Université Mohamed Premier Faculté des Sciences Oujda Département de biologie R
Université Mohamed Premier Faculté des Sciences Oujda Département de biologie Responsable : Pr. A. Legssyer Année universitaire : 2015- 2016 Filière : SVI – S3 Examen du module de Biophysique Session ordinaire Corrigé Exercice 1 (Questions de cours) 1. La tension superficielle limite la distensibilité des poumons 2. Si la tension superficielle est très grande, elle provoque une rigidité alvéolaire. 3. Le poumon contrôle ce risque par la synthèse d’une substance appelée surfactant qui diminue la tension superficielle. 4. Un fluide parfait est caractérisés par l’absence des forces de frottement et un fluide réel subis des forces de frottement. 5. L’anémie diminue la viscosité du sang Exercice 2 : 1. Calcul du potentiel d’équilibre des ions Na+. Ce potentiel est donné par l’équation de Nernst : ENa = RT/zF) x ln ([Na]e / [Na]i) ENa = (8.32 x (25 + 273) / 1 x 96500 ) x ln (140/14) ENa = 0.059 V = 59 mV 2. Si la membrane de l’axone était perméable uniquement aux ions Na+, son potentiel de repos serait égal à 59 mV. Cette valeur est différente de la valeur de Er qui est -70 mV. Ceci montre qu’au repos ce n’est pas la perméabilité sodique qui est importante. 3. Calcul de l’énergie libre du transport de Na+ de l’intérieur vers l’extérieur. Cette énergie est donnée par l’équation de Gibbs : ΔGNa+ (int – ext) = RT x ln ([Na+] ext / [Na+]int) + z . F . ΔΨ) ΔGNa+ (int – ext) = 8.32 x (25 + 273) x ln (140/14) + 1 x 96500 x 0.07 ΔGNa+ (int – ext) = 12 463 J / Mole ΔG est positif, il s’agit donc d’un transport actif. 4. Si on bloque la pompe Na/K, le gradient de concentration disparait et le PA ne peut plus avoir lieu. L’axone devient inexcitable. Exercice 3 : 1. Calcul de la pression hydrostatique. On applique la loi de Pascal : Soit un point A situé à 10 m ou 30 m de profondeur et un point B situé à la surface : PA – PB = ρ.g.h PA = ρ.g.h + PB FSO.UMPOUJDA.COM Merci de nous rendre visite sur http://fso.umpoujda.com/ PB = Pression atmosphérique (contact avec l’air) - Profondeur 10 m on a : PA = (103 x 10 x 10) + 100 000 = 200 000 Pa = 2 bars - Profondeur 30 m on a : PA = (103 x 10 x 30) + 100 000 = 400 000 Pa = 4 bars 2. Calcul de l’air disponible : on applique la loi de Boyle et Mariotte : P1 x V1 = P2 x V2 P1 = 200 bars ; V1 = 12 L ; P2 = 2 bars et 4 bars (pour la profondeur 10 m et 30 m) On cherche V2 : V2 = (P1 x V1)/ P2 - Pour la profondeur 10 m : V2 = 200 x 12 /2 = 1200 L - Pour la profondeur 30 m : V2 = 200 x 12 /4 = 600 L 3. Rôle des paliers. Le plongeur qui descend à 30 m devra marquer un palier lors de sa remontée pour permettre l’élimination de l’excès d’azote accumulé dans le sang et les tissus en profondeur sous l’effet de la pression. Exercice 3 : 1. On peut déterminer le rétrécissement de l’artère au niveau de la sténose en appliquant l’équation de la conservation du débit : V1 . S1 = V2 . S2 ; • V1 = 0.5 m/s • V2 = 2 m/s • S1 = π r2 = 3.14 x (5.10-3)2 = 78,5 . 10-6 m2 On doit chercher S2 • S2 = (V1/ V2) . S1 = (0.5 /2) x 78,5 . 10-6 = 19,6 . 10-6 m² • D’où le diamètre d2 = 2 x √ 19,6 . 10-6 / 3.14 = 5 mm • Le pourcentage de rétrécissement est : (d1- d2/d1) x 100 = (5/10) x 100 = 50 % 2. Régime de l’écoulement : on doit calculer le rapport de Reynold pour avoir une idée sur le régime de l’écoulement. - Régime au niveau A : R = (1050 x 0.5 x 10-2) / 4.10-3 = 1312 R est inférieur à 2400, le régime est laminaire. - Régime au niveau B : R = (1050 x 2 x 5.10-3) / 4.10-3 = 2625 R est supérieur à 2400, le régime est instable. Il peut basculer vers le régime turbulent 3. La sténose provoque le passage du régime d’écoulement laminaire vers le régime instable ou turbulent. FSO.UMPOUJDA.COM Merci de nous rendre visite sur http://fso.umpoujda.com/ uploads/Litterature/ biophysique-corrige-01.pdf
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- Publié le Mai 12, 2022
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