Bioénergétique

Question 1

tout événement est déterminé par 2 paramètres…

Answer 1

• le contenu énergétique du système (seulement variation mesurable)
• échange d’énergie entre système et écosystème

Question 2

tout bilan bioénergétique inclut nécessairement un bilan de matière.

VRAI/FAUX

Answer 2

VRAI

Question 3

Seule source d’énergie de l’univers?

Answer 3

fusion nucléaire

Question 4

production d’énergie? (en biologie)

Answer 4

oxydation ou CATABOLISME

C₆H₁₂O₆+6O₂ ==> 6CO₂+6H₂O

Question 5

Par quel intermédiaire est transféré l’énergie provenant de l’oxydation de combustible métabolique?

Answer 5

transféré par des électrons à haut potentiel énergétique

Question 6

ATP = source d’énergie universelle

Liaison riche en énergie: liaison chimique dont la rupture s’accompagne d’une libération d’E interne d’environ….

Quel type de liaison?

Answer 6

31kJ/mole

liaison anhydride d’acide phosphorique de l’ATP

Question 7

besoin énergétique basal?

Answer 7

• 7700kJ/jour
• 248moles ATP/jour
• 125kg/jour
• stock de 50g => production permanente

Question 8

la consommation est aussi appelée…

donne équation avec ATP

Answer 8

anabolisme

ATP+H2O => ADP+Pi+E

Question 9

l’anabolisme permet…

Answer 9

• travail mécanique interne et externe
• travail interne de synthèse chimique
• transport actif, travail osmotique rénal
• régulation t°

Question 10

2 principes thermodynamiques…

Answer 10

1. énergie se conserve quand elle se transforme (d’où son caractère indestructible)
2. énergie se dégrade quand elle se transforme

Question 11

une variable d’état est une variable qui définit l’état d’un système, elle peut-être…

Answer 11

• extensive (additive): V, masse, E
• intensive (non additive): pH, t°, P, chaleur, [C]

Question 12

fonction d’état…

Answer 12

dépend exclusivement des variables d’état(initial final) indépendamment du chemin thermodynamique suivi

Question 13

thermodynamique

enthalpie?

Answer 13

énergie maximum libérable au cours d’une réaction d’oxydation

Question 14

mesure de dH la variation d’enthalpie

Answer 14

peut être mesurée par réaction explosive dans un calorimètre sous forme de libération de chaleur

(dH=Q à P et V cst)

Question 15

la variation d’enthalpie mesurée est égale à la valeur énergétique d’un nutriment, exprimée en…

ou encore…

Answer 15

mole de substrat oxydé/gramme

ou

litre d’oxygène entrant dans la réaction

(équivalent énergétique de l’oxygène)

Question 16

état standard

Answer 16

arbitraire, caractérisé par fontions d’états tel que dF°

• [produits] & [réactifs] = 1 mole/L
• P=1Atm
• pH=0

Question 17

état standard biologique

Answer 17

pH=7

produits et réactifs prit à leur état physique le + stable à 25°C

t° non fixée

Question 18

détermination dH°_{<strong>réaction</strong>} à partir de dH°_formation

Answer 18

dH°_réaction = dH°_f(produits)-dH°_f(réactifs)

dH°r< 0 <= la réaction possible car libère de l’énergie

Question 19

entropie

Answer 19

partie de l’énergie interne non utilisable en travail: entropie

fonction d’état, extensive, non-conservative

Question 20

le vivant … de l’entropie et l’ensemble bio-écosystème évolue de façon telle que l’entropie …

Answer 20

le vivant rejette de l’entropie et l’ensemble bio-écosystème évolue de façon telle que l’entropie />

Question 21

thermodynamique

énoncé de clausius?

Answer 21

impossible de transférer de la chaleur d’un corps froid à un corps chaud de manière cyclique sans autre effet

Question 22

tous les processus tendent à s’arrêter d’eux mêmes si…

Answer 22

si ils ne sont pas alimentés en permanence en énergie ou matière

Question 23

thermodynamique

théorème de Prigogine

Answer 23

dans un sytème stationnaire de non équilibre, la production d’entropie est minimale pour une réaction spontanée (irréversible)

Question 24

1er principe, bilan quantitatif ou qualitatif?

exprimé par…

Answer 24

quantitatif

enthalpie

Question 25

2eme principe, bilan quantitatif ou qualitatif? exprimé par...

Answer 25

qualitatif, dégradation de l'énergie entropie

Question 26

enthalpie libre

Answer 26

G enthalpie ou énergie libre **dG=dH-TdS** s'exprime en Joule/mole

Question 27

type de réaction selon le signe de dG

Answer 27

dG\<0 réaction exergonique dG\>0 réaction endergonique

Question 28

réaction possible thermodynamiquement, réaction se fait toute seule ## Footnote **VRAI/FAUX**

Answer 28

**FAUX,** ## Footnote molécules doivent être **activées** pour **franchir la barrière de potentiel** située entre l'état initial et final

Question 29

réaction **possible thermodynamiquement**

Answer 29

dG\<0

Question 30

RELATION entre dG et dG°

Answer 30

dG=dG°+RTlnK avec **K= ^[produits]/_[réactifs]**

Question 31

**déplacement de l'équilibre** ## Footnote modification d'un paramètre de l'équilibre affecte-elle la réaction? Dans quel sens? effet sur la constante d'équilibre K

Answer 31

la modification d'un paramètre de l'équilibre fait **évoluer la réaction** dans le **sens permettant de compenser cette évolution** **K reste cst**

Question 32

à l'état d'équilibre dG°=..

Answer 32

dG°=dG-RTlnK or à l'équilibre dG=0 donc **dG° = - R T ln K**

Question 33

Loi de Vant'Hoff

Answer 33

**K** est une cste dont la valeur **ne dépend que de la température p_our une réaction donnée_**

Question 34

pour inverser le sens de réaction, il existe deux solutions...

Answer 34

1. modif [A] ou [B] à l'état de non équilibre de façon à ce que dG_sensinitial\<0 2. couplage avec une réactio (2) caractérisée par dG'₂\<0 telle que [dG'₂+dG'₁]\<0

Question 35

définition constante de non équilibre

Answer 35

**_état stationnaire_** système ouvert, échange matière et énergie avec ext. jamais à l'état d'éq avec son environnement état caractérisé par une constante dite de non éq: r telle que dG'=dG°'+RTlnr avec **r = **^[b]/[a]_non-éq

Question 36

pour quelle valeur minimale de dG' la réaction est dite unidirectionnelle

Answer 36

30kJ/mole

Question 37

*Comment réaliser des réaction endergoniques de biosynthèse à dG\>0?*

Answer 37

couplage de réactions anaboliques avec les réactions cataboliques d'oxydation des aliments pour donner dG\<0

Question 38

sachant que ## Footnote **dG°_f(ATP) \>\> dG°_f(ADP) ** **que peut-on conclure?**

Answer 38

ATP - stable que ADP

Question 39

comment expliquer que ATP moins stable que ADP

Answer 39

4 charges (PO^4-) se repoussent ou stabilité des produits hybrides résonants de ADP^3- et HPO₄^2-

Question 40

exemple de liaisons "riches" en énergie

Answer 40

* Anhydride phosphorique * Anhydride phosphorique mixte * Phosphate énol * Thioester (Acétyl CoA) * Guanidine phosphate * PhosphoCréatine

Question 41

pour les transferts de groupement phosphates via les kinases, l'intermédiaire commun est...

Answer 41

l'ATP

Question 42

oxydation

Answer 42

perte d'e^-

Question 43

réduction

Answer 43

gain d'e-

Question 44

classement des couples rédox

Answer 44

D: donneur; électronégatif, réducteur E°_D A: accepteur, électropositif, oxydant E°_A

Question 45

E°_(pile)=...

Answer 45

E°_(pile)=E°_A-E°_D\>0 ## Footnote car E°_A (electro+) \> E°_D (électro-)

Question 46

E° ?

Answer 46

_couple rédox_ ## Footnote défini par son **couple rédox standard** = sa capacité à céder (ou accepter) des e- / électrode de référence, électrode hydrogène: **2H⁺ + 2e^- \<=\> H₂**

Question 47

relation potentiel redox /énergie libre

Answer 47

**dG = - n F (E₂-E₁) = - n F E** _comme E(pile)\>0 alors dG\<0_

Question 48

**Faraday**

Answer 48

96500 C/mole 96500 J/ V /e^-

Question 49

réaction à l'état non standard caractérisée par dG =dG°+ RT\*ln[ox1]\*[Red2]/[Red1]\*[ox2] ainsi on démontre que...

Answer 49

E=E°-(0,06/n)log10[red]/[ox] dans le cas de réaction mettant en jeu H+ E=E°-0.06pH-(0.06/n)log10[red]/[ox]

Question 50

E°' est décalé de ... par rapport à E°

Answer 50

-0.42V

Question 51

à l'état standard non biologique, (non pH=7), expression de E°_pH=/=7

Answer 51

E°_pH=/=7 = E°'+0,06(7-pH)

Question 52

l'énergie libérée est piégée par la synthèse d'ATP (à plus de 90 prcent) par un mécanisme de...

Answer 52

chimiosmose

Question 53

**_thermodynamique?_**

Answer 53

XIXeme siècle ## Footnote science qui étudie les phénomènes thermiques liés à des transformations d'énergie

Question 54

**_bioénergétique?_**

Answer 54

étudie des échanges globaux d'énergie des organismes vivants donc à t° _cst_ et pH _cst_