Flashcards : Bioénergétique cellulaire — 64 cartes

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1Question

Qu'est-ce qu'un système thermodynamique ?

Réponse

Une partie de l’univers limitée par une frontière.

2Question

Quelles sont les caractéristiques d'un système isolé ?

Réponse

Il n’échange ni matière ni énergie avec son environnement.

3Question

Qu'échange un système fermé avec son environnement ?

Réponse

Il échange de l’énergie mais pas de matière.

4Question

Qu'échange un système ouvert avec son environnement ?

Réponse

Il échange matière et énergie.

5Question

Quel type de système sont les systèmes vivants ?

Réponse

Des systèmes ouverts.

6Question

Quelle est l’échelle d’observation utilisée dans ce cours ?

Réponse

La cellule de mammifère.

7Question

Quelle forme d’énergie est première dans la cellule ?

Réponse

L’énergie rédox.

8Question

Quelles formes d’énergie l’énergie rédox alimente-t-elle dans la cellule ?

Réponse

Les énergies électrique, thermique, de réaction, mécanique et osmotique.

9Question

Qu'est-ce que l'énergie libre de Gibbs indique sur une réaction ?

Réponse

Elle indique le caractère spontané et l'énergie associée à la réaction.

10Question

Quelle est la formule de la variation d'énergie libre ?

Réponse

$\Delta G=G_{finale}-G_{initiale}$

11Question

Quelle condition rend une transformation spontanée selon $\Delta G$ ?

Réponse

La transformation est spontanée si $\Delta G<0$ .

12Question

Que signifie $\Delta G>0$ pour une transformation ?

Réponse

Elle nécessite un apport d'énergie libre.

13Question

Que détermine la thermodynamique sur une transformation ?

Réponse

Elle détermine le sens spontané et l'énergie de la transformation.

14Question

Qu'est-ce que la thermodynamique ne décrit pas sur une transformation ?

Réponse

Elle ne décrit ni le mécanisme ni la durée de la transformation.

15Question

Qui a défini l'énergie libre de Gibbs ?

Réponse

Josiah Willard Gibbs.

16Question

Quelle est la formule du potentiel chimique d'une espèce i ?

Réponse

$\mu_i=\mu_i^\circ+RT\ln a_i$

17Question

Quelle est la valeur de la constante R dans la formule du potentiel chimique ?

Réponse

R vaut $8{,}314\ \mathrm{J\,K^{-1}\,mol^{-1}}$ .

18Question

Qu'est-ce que l'activité thermodynamique d'une espèce ?

Réponse

C'est une grandeur sans dimension traduisant le comportement dynamique en solution.

19Question

Comment calcule-t-on l'activité thermodynamique $a_i$ ?

Réponse

$a_i=\gamma_i \frac{C_i}{C^0}$

20Question

Quelle est la formule de l'enthalpie libre molaire pour une réaction générale ?

Réponse

$\Delta_rG=\Delta_rG^\circ+RT\ln\Pi$

21Question

Que représente $\Pi$ dans la formule de l'enthalpie libre molaire ?

Réponse

$\Pi$ est le quotient de réaction.

22Question

Quelle est la valeur du coefficient d'activité $\gamma$ dans une solution idéale infiniment diluée ?

Réponse

Le coefficient d'activité vaut $\gamma=1$ .

23Question

Quelle est la valeur de l'activité dans une solution idéale infiniment diluée ?

Réponse

L'activité vaut la concentration de l'espèce, sans dimension.

24Question

Quelle condition caractérise l'équilibre thermodynamique dans un système fermé ?

Réponse

$\Delta_rG=0$ caractérise l'équilibre thermodynamique.

25Question

Que peut faire un système ouvert en déséquilibre ?

Réponse

Il peut rester en déséquilibre et produire un travail.

26Question

Qu'est-ce que le déséquilibre moteur ?

Réponse

Un état éloigné de l'équilibre où la réaction peut évoluer et réaliser un travail.

27Question

Quelle est la formule de la loi d'action de masse ?

Réponse

$\Delta_rG=RT\ln\left(\frac{\Pi}{K^\circ}\right)$ .

28Question

Quand une réaction est-elle physiologiquement irréversible ?

Réponse

Lorsque l'état cellulaire est très éloigné de l'équilibre.

29Question

Quelle condition de $\Delta_rG$ rend une réaction facilement réversible ?

Réponse

Quand $-5\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}<\Delta_rG<+5\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}$ .

30Question

Qu'impose le couplage pour qu'une réaction défavorable se déroule ?

Réponse

Le bilan global d'énergie doit être inférieur ou égal à zéro.

31Question

Que nécessite un couplage énergétique au minimum ?

Réponse

Un intermédiaire commun et un élément de couplage capable de transférer l'énergie.

32Question

Quel est l'élément qui transfère l'énergie dans un couplage ?

Réponse

Généralement une enzyme.

33Question

Quelle est la variation standard d'hydrolyse de l'ATP dans la phosphorylation du glucose ?

Réponse

$-30{,}5\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}$ .

34Question

Quelle est la variation standard associée à la formation du glucose-6-phosphate ?

Réponse

$+13{,}9\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}$ .

35Question

Quel est le bilan énergétique global de la phosphorylation du glucose par l'hexokinase ?

Réponse

$-16{,}6\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}$ .

36Question

Quand une liaison est-elle dite à haut potentiel d'hydrolyse ?

Réponse

Lorsque sa variation standard d'hydrolyse est inférieure à $-25\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}$ .

37Question

Qu'est-ce que l'ATP dans la cellule ?

Réponse

Un composé à haut potentiel de transfert de phosphate servant de monnaie énergétique universelle.

38Question

Quelle est la réaction d'hydrolyse de l'ATP ?

Réponse

$ATP+H_2O\rightarrow ADP+P_i$

39Question

Quelle est la variation standard d'énergie lors de l'hydrolyse de l'ATP ?

Réponse

$-30{,}5\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}$

40Question

Quelle est l'énergie d'hydrolyse de l'ATP dans les conditions cellulaires ?

Réponse

Environ $-50\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}$ .

41Question

Que désigne le potentiel phosphate ?

Réponse

L'énergie potentielle liée au transfert du phosphate depuis l'ATP.

42Question

À quoi est équivalente l'énergie du potentiel phosphate ?

Réponse

À l'énergie de synthèse de l'ATP.

43Question

Quelle formule exprime le potentiel phosphate ?

Réponse

$\Delta_rG_P=\Delta_rG_P^\circ+RT\ln\left(\frac{a_{ATP}a_W}{a_{ADP}a_{P_i}}\right)$

44Question

Qu'est-ce qu'une réduction en chimie ?

Réponse

Un gain d'électrons par une espèce chimique.

45Question

Qu'est-ce qu'une oxydation en chimie ?

Réponse

Une perte d'électrons par une espèce chimique.

46Question

Dans quelle direction les électrons sont-ils transférés spontanément ?

Réponse

Du couple rédox de potentiel le plus bas vers celui de potentiel le plus élevé.

47Question

Quel rôle joue le couple rédox de potentiel le plus bas ?

Réponse

Il est donneur d'électrons.

48Question

Quel rôle joue le couple rédox de potentiel le plus élevé ?

Réponse

Il est accepteur d'électrons.

49Question

Quelle est la formule liant la variation d'énergie libre à la variation de potentiel ?

Réponse

$\Delta_rG=-nF\Delta E$

50Question

Quelle est la valeur de la constante de Faraday $F$ ?

Réponse

$F=96500\ \mathrm{J\,V^{-1}\,mol^{-1}}$

51Question

Que sont les coenzymes d’oxydo-réduction ?

Réponse

Ce sont des composés à haut potentiel de transfert d’électrons.

52Question

Quelles formes existent pour le FMN et le FAD ?

Réponse

Ils existent sous une forme oxydée et une forme réduite.

53Question

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

Réponse

Ils jouent un rôle central dans les réactions du catabolisme oxydatif.

54Question

Quelle énergie libre est libérée lors du transfert d’électrons du NADH vers l’ubiquinone ?

Réponse

Une variation standard d’énergie libre de $-69{,}5\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}$ est libérée.

55Question

Quelle est la formule du potentiel électrochimique d'un soluté ?

Réponse

$\tilde{\mu}=\tilde{\mu}^{\circ}+RT\ln[S]+zF\psi$

56Question

Quelle expression décrit le transfert d'une mole de soluté entre deux compartiments ?

Réponse

$\Delta\tilde{\mu}_{1\to2}=RT\ln\left(\frac{[S]_2}{[S]_1}\right)+zF(\psi_2-\psi_1)$

57Question

Dans quel sens un soluté diffuse-t-il spontanément selon son potentiel électrochimique ?

Réponse

Dans le sens de potentiel électrochimique décroissant.

58Question

Quel est le sens du transfert spontané pour un soluté neutre ?

Réponse

Du compartiment à concentration la plus élevée vers celui à concentration la plus faible.

59Question

Qu'impose un transport actif primaire pour déplacer des molécules contre leur gradient électrochimique ?

Réponse

Il doit être couplé à une réaction chimique exergonique.

60Question

Quelle enzyme couple l'hydrolyse de l'ATP au transport de Na+ et K+ ?

Réponse

La Na+/K+-ATPase.

61Question

Combien de Na+ et de K+ la Na+/K+-ATPase transporte-t-elle et dans quelles directions ?

Réponse

Trois Na+ vers l'extérieur et deux K+ vers l'intérieur.

62Question

Qu'est-ce qu'un transport actif secondaire ?

Réponse

Un transport couplant un transport endergonique à la diffusion exergonique d'un autre soluté.

63Question

Quelle différence y a-t-il entre uniport, symport et antiport ?

Réponse

Uniport transporte un seul soluté, symport transporte deux solutés dans le même sens, antiport dans des sens opposés.

64Question

Que couple l'ATP synthase dans la cellule ?

Réponse

Le transport exergonique de protons à la synthèse endergonique d'ATP.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 34 questions sur Bioénergétique cellulaire.

1. Quelle définition décrit correctement un système thermodynamique ?

2. Quelle combinaison décrit correctement les échanges d’un système fermé ?

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