UE3b Sujet CBG 3

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Tutorat Santé Paris-Sud 2019-2020

Concours Blanc Général 3 / Sujet Semestre 2 / UE3 b

Programme : Tout le programme.

Durée de l’épreuve : 1h30 Nombre d’items : 175 Nombre de pages : 15

Ce document est réalisé sous l’entière responsabilité du TSPS avec l’aval des professeurs de l’université. Il ne constitue en aucun cas une référence opposable aux épreuves du concours.

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pH et régulation acido-basique Question : Le pH d’une solution de soude à 𝟓, 𝟔𝒎𝒎𝒐𝒍. 𝑳*𝟏 est ∶

Donnée : 𝑝𝐾𝑎01234 = 14,8

1. OUI/NON : 8,4 2. OUI/NON : 10,2 3. OUI/NON : 10,3 4. OUI/NON : 11,7 5. OUI/NON : 12,4

Exercice 1 Une solution tampon est préparée à partir d’un mélange équimolaire d’acide propanoïque (𝐶:𝐻<𝑂:) et du propanoate de sodium (𝐶₃𝐻₅𝑁A𝑂:). Le volume final de la solution est de 350𝑚𝐿 et la capacité tampon de la solution est Β = 250𝑚𝐸𝑞. 𝑢LMNO.

Question : Le pouvoir tampon de cette solution est proche de : 6. OUI/NON : 0,452 𝐸𝑞. 𝐿*P. 𝑢LMNO 7. OUI/NON : 0,545 𝐸𝑞. 𝐿*P. 𝑢LMNO 8. OUI/NON : 0,676 𝐸𝑞. 𝐿*P. 𝑢LMNO 9. OUI/NON : 0,714 𝐸𝑞. 𝐿*P. 𝑢LMNO 10. OUI/NON : 0,872𝐸𝑞. 𝐿*P. 𝑢LMNO

On ajoute à ce mélange 0,1 mole d’acide chlorhydrique. On suppose que le volume ne change pas.

Question : Comment évolue le pH après l’ajout de l’acide ? 11. OUI/NON +0,4𝑢𝑛𝑖𝑡é𝑝𝐻 12. OUI/NON +0,3𝑢𝑛𝑖𝑡é𝑝𝐻 13. OUI/NON −0,4𝑢𝑛𝑖𝑡é𝑝𝐻 14. OUI/NON −0,3𝑢𝑛𝑖𝑡é𝑝𝐻 15. OUI/NON −0,6𝑢𝑛𝑖𝑡é𝑝𝐻

Question : Parmi les propositions suivantes laquelle (lesquelles) est (sont) exacte(s) :

16. OUI/NON : L’acide acétique est un acide fort. 17. OUI/NON : La potasse est une dibase. 18. OUI/NON : L’acide carbonique est un triacide. 19. OUI/NON : L’acide nitrique est un triacide. 20. OUI/NON : La chaux est une monobase.

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Question : Dans le plasma de Monsieur Roland, on mesure une concentration plasmatique des bicarbonates voisine de 𝟏𝟗𝒎𝒎𝒐𝒍. 𝑳*𝟏. Ce patient a une pression partielle en CO2 de 41 mmHg. Le ph plasmatique de ce patient est : Donnée : 𝑆[\: = 30. 10*]𝑚𝑚𝑜𝑙/𝐿/𝑡𝑜𝑟𝑟

21. OUI/NON : 6,8 22. OUI/NON : 7,3 23. OUI/NON : 8,6 24. OUI/NON : Le patient est en acidose métabolique. 25. OUI/NON : Le patient est en alcalose métabolique.

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Question : Le diagramme ci-dessus représente l’état acido-basique de différents sujets. Il représente la pression partielle en CO2 en fonction de la concentration en bicarbonates avec des isolignes de pH. Nous pouvons écrire :

26. OUI/NON : Un patient en alcalose métabolique pure peut correspondre au point K.

27. OUI/NON : Un patient en alcalose métabolique pure peut correspondre au point E.

28. OUI/NON : Un patient en alcalose mixte peut correspondre au point E. 29. OUI/NON : Un patient en alcalose mixte peut correspondre au point I. 30. OUI/NON : Sur le diagramme, la courbe normale d’équilibration est une droite

passant par les points H et I.

Question : A propos du trou anionique plasmatique (TAP), nous pouvons écrire :

31. OUI/NON : 𝑇𝐴𝑃 = [𝑁𝑎f] +[𝐾f] + [𝐶𝑙*] + [𝐻𝐶𝑂]*] 32. OUI/NON : 𝑇𝐴𝑃 = [𝑁𝑎f] +[𝐾f] + [𝐶𝑙*] − [𝐻𝐶𝑂]*] 33. OUI/NON : Lorsque 𝑇𝐴𝑃 = 16𝑚𝑚𝑜𝑙. 𝐿*P, ce sont des conditions normales. 34. OUI/NON : Une acidose hyperchlorémique peut être liée à un TAP plus élevé

que la normale. 35. OUI/NON : Une acidose lactique peut être liée à un TAP plus élevé que la

normale.

Mécanique des fluides

Exercice 2 Les basses couches de l’atmosphère peuvent être assimilées à un gaz parfait à une température constante. On nomme 𝑃h = 1,013.10i𝑃𝑎 et 𝜌h = 1,293𝑘𝑔.𝑚*] respectivement la pression atmosphérique et la masse volumique de l’air à une altitude 𝑧h = 0𝑚. De même 𝑃(𝑧P) et 𝜌(𝑧P) sont la pression et la masse volumique à une altitude 𝑧P = 2,000𝑘𝑚.

Question : Concernant la pression à une altitude 𝒛𝟏 : 36. OUI/NON : 𝑃(𝑧P) = 𝑃h × 𝜌h × 𝑔𝑧P 37. OUI/NON : 𝑃(𝑧P) = 𝑃h × 𝑒𝑥𝑝 u

vw*xw

× 𝑔 × 𝑧Py 38. OUI/NON : 𝑃zO = 𝑃h 39. OUI/NON : 𝑃(𝑧P) = 79𝑘𝑃𝑎 40. OUI/NON : 𝑃(𝑧P) = 47𝑘𝑃𝑎

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Question : On se place désormais à 𝒛𝟐 = 𝟐, 𝟗𝟎𝟎𝒌𝒎 d’altitude. Concernant la variation de pression entre 𝜟𝑷 = 𝑷(𝒛𝟏) − 𝑷(𝒛𝟐) :

41. OUI/NON : 𝛥𝑃 = 8,4𝑘𝑃𝑎 42. OUI/NON : 𝛥𝑃 = 14,5𝑘𝑃𝑎 43. OUI/NON : 𝛥𝑃 = 25,2𝑘𝑃𝑎 44. OUI/NON : 𝛥𝑃 = 14500𝑃𝑎 45. OUI/NON : 𝛥𝑃 = 8400𝑃𝑎

Exercice 3 On considère une conduite cylindrique verticale dans laquelle se trouve un liquide dans des conditions pour lesquelles la loi de Poiseuille est applicable. On note 𝑄 le débit volumique de ce liquide, 𝜃 l’angle du cylindre par rapport à un axe vertical dirigé vers le haut, |𝛥𝑒| la perte de charge et Rh la résistance hydrodynamique. On donne la viscosité du liquide 𝜂 = 2,0𝑚𝑃𝑎. 𝑠, 𝜌 = 1000𝑘𝑔.𝑚*], sa masse volumique,

𝑅 = 0,80𝑚𝑚 et 𝐿 = 5,0𝑐𝑚 le rayon et la longueur du cylindre et 𝛥𝑃 = 2,0𝑘𝑃𝑎 la différence de pression entre l’entrée et la sortie de la conduite.

Question : Concernant la loi de Poiseuille : 46. OUI/NON : L’écoulement doit être permanent. 47. OUI/NON : L’écoulement doit être laminaire. 48. OUI/NON : L’écoulement doit être stationnaire. 49. OUI/NON : Le liquide doit être Newtonien. 50. OUI/NON : La vitesse du liquide au sein de la conduite a un profil parabolique.

Question : Concernant le débit volumique dans cette conduite :

51. OUI/NON : 𝑄 = ���

��× u𝜌𝑔𝑠𝑖𝑛(𝜃) + �x

�y

52. OUI/NON : 𝑄 = ���

��× u𝜌𝑔𝑐𝑜𝑠(𝜃) + �x

�y

53. OUI/NON : 𝑄 = ���

��× u𝜌𝑔 + �x

�y

54. OUI/NON : 𝑄 =4,0.10*<𝑚³. 𝑠*P 55. OUI/NON : 𝑄 = 2,4𝐿.𝑚𝑖𝑛*P

Question : Concernant la perte de charge : 56. OUI/NON : |𝛥𝑒| = 𝑅� × 𝑄 57. OUI/NON : |𝛥𝑒| = 8𝜂𝐿

���× 𝑄

58. OUI/NON : |𝛥𝑒| = 2,5𝑘𝑃𝑎. 𝑠.𝑚*] 59. OUI/NON : |𝛥𝑒| = 2,2𝑘𝑃𝑎. 𝑠.𝑚*] 60. OUI/NON : |𝛥𝑒| = 1,8𝑘𝑃𝑎. 𝑠.𝑚*]

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Question : A propos du sang :

61. OUI/NON : L’hématocrite est le rapport, exprimé en pourcentage, du volume des globules rouge sur le volume total de l'échantillon sanguin.

62. OUI/NON : L’hématocrite est le rapport, exprimé en pourcentage, du volume des globules rouge sur le volume des plaquettes.

63. OUI/NON : La viscosité du sang augmente de manière linéaire avec l’hématocrite.

64. OUI/NON : Si l’hématocrite est compris entre 20% et 30%, il y a formation possible d’agrégats de globules rouges.

65. OUI/NON : Le dopage à l’EPO peut entrainer la formation de thromboses.

Exercice 4 On prépare une émulsion pharmaceutique en dispersant un volume de liquide A avec 𝑉� = 3𝑐𝑚] dans un liquide B de volume 𝑉� = 17𝑐𝑚] en présence de tensioactifs. On suppose que A et B sont non miscibles. On considère que les gouttelettes de liquide A obtenues sont parfaitement sphériques et ont un diamètre 𝑑 = 1,2𝜇𝑚. La tension interfaciale entre les deux phases vaut 𝛾 = 25𝑚𝐽.𝑚*:. La masse volumique du liquide A vaut 𝜌� = 900𝑘𝑔.𝑚*] et celle du liquide B vaut 𝜌� = 1,2.10]𝑘𝑔.𝑚*]. La viscosité du liquide A vaut 𝜂� = 40.10*]𝑃𝑎. 𝑠 et celle du liquide B, 𝜂� = 10.10*]𝑃𝑎. 𝑠. Question : On s’intéresse au mouvement d’une gouttelette dans la phase B. On suppose que l’on est en régime permanent et laminaire et que la gouttelette se déplace avec une vitesse de norme vlim .

66. OUI/NON : Il s’agit d’un crémage. 67. OUI/NON : Il s’agit d’une sédimentation.

68. OUI/NON : 𝑣��� = 3�×(v�*v�)�18×��

69. OUI/NON : 𝑣��� = :×3�×(v�*v�)� ×��

70. OUI/NON : 𝑣��� = 3¡×(v�*v�)�P�×��

Question : Le temps mis par la gouttelette pour parcourir une distance D de 2,0 cm dans la phase B vaut :

71. OUI/NON 1. 10P secondes 72. OUI/NON 1. 10P minutes 73. OUI/NON 1. 10P heures 74. OUI/NON 1. 10P jours 75. OUI/NON 1. 10P ans

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Question : Pour ralentir le mouvement des gouttelettes il est possible de :

76. OUI/NON Utiliser un procédé d’émulsification qui permette d’obtenir des gouttelettes plus grosses.

77. OUI/NON Utiliser un procédé d’émulsification qui permette d’obtenir des gouttelettes plus petites.

78. OUI/NON Rajouter un agent épaississant qui permette d’augmenter la viscosité de la phase A.

79. OUI/NON Choisir un liquide B qui ait une masse volumique 𝜌� plus proche de celle du liquide A.

80. OUI/NON Choisir un liquide B qui ait une masse volumique 𝜌� plus éloignée de celle du liquide A.

Exercice 5 La différence de pression ∆𝑃 entre l’intérieur et l’extérieur d’une bulle de savon sphérique de rayon de courbure R vaut 10 Pa. On suppose que la tension superficielle de l’eau savonneuse vaut 𝛾 = 25𝑚𝐽.𝑚*:.

Question : Nous pouvons écrire : 81. OUI/NON : Les propriétés de cette bulle de savon sont décrites par la loi de

Jurin. 82. OUI/NON : Les propriétés de cette bulle de savon sont décrites par l’équation

de Laplace. 83. OUI/NON : Les propriétés de cette bulle de savon sont décrites par l’équation

de Young. 84. OUI/NON : Les propriétés de cette bulle de savon sont décrites par le théorème

de Bernoulli. 85. OUI/NON : Une bulle de savon formée par un film d’eau possède deux

interfaces : air intérieur/eau savonneuse et eau savonneuse/air extérieur.

Question : Nous pouvons écrire :

86. OUI/NON : ∆𝑃 = :£�

87. OUI/NON : ∆𝑃 = ¤£�

88. OUI/NON : 𝑅 = 2,3𝑚𝑚 89. OUI/NON : 𝑅 = 1,0𝑐𝑚 90. OUI/NON : 𝑅 = 6,8𝑐𝑚

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Membranes

Exercice 6 On étudie ici le débit d’une molécule X dans l’eau à 20°C à travers une membrane sélective constituée d’une bicouche lipidique. La molécule X peut être représentée comme une sphère de rayon 𝑅 = 0,4𝑛𝑚. Cette molécule passe à travers une membrane d’épaisseur ℎ = 0,1𝑚𝑚 et de surface 𝑆� = 2 × 10*¤𝑚:possédant 𝑁 =3 × 10< pores d’un diamètre 𝑎 = 5𝑛𝑚. Le coefficient de réflexion de la membrane pour la molécule X est de 𝜎 = 0,7.

Question : Le coefficient de perméabilité de cette membrane à l’état stationnaire est de :

91. OUI/NON : 2,81 × 10*P¤𝑚. 𝑠*: 92. OUI/NON : 3,56 × 10*P:𝑚. 𝑠*P 93. OUI/NON : 4,7 × 10*P§𝑚. 𝑠*P 94. OUI/NON : 1,9 × 10*P<𝑚. 𝑠*P 95. OUI/NON : 3,56 × 10*P¤𝑚. 𝑠*:

Question : La surface efficace de cette membrane à l’état stationnaire est de :

96. OUI/NON : :6 × 10*:𝑐𝑚: 97. OUI/NON :∶ 6 × 10*<𝑚: 98. OUI/NON : 7,1 × 10*PP𝑐𝑚:𝑚: 99. OUI/NON : 7,1 × 10*Pi𝑐𝑚: 100. OUI/NON : 1,8 × 10*PP𝑚:

Question : Concernant le phénomène de Starling : 101. OUI/NON : Le gradient de pression hydrostatique est constant le long

d’un capillaire systémique. 102. OUI/NON : Des lésions des vaisseaux, de type brûlures par exemple,

peuvent entrainer des œdèmes par augmentation de la perméabilité capillaire. 103. OUI/NON : Le gradient de pression oncotique est principalement dû aux

solutés du plasma comme le sodium. 104. OUI/NON : La pression efficace de filtration au niveau d’un capillaire

systémique correspond à la différence entre les gradients de pression hydrostatique et oncotique.

105. OUI/NON : Le flux du côté artériel est sortant car le gradient de pression oncotique est plus grand que le gradient de pression hydrostatique

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Question : A propos de la filtration glomérulaire : 106. OUI/NON : On peut observer une inversion du flux à un certain point d’un

capillaire glomérulaire. 107. OUI/NON : La membrane glomérulaire est sélective et ne laisse pas

passer le glucose. 108. OUI/NON : Le gradient de pression oncotique augmente le long du

capillaire glomérulaire 109. OUI/NON : Une insuffisance rénale peut être causée par un état de choc

qui entraine l’augmentation du coefficient de filtration 𝑃 . 110. OUI/NON : On parle d’ultrafiltration à travers la membrane glomérulaire

car c’est une membrane semi-perméable

Question : À propos de l’effet Warburg : 111. OUI/NON : Les cellules cancéreuses utilisent une voie métabolique

privilégiée et différente des cellules saines : la voie aérobie. 112. OUI/NON : Les cellules cancéreuses consomment plus de glucose que

les cellules saines. 113. OUI/NON : Les cellules cancéreuses consomment moins de glucose que

les cellules saines. 114. OUI/NON : Les cellules cancéreuses ont la particularité de fixer moins de

FDG que les autres cellules, c’est comme ça que nous pouvons les détecter avec la TEP-TDM.

115. OUI/NON : Les cellules cancéreuses expriment plus de GLUT à leur surface.

Exercice 7 On considère un réservoir séparé en deux compartiments identiques par une membrane inerte dont le coefficient de filtration est de 2,8. 10*]𝑚. 𝑠*P. Le compartiment 1 contient du galactose diffusible à la concentration de 3𝑚𝑚𝑜𝑙. 𝐿*Pet on exerce sur ce compartiment une pression de 4500𝑃𝑎. Le compartiment 2 contient également du galactose à la concentration de 7 𝑚𝑚𝑜𝑙. 𝐿*P et on exerce sur ce compartiment une pression de1800𝑃𝑎. On mesure à travers la membrane une densité de débit volumique, 𝑗ª, de 1,41. 10*§𝑚. 𝑠*P dirigée de 1 vers 2 et une densité de débit de soluté, 𝑗0, de 6,5. 10*�𝑚𝑜𝑙.𝑚*:. 𝑠*P dirigée de 1 vers 2.

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Question : À 𝟐𝟕°𝑪, le coefficient de réflexion pour la membrane du galactose est proche de :

116. OUI/NON : 𝜎 = 0,81 117. OUI/NON : 𝜎 = 0,43 118. OUI/NON : 𝜎 = 0,54 119. OUI/NON : 𝜎 = 0,95 120. OUI/NON : 𝜎 = 0,25

Question : Le coefficient de perméabilité diffusive de la membrane pour le galactose est proche de :

121. OUI/NON : 𝑃® = 6,01. 10*�𝑚:. 𝑠*P 122. OUI/NON : 𝑃® = 8,51. 10*�𝑚:. 𝑠*P 123. OUI/NON : 𝑃® = 7,4. 10*¤𝑚. 𝑠*P 124. OUI/NON : 𝑃® = 8,51. 10*�𝑚. 𝑠*P 125. OUI/NON : 𝑃® = 6,01. 10*�𝑚. 𝑠*P

Question : Un arbre mesure 45 mètres de haut. La différence d’osmolalité entre sa base et son sommet permettant compenser à 𝟐𝟓°𝑪 la pression hydrostatique engendrée par l’eau est de :

126. OUI/NON : 530𝑜𝑠𝑚𝑜𝑙.𝑚*] 127. OUI/NON : 178𝑜𝑠𝑚𝑜𝑙.𝑚*] 128. OUI/NON : 530𝑚𝑜𝑠𝑚𝑜𝑙. 𝐿*P 129. OUI/NON : 178𝑚𝑜𝑠𝑚𝑜𝑙. 𝐿*P 130. OUI/NON : 276𝑚𝑜𝑠𝑚𝑜𝑙. 𝐿*P

Question : Concernant la technique du Patch-Clamp : 131. OUI/NON : Dans la configuration cellule attachée, on contrôle le milieu

intérieur. 132. OUI/NON : Dans la configuration cellule entière, on contrôle le milieu

intérieur et le milieu extérieur. 133. OUI/NON : Le configuration outside out est utilisée pour des canaux

chimio dépendants, donc ceux qui ne dépendent pas d’un ligand. 134. OUI/NON : La configuration inside out est utilisée pour les canaux

nécessitant la fixation d’un ligand. 135. OUI/NON : Lorsque qu’on a un seul canal étudié, la vitesse de

propagation des ions à l’état ouvert varie.

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Question : Soit une cellule avec un potentiel de membrane de −𝟕𝟎𝒎𝑽 :

136. OUI/NON : Si on injecte un courant positif, on observe une dépolarisation.

137. OUI/NON : Si on injecte un courant négatif, on observe une dépolarisation.

138. OUI/NON : La forme du potentiel d’action pour une cellule donnée varie selon l’intensité du courant.

139. OUI/NON : La réponse électrotonique locale est proportionnelle au potentiel d’action

140. OUI/NON : Le potentiel d’action est composé d’une phase ascendante, la dépolarisation, et de phases descendantes, la post-hyperpolarisation et la repolarisation.

Question : On modifie le voltage d’une membrane étudiée : son potentiel membranaire est de −𝟔𝟓𝒎𝑽 au début et on arrive à un potentiel d’environ −𝟗𝒎𝑽.

141. OUI/NON : a correspond à une hyperpolarisation de la membrane. 142. OUI/NON : b correspond au courant capacitif de quelques

microsecondes. 143. OUI/NON : c correspond au courant transitoire positif dû à la sortie de

cations. 144. OUI/NON : d correspond au courant négatif dû à la sortie de cations 145. OUI/NON : Si on zoom sur le courant capacitif, on peut observer un

courant de fuite

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Question : concernant les canaux ioniques :

146. OUI/NON : La TTX (tétrodotoxine) inhibe les canaux potassiques. 147. OUI/NON : La vératridine ferme les canaux sodiques. 148. OUI/NON : Le TEA (Tétraéthylammonium) est une grosse molécule qui

bloque les canaux potassiques. 149. OUI/NON : Plus on augmente le gradient de migration électrique des ions

et plus l’amplitude du courant est importante. 150. OUI/NON : Les canaux potassiques à rectification entrante se

caractérisent par une augmentation de leur conductance en fonction de la concentration extracellulaire de l’ion potassium.

Question : Concernant les phases du potentiel d’action :

151. OUI/NON : Le 1 correspond au potentiel de repos de la membrane. 152. OUI/NON : Le 1 correspond au seuil. 153. OUI/NON : Le 2 correspond à la phase de dépolarisation. 154. OUI/NON : Pour un stimulus par un courant sous liminaire on observe un

potentiel d’action. 155. OUI/NON : Pour un stimulus par un courant capacitif on observe un potentiel

d’action

Question : Concernant les phases du potentiel d’action :

156. OUI/NON : Le 3 correspond à la dépolarisation. 157. OUI/NON : Le 4 correspond à la repolarisation 158. OUI/NON : Le 4 correspond à une post-hyperpolarisation 159. OUI/NON : La phase ascendante correspond à la dépolarisation 160. OUI/NON : La phase descendante correspond à la dépolarisation

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Question : On considère une cellule dont le potentiel membranaire est de -70 mV :

161. OUI/NON : Une dépolarisation peut être provoquée en injectant un courant négatif.

162. OUI/NON : Une hyperpolarisation peut être provoquée en injectant un courant négatif.

163. OUI/NON : La membrane se comporte comme un isolant. 164. OUI/NON : Le potentiel d’action est très variable pour une même cellule. 165. OUI/NON : L’intensité du courant modifie la réponse électronique à l’échelle

locale. Question : Concernant les courants transportés par les ions 𝑵𝒂f et 𝑲f :

166. OUI/NON : Suite à un courant capacitif on observe un courant entrant

transitoire. 167. OUI/NON : Suite à un courant capacitif on observe un courant sortant

transitoire. 168. OUI/NON : Un courant entrant transitoire correspond à un entrée de cations. 169. OUI/NON : Un courant sortant transitoire correspond à une sortie de cations. 170. OUI/NON : Le sodium est responsable du courant transitoire.

Question : On s’intéresse à une cellule baignant dans un milieu d’eau

salée. A l’aide d’ions marqués on mesure les flux de sodium. La température du milieu est de 25 °C. On suppose le transport de sodium purement passif, le rapport flux entrant sur flux sortant est de 33,33. Le potentiel de membrane défini comme (𝑽𝒊 − 𝑽𝒆) est de :

171. OUI/NON : 60𝑚𝑉 172. OUI/NON : −60𝑚𝑉 173. OUI/NON : 90𝑚𝑉 174. OUI/NON : −90𝑚𝑉 175. OUI/NON : Aucune des réponses précédentes.