EM : Le potentiel électrochimique au service du vivant

Le potentiel électrochimique tout comme le potentiel électrique est la conséquence d’une différence de potentiel électrique. Une différence de potentiel peut être comparée à une différence de hauteur si on se réfère à la gravité. En effet, si je saute du dixième étage ou si je saute d’un mètre, l’impact de mon corps sur le sol serait différent. Dix étages représentent une trentaine de mètres (en supposant que chaque étage fasse à peu près 3 mètres de hauteur) et donc, il y aurait une différence de 29 mètres par rapport au petit mètre. Dans le premier saut, mon corps aura le temps d’accélérer son mouvement pour que la chute soit fracassante.

Pour la différence de potentiel électrochimique, cela fonctionne de la même façon que la différence de potentiel électrique ou « gravitationnel ». Prenons l’exemple du sel de table, formé par la molécule NaCl (chlorure de sodium), cette molécule se dissocie dans l’eau en Na+ (ion sodium) et Cl (ion chlorure). Une fois dans l’eau, ces ions seront soumis à des forces de diffusion dans la mesure où les concentrations en NaCl sont différentes en divers points de la solution. C’est pour cela qu’il est conseillé de remuer la solution pour que la diffusion soit uniforme et la dissociation répartie équitablement. Chacun des ions sodium et chlorure sont chargés électriquement, pour les uns positivement et pour les autres négativement. Cette différence permet un équilibrage des charges, puisque les ions sodium se repoussent et les ions chlorures également et, les ions de nature différente s’attirent. Lorsque l’équilibre en terme de concentration est atteint, il y a arrêt de la dissociation et les ions sodium et chlorure sont répartis uniformément, créant ainsi un milieu où la différence de potentiel est nulle, autrement imagé, dans le cas gravitationnel, cela revient à considérer, le corps déjà aplati contre le sol. Pour s’en convaincre, il suffit de plonger dans la solution deux électrodes en deux points de la solution pour constater que la tension (ou encore la différence de potentiel) est zéro.

Si au sein de la solution, une cause quelconque faisait que les ions ne soient pas répartis de façon uniforme, il existerait entre deux points de cette solution où les concentrations ioniques sont différentes, une différence de potentiel, ou encore, une différence de potentiel électrochimique et par conséquent, la naissance d’un courant électrique (courant véhiculé par les ions). Ainsi, tout processus qui produit une inégale répartition des ions est donc électrogène (générateur d’électricité). Le courant électrique sera d’autant plus important que l’inégalité de la répartition produite par le processus est important.

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