,\% d'eau » est fausse : 60 %60\,\% est la valeur moyenne de l'adulte.

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  • 2. La composition chimique de la cellule
  • 3. L'eau, solvant du vivant
  • 4. La matière organique et le carbone réduit

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