Bioénergétique Flashcards
Que faire, pour connaître le sens spontané d’une réaction réversible dans le tube à essai?
Introduire des réactants avec les mêmes concentrations
Que se passe-t-il dans une réaction à l’équilibre?
V(réactifs) = V(produits)
Qu’est-ce que Keq?
Qu’est-ce qu’elle indique?
Constante d’équilibre de la réaction, indique la spontanéité de la réaction
Qu’est-ce qui définit l’énergie d’une réaction(3)?
- L’enthalpie
- L’entropie
- La température (en K)
Qu’est-ce que l’enthalpie (+formule)?
= chaleur générée/absorbée entre l’état initial et l’état final
∆H = ∆U + P ∆V
Avec:
- ∆H en KJ/mol
- ∆U énergie en KJ
- P pression en pascal
- ∆V volume en L
Qu’est-ce que l’entropie?
État de désordre qui croit dans l’univers par un processus spontané
Qu’est-ce que l’Énergie libre de Gibbs ∆G (3 formules - tube a essai- condition réelle)?
Variation de la spontanéité de la réaction :
∆G = ∆H - T ∆S
-
Dans une réaction A + B (état initial) -> C + D (état final):
∆G = G (C+D) - G(A + B)
Si Esubstrat > Eproduit: ∆G < 0 (réaction spontanée) -
Conditions réelles:
∆G = ∆G°’ + R T ln(Keq) => ∆G varie au cours de la réaction
Que dire de la réaction si ∆H < 0?
Réaction favorable sur le plan de l’enthalpie (exothermique)
Que dire de la réaction si ∆S > 0?
Réaction favorable sur le plan de l’entropie -> augmentation du désordre
Comment doivent être ∆H, ∆S et ∆G pour que la réaction soit spontanée et exergonique?
- ∆H < 0
- ∆S > 0
-
∆G < 0 (impacté par ∆H et ∆S)
-> Perte intrinsèque
- Perte d’enthalpie et gain de désordre
Si la réaction est spontanée, alors elle est:
Exergonique!
Qu’est-ce que l’énergie libre standard ∆G°’ (+formule)
= variation d’énergie libre (1M->Keq) en conditions standards
= PROPRIÉTÉ de la réaction
∆G°’ = - R T ln(Keq)
Avec:
- R constante des gaz parfait = 8,314 J/mol/Kelvin
- T absolue = 298 K
(RT = 2,48 KJ/mol)
- Keq propre à chaque couple de réactants
=> Indique la spontanéité (ou pas) de la réaction DANS LES CONDITIONS STANDARDS
-> ∆G°’ < 0 : exergonique
-> ∆G°’ > 0 : endergonique
Quelles sont les conditions de Pression/ Température/ pH/ Concetration pour ∆G°’?
- °Pression: 101,3 kPa (1 atm)
- °Température: 298K (25°C)
- ‘pH: 7
- C: [A] =[B] =[C] =[D] = 1M (mol/L) -> énergie complète du tube à essai dépend des concentrations
- Dans les conditions réelles, qu’est-ce qui définit les variations d’énergie libre?
- Que peut-on alors dire de ∆G°’ ?
- ∆G?
- La vie cellulaire
- ∆G°’ = autre manière d’exprimer Keq
-> reflète les propriétés des composés (substrat et produits) - ∆G combine ∆G°’ + conditions cellulaires du moment
Qu’est-ce que l’ATP?
Quelle réaction le concernant permet de fournir de l’énergie?
Donner son ∆G? Donc réaction comment?
= monnaie d’échange énergétique
-> occupe une position intermédiaire
-> Doit être constamment régénéré
-> Perd son 3ème phosphate pour fournir de l’Energie à la cellule
= Hydrolyse de l’ATP en ADP
-> ∆G = -30,5
=> RÉACTION SPONTANÉE EXERGONIQUE dans les conditions cellulaire
(possible d’augmenter la spontanéité si [substrats] > [produits])
Pour quoi est utilisé l’ATP (4)?
- Mouvement
- Anabolisme
- Gradients ioniques
- Signalisation
Comment le clivage du fructose est rendu favorable dans les conditions réelles alors que c’est une réaction endergonique? (2)
Rapport de concentration des réactants: [substrats] >[produits]
OU rendue possible si couplée à une réaction exergonique (ex: glucose phosphorylé)
De quoi dépend la vitesse de réaction?
De ∆G#
Qu’est-ce que le ∆G# ?
ÉNERGIE LIBRE D’ACTIVATION
Détermine la vitesse de la réaction
= Différence d’Energie libre entre l’état initial et l’état de transition
-> Permet des voies de bifurcation métabolique (régulation/ «barrière»)
= Différentiel entre G (état intrinsèque) et l’état de TRANSITION (avec un contenu énergétique plus élevé)
-> Temps augmente: moins de chance que la réaction exergonique se produise
-> Baisser l’état transitoire pour que la réaction se produise
Quel rôle jouent les enzymes (concernant l’énergie libre)?
Jouent sur la barrière énergétique ∆G#
- ∆G# diminue = vitesse de réaction augmente
- ∆G# augmente = vitesse de réaction diminue
-> la barrière de l’énergie permet de contrôler la chaîne de réaction des voies métaboliques
Qu’est-ce qu’un équivalent réducteur?
Électron transféré au cours d’une réaction redox
-> Réducteur = donneur d’e-
-> Oxydant = accepteur d’e-
=> Électrons transférés du réducteur à l’oxydant
- Caractéristique des réactions redox concernant le flux d’énergie
- Enjeux pour la cellule?
- CYCLE: Ox reçoit e- —> devient réducteur —> cède e- —> redevient Ox…
- Transformation (enchaînement de réactions) du potentiel redox en énergie utilisable pour la cellule (sous forme de calories, pas direct) avec le moins de pertes possible
Qu’est-ce que le potentiel redox standard E° ?
- Définit pour quoi
- Unité, nb
- Une réaction s’accompagne de quoi?
- Formule
- Condition pour que la réaction libère de l’énergie
- Couple de référence
- On définit le E° pour chaque couple redox en comparaison du couple de référence
- E° nb < 1 en VOLT
- Une réaction s’accompagne d’un transfert d’e-
- Si la différence de potentiel (entre 2 couples)
∆E° = E°’(accepteur oxydant) - E°’(donneur réducteur) > 0
-> réaction libère de l’énergie -
Couple redox de référence: H+/1/2H2
=> Très réducteur
=> E° = -0,42
-> 2H+ + 2e- —> H2
≠ O2/H2O, très oxydant grosse affinité des e- -> E° = +0,82
Potentiel redox E°’ dans les condition standard
(donner les conditions standards):
- 1M
- 1 atm
- pH 0
- E° = 0 (inutile)
Potentiel redox E° dans les conditions cellulaires:
- pH 7
- [H+] = 10**-7M
- E° = -0,42
Les potentiels redox standards impliqués dans la réaction de réduction du NAD+ en NADH?
