Bioénergitique et métabolisme Flashcards
Nommer les 6 différents type de transformations que l’énergie peut subir pour accomplir un travail dans la cellule.
- Produire chaleur
- (Travail mécanique) Contraction musculaire
- (Travail électrique) Production du potential membranaire dans la mitochondrie.
- Bioluminiscence (produit de la lumière)
- (Travail de concentration) Produire un gradient de concentration
- (Travail synthétique) Produire des choses (photosynthèse, biosynthèse)
Décrire le flux d’énergie dans les phototrophes.
Ils font la photosynthèse, donc:
- Ils captent l’énergie lumineuse
- Le stock sous forme de glucose
- utilisé ensuite pour produire de l’ATP
Décrire le flux d’énergie dans les chimiotrophes.
Ils font la respiration cellulaire, donc:
- Utilise l’oxydation chimique pour générer directement de l’ATP
Où vient l’énergie nécessaire au fonctionnement des cellules?
De l’ATP (adénosine triphosphate).
Expliquer qu’est ce la bioénergitique.
L’étude de la façon dont les organismes gèrent leur ressources énergitique.
Nommer les principes de la thermodynamique qui dirigent le flux d’énergie dans la cellule.
- Rien ne se pert, rien ne se créer (conservation de l’énergie)
- La transformation d’énergie augmente le désordre dans l’univers (entropie)
Expliquer qu’est ce la conservation d’énergie
L’énergie peut être transformé ou transférer d’un endroit à l’autre pour effectuer un travail. Mais l’énergie n’est pas détruite ni créer.
Comment est ce que l’entropie (2ieme principe de thermodynamic) dirigent le flux d’énergie dans la cellule?
Elle stipule que de l’énergie utilisable est perdue à chaque étape de réaction chimique. L’énergie perdue se sont les déchets et sous-produit que la cellule ensuite remet dans l’univers, ce qui augmente l’entropie.
Comment est ce que la conservation d’énergie contribue au fonctionnement de la cellule?
Les cellules peuvent alors obtenir de l’énergie de leur environnement sous des formes qu’elles peuvent transformer ou transférer en énergie utilisable pour effectuer un travail.
Qu’est ce qui est un système ouvert?
Il est capable d’échanger l’énergie et la matière avec son environement. Les organismes biologiques sont des systèmes ouvert.
Qu’est ce qui est un système fermer?
Il peut échanger de l’énergie avec son environnement, mais PAS la matière. Example: une boîte à lunch, les choses ne tombent pas hors de la boîte, mais la nourriture se refroidira.
Comment est ce que un système ouvert impact le fonctionnement de la vie? (Quel est sont rôle au gros)
- Grâce à un système ouvert, les organismes peuvent faire des échanges d’énergie entre eux et leur environnement.
Ils consomment des molécules, qui stockent de l’énergie, et libèrent de l’énergie dans l’environnement en effectuant un travail. - Il faut éloigner les réactifs et les produits d’un état d’équilibre en ajountant de l’énergie.
- L’équilibre n’est jamais atteinte.
Comment est ce que un système fermer impact le fonctionnement de la vie? (Quel est sont rôle au gros)
- Les réactifs subirait des réactions chimique dans les deux senses et atteindrai un équilibre, un état ou l’énergie libre est la plus faible et l’entropie est maximiser
- Dans ce cas, une cellule mourrait car il n’aurait plus assez d’énergie libre pour effectuer les travail pour maintenir la vie.
Quel est le fonctionnement de base d’une voie métabolique?
Qu’est ce que l’énergie libre?
- Une quantification du transfert d’énergie d’une réaction chimique.
- Sous la notation de l’énergie libre de Gibbs (G)
Comment est ce que l’énergie libre est-elle calculé?
- Tous transfert d’énergie impliquent la perte d’une partie d’énergie sous forme inutilisable (ce qui augemente l’entropie).
- L’énergie libre est spécifiquement la mesure de l’énergie libre lors d’une réaction chimique aprés avoir considérer l’entropie (la perte d’énergie).
- Ce qui reste est l’énergie disponible et utilisable.
- On soustrait l’énergie perdue en entropie de la variation totale d’énergie du système.
Quel est l’impact de l’énergie libre sur la direction d’une voie métabolique? Décrit un example.
- Elle détermine si une réaction ou voie métabolique peut avancer
- Les réactions exergoniques impulsent le métabolisme
- Les réactions endergonique nécessite un couplage énergitique
- Les enzymes régulatrices contrôles les points clés des voies métabolique en fonction du niveau d’énergie et d’autre régulateur.
Qu’est ce que sont les réactions spontanée/exergonique?
- Les réactions qui produisent un ΔG négatif.
- Donc l’énergie SORT du système, elle est libérer.
- Produits ont MOINS d’énergie libre que les réactifs à cause la réaction a céder de l’énergie pour se produire.
- Se produit SANS ajouter de l’énergie au système.
- Ne se produit PAS rapidement
Qu’est ce que sont les réactions non-spontanées/endorgonique?
- Il nécessite un apport en énergie pour produire une réaction.
- Les réactions qui produisent un ΔG positif
- Produits ont PLUS d’énergie libre que les réactifs à cause les produits ont besoin de l’énergie pour produire la réaction.
- A BESOIN de l’énergie pour se produire.
Quel est l’impact de les réactions spontanées sur le flux d’énergie dans la cellule?
- Elle peuvent être exploité pour effectuer des travails dans la cellule.
Quel est l’impact de les réactions non-spontanées sur le flux d’énergie dans la cellule?
Quel est l’apparence d’une molécule d’ATP?
Un adénosine lié à trois groupe phosphate.
Adénosine = un nucléoside composé de la base azoté adénine et d’un sucre à 5 carbones, le ribose.
Quel est le rôle de l’ATP dans la cellule?
- C’est de l’énergie utilisé pour effectuer un travail immédiat.
- Elle alimente la plupart des réactions cellulaire nécessitant l’énergie.
- Effectue le travail en utilisant le couplage d’énergie.
Quel effet est ce que les enzymes ont sur l’énergie d’activation des réactions chimiques?
Elle baisse l’énergie d’activation pour que la réaction puissent se produire.
Comment est ce que les enzymes diminuent l’énergie d’activation de les réactions chimiques?
Qu’est ce qui peut influencer l’activation des enzymes?
Qu’est ce qui peut influencer l’inhibition des enzymes?
Quelles sont les grandes étapes de la respiration cellulaires?
- La glycolyse
- L’oxydation de pyruvate en Acétyl-CoA
- Le cycle de Krebs (acide citrique)
- La phosphorylation oxydative
Décrire ce qu’est une voie métabolique?
C’est une série de réactions biochimique interconnectées qui convertissent une ou plusieurs molécule de substrat, étape par étape, à travers une séries intermédiaire métaboliques, pour finalement donner un ou plusieurs produits finaux.
Quelles sont les molécules chimiques de haute énergie qui sont formé durant la respiration cellulaire? À quel étape?
Quel est le bilan de rendement pour la glycolyse?
2 molécules de 3 Carbone en pyruvate
=
2 NADH (7 ATP)
2 ATP
= 10 ATP en tout
Quel est le bilan de rendement pour l’oxydation du pyruvate
2 pyruvate en Acétyl-CoA
=
2 NADH
= 5 ATP en tout
Décrire les grandes étapes de la fermentation.
Elle régénère le NAD+ pour permettre à la glycolyse de continuer et produire un peu d’ATP.
Ensuite, les pyruvate se font réduire en des produits qui régénère le NAD+.
Quel est le bilan de rendement pour le cylce de Krebs?
2 cycle pour un glucose
=
6 NADH (17 ATP)
2 ATP
2 FADH (3 ATP)
= 20 ATP en tout
Quel est le bilan de rendement pour la phosporylation oxydative?
10 NADH + 2 FADH = 27 ATP
(En moyenne produit ~26 à 28 ATP)
Quel est le bilan de rendement pour la fermentation?
C’est 2 ATP, beaucoup moins que la respiration cellulaire.
Expliquer qu’est ce le anabolisme?
C’est une voie qui nécessite un apport en énergie pour synthétiser (CONSTRUIRE) des molécules complexes à partir des molécules plus simple.
Expliquer qu’est ce le catabolisme?
C’est une voie par laquelle des molécules plus complexes se décomposent en molécules plus simples.
Qu’est ce la chimiosmose?
Processus biologique qui permet al synthèse d’ATP en utilisant un gradient de proton (H+) à travers une membrane biologique
Qu’est ce la force de proton motrice?
C’est une forme d’énergie potentielle générer par un gradient électrochimique de proton. Elle est essentielle pour la production d’ATP par chimiosmose.
Quel est le rôle de la chimiosmose dans la production d’ATP?
Elle est dans la membrane interne de la mitochondrie. Il a le transport d’électron, et la formation du gradient de protons, et le retour des H dans la matrice via l’ATP synthase produit de l’ATP.
Quel est le rôle de la force de proton motrice dans la production d’ATP?
Est créer lorsque les H sont pompée activement à travers de la membrane.
Une charge positive s’accumulent d’un côté, créant une différence de potentiel électrique.
Expliquer qu’est ce le but ultime de la respiration cellulaire?
C’est de produire de l’ATP à partir d’un molécule de glucose.
Quelles sont les différences entre la respiration cellulaire et la fermentation? (leurs différences métabolique et leurs rendement énergitique)
Respiration cellulaire est catabolique.
Fermentation sont réactions d’oxydoréduction, elles sont cataboliques anéorobique.
Décrire c’est quoi le métabolisme.
Réaction chimique.
C’est tous les réactions chimiques qui se passe dans la cellule, incluant ceux qui requiert et qui libère de l’énergie.
Elle comprend de la construction et la dégradation de molécule.
Nomme quelque exemple de travail que les cellules doivent effectuer.
La construction de molécules complexes, le transport de matériaux (vésicule), le mouvement de battement des cils ou flagelles, la contraction des fibres musculaire, la reproduction.
Expliquer ce qu’est l’entropie.
Puisque aucun transfert/transformation d’énergie est efficace, et de l’énergie utilisable sera perdue du système, tous transfert ou transformation d’énergie augmente l’entropie de l’univers.
Donc les réactions chimique produisent des déchets qui sont rejetés dans l’univers.
Quel est le lien entre l’énergie potentielle et la structure de la matière?
- L’énergie potentielle est le potentiel de travail qu’on objet possède à un moment.
- L’emplacement d’une matière en raison de sa structure créer cette énergie potentielle qui peut ensuite être libérer sous forme d’énergie
- On l’appelle l’énergie potentiel structurale.
Vrai ou faux. Des réactions chimiques sont réversible, et ils peuvent se déplacer dans les deux sense
Vrai.
Qu’est ce le couplage énergitique?
Processus auquel l’énergie libérer à partir d’une réaction chimique est utilisé pour entraîner une autre.
