Flashcards : Thermodynamique pour la biochimie (45 cartes)

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1Question

Que doivent faire les organismes vivants avec l'énergie de la matière environnante ?

Réponse

Ils doivent l'extraire et la convertir en formes adaptées à leur existence.

2Question

Que fait la respiration aux sucres dans les organismes vivants ?

Réponse

Elle les oxyde pour libérer de l'énergie chimique.

3Question

À quoi sert l'énergie chimique libérée par la respiration ?

Réponse

À fabriquer de l'ATP.

4Question

Que devient une partie de l'énergie libérée par la respiration ?

Réponse

Elle est dégradée sous forme de chaleur.

5Question

Que permet l'énergie extraite de l'environnement dans les organismes ?

Réponse

La synthèse de protéines, glucides, lipides et ADN.

6Question

Qu'est-ce qu'un système ouvert ?

Réponse

Un système ouvert échange matière et énergie avec son environnement.

7Question

Qu'impose un système fermé concernant les échanges avec l'environnement ?

Réponse

Il échange de l'énergie mais pas de matière.

8Question

Qu'impose un système isolé concernant les échanges avec l'environnement ?

Réponse

Il ne réalise aucun échange avec l'extérieur.

9Question

Comment est considérée la cellule en termes de système ?

Réponse

Comme un système ouvert.

10Question

Que dit le premier principe de la thermodynamique sur l'énergie ?

Réponse

L'énergie se conserve, elle ne peut être ni créée ni détruite.

11Question

Que correspondent les transformations selon le premier principe de la thermodynamique ?

Réponse

Elles correspondent à des échanges d'énergie.

12Question

Que dit le deuxième principe de la thermodynamique sur l'entropie de l'Univers ?

Réponse

L'entropie de l'Univers augmente lors de toute transformation spontanée.

13Question

Le deuxième principe de la thermodynamique s'applique-t-il aux systèmes isolés ?

Réponse

Oui, il s'applique aussi aux systèmes isolés.

14Question

Que détermine la thermodynamique sans étudier les paramètres microscopiques ?

Réponse

Elle détermine si un système est à l'équilibre, s'il peut évoluer, dans quel sens et jusqu'où.

15Question

Qu'est-ce que l'enthalpie libre de Gibbs d'un système ?

Réponse

C'est l'énergie utilisable du système.

16Question

Quelle formule relie l'enthalpie libre de Gibbs à H, T et S ?

Réponse

G=H−TSG = H - T S

17Question

Quelle est la formule de la variation d'enthalpie libre lors d'une transformation chimique ?

Réponse

ΔG=ΔH−TΔS\Delta G = \Delta H - T\Delta S

18Question

À quoi correspond l'enthalpie H d'un système ?

Réponse

Elle correspond à l'énergie totale.

19Question

Comment évolue l'entropie S avec le désordre du système ?

Réponse

L'entropie S augmente avec le désordre.

20Question

L'énergie entropique est-elle directement utilisable ?

Réponse

Non, elle n'est pas directement utilisable.

21Question

Que se passe-t-il pour le désordre lors du passage solide-liquide ou liquide-gaz ?

Réponse

Le désordre augmente.

22Question

Quelle est la valeur du signe de ΔS lors d'une fusion ou vaporisation ?

Réponse

ΔS est positif.

23Question

Vers quel état évolue spontanément un système selon l'énergie libre ?

Réponse

Vers un état de plus faible énergie libre.

24Question

Quand une réaction A→B est-elle exergonique et spontanée ?

Réponse

Lorsque ΔG est inférieur à zéro.

25Question

Que signifie une réaction A→B avec ΔG > 0 ?

Réponse

Elle est endergonique et non spontanée dans ce sens.

26Question

Pourquoi une réaction s'arrête-t-elle lorsque ΔG devient nul ?

Réponse

Parce que les transformations A→B et B→A sont égales à l’équilibre.

27Question

Que caractérise une réaction irréversible dans le métabolisme ?

Réponse

Elle suit principalement le sens A→B quand la cellule est éloignée de l’équilibre.

28Question

Comment se comporte une réaction réversible proche de l’équilibre ?

Réponse

Elle peut suivre le sens A↔B.

29Question

Que mesure la valeur de ΔG dans un système ?

Réponse

L’éloignement du système par rapport à son état d’équilibre.

30Question

Quelle pression définit l'état standard pour les chimistes ?

Réponse

Une pression de 1 atmosphère.

31Question

Quelle température correspond à l'état standard en chimie ?

Réponse

25 °C soit 298 K.

32Question

Quelle concentration des solutés définit l'état standard en chimie ?

Réponse

Une concentration de 1 M.

33Question

Quel pH définit l'état standard en chimie ?

Réponse

Un pH égal à 0.

34Question

Comment se note la variation de l'énergie libre de Gibbs à l'état standard ?

Réponse

ΔG°.

35Question

À quel pH est défini l'état standard en biochimie ?

Réponse

À pH 7.

36Question

Quelle concentration en ions H+ correspond à l'état standard biochimique ?

Réponse

10^-7 M.

37Question

Comment se note la variation de l'énergie libre de Gibbs standard d'un système biologique ?

Réponse

ΔG°’.

38Question

Quelle est l'équation de la combustion complète du glucose ?

Réponse

C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O\mathrm{C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O}

39Question

Quelle est la valeur de ΔHcomb∘\Delta H^\circ_{\mathrm{comb}} pour la combustion du glucose ?

Réponse

ΔHcomb∘=−2808×103 J mol−1\Delta H^\circ_{\mathrm{comb}} = -2808 \times 10^3\ \mathrm{J\,mol^{-1}}

40Question

Quelle est la valeur de ΔScomb∘\Delta S^\circ_{\mathrm{comb}} pour la combustion du glucose ?

Réponse

ΔScomb∘=+259 J mol−1 K−1\Delta S^\circ_{\mathrm{comb}} = +259\ \mathrm{J\,mol^{-1}\,K^{-1}}

41Question

Quelle est la valeur de ΔGcomb∘\Delta G^\circ_{\mathrm{comb}} à 298 K pour la combustion du glucose ?

Réponse

ΔGcomb∘=−2885×103 J mol−1\Delta G^\circ_{\mathrm{comb}} = -2885 \times 10^3\ \mathrm{J\,mol^{-1}}

42Question

Quelle part de la variation d'énergie libre standard représente la contribution enthalpique dans la combustion du glucose ?

Réponse

La contribution enthalpique représente 97,5 % de la variation d'énergie libre standard.

43Question

Quelle part de la variation d'énergie libre standard représente la contribution entropique dans la combustion du glucose ?

Réponse

La contribution entropique représente 2,5 % de la variation d'énergie libre standard.

44Question

Quelles sont les deux composantes de l'enthalpie d'une réaction ?

Réponse

Une composante chimique liée aux liaisons et une thermique liée aux mouvements internes des molécules.

45Question

Quels sont les signes de ΔH et ΔG pour la synthèse de H2O ?

Réponse

ΔH = -287 kJ·mol⁻¹ et ΔG = -238 kJ·mol⁻¹.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 18 questions sur Thermodynamique pour la biochimie.

1. Quelle distinction décrit correctement le comportement des réactions métaboliques irréversibles et réversibles ?

2. Quelle combinaison correspond à l’état standard utilisé par les chimistes pour décrire une solution ?

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