Biophysique Cours-Résumé-Exercices et Examens Corrigés PDF
1.Introduction :
La biophysique a pour but l’étude de la matière vivante par les méthodes de la physique. La biophysique en association avec la biochimie (étude des constituants de la matière vivante et leurs réactions) et la physiologie (science qui traite des fonctions organiques par lesquelles la vie se manifeste et qui assurent le maintien de la vie individuelle), s’intéresse à la connaissance des êtres vivants depuis la structure de la molécule jusqu’aux fonctions de l’organisme entier.
![]() |
Biophysique Cours-Résumé-Exercices et Examens Corrigés PDF |
2.Les états de la matière :
Dans la matière, les molécules sont soumises à deux aptitudes différentes la première consiste à une aptitude de rassemblement qui est due essentiellement aux forces d’attraction intermoléculaire (forces de Van der Waals) de type F=K/r^7essentiellement électrostatiques dues à la présence de charges (ionisation) ou de dipôles ou bien aux forces de répulsion intermoléculaires forces de Born ou de Paul de type F=K/r^13 enchevêtrement des nuages électroniques la résultante de ces forces s’appelle la forces de liaison. L’autre aptitude c’est la dispersion qui est du au phénomène d'agitation "thermique", désordonnée (mouvement brownien). L’énergie cinétique moyenne est proportionnelle à la température absolue (la constante de proportionnalité est la constante de Boltzmann k = 1,38 10^(-23). L’énergie totale d’une molécule est ET = EL + ETRANS .
3.Gaz :
L’état gazeux c’est un état dispersé. C’est le désordre parfait. La distance entre les molécules est très grande, donc les liaisons intermoléculaires sont souvent négligeables. On a deux types de gaz : parfaits et réels.
3.1.Gaz réels :
Les molécules sont plus concentrées (pression forte) occupant une partie non négligeable du volume offert (interactions possibles). C’est un état non condensé (non cohérent ou dispersé totalement désordonné sans forme propre c’est un fluide.
3.2.Gaz parfaits :
Les molécules sont faiblement concentrés (pression faible) ont des volumes faibles par rapport au volume offert (molécules, sans interactions entre elles).
4.Liquides :
L’état liquide c’est un état intermédiaire entre l’état gazeux et l’état solide. Il a des propriétés communes avec chacun d’eux:
1- C’est un fluide comme les gaz.
2- C’est un état condensé comme les solides.
Puisque les distances intermoléculaires sont très petites il en résulte pour les liquides des Conséquences importantes :
a- Le liquide à un volume bien défini puisque les molécules s’attirent suffisamment pour rester voisines
b- Par conséquent cette cohésion n’est pas très importante puisque le liquide prend la forme du récipient qu’il occupe.
c- Le liquide est caractérisé par un important volume.
d- Les molécules étant presque jointive, donc les liquides ont une faible compressibilité.
5.Solide :
L’état solide correspond à une structure cristalline dont les éléments (atomes, ions où molécules ) sont ordonnés périodiquement dans l’espace.
Exemple : un cristal cubique centré.
Selon la nature physique des éléments placés aux nœuds du cristal, on distingue 3 types de cristaux
1- Les cristaux ioniques exemple le chlorure de sodium NaCl et plus généralement les électrolytes car le cristal est formé des ions Na+et Cl-.
2- Les cristaux atomiques exemple le diamant C
3- Les cristaux moléculaires, exemple le benzène.
Dans un état cristallin les atomes, ions ou molécules demeurent à une place bien déterminée. Le seul facteur de désordre est la vibration ou l’oscillation des atomes autour de leur position d’équilibre( c’est l’agitation thermique). Dans les cristaux moléculaires, on a une rotation sur place des molécules.