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Physiologie > Bioénergétique 1 > Flashcards

Bioénergétique 1 Flashcards

1
Q

Qu’est-ce que l’énergie?

A

C’est la capacité d’effectuer un travail (W) ET/OU de fournir de la chaleur (Q)

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Q

Qu’est-ce que la thermodyamie?

A

Etude d’un système de son état initial vers son état final qui est son état d’équilibre

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3
Q

Que permet la thermodynamie?

A
  • étudie les modifications qui accompagnent les événement dans l’univers
  • permet de prévoir la direction des transformations chimiques ou physiques (spontanéité ou non)
  • ne renseigne pas sur la vitesse de transformations ni sur les mécanismes moléculaires
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4
Q

Qu’est-ce que la bioénergétique?

A 
C'est la thermodynamique appliquée à la biologie.
Etudie:
- les processus de transfert énergétique
- de transduction énergétique
- ses mécanismes
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5
Q

Qu’est-ce que la transduction?

A

Transformation d’une forme d’énergie en une autre

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6
Q

Qu’est-ce que la transformation?

A

Passage d’un état à un autre

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7
Q

Types de transformations?

A

-Physique : ne modifie pas la nature de la substance mais son état, sa forme et ses dimensions. REACTIFS ET PRODUITS IDENTIQUES

-Chimique : modifie la nature de la substance par réarrangement atomique
réactifs => produits (prop différentes), DIFFERENTS!
nb total atomes inchangé mais combinaison différente
=> CONSERVATION MATIERE

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8
Q

Qu’est-ce qu’un système?

A

Partie de l’univers que l’on étudie

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9
Q

Qu’est-ce que l’environnement?

A

Partie qui est à l’extérieur du système

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10
Q

De quoi est composé l’univers?

A

Du système et de l’environnement. C’est un système isolé

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11
Q

Quels sont les 3 types de systèmes?

A

ouvert, fermé, isolé

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12
Q

Système ouvert?

A

Echange de la matière et de l’énergie (sous forme de travail et de chaleur) avec l’environnement.
Ex: CELLULE !

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13
Q

Système fermé?

A

Echange énergie mais pas matière

Ex: thermomètre à mercure

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14
Q

Système isolé?

A

Pas d’échanges de matière ni énergie.

Ex: calorimètre

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15
Q

Caractéristiques d’une paroi ?

A
  • réformable (échange travail)
  • diatherme (échange chaleur)
  • adiabatique/calorifugée, isolante, empêche échange de chaleur
  • perméable, permet échange de matière
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16
Q

Quand peut-on dire qu’un système se transforme?

A

Lorsqu’il évolue au cours du temps, passe d’un état initial à un état final

17
Q

Caractéristiques d’un système?

A

Caractérisé par des grandeurs physiques qui définissent son état et qui sont appelées variables d’états

18
Q

Qu’est-ce que les variables d’états ?

A

Pression, volume, température…

19
Q

Types de variables d’état?

A

Intensives et extensives

20
Q

Types de transformations?

A

Isotherme (T cst)
Isobare (P cst)
Isochore (V cst)
Adiabatique (sans échange de chaleur)

Système biologique : T, P, V maintenus constants

21
Q

Qu’est-ce qu’une variable extensive? Donnez quelques exemples.

A

Elle dépend de la quantité de matière et est additives.
Mesure de la taille ou du contenu
Ex: m, V, n, S, H, G, Cc

22
Q

Qu’est-ce qu’une variable intensive? Donnez quelques exemples.

A

Elle est indépendante de la quantité de matière et n’est pas additive.
Caractérise le système
Ex: P, C, ddp, T, potentiel chimique, masse volumique, vitesse, accélération

23
Q

Donnez 2 propriétés des variables d’état.

A

-rapport de 2 variables extensives = variable intensive
Ex: rho, C, Cs
-produit d’une variable extensive par une variable intensive = variable extensive
Ex: m, n

24
Q

Qu’est-ce qu’une fonction d’état?

A

Elle est indépendante de la voie empruntée par le système lorsqu’il se transforme, passant d’un état initial (A) vers un état final (B).
Dépend uniquement de A et B du système

25
Q

Citez des fonctions d’état.

A

L’énergie interne (U)
L’enthalpie (H)
L’entropie (S)
L’énergie libre (G)

ATTENTION : PAS LE TRAVAIL NI LA CHALEUR mais leur somme l’est ! U = W+Q

26
Q

Citez les 3 principes de thermodynamique.

A

1) conservation de l’énergie
2) entropie et sens des transformations
3) point de référence de l’entropie

27
Q

Qu’est-ce que le 1er principe de thermodynamie?

A

Conservation de l’énergie.

L’énergie totale d’un système isolé (l’univers) reste constante

28
Q

Que devient l’énergie interne d’un système isolé selon le 1er principe de thermodynamie?

A 
Elle reste constante.
C'est une fonction d'état et la différence de l'énergie interne d'un système (dU) doit être compensée par une différence du contenu énergétique du milieu extérieur.
dU = Q + W 
dU = Ufinal - UInitial
      = 0 si ni échange Q ou W
Avec Wet Q en J ou calories
29
Q

Qu’est-ce qu’1 cal?

A

4,184 J

30
Q

Qu’est-ce qu’1 J ?

A

0,239 cal

Energie nécessaire pour déplacer un objet en appliquant une force de 1 Newton sur une distance de 1m

31
Q

Conventions de W et Q?

A

W ou Q négatifs lorsque le système fournit un travail ou de la chaleur et positifs quand le système en reçoit.

32
Q

Qu’est-ce qu’1 Cal (grande calorie des nutritionnistes)?

A

1000 cal ou 1kcal

33
Q

Qu’est-ce que l’énergie interne?

A

C’est la somme des énergies de toutes les particules qui composent le système.
Total = Emacro+ Emicro

EMacro = Ec + Ep 
Emicro = U soit Ec particules individuelles + Ep intra et inter particules
34
Q

Donner 3 types différents de travail.

A

Produit d’une variable intensive par sa variable extensive conjuguée

1) P. dV (déplacer une qté de volume)
2) phi. dq (déplacer une qté de charge électrique du potentiel nul à phi)
3) μi. dni = (déplacer une qté de moles d’une région où potentiel chimique = 0 => μi)

35
Q

Relation entre la chaleur, l’entropie et la température?

A

Q = T. dS

36
Q

Qu’est-ce qu’un processus réversible?

A

Se produit lorsqu’un variable diffère de manière infinitésimale. Peut être inversé

37
Q

Qu’est-ce qu’un processus irréversible?

A

Se produit lorsqu’une variable diffère de manière finie. Ne peut être inversé
LES PROCESSUS BIOLOGIQUE SONT IRREVERSIBLES mais de nombreuses réactions biochimiques fonctionnent près de l’état d’équilibre.

38
Q

Quels sont les 3 formes principales de travail cellulaire par la cellule eucaryote?

A

1) Travail mécanique (déplacement et/ou expansion)
2) Travail de transport membranaire contre un gradient électrochimique (solutés chargés ou non)
3) Travail chimique (métabo)

39
Q

Qu’est-ce que la chaleur ou énergie thermique/calorifique?

A
  • Transfert d’énergie lié à une différence de température, s’effectuant d’une région de température plus élevée vers une région de température plus basse.
  • La chaleur est une forme d’énergie non utilisable qui s’échange sous forme désordonnée par agitation atomique mais nécessaire pour maintenir l’organisme à la température optimale pour le déroulement des réactions enzymatiques

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