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biochimie > Cours 1 introduction > Flashcards

Cours 1 introduction Flashcards

1
Q

Les organismes vivants contiennent combien de % d’eau ?

A

entre 70 et 90% d’eau…
C’est de loin, le composé le plus présent dans tout ce qui bouge…

(toutes les molécules des structures vivantes vont interagir/baignées dans l’eau)

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Q

Quelles sont les propriétés de l’eau ?

A
  • Points d’ébullition, de fusion, de
    vaporisation et de tension sont tous plus élevés que prévu!
  • Structure conférant une grand polarité
  • Donneur et receveur de ponts H
  • Peut former jusqu’à 4 liaisons H

(meilleur solvant pour la plupart des molécules
forme tétrahydrique (structure) cause grande polarité (pôles)
liaisons hydrogènes : peut en donner 2 et en recevoir 2 (2é libres) )

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3
Q

La tension de surface de
l’eau est très…?

A

Élevée !!!

(cela vient des liaisons hydrogènes formés entre les molécules)

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4
Q

Par quoi sont désignée les charges partielles des molécules d’eau ?

A

(charge partielle désignée par delta
polarité permet d’interagir avec autres molécules riches en électrons pour les atomes d’hydrogènes et les molécules pauvres en é pour l’atome d’oxygène
l’eau détermine la structure)

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5
Q

Que faut-il savoir à propos du rayon de Van der Waals ?

A

(le rayon de Van der Waals : va varier pour chaque atome

pour qu’il y ai liaison, l’écart entre les deux atomes doit être inférieure à la somme des rayons de Van der Waals)

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6
Q

L’oscillation de l’eau est forte donc…

A

(les molécules sont très liés (lien fort), 2 des 4 liaisons sont plus forte grâce à cela)

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7
Q

Qu’est-ce qui arrive lorsqu’on ajoute du sel dans de l’eau ?

A

(l’eau va rapidement chercher à faire des liaisons hydrogène avec les ions du sel

le sel va se dissoudre car liaisons des ions avec les atomes de l’eau sont plus fortes que la liaisons entre les 2 ions du sel, donc l’eau va avoir un effet solvant qui va entourer les ions (dissout rapidement)

eau bon solvant, va dissoudre beaucoup de molécules

constante d’hyélectrique élevée)

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8
Q

Qu’est-ce qu’il arrive si on met de l’huile dans l’eau ?

A

((apolaire)
va se faire entourer d’eau mais sans vraiment avoir d’interaction

entropie : terme thermodynamique qui détermine le désordre

ici, les molécules qui entourent la molécule non-polaire “figent” pour maintenir l’ordre donc le désordre diminue (entropie) ce qui n’est pas naturel)

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9
Q

Qu’est-ce que l’effet hydrophobe ?

A

peut pas former avec eau donc va se mettre ensemble pour favoriser l’entropie

si met plusieurs apolaire, au lieu de réduire plus l’entropie, vont se coller ensemble pour éviter de réduire l’entropie du système
les molécules d’huile va se mettre ensemble pour laisser la place à l’eau et son mouvement = hydrophobe

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10
Q

Quel est le nom d’une molécule ayant une partie polaire et une partie non-polaire ?

A

molécule amphiphile

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11
Q

Que se passe-t-il lorsqu’on met une molécule amphiphile dans de l’eau ?

A

lorsqu’on met cet acide gras dans l’eau, l’effet hydrophobe va cacher la queue, et côté polaire va tendre vers l’eau pour faire des liaisons

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12
Q

Quelle est la formule du pH ?

A

pH = -log10 (concentration ion H+)

(l’eau en se dissociant va pouvoir s’ioniser (H+ et OH-)
pH = concentration des ions H+)

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13
Q

Si la concentration de H+ = 1x10 à la -7, quel est son pH ?

A

pH=7

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14
Q

La plupart des fluides biologiques sont basiques ou acides ?

A

plutôt neutre, sauf jus gastrique qui est plutôt acide (pour digérer)

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15
Q

Quelle est la formule du pKa ?

A

pKa = -log Ka

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16
Q

Quelle est la formule de Ka ?

A

Ka = (produits)/(réactifs)

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17
Q

Quelle est la relation de Henderson-Hasselbalch ?

A

relation hyper pratique

  • La relation entre le pKa, le pH et les concentrations à l’équilibre des ions est donnée par:

pH = pKa + log10 (concentration base conjugé(ion)/ concentration réactif (acide))

si la concentration de A et AH sont la même log (1) = 0 donc pH = pKa

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18
Q

En présence d’acide
faible et de base
conjuguée faible:

A

effet tampon.

par l’interaction de l’eau, il va y avoir un effet tampon qui va minimiser la variation de pH

19
Q

Quelles sont les autres molécules de la vie autre que l’eau ?

A

Après l’eau, on retrouve les
macromolécules de la vie, à 15-25% du contenu cellulaire…

L’ADN, l’ARN, les polysaccharides, les protéines, les enzymes, etc… ça prend plus que de l’eau!!!

20
Q

Quels sont les 4 éléments les plus abondants ?

A

L’hydrogène, le carbone, l’azote et l’oxygène

H, O, C et N composent 99+% des atomes du corps humain

ordre % = O>H>C>N

21
Q

Quelle propriété commune aux atomes de C, H, O et N les rend si appropriés à la chimie du vivant?

A

Leur habileté à former des
liaisons covalentes en partageant une paire d’électrons.

(liaisons covalentes ; lorsqu’il y a partage d’électrons)

22
Q

Quelle énergie est requise pour briser de tels liens covalents? (ordre force lien)

A

ordre énergie : H-H>C-H>C-C>C-O

23
Q

La hiérarchie biomoléculaire

Des molécules simples sont les sous-unités de construction pour les structures plus complexes:

A
  • Métabolites et macromolécules
  • Membranes
  • Organelles
  • L’unité de base du vivant qu’est la
    cellule
24
Q

Quelles sont les propriétés des biomolécules qui permettent de soutenir la vie ?

A

1- Les macromolécules et leurs matériaux de construction ont une composante d’orientation spatiale.

2- Les macromolécules contiennent de l’information.

(construite de petites pièces (puzzle)
comment elle est agencer va être une source d’information)

  • Les biomolécules ont une architecture en 3 dimensions
  • Des forces faibles maintiennent les structures biologiques et déterminent les interactions moléculaires.
25
Q

Qu’est-ce que la différence entre un monomère, un résidu et un polymère ?

A

unité seule = monomère
un monomère dans un polymère = résidu
donc plusieurs résidus/monomères = polymère

26
Q

Quelles sont les 2 molécules vues à base d’eau ?

A

water-alcohol
Water-amine

27
Q

Quelles sont les forces faibles (mais déterminante) ?

A
  • Van der Waals: 0.4-4.0 kJ/mole
  • Pont hydrogène: 12-30 kJ/mole
  • Liaisons ioniques: 0-20 kJ/mole
  • Interactions hydrophobiques: <40 kJ/mole
  • Comparé aux 300-400kJ requis pour briser les liaisons covalentes!
28
Q

Met dans l’ordre décroissant selon la force : liaison covalente, hydrogène, ionique et van der waals ?

A

liaison covalente, ionique, hydrogène et van der waals

29
Q

Quelle est l’importance des forces faibles ?

A
  • La reconnaissance des biomolécules entre elles est déterminée par des forces faibles.
  • Les forces faibles restreignent les
    organismes vivants à vivre dans des conditions déterminées (i.e. température)

(ensemble des liaisons à forces faibles peuvent peser dans la balance)

30
Q

Ou est-ce qu’il faut de l’énergie ?

A

Force, mouvement, croissance, synthèse
de polymères…
Ca prend de l’énergie à tous les postes!!!

30
Q

Qu’est-ce que le transfert d’énergie ?

A

Un besoin biologique critique

  • L’énergie acquise du soleil ou des aliments est utilisée par les processus endergoniques (qui consomment de l’énergie)
  • Deux classes de biomolécules font le transfert d’énergie:
    – Les coenzymes (NADH, FADH2)
    – Les composés phosphatés ayant des énergies
    d’hydrolyse élevées (supérieures à -25 kJ/mol)
30
Q

Qu’est-ce que l’enthalpie ?

A

Delta H est la chaleur absorbée ou perdue par une réaction à P constante.

En solution, le volume et la pression sont presque constants lors des réactions biochimiques.

30
Q

Quel est l’exemple sur les plantes de l’énergie ?

A

ex; l’énergie solaire aide les plantes en étant conserver dans les sucres, donc utilise énergie pour casser molécule

30
Q

Qu’est-ce que l’énergie libre (G) ?

A

Quantité hypothétique – permet aux chimistes d’évaluer la tendance des réactions à se produire.
G = H - TS

  • Pour une réaction à P et T constantes:
    Delta G = Delta H - T Delta S
  • Si Delta G = 0, la réaction est à l’équilibre
  • Si Delta G < 0, la réaction va de l’avant

(plus facile de mesure la variation que la mesure en tant que tel)

  • Delta G = Gproduits - Gréactifs
  • Une réaction spontanée (DG < 0) est dite exergonique (le G des produits est moindre que le G des réactifs, on a donc perdu du G à
    l’environnement)
  • Une réaction est dite endergonique dans la situation inverse (on doit prendre du G à
    l’environnement pour que la réaction fonctionne)
31
Q

Qu’est-ce que l’entropie (S) ?

A
  • Une mesure du désordre
  • Un état “ordonné” est de faible entropie
  • dSréversible = dq/T

Où q est la chaleur transférée… si on està pression et volume constant,
q = Delta H

(plus on chauffe un système, plus l’entropie augmente)

32
Q

DG versus DG°’

A
  • DG est le changement d’énergie libre pour les conditions réelles
  • DGo’ est défini pour des conditions standards: tous les participants sont fixés à 1 M et le pH est 7.
33
Q

Quelle est la formule de DG°’ et la constante d’équilibre?

A

DG°’ = -RT ln Keq

Où R est la constante des gaz 8.314 J/mol
K
et T est en Kelvin

34
Q

Energie libre pour des réactions hors de l’état standard?

A
  • Pour la réaction: A + B -> C + D

On appliquera:
DG = DG°’ + RT ln ([C][D]/[A][B])
(DG°’ dans le tableau 12-4, p. 318)

35
Q

Quelles sont les Biomolécules à haute énergie d’hydrolyse ?

A
  • Dans le tableau 12-4 l’hydrolyse du PEP et 1,3-BPG peuvent transférer plus d’énergie que les sucres phosphatés.
  • Entre les deux extrêmes: l’ATP
36
Q

Comment est créé l’ATP ?

A

La navette énergétique intermédiaire
* PEP et 1,3-BPG sont formés pendant la glycolyse
* Leurs groupements phosphates sont transférés à l’ADP qui devient l’ATP
* L’ATP passe rapidement son énergie d’hydrolyse à des processus énergivores (endergoniques).

(va transférer l’énergie d’une réaction à une autre)

catabolisme (perte de produit) vs anabolisme (produit)

37
Q

Qu’est-ce que Les anhydrides
phosphoriques ?

A

L’ADP et l’ATP sont des exemples
d’anhydrides phosphoriques.

  • Ils ressemblent aux anhydrides acylés.
  • Leur grande énergie d’hydrolyse est due à:
    – La répulsion éléctrostatique
    – La stabilisation par résonnance ou ionisation des groupes partants
    – Le gain d’entropie
38
Q

Quels sont les états d’ionisation de l’ATP ?

A
  • L’ATP a 5 protons dissociables
  • Les valeurs de pKa pour les différents états d’ionisation vont de 1 à 6.95
  • L’énergie libre d’hydrolyse de l’ATP est constante de pH 1à 6, puis augmente à pH basique. Ceci n’a que peu d’impact puisque les réactions physiologiques sont souvent à pH neutre.
39
Q

Est-ce que les concentrations ont un effet sur l’énergie libre ?

A

Les changements d’énergie libre sont dépendants des concentrations
DG = DG°’ + RT ln ([C][D]/[A][B])

  • L’énergie libre standard de l’hydrolyse de l’ATP est de -30.5 kJ/mol
  • Dans des conditions cellulaires, le DG doit être calculé avec l’équation 12-3
  • Typiquement, l’énergie libre de l’hydrolyse tourne autour de -50 kJ/mol

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