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=HTSG = H - T S

17Question

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

Réponse

ΔG=ΔHTΔS\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+6O26CO2+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 Jmol1\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 Jmol1K1\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 Jmol1\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. Quel processus cellulaire utilise l’oxydation des sucres pour fournir de l’énergie à la synthèse d’ATP ?

2. Quelle utilisation de l’énergie extraite de l’environnement contribue directement à la croissance et au renouvellement des organismes vivants ?

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