Biophysique 2e année Sétif 2014 EMD1

QUESTION 1 Au sujet des compartiments liquidiens de l’organisme :

QUESTION 2 Indiquez les affirmations exactes :

QUESTION 3 Indiquez les affirmations exactes :

QUESTION 4 Les abréviations suivantes sont couramment utilisées pour définir les volumes des compartiments liquidiens de l’organisme : Vₜ = volume en eau totale ; Vᵢ_C = volume intracellulaire ; Vₚ = volume plasmatique ; Vᵢ = volume interstitiel ; Vₑ_C = volume extracellulaire.
Dans ces conditions quelle est la bonne relation permettant de déterminer le volume interstitiel Vᵢ ?

QUESTION 5 Le pH de 1 litre de solution tampon constituée d’un mélange en solution aqueuse de 10⁻⁴ moles de CH₃COOH de pKₐ = 4,7 et de 10⁻⁴ moles de CH₃COONa vaut :

QUESTION 6 La concentration en calcium (M = 40 g/mole) du plasma d’un sujet hypercalcémique est de 115 mg/L, quelle est, en milliéquivalents-grammes par litre, la calcémie de ce sujet ?

QUESTION 7 Une membrane (type rein artificiel) sépare les deux branches de même section (I et II). Initialement, on place : en I, une solution aqueuse à 3,4 g/L d’une macromolécule non dissociée hydrosoluble (M = 340,000 g/par mole) en II, une solution aqueuse de même volume, à 0,585 g/L de NaCl (M = 58,5 g/par mole) T = 20°C À l’équilibre, Δ h représentant la différence de niveau en valeur absolue, le niveau en I, est par rapport au niveau en II :

QUESTION 8 On caractérise des acides de formule générale AH par leur coefficient de dissociation α, leur Kₐ ou leur pKₐ. Parmi les acides suivants, quel est l’acide faible qui est le plus fort ?

QUESTION 9 Un comprimé absorbé par voie orale contient deux molécules thérapeutiques différentes : la première (A) est un acide faible de pKₐ = 3,5 et la deuxième (B) est une base faible de pKₐ = 8. Le long du tube digestif, il passe par l’estomac (pH = 2,5) puis par le duodénum (pH = 7,5).
1.Dans l’estomac : le composé A a sa partie diffusible supérieure à sa partie non diffusible.
2.Dans l’estomac : le composé B a sa partie diffusible supérieure à sa partie non diffusible.
3.Dans le duodénum : le composé A a sa partie non diffusible supérieure à sa partie diffusible.
4.Dans le duodénum : le composé B a sa partie non diffusible supérieure à sa partie diffusible.
5.Si les composés A et B avaient le même pKₐ, leurs parties diffusibles seraient égales quel que soit le pH.

QUESTION 10 Soit une molécule d’oxygène située au centre d’une alvéole pulmonaire ayant un rayon de 100,μm.
Les coefficients de diffusion de l’oxygène sont par approximation à 37°C : D_dₐₙₛ ₗ_’ₐᵢᵣ = 1,8 · 10⁻⁵ m².s⁻¹, D_dₐₙₛ ₗ_’ₑₐᵤ = 1,1 · 10⁻⁹ m².s⁻¹.
Chez un sujet normal l’ordre de grandeur du temps mis par une molécule d’O₂ pour passer du centre de l’alvéole à la membrane alvéolo-capillaire est de :

QUESTION 11 Chez un malade atteint d’un œdème aigu du poumon pour une alvéole complètement remplie de liquide en supposant le point de départ de la molécule d’O₂ au centre de cette alvéole, l’ordre de grandeur du temps mis par une molécule d’O₂ pour passer du centre de l’alvéole à la membrane alvéolo-capillaire est de :

QUESTION 12 L’expression de la perméabilité d’une membrane à une substance est : P = D · βe

QUESTION 13 Deux compartiments l’un rempli d’eau, l’autre d’une solution aqueuse de glucose à 10% sont séparés par une membrane de surface 50 cm² et d’épaisseur 100,μm.
Le débit de diffusion de glucose est initialement mesuré à 9 grammes par heure. Exprimé en unités S.I. le coefficient de diffusion du glucose est :

QUESTION 14 Deux protéines ont pour masses respectives M₁ = 120,000 g et M₂ = 360,000 g. Le rapport D₁/D₂ de leurs coefficients de diffusion dans l’eau est :

QUESTION 15 Un sujet atteint de défaillance rénale, et présentant une urémie initiale de 1,2 g/L, est soumis à une séance de dialyse péritonéale.
Le volume de la cavité péritonéale est 3 L. Le volume aqueux du sujet est de 42 L.

L’urémie en g/L après la quinzième dialyse vaut environ :

QUESTION 16 Lorsqu’une solution est séparée de son solvant par une membrane hémiperméable :

1.La loi de Pfeffer s’applique,
2.Un flux de soluté s’établit vers le solvant,
3.La pression dans la solution augmente,
4.La loi de Fick s’applique,
5.La pression mesurée dans la solution est la pression osmotique.

QUESTION 17 A un litre de glucose (M = 180 g mol⁻¹) à 5% on mélange 6 grammes d’urée (M = 60 g mol⁻¹).
Quel qualificatif s’applique à cette solution (par rapport au plasma) ?

QUESTION 18 La paroi des alvéoles pulmonaires séparant le sang l’air du sang chez un patient a 1,25 fois l’épaisseur normale.
D’après la loi de Fick, le flux de diffusion d’un gaz quelconque à travers cette paroi par rapport au flux normal est de :

QUESTION 19 Un adulte de 100 kg, insuffisant rénal, est soumis à une épuration extra rénale au moyen d’un rein artificiel comportant une membrane perméable à l’urée. On donne : Surface totale d’échange = 0,2 m² Volume totale eau = 60% du poids corporel Épaisseur de la membrane = 60,μm Durée = 1,5 · 10⁴ m².s⁻¹
(Note : il s’agit probablement du coefficient de diffusion D, l’unité sur l’image est confuse) Mᵤᵣ_éₑ = 60g par mole
Initialement la concentration plasmatique en urée est de 40 millimoles par litre.

Quel est le débit en moles.s⁻¹ de l’urée à travers la membrane, dans les conditions initiales de débit ?

QUESTION 20 Quel est approximativement le pourcentage d’urée épurée pendant la première demi-heure de dialyse, par rapport à la quantité totale de l’urée présente initialement dans l’organisme du patient ?