Chapitre 2 : Les métaux en milieux biologiques
3 Les métaux en systèmes biologiques
a) Métaux « bulks » et métaux « traces »
12 éléments métalliques sont, ou seraient, indispensables à l’être humain.
Pour une personne de 75 Kg :
|
Métal |
Symbole |
Z |
Masse molaire (g.mol-1) |
g/75Kg |
|
Sodium |
Na |
11 |
22,99 |
70-120 |
|
Magnésium |
Mg |
12 |
24,31 |
25 |
|
Potassium |
K |
19 |
39,10 |
160-200 |
|
Calcium |
Ca |
20 |
40,08 |
1100 |
|
Vanadium |
V |
23 |
50,94 |
0,015 |
|
Chrome |
Cr |
24 |
52,00 |
0,002 |
|
Manganèse |
Mn |
25 |
54,94 |
1 |
|
Fer |
Fe |
26 |
55,85 |
4-5 |
|
Cobalt |
Co |
27 |
58,93 |
0,0012 |
|
Cuivre |
Cu |
29 |
63,55 |
0,080-0,120 |
|
Zinc |
Zn |
30 |
65,37 |
2-3 |
|
Molybdène |
Mo |
42 |
95,94 |
0,01 |
α – Les métaux « bulks »
Environ 1 à 2 % de la masse d’une personne de 75 Kg :
100 g de Sodium (Na+)
25 g de Magnésium (Mg2+)
170 g de Potassium (K+)
1100 g de Calcium (Ca2+).
L’élément métallique le plus répandu dans le corps humain : le Calcium.
β – Les métaux traces
Moins de 0,01 % de la masse de cette même personne de 75 Kg, dont :
Fer (4 à 5 g/75 Kg)
Cuivre (80 à 120 mg/75 Kg)
Cobalt (1,2 mg/75 Kg),
...
γ – Comment l’importance biologique de ces métaux a-t-elle été constatée ?
Par le plus grand des hasards puis travaux basés sur des expériences raisonnées d’induction de déficiences en métaux traces.
b) – Métaux traces
9 métaux traces, 2 sous-groupes :
métaux traces
métaux ultra-traces.
α – Le sous-groupe des métaux traces
3 éléments universellement essentiels : Fer, Cuivre, Zinc.
Le Fer et le Cuivre : influence réside dans leur possibilité à changer d’état
d’oxydation pour participer à des réactions biologiques de transferts électroniques.
Le Zinc au degré d’oxydation + II, a la configuration électronique de valence « 3d10
», donc ne peut pas intervenir lors de processus oxydo-réducteurs, mais comme
acide extrêmement fort, en captant un doublet électronique libre.
β – Le sous-groupe des métaux ultra-traces
6 éléments : Manganèse, Nickel, Molybdène, Vanadium, Cobalt, Chrome :
Manganèse : Superoxyde dismutase.
Nickel : Uréase.
Molybdène et Vanadium : Nitrogénases.
Vanadium : Haloperoxydases.
Cobalt : vitamine B12, et sa coenzyme.
Chrome : métabolisme du glucose chez certains grands mammifères.