Comment définir un système thermodynamique ?
Une partie de l’univers séparée de son environnement par une frontière.
Qu’échange un système isolé avec son environnement ?
Il n’échange ni matière ni énergie.
Qu’échange un système fermé avec son environnement ?
Il échange de l’énergie, mais pas de matière.
Quelle échelle d’observation est retenue dans ce cours sur les systèmes vivants ?
La cellule de mammifère.
Quel type de système est un système vivant ?
Un système ouvert.
Quelle forme d’énergie première alimente les autres formes dans la cellule ?
L’énergie rédox.
Que décrit l’énergie libre de Gibbs concernant une réaction ?
Sa spontanéité et l’énergie qui lui est associée.
En quelles unités l’énergie libre de Gibbs s’exprime-t-elle ?
En joules ou en calories.
Comment calcule-t-on la variation d’énergie libre ?
Quelle est la variation d’énergie libre d’une transformation spontanée ?
Quelle est la variation d’énergie libre à l’équilibre ?
Que fait un processus exergonique à l’énergie ?
Il libère de l’énergie.
Quel signe de caractérise un processus endergonique ?
Quelle relation définit le potentiel chimique d’une espèce en solution ?
Quelle relation donne en fonction du quotient de réaction ?
Quel pH fixe conventionnellement l’état standard biochimique ?
Le pH 7.
Quelle est la valeur de à l’équilibre ?
Quelle relation relie à la constante d’équilibre ?
Que détermine la constante d’équilibre à l’équilibre ?
Le rapport des activités des produits et des réactifs.
Les concentrations des produits et des réactifs sont-elles nécessairement égales à l’équilibre ?
Non, elles ne sont pas nécessairement égales.
Quelle relation exprime la loi d’action de masse pour ?
Comment la cellule se distingue-t-elle d’un système fermé de laboratoire ?
La cellule est un système ouvert, hétérogène et hors équilibre.
Quelles conditions permettent le couplage d’une réaction thermodynamiquement défavorable ?
Le bilan global doit être inférieur ou égal à zéro, avec un intermédiaire commun et une enzyme.
Quel est le bilan énergétique de la phosphorylation du glucose couplée à l’hydrolyse de l’ATP ?
−16,6 kJ·mol⁻¹.
Quel accepteur reçoit le groupe transféré lors d’une hydrolyse ?
L’eau.
Où se situe l’ATP parmi les composés à haut potentiel de transfert ?
À une position énergétique intermédiaire entre le phosphoénolpyruvate et le glucose-6-phosphate.
Quelle équation décrit l’hydrolyse de l’ATP en ADP et phosphate inorganique ?
Quelle est la variation d’énergie libre standard de l’hydrolyse de l’ATP ?
−30,5 kJ·mol⁻¹.
Quelle variation d’énergie libre l’hydrolyse de l’ATP peut-elle présenter en conditions cellulaires ?
Environ −50 kJ·mol⁻¹.
Comment l’ATP évolue-t-il continuellement dans la cellule ?
Il est continuellement formé et consommé.
Dans quel type de réactions l’ATP intervient-il exclusivement ?
Dans des réactions de transfert de groupes.
Qu’est-ce que le potentiel phosphate ?
L’énergie potentielle liée au transfert de phosphate depuis l’ATP, équivalente à l’énergie nécessaire à sa synthèse.
Quelle liaison les systèmes tampons du potentiel phosphate utilisent-ils, contrairement à la synthèse nette d’ATP ?
Une liaison phosphoanhydre préexistante.
Qu’est-ce qu’une réaction d’oxydoréduction ?
Une réaction avec échange d’électrons entre espèces.
Que signifie la réduction d’une espèce ?
Un gain d’électrons.
Que signifie l’oxydation d’une espèce ?
Une perte d’électrons.
Entre quels couples rédox les électrons sont-ils transférés spontanément ?
Du couple au potentiel le plus bas vers celui au potentiel le plus élevé.
Quelle relation lie l’énergie libre d’une réaction rédox à ΔE ?
À quoi correspond n dans la relation de l’énergie libre rédox ?
Au nombre d’électrons échangés.
Comment calcule-t-on ΔE pour une réaction rédox ?
Potentiel du couple accepteur moins potentiel du couple donneur.
Que reçoivent les coenzymes d’oxydoréduction lors de l’oxydation des molécules du catabolisme ?
Les électrons libérés.
Quelle est la forme réduite du FMN ?
FMNH₂.
Quelle est la forme réduite du FAD ?
FADH₂.
Quel rôle jouent le NAD⁺ et le FAD dans le catabolisme oxydatif ?
Ils jouent un rôle central.
Quelles réactions du catabolisme oxydatif impliquent notamment le NAD⁺ et le FAD ?
Les fermentations et les oxydations phosphorylantes.
Quelle formule exprime le potentiel électrochimique d’un soluté ?
Dans le transfert du compartiment 1 au compartiment 2, quelle formule donne la variation du potentiel électrochimique ?
De quels gradients dépend le transfert d’un soluté chargé ?
Du gradient de concentration et du gradient électrique.
Dans quel sens un soluté diffuse-t-il spontanément ?
Dans le sens où son potentiel électrochimique décroît.
Contre quel gradient le transport actif déplace-t-il les molécules ?
Contre leur gradient de potentiel électrochimique.
À quel processus le transport actif doit-il être couplé ?
À un processus exergonique.
Qu’est-ce qui distingue le transport actif primaire du transport secondaire ?
Le transport primaire couple directement le transport défavorable à une réaction chimique.
À quoi le transport actif secondaire couple-t-il le transport défavorable ?
À la diffusion favorable d’un autre soluté.
À quoi l’ATP synthase couple-t-elle le transport exergonique de protons ?
À la synthèse endergonique d’ATP.
Combien de solutés un uniport transporte-t-il ?
Un seul soluté.
Quelles formes d’énergie sont présentes dans la cellule ?
La chaleur, les énergies chimique, rédox, de liaison, de réaction, électrique, osmotique et mécanique.
Quelle forme d’énergie est associée au mouvement ?
L’énergie cinétique.
Que ne décrit pas la thermodynamique d’une transformation ?
Son mécanisme ni sa durée.
Que représente l’activité thermodynamique d’une espèce en solution ?
Elle traduit le comportement de l’espèce en solution.
Comment s’écrit l’activité thermodynamique ?
Quelle dimension possède l’activité thermodynamique ?
Elle est sans dimension.
Quelles conditions définissent le potentiel chimique standard ?
Une pression de 1 atmosphère et une concentration de soluté de 1 mol·L⁻¹.
Quelle valeur prend le coefficient d’activité dans une solution idéale infiniment diluée ?
1.
Quelle valeur de ΔrG caractérise une réaction facilement réversible proche de l’équilibre ?
Environ −5 à +5 kJ·mol⁻¹.
Dans quel sens l’isomérisation du glucose-1-phosphate favorise-t-elle la réaction à 37 °C ?
Du glucose-1-phosphate vers le glucose-6-phosphate.
À partir de quelle valeur de ΔrG°’ d’hydrolyse une liaison a-t-elle un haut potentiel d’hydrolyse ?
En dessous de −25 kJ·mol⁻¹.
Que représente l’énergie d’hydrolyse d’une liaison ?
L’énergie maximale libérable par sa rupture.
Quelles sont les principales liaisons à haut potentiel de transfert ?
Le phosphoénolpyruvate, le 1,3-bisphosphoglycérate, les anhydrides phosphoriques, les phosphoamidates, les anhydrides d’acide mixte et les thioesters.
Quelle est la valeur de la constante de Faraday ?
96500 C·mol⁻¹, soit 96500 J·V⁻¹·mol⁻¹.
Quels nucléotides composent le FAD ?
Un nucléotide FMN et un nucléotide AMP.
Comment la thermodynamique de la diffusion passive se compare-t-elle à celle de la diffusion facilitée ?
Elles ont la même thermodynamique.
Comment les cinétiques de la diffusion passive et de la diffusion facilitée se comparent-elles ?
Leurs cinétiques diffèrent.
Quel couplage la Na⁺/K⁺-ATPase illustre-t-elle ?
Le couplage chimio-osmotique entre l’hydrolyse de l’ATP et le transport ionique.
Qu’est-ce qui distingue un transport électrogénique d’un transport électroneutre ?
Le transport électrogénique déplace une ou plusieurs charges nettes, contrairement au transport électroneutre.
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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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