Flashcards : Bioénergétique cellulaire (74 cartes)

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1Question

Comment définir un système thermodynamique ?

Réponse

Une partie de l’univers séparée de son environnement par une frontière.

2Question

Qu’échange un système isolé avec son environnement ?

Réponse

Il n’échange ni matière ni énergie.

3Question

Qu’échange un système fermé avec son environnement ?

Réponse

Il échange de l’énergie, mais pas de matière.

4Question

Quelle échelle d’observation est retenue dans ce cours sur les systèmes vivants ?

Réponse

La cellule de mammifère.

5Question

Quel type de système est un système vivant ?

Réponse

Un système ouvert.

6Question

Quelle forme d’énergie première alimente les autres formes dans la cellule ?

Réponse

L’énergie rédox.

7Question

Que décrit l’énergie libre de Gibbs concernant une réaction ?

Réponse

Sa spontanéité et l’énergie qui lui est associée.

8Question

En quelles unités l’énergie libre de Gibbs s’exprime-t-elle ?

Réponse

En joules ou en calories.

9Question

Comment calcule-t-on la variation d’énergie libre ?

Réponse

ΔG=Gfinale−Ginitiale\Delta G = G_{finale} - G_{initiale}

10Question

Quelle est la variation d’énergie libre d’une transformation spontanée ?

Réponse

ΔG<0\Delta G < 0

11Question

Quelle est la variation d’énergie libre à l’équilibre ?

Réponse

ΔG=0\Delta G = 0

12Question

Que fait un processus exergonique à l’énergie ?

Réponse

Il libère de l’énergie.

13Question

Quel signe de ΔG\Delta G caractérise un processus endergonique ?

Réponse

ΔG>0\Delta G > 0

14Question

Quelle relation définit le potentiel chimique μi\mu_i d’une espèce en solution ?

Réponse

μi=μi∘+RTln⁡ai\mu_i = \mu_i^\circ + RT\ln a_i

15Question

Quelle relation donne ΔrG\Delta_rG en fonction du quotient de réaction Π\Pi ?

Réponse

ΔrG=ΔrG∘+RTln⁡Π\Delta_rG = \Delta_rG^\circ + RT\ln\Pi

16Question

Quel pH fixe conventionnellement l’état standard biochimique ?

Réponse

Le pH 7.

17Question

Quelle est la valeur de ΔrG\Delta_rG à l’équilibre ?

Réponse

00

18Question

Quelle relation relie ΔrG∘\Delta_rG^\circ à la constante d’équilibre KK ?

Réponse

ΔrG∘=−RTln⁡K\Delta_rG^\circ=-RT\ln K

19Question

Que détermine la constante d’équilibre KK à l’équilibre ?

Réponse

Le rapport des activités des produits et des réactifs.

20Question

Les concentrations des produits et des réactifs sont-elles nécessairement égales à l’équilibre ?

Réponse

Non, elles ne sont pas nécessairement égales.

21Question

Quelle relation exprime la loi d’action de masse pour ΔrG\Delta_rG ?

Réponse

ΔrG=RTln⁡(Π/K)\Delta_rG=RT\ln(\Pi/K)

22Question

Comment la cellule se distingue-t-elle d’un système fermé de laboratoire ?

Réponse

La cellule est un système ouvert, hétérogène et hors équilibre.

23Question

Quelles conditions permettent le couplage d’une réaction thermodynamiquement défavorable ?

Réponse

Le bilan global doit être inférieur ou égal à zéro, avec un intermédiaire commun et une enzyme.

24Question

Quel est le bilan énergétique de la phosphorylation du glucose couplée à l’hydrolyse de l’ATP ?

Réponse

−16,6 kJ·mol⁻¹.

25Question

Quel accepteur reçoit le groupe transféré lors d’une hydrolyse ?

Réponse

L’eau.

26Question

Où se situe l’ATP parmi les composés à haut potentiel de transfert ?

Réponse

À une position énergétique intermédiaire entre le phosphoénolpyruvate et le glucose-6-phosphate.

27Question

Quelle équation décrit l’hydrolyse de l’ATP en ADP et phosphate inorganique ?

Réponse

ATP+H2O→ADP+PiATP + H_2O \rightarrow ADP + P_i

28Question

Quelle est la variation d’énergie libre standard de l’hydrolyse de l’ATP ?

Réponse

−30,5 kJ·mol⁻¹.

29Question

Quelle variation d’énergie libre l’hydrolyse de l’ATP peut-elle présenter en conditions cellulaires ?

Réponse

Environ −50 kJ·mol⁻¹.

30Question

Comment l’ATP évolue-t-il continuellement dans la cellule ?

Réponse

Il est continuellement formé et consommé.

31Question

Dans quel type de réactions l’ATP intervient-il exclusivement ?

Réponse

Dans des réactions de transfert de groupes.

32Question

Qu’est-ce que le potentiel phosphate ?

Réponse

L’énergie potentielle liée au transfert de phosphate depuis l’ATP, équivalente à l’énergie nécessaire à sa synthèse.

33Question

Quelle liaison les systèmes tampons du potentiel phosphate utilisent-ils, contrairement à la synthèse nette d’ATP ?

Réponse

Une liaison phosphoanhydre préexistante.

34Question

Qu’est-ce qu’une réaction d’oxydoréduction ?

Réponse

Une réaction avec échange d’électrons entre espèces.

35Question

Que signifie la réduction d’une espèce ?

Réponse

Un gain d’électrons.

36Question

Que signifie l’oxydation d’une espèce ?

Réponse

Une perte d’électrons.

37Question

Entre quels couples rédox les électrons sont-ils transférés spontanément ?

Réponse

Du couple au potentiel le plus bas vers celui au potentiel le plus élevé.

38Question

Quelle relation lie l’énergie libre d’une réaction rédox à ΔE ?

Réponse

ΔrG=−nFΔE\Delta_rG = -nF\Delta E

39Question

À quoi correspond n dans la relation de l’énergie libre rédox ?

Réponse

Au nombre d’électrons échangés.

40Question

Comment calcule-t-on ΔE pour une réaction rédox ?

Réponse

Potentiel du couple accepteur moins potentiel du couple donneur.

41Question

Que reçoivent les coenzymes d’oxydoréduction lors de l’oxydation des molécules du catabolisme ?

Réponse

Les électrons libérés.

42Question

Quelle est la forme réduite du FMN ?

Réponse

FMNH₂.

43Question

Quelle est la forme réduite du FAD ?

Réponse

FADH₂.

44Question

Quel rôle jouent le NAD⁺ et le FAD dans le catabolisme oxydatif ?

Réponse

Ils jouent un rôle central.

45Question

Quelles réactions du catabolisme oxydatif impliquent notamment le NAD⁺ et le FAD ?

Réponse

Les fermentations et les oxydations phosphorylantes.

46Question

Quelle formule exprime le potentiel électrochimique d’un soluté ?

Réponse

μ~=μ~∘+RTln⁡[S]+zFΨ\tilde{\mu} = \tilde{\mu}^{\circ} + RT\ln[S] + zF\Psi

47Question

Dans le transfert du compartiment 1 au compartiment 2, quelle formule donne la variation du potentiel électrochimique ?

Réponse

Δμ~1→2=RTln⁡[S]2[S]1+zF(Ψ2−Ψ1)\Delta\tilde{\mu}_{1\to2}=RT\ln\frac{[S]_2}{[S]_1}+zF(\Psi_2-\Psi_1)

48Question

De quels gradients dépend le transfert d’un soluté chargé ?

Réponse

Du gradient de concentration et du gradient électrique.

49Question

Dans quel sens un soluté diffuse-t-il spontanément ?

Réponse

Dans le sens où son potentiel électrochimique décroît.

50Question

Contre quel gradient le transport actif déplace-t-il les molécules ?

Réponse

Contre leur gradient de potentiel électrochimique.

51Question

À quel processus le transport actif doit-il être couplé ?

Réponse

À un processus exergonique.

52Question

Qu’est-ce qui distingue le transport actif primaire du transport secondaire ?

Réponse

Le transport primaire couple directement le transport défavorable à une réaction chimique.

53Question

À quoi le transport actif secondaire couple-t-il le transport défavorable ?

Réponse

À la diffusion favorable d’un autre soluté.

54Question

À quoi l’ATP synthase couple-t-elle le transport exergonique de protons ?

Réponse

À la synthèse endergonique d’ATP.

55Question

Combien de solutés un uniport transporte-t-il ?

Réponse

Un seul soluté.

56Question

Quelles formes d’énergie sont présentes dans la cellule ?

Réponse

La chaleur, les énergies chimique, rédox, de liaison, de réaction, électrique, osmotique et mécanique.

57Question

Quelle forme d’énergie est associée au mouvement ?

Réponse

L’énergie cinétique.

58Question

Que ne décrit pas la thermodynamique d’une transformation ?

Réponse

Son mécanisme ni sa durée.

59Question

Que représente l’activité thermodynamique d’une espèce en solution ?

Réponse

Elle traduit le comportement de l’espèce en solution.

60Question

Comment s’écrit l’activité thermodynamique aia_i ?

Réponse

ai=γiCi/C∘a_i = \gamma_i C_i/C^\circ

61Question

Quelle dimension possède l’activité thermodynamique ?

Réponse

Elle est sans dimension.

62Question

Quelles conditions définissent le potentiel chimique standard ?

Réponse

Une pression de 1 atmosphère et une concentration de soluté de 1 mol·L⁻¹.

63Question

Quelle valeur prend le coefficient d’activité dans une solution idéale infiniment diluée ?

Réponse

1.

64Question

Quelle valeur de ΔrG caractérise une réaction facilement réversible proche de l’équilibre ?

Réponse

Environ −5 à +5 kJ·mol⁻¹.

65Question

Dans quel sens l’isomérisation du glucose-1-phosphate favorise-t-elle la réaction à 37 °C ?

Réponse

Du glucose-1-phosphate vers le glucose-6-phosphate.

66Question

À partir de quelle valeur de ΔrG°’ d’hydrolyse une liaison a-t-elle un haut potentiel d’hydrolyse ?

Réponse

En dessous de −25 kJ·mol⁻¹.

67Question

Que représente l’énergie d’hydrolyse d’une liaison ?

Réponse

L’énergie maximale libérable par sa rupture.

68Question

Quelles sont les principales liaisons à haut potentiel de transfert ?

Réponse

Le phosphoénolpyruvate, le 1,3-bisphosphoglycérate, les anhydrides phosphoriques, les phosphoamidates, les anhydrides d’acide mixte et les thioesters.

69Question

Quelle est la valeur de la constante de Faraday ?

Réponse

96500 C·mol⁻¹, soit 96500 J·V⁻¹·mol⁻¹.

70Question

Quels nucléotides composent le FAD ?

Réponse

Un nucléotide FMN et un nucléotide AMP.

71Question

Comment la thermodynamique de la diffusion passive se compare-t-elle à celle de la diffusion facilitée ?

Réponse

Elles ont la même thermodynamique.

72Question

Comment les cinétiques de la diffusion passive et de la diffusion facilitée se comparent-elles ?

Réponse

Leurs cinétiques diffèrent.

73Question

Quel couplage la Na⁺/K⁺-ATPase illustre-t-elle ?

Réponse

Le couplage chimio-osmotique entre l’hydrolyse de l’ATP et le transport ionique.

74Question

Qu’est-ce qui distingue un transport électrogénique d’un transport électroneutre ?

Réponse

Le transport électrogénique déplace une ou plusieurs charges nettes, contrairement au transport électroneutre.

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Teste tes connaissances avec un QCM de 37 questions sur Bioénergétique cellulaire.

1. Comment définit-on un système thermodynamique ?

2. Une cellule échange de la matière et de l’énergie avec son environnement. À quelle catégorie de système correspond-elle ?

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