Diapositive 1 - de l'Université libre de Bruxelles

Introduction généraleEn effet, parmi les cations abondants dans les systèmes biologiques, l’ion Mg 2+ possède leplus petit rayon ionique et la plus grande densité de charge (Tableau 1). L’ion Mg 2+ ensolution aqueuse a tendance à organiser les molécules d’eau autour de lui : il forme ainsiavec l’eau un complexe structuré en une sphère d’hydratation interne de 6 moléculesd’eau liées par des liens électrostatiques (Wolf & Cittadini 2003, Günther 2006), entouréepar une sphère externe de 12 molécules d’eau supplémentaires (Markham et al 2002,Figure 3). Si le rayon ionique du Mg 2+ est plus petit que celui des ions Ca 2+ , Na + et K + , ilpossède le plus grand rayon hydraté. Ainsi, l’ion Mg 2+ hydraté a un volume 400 foissupérieur à celui de l’ion Mg 2+ non hydraté. Par comparaison, le facteur d’accroissementde volume du rayon hydraté n’est que de 25 pour les ions Ca 2+ et Na + , et de 4 pour l’ionK + (Maguire & Cowan 2002). De plus, le taux d’échange des molécules d’eau de lasphère d’hydratation est considérablement plus faible dans le cas du magnésium que danscelui des autres cations biologiques (Maguire & Cowan 2002, Wolf & Cittadini 2003). Enconditions biologiques, l’ion Mg 2+ est donc fortement hydraté et possède une enthalpie dedéshydratation élevée (-1922kJ/mol contre -1592 kJ/mol pour le Ca 2+ , Wolf & Cittadini2003).Figure 3 : Modèle d’arrangement des sphères d’hydratation primaires et secondaires autour d’uncation Mg 2+ (Markham et al 2002).Il résulte de cette chimie unique que les interactions biologiques du magnésium sontdifférentes de celles des autres cations. De nombreuses interactions biologiques ont lieuau travers de la sphère d’hydratation du Mg 2+ , plutôt que directement avec le cation Mg 2+ .L’eau de mer contient de fortes concentrations en magnésium (1294 mg/kg pour une eaude 35 psu, Libes 1992) (Tableau 2). Dans l’eau de mer, le magnésium hydraté est5