Transport des gaz respiratoires

Le plus important en quelques mots

Dans ce résumé, tu découvriras quels sont les différents modes de transport des gaz respiratoires. Tu apprendras aussi ce qu'est l'hémoglobine et comment celle-ci transporte le dioxygène des poumons jusqu'aux cellules des tissus, de même que le dioxyde de carbone des tissus jusqu'aux poumons.

Définition

C'est le sang qui transporte les gaz respiratoires. Il se compose d'une phase liquide qu'on appelle le plasma et d'une phase cellulaire dans laquelle on trouve les globules rouges ou hématies (érythrocytes), les globules blancs (leucocytes) et les plaquettes (thrombocytes). Dans les érythrocytes, se trouve une molécule appelée hémoglobine qui est une protéine spécialisée dans le transport de l'O₂ et du CO₂.

Transport du O₂ jusqu'aux cellules

Dans le sang, le dioxygène est transporté sous deux formes : il est majoritairement, à 98 %, lié à l'hémoglobine des érythrocytes et que faiblement, à 2 %, transporté sous forme dissoute dans le plasma et le cytoplasme des érythrocytes. En effet, l'O₂ est très peu soluble et ne se combine pas avec l'eau. C'est pourquoi le transport d'oxygène sous la forme d'un soluté n'est pas le moyen qui assure un apport suffisant au corps.

Transport du CO₂ jusqu'aux poumons

Le dioxyde de carbone qui résulte de la respiration cellulaire est transporté sous trois formes aux poumons. Il est transporté dans le plasma et le cytoplasme des érythrocytes à 60-70 % sous forme d'acide carbonique (H₂CO₃) en étant combiné à l'eau, et à 5-10 % sous forme dissoute. Enfin, 30 % du CO₂ est transporté en se fixant sur l'hémoglobine. Comme le CO₂ est plus soluble que le dioxygène, il se dissout plus facilement et donc se transporte plus facilement dans le plasma que l'O₂!

Structure de l'hémoglobine

La molécule d'hémoglobine est constituée d'une partie protéique et d'une partie non protéique :

la partie protéique comprend deux chaînes alpha et deux bêta (chaînes polypeptidiques ayant toutes deux un certain nombre d'acides aminés) ;
la partie non protéique est constituée de quatre groupes hèmes (groupements prosthétiques = molécule non protéique liée à une protéine) portant chacun en leur centre un atome de fer.

1. (et 5.) Chaîne alpha

2. (et 6.) Chaîne bêta

3. Groupe hème

4. Ion Fe²⁺

5. (et 1.) Chaîne alpha

6. (et 2.) Chaîne bêta

7. Un monomère de globine

Biologie et physiopathologie humaines; Physiologie de l'appareil respiratoire; 1re ST2S; Transport des gaz respiratoires

Oxyhémoglobine et carbohémoglobine

Oxyhémoglobine

C'est au niveau des capillaires pulmonaires que le dioxygène issu de l'inspiration se fixe sur la molécule d'hémoglobine. La molécule d'hémoglobine peut au total fixer quatre molécules d'O₂ puisqu'elle possède quatre sites de fixation qui sont les quatre atomes de fer. Dès la fixation de la première molécule d'O₂, l'hémoglobine prend le nom d'oxyhémoglobine. Lorsque les quatre molécules d'O₂sont fixées, l'hémoglobine devient de l'oxyhémoglobine saturée. Une fois arrivée à destination dans les tissus, l'oxyhémoglobine saturée libère son dioxygène en se dissociant. L'O₂ ainsi libéré pourra être utilisé par les cellules pour leurs activités et l'hémoglobine sera à nouveau libre d'accueillir de nouvelles molécules d'O₂!

Carbohémoglobine

Le CO₂ se lie également à l'hémoglobine et il n'est pas un concurrent du dioxygène puisqu'il ne se fixe pas à un groupe hème, mais sur la globine (chaîne de protéines) : c'est la carbohémoglobine. La fixation du CO₂ facilite aussi la dissociation de l'oxyhémoglobine et donc la libération d'O₂ dans les tissus !

Note : C'est le fer présent dans la molécule d'hémoglobine qui donne sa couleur rouge au sang !

Exemple

Lorsque le corps subit une carence en fer sur une longue période, il finit par souffrir d'anémie. L'anémie est une baisse anormale du taux d'hémoglobine dans le sang. C'est pourquoi le fer est un élément indispensable à la fabrication de l'hémoglobine de ton corps !