Flashcards : Biophysique des membranes et diffusions (82 cartes)

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1Question

Quel pourcentage du poids corporel représente l'eau dans l'organisme ?

Réponse

60 à 70 % du poids de l’organisme.

2Question

Quelle est la répartition de l'eau dans le milieu intracellulaire ?

Réponse

70 % de l'eau totale est dans le milieu intracellulaire.

3Question

Quelle est la chaleur massique de l'eau en J·K⁻¹·g⁻¹ ?

Réponse

4,18 J·K⁻¹·g⁻¹.

4Question

Quelle est la chaleur de vaporisation de l'eau en J·g⁻¹ ?

Réponse

2245 J·g⁻¹.

5Question

Quelle est la géométrie de la molécule d'eau ?

Réponse

Un tétraèdre imparfait avec un angle de 104°30′.

6Question

Pourquoi la molécule d'eau a-t-elle un angle de 104°30′ ?

Réponse

À cause des répulsions inégales entre doublets électroniques.

7Question

Quel est le moment dipolaire de l'eau ?

Réponse

6,2 × 10⁻³⁰ C·m.

8Question

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

Réponse

Un mélange où un solvant dissout un soluté.

9Question

Quelle est la formule de la concentration pondérale ?

Réponse

C_{pond\acute{e}rale}=\frac{\text{masse de solut\acute{e}}}{\text{volume de solution}}

10Question

En quelles unités s'exprime la concentration pondérale ?

Réponse

En kg·L⁻¹ ou en g·100 mL⁻¹.

11Question

Comment calcule-t-on la molarité d'une solution ?

Réponse

M=\frac{\text{nombre de moles de solut\acute{e}}}{\text{volume de solution}}=\frac{C_{pond\acute{e}rale}}{\text{masse molaire}}

12Question

Quelles unités utilise-t-on pour exprimer la molarité ?

Réponse

En mol·L⁻¹ ou mmol·L⁻¹.

13Question

Quelle formule donne l'osmolarité d'une solution ?

Réponse

Osm=\frac{\text{nombre de particules de solut\acute{e}}}{\text{litres de solution}}=M[1+\alpha(\beta-1)]

14Question

Quand l'osmolarité est-elle égale à la molarité ?

Réponse

Pour une molécule non dissociable.

15Question

Qu'est-ce que l'énergie interne U dans un système thermodynamique ?

Réponse

Une variable d'état définissant l'énergie interne du système.

16Question

Quelle est la formule du premier principe de la thermodynamique ?

Réponse

ΔU=q−w\Delta U=q-w

17Question

Que représentent q et w dans ΔU=q−w\Delta U=q-w ?

Réponse

q est la chaleur ajoutée, w le travail effectué par le système.

18Question

Quelle est la formule de l'enthalpie H ?

Réponse

H=U+PVH=U+PV

19Question

Pourquoi l'enthalpie est-elle utile à pression constante ?

Réponse

Elle étudie les variations d'énergie à pression constante.

20Question

Vers quel état les systèmes tendent-ils spontanément ?

Réponse

Vers l'état d'entropie maximale.

21Question

Pourquoi les systèmes tendent-ils vers l'entropie maximale ?

Réponse

Parce que l'énergie se disperse et le désordre augmente.

22Question

Quelle condition doit remplir une réaction endergonique pour se produire ?

Réponse

Être couplée à une réaction exergonique avec variation globale d'énergie libre négative.

23Question

Comment s'exprime la variation d'énergie libre à pression et température constantes ?

Réponse

ΔG=ΔU+PΔV−TΔS\Delta G=\Delta U+P\Delta V - T\Delta S

24Question

Qu'est-ce que le potentiel chimique μ ?

Réponse

L'énergie libre molaire partielle d'un soluté dans une solution.

25Question

Quelle formule relie le potentiel chimique μ à la variation d'énergie libre ?

Réponse

μ=ΔGn\mu=\frac{\Delta G}{n} où n est le nombre de moles de soluté.

26Question

Que relie la première loi de Fick ?

Réponse

Le flux diffusif au gradient de concentration.

27Question

Quelle direction suit la diffusion selon la première loi de Fick ?

Réponse

Des régions les plus concentrées vers les moins concentrées.

28Question

Qu'est-ce que l'osmose ?

Réponse

Le déplacement de l'eau à travers une membrane perméable à l'eau mais imperméable aux solutés.

29Question

Quelle formule relie la variation de température à l'osmolalité en cryoscopie ?

Réponse

Δθ′=K′m\Delta\theta'=K'm

30Question

Quelle formule relie la variation de température à l'osmolalité en ébulliométrie ?

Réponse

Δθ=Km\Delta\theta=Km

31Question

Qu'est-ce qui caractérise une solution iso-osmotique ?

Réponse

Elle possède la même concentration de solutés dissous qu’une autre solution.

32Question

Qu'est-ce qui caractérise une solution isotonique ?

Réponse

Elle produit un flux net d’eau nul à travers une membrane.

33Question

Que se passe-t-il dans une solution hypertonique pour un globule rouge ?

Réponse

L’eau sort du globule rouge.

34Question

Comment varie la taille d'un globule rouge en solution isotonique ?

Réponse

Sa taille ne varie pas.

35Question

Que se passe-t-il dans une solution hypotonique pour un globule rouge ?

Réponse

L’eau tend à entrer dans la cellule.

36Question

Qu'est-ce que l'équilibre électrochimique ?

Réponse

Un flux net nul où diffusion et migration électrique se compensent.

37Question

Qu'est-ce que l'équilibre de Donnan ?

Réponse

Un équilibre avec ions diffusibles et au moins un ion non diffusible créant un potentiel.

38Question

Comment calcule-t-on le potentiel de Donnan ?

Réponse

Avec la loi de Nernst selon concentrations et valence des ions diffusibles.

39Question

Qu'est-ce que le potentiel de membrane ?

Réponse

La différence de potentiel entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule.

40Question

Quelle formule exprime le potentiel de membrane ?

Réponse

Em=Vint−VextE_m=V_{int}-V_{ext}

41Question

Quelle est la valeur moyenne du potentiel de repos des cellules excitables ?

Réponse

Environ −60 mV.

42Question

Quelle est la plage de variation du potentiel de repos selon les cellules ?

Réponse

De −10 mV à −100 mV.

43Question

Pourquoi l’équilibre de Donnan ne suffit-il pas à expliquer le potentiel de membrane physiologique ?

Réponse

Parce qu’il produirait un potentiel de seulement 6 à 10 mV en valeur absolue.

44Question

Que fait la pompe Na⁺/K⁺ avec les ions Na⁺ et K⁺ ?

Réponse

Elle expulse trois ions Na⁺ et fait entrer deux ions K⁺.

45Question

Quelle source d'énergie utilise la pompe Na⁺/K⁺ ?

Réponse

Elle hydrolyse l’ATP.

46Question

Quel rôle joue la bicouche lipidique hydrophobe dans le circuit électrique membranaire ?

Réponse

Elle agit comme un isolant et un condensateur.

47Question

Quelle fonction ont les protéines membranaires dans le circuit électrique membranaire ?

Réponse

Elles permettent le passage des ions et agissent comme des conducteurs avec résistance.

48Question

Quel est l'ordre de perméabilité membranaire des ions principaux ?

Réponse

PCl≫PK≫PNaP_{Cl}\gg P_K\gg P_{Na}

49Question

Quelle formule exprime la constante de temps membranaire τm\tau_m ?

Réponse

τm=RmCm\tau_m=R_mC_m

50Question

Quelle différence électrique existe entre toutes les cellules et les cellules excitables ?

Réponse

Les cellules excitables ont des propriétés régénératives en plus des propriétés électrotoniques.

51Question

Quelle formule décrit la décroissance du potentiel lors d’une propagation électrotonique ?

Réponse

V=V0exp⁡(−X/λ)V=V_0\exp(-X/\lambda)

52Question

Que mesure la constante spatiale λ en électrotonie ?

Réponse

L’atténuation d’une variation du potentiel de membrane dans l’espace.

53Question

Qu'est-ce qu'un potentiel d'action ?

Réponse

Une dépolarisation soudaine, très ample et régénérative avec inversion transitoire du potentiel de membrane.

54Question

Quelle règle caractérise l'amplitude et la durée du potentiel d'action ?

Réponse

Le phénomène du tout ou rien.

55Question

Que signifie la période réfractaire absolue pour un nouveau potentiel d'action ?

Réponse

Elle interdit tout nouveau potentiel d'action quelle que soit l'intensité du courant.

56Question

Que permet la période réfractaire relative pour un nouveau potentiel d'action ?

Réponse

Elle permet un nouveau potentiel d'action avec un courant plus intense.

57Question

Sur quoi repose d'abord le potentiel d'action ?

Réponse

Sur une augmentation brève de la conductance sodique.

58Question

Quelle conductance augmente tardivement lors du potentiel d'action et que provoque-t-elle ?

Réponse

La conductance potassique, responsable de l'hyperpolarisation transitoire.

59Question

Quand s'ouvre un canal sodique voltage-dépendant ?

Réponse

Lors d'une dépolarisation suffisante.

60Question

Que fait un canal sodique voltage-dépendant après son ouverture si le potentiel reste élevé ?

Réponse

Il s'inactive rapidement.

61Question

Qu'est-ce que la myéline dans le système nerveux ?

Réponse

Une épaisse couche lipidique discontinue autour de l’axone.

62Question

Quelles cellules produisent la myéline dans les nerfs périphériques ?

Réponse

Les cellules de Schwann.

63Question

Quelles cellules produisent la myéline dans le système nerveux central ?

Réponse

Certaines cellules gliales.

64Question

Que sont les nœuds de Ranvier dans la myéline ?

Réponse

Des interruptions régulières de la myéline.

65Question

Quelle est la distance entre les nœuds de Ranvier ?

Réponse

De 1 à 3 mm selon le type de fibre.

66Question

Qu'est-ce que la propagation saltatoire ?

Réponse

Une propagation électrique continue entre les nœuds avec régénération du potentiel d’action à chaque nœud.

67Question

Comment la myéline affecte-t-elle la vitesse de conduction du potentiel d’action ?

Réponse

Elle l’augmente d’un facteur de 15 à 100 par rapport aux fibres amyéliniques.

68Question

Qu'est-ce qu'un potentiel postsynaptique dépolarisant ?

Réponse

Un PPSE excitateur.

69Question

Qu'est-ce qu'un potentiel postsynaptique hyperpolarisant ?

Réponse

Un PPSI inhibiteur.

70Question

Quand survient la sommation temporelle ?

Réponse

Lorsque plusieurs potentiels postsynaptiques d’une même synapse se chevauchent dans le temps.

71Question

Que désigne la sommation spatiale ?

Réponse

La combinaison de potentiels postsynaptiques de plusieurs synapses distinctes.

72Question

Quelle différence structurelle existe entre l'eau solide et liquide ?

Réponse

L'eau solide forme un cristal moins compact avec 4 liaisons hydrogène par molécule, l'eau liquide un pseudo-cristal plus compact avec 3,4 liaisons en moyenne.

73Question

Quelle caractéristique définit une solution idéale ?

Réponse

Son volume est la somme des volumes du solvant et des solutés sans interaction moléculaire.

74Question

Quelles sont les caractéristiques de la diffusion ?

Réponse

Non saturable, spontanée et passive.

75Question

Quel est l'effet de la diffusion sur le gradient de concentration ?

Réponse

Elle tend à annuler le gradient jusqu'à l'équilibre énergétique.

76Question

Quelle est la relation entre conductance membranaire g et résistance membranaire r ?

Réponse

g=1rg=\frac{1}{r}

77Question

Comment se combinent les effets des courants électrotoniques ?

Réponse

Ils sont additifs.

78Question

Quelle est une caractéristique de la propagation électrotonique ?

Réponse

Elle s’accompagne d’une forte atténuation.

79Question

Quels éléments neuronaux sont concernés par la propagation électrotonique ?

Réponse

Les dendrites des neurones.

80Question

Que peut associer simultanément la sommation spatiale ?

Réponse

Des PPSE et des PPSI.

81Question

Quel est l'effet de la sommation spatiale sur les courants dépolarisants et hyperpolarisants ?

Réponse

Ils se compensent partiellement.

82Question

Quel effet a une constante de temps membranaire élevée sur la sommation spatiale ?

Réponse

Elle augmente son efficacité.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 44 questions sur Biophysique des membranes et diffusions.

1. Dans quelle situation observe-t-on une sommation temporelle ?

2. Que se passe-t-il lors de la propagation saltatoire dans un axone myélinisé ?

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