L’échange de substances entre les cellules et les...

L’échange de substances entre les cellules et les milieux environnants (passage des substances à travers la membrane plasmique dans les deux sens) est une fonction essentielle à la vie de la cellule

Certaines substances doivent entrer dans la cellule pour soutenir les réactions métaboliques, d’autres substances doivent en sortir pour être utilisées ailleurs ou être éliminées

Excepté le transport actif, tous les échanges de substances se font sous l’action du gradient électrochimique (déplacement de la substance du milieu ou sa concentration est élevée vers celui ou cette dernière est faible.

La diffusion des molécules se poursuit jusqu’à l’ équilibre du système (distribution uniforme de part et d’autre de la membrane). A ce moment, il y’a autant de molécules déplacées dans un sens que dans l’autre et en aucun cas arrêt des mouvements.

Ces échanges se font grâce à différents types de pressions:

- Pression osmotique: c’ est la pression exercée par une molécule en solution, elle dépend de sa concentration .

- Pression hydrostatique: Elle dépend de la différence de volume d’eau entre les deux milieux. (dans la présente manipulation, cette pression est considérée constante).

- Pression Oncotique: elle dépend de la concentration des protéines. (dans la présente manipulation, on ne tient pas compte de cette pression).

Le mouvement dLe mouvement d’’eau se fait eau se fait du milieu du milieu hypoosmotiquetoniquehypoosmotiquetonique vers vers celui celui hypertosmotiquerniquehypertosmotiquernique..

Pour ce TP, le modèle utilisé est l’hématie (Globule Rouge ou érythrocyte) pour les raisons suivantes :

Disponibilité en tant que cellules isolées

Il a une forme caractéristique en altère (tout changement de cette forme est visible en microscopie).

Il contient contiennent un pigment rouge : Hémoglobine qui est révélateur d’un état d’éclatement: Hémolyse.

OBJECTIFS:

• 1-Déterminer l’osmolarité intracellulaire des GR en observant le comportement des ¢ placées dans des milieux différents par leur concentrations croissantes en NaCl.(Protocole 1).

• 2- Déterminer les facteurs influençant la perméabilité mb des GR en modifiant la nature et la concentration des solutés (NaCl, glucose , urée). (Protocole 2)

• 3- Déterminer certaines propriétés de perméabilité de la membrane des GR

• 4- Comprendre certaines notions telles que l’Osmolarité et la Tonicité d’une solution.

Principes osmotiques:

Osmolarité:

Tonicité:

Les Mouvements d’eau à travers la mb en fonction de la concentration du milieu extracellulaire. 

La suspension de globules rouges utilisée est obtenue en centrifugeant 3 fois le sang dont on élimine le plasma (surnageant). Le culot est lavé et centrifugé 3 fois avec NaCl9‰.

Préparation de la suspension globulaire

Préparation des tubes

1- Mélanger doucement en inversant les tubes (éviter toute secousse brutale ( risque d’ hémolyse mécanique);

2- Laisser agir 15 minutes à température ambiante;

3- Centrifuger à 4000 tours/mn pendant 10 minutes;

Ajouter 2 gouttes de la suspension globulaire

Tubes:

ObservationsObservations Macroscopiques

- Après centrifugation, observer la couleur du surnageant (incolore, orange ou rouge), la présence, l’absence et la taille du culot.

Observations Microscopiquesobservations des cellules au microscope optique:

taille, forme et proportion des GR.

Milieu Hypertonique

Cellulecrénelée

Milieu isotonique

Milieu Hypotonique

Cellulenormale

Cellulegonflée

En clinique  le test de la résistance globulaire osmotique  teste in vitro la fragilité des globules rouges en les plaçant dans des solutions salines de concentrations progressivement décroissantes. La résistance globulaire est diminuée quand l'hémolyse se produit dans des solutions plus riches en NaCl comme dans la sphérocytose acquise (anémie hémolytique) et sphérocytose héréditaire (maladie de Minkowski‐Chauffard. La résistance globulaire est augmentée quand elle a lieu dans des solutions moins riches en NaCl et se rencontre dans la thalassémie majeure, la drépanocytose, l'hémoglobinose C. 

Intérêt Clinique

Résultats

A- Pour chaque solution calculer:

1- La Concentration Pondérale ou Massique: (CP) en g/lCinitile X Vinitial = Cfinale X Vfinal

2- La Concentration Molaire: CM en mol/l

CM= CP / Poids moléculaire(PM: NaCl: 58.5, Glucose: 180, L’urée: 60)

3- La Concentration Osmolaire: COsm en osm/l:

COsm = CM X Nombre de particules dissociées

4- La Pression Osmotique: ∏ en atm:∏ = RTC

R t t d f it 0 082 l t l 1k 1

B‐ Pour chaque tube, déterminer à partir des observations, la Tonicité de chaque solution.

solutions isotoniques, hypotoniques et hypertoniques.

2- Déduire l’osmolarité intracellulaire des GR;

3- Comparer les résultats des protocoles 1 et 2, et déduire les facteurs influençant la perméabilité mb.

4- Comparer l’osmolarité et la tonicité de chaque solution pour déterminer la nature de la mb des GR;

5- Interpréter et Conclure.

L'osmose est le passage de molécules de solvant, en général de l'eau, à travers une membrane semi‐perméable, depuis le milieu le moins concentré (hypotonique) en solutés vers celui le plus concentré (hypertonique). Ce phénomène s'arrête lorsque les deux liquides séparés par la membrane ont atteint la même concentration. On parle alors de milieux isotoniques. La pression hydrostatique due à la différence de hauteur d’eau entre les deux milieu et compense la pression osmotique

Solution de NaCl à 9 ‰= 6 ml de solution à 12 ‰+ 2 ml d’eau distilléeSolution de NaCl à 6 ‰= 4 ml de solution à 12 ‰+ 4 ml d’eau distilléeSolution de NaCl à 3 ‰= 2 ml de solution à 12 ‰+ 6 ml d’eau distilléeNous allons étudier les phénomènes osmotiques liés à ces solutions. Ces manipulations vontpermettre d’étudier les phénomènes qui touchent les hématies.Nous obtenons 11 tubes à hémolyse correspondant à chaque solution que nous voulons étudierSchémas de préparation de la manipulation :Dilution des solutions NaCl :6 ml 4 ml2 mlEaudistillée 0.5 mlSérumphysiologiqueNaCl 3 ‰NaCl 6 ‰NaCl 9 ‰NaCl 12 ‰Glucose Urée Glycérol2 gouttessuspensiond’hématieTube :

Les solutés utilisés sont initialement présents dans le sang. En variant la nature et la concentration des solutés nous avons étudié les phénomènes osmotiques qu’ils peuvent

engendrer.

Préparation des solutions

Solutions utilisés proviennent du stock (NaCl à 12 ‰, Glucose à5.5%, Urée, Glycérol et SérumPhysiologique).On prépare alors des solutions de NaCl à différentes concentrations avec une solution mère de12‰.