Cours 2 Bioénergie et thermodynamique

Question 1

Définition bioénergétique et thermodynamique

Answer 1

2

Question 2

1ère loi de la thermodynamique

Answer 2

3

Question 3

2e loi de la thermodynamique

Answer 3

4

Question 4

Définition de l’énergie Libre de Gibbs

Answer 4

5

Question 5

Processus spontané, non-spontané

Answer 5

6

Question 6

Composantes de l’énergie libre

Answer 6

7

Question 7

Enthalpie et entropie

Answer 7

8

Question 8

Exemple de processus spontané

Answer 8

9

Question 9

Autre exemple de processus spontané

Answer 9

10

Question 10

Pourquoi l’oxydation du glucose est possible dans une cellule

Answer 10

11

Question 11

Application de la 2e loi de la thermodynamique à la cellule

Answer 11

12

Question 12

Formule pour déterminer la valeur de l’énergie libre

Answer 12

15

Question 13

Définition Keq et ∆G0

Answer 13

16

Question 14

Energie libre standard transformée sous conditions physiologiques

Answer 14

17

Question 15

Réactions biochimiques et sens des réactions

Answer 15

18

Question 16

Soit la réaction Glucose 6P -> Glucose 1P (voie de synthèse du glycogène) Quelle est la proportion [G1P]/ [G6P] à l’équilibre sachant que ∆G’0 = + 1.6 kcal/mol?

Answer 16

20

Question 17

La réaction d’hydrolyse de l’ATP

Answer 17

21

Question 18

Valeur ∆G’0 de l’hydrolyse de l’ATP

Answer 18

22

Question 19

Quel est le ∆G « réel » d’hydrolyse de l’ATP dans les érythrocytes? [ATP] = 2,25 mM [ADP] = 0,25 mM [Pi] = 1,65 mM

Answer 19

23

Question 20

Principe du couplage énergétique

Answer 20

24

Question 21

Que doit valoir la somme des ∆G’0 des réactions individuelles pour que la réaction ait lieu ?

Answer 21

25

Question 22

Exemple de couplage énergétique: la phosphorylation du glucose

Answer 22

26

Question 23

Couplage énergétique et hydrolyse de l’ATP. Exemple de la réaction catalysée par la glutamine synthétase:

Answer 23

27

Question 24

Autres nucléotides ayant des liaisons à haut potentiel énergétique et génération

Answer 24

28

Question 25

Voie de synthèse du glycogène : La formation de Glucose 6P

Answer 25

29

Question 26

Voie de synthèse du glycogène : La formation de Glucose 1P

Answer 26

30

Question 27

Voie de synthèse du glycogène : L’hydrolyse de la liaison à haut potentiel énergétique de l’UTP

Answer 27

31

Question 28

Ce qu’illustre la voie de synthèse du glycogène d’un point de vue énergétique

Answer 28

32

Question 29

PHOSPHORYLATION AU NIVEAU DU SUBSTRAT

Answer 29

33

Question 30

Intermédiaires activés ayant des liaisons à haut potentiel énergétique servant à la glycolyse

Answer 30

34

Question 31

Rôle de la phosphocréatine

Answer 31

35

Question 32

Intermédiaires activés ayant des liaisons à haut potentiel énergétique dans le cycle de Krebs

Answer 32

36

Question 33

Oxydoréduction définition

Answer 33

38

Question 34

Potentiel de réduction « Redox »

Answer 34

39

Question 35

Potentiel Redox E’0

Answer 35

40

Question 36

Potentiel Redox ∆G’0

Answer 36

41

Question 37

Application: calcul du ∆G’0 de la réduction de l’acétaldéhyde

Answer 37

42

Question 38

Application: calcul du ∆G réel de la réduction de l’acétaldéhyde

Answer 38

43

Question 39

Coenzymes redox et oxydoréductases

Answer 39

44

Question 40

Rôle des enzymes dans les réactions biochimiques

Answer 40

45

Question 41

Catalyse enzymatique

Answer 41

46

Question 42

Mécanismes de la catalyse enzymatique

Answer 42

47

Question 43

Mécaniseme NAD+ et FAD

Answer 43

48

Question 44

L’ATP est la forme principale d’énergie dans les cellules et est souvent convertie en ADP durant les réactions. Ceci libère de l’énergie nécessaire pour permettre au flux d’aller vers le sens >>>>. Entre lequel de ces groupes se situe la liaison à haut potentiel énergétique dans l’ATP?

A. Adenosine et phosphate

B. Ribose et phosphate

C. Ribose et adenine

D. Deux groupes hydroxyl dans le ribose

E. Deux groupes phosphate

Answer 44

E. Deux groupes phosphate

Question 45

Toutes les cellules ont besoin d’énergie pour survivre, et les lois de la thermodynamique doivent aussi être suivies dans les systèmes biologiques. Lequel de ces termes est correct?

A. La 1ere loi indique que l’univers tend vers un état croissant d’ordre

B. La 2nde loi indique que l’énergie totale d’un système reste constant

C. La variation d’enthalpie d’une réaction est la mesure de la quantité totale de chaleur qui peut être libérée des changements dans les liaisons chimiques

D. Le ∆G’0 d’une réaction correspond à la variation d’énergie libre standard mesurée à 37°C et à pH 7.4

E. Une liaison à haut énergie est une liaison qui libère >3 kcal/mol de chaleur quand elle est hydrolysée.

Answer 45

C. La variation d’enthalpie d’une réaction est la mesure de la quantité totale de chaleur qui peut être libérée des changements dans les liaisons chimiques

Question 46

Pour qu’une cellule puisse réaliser ses fonctions biologiques, les réactions intracellulaires ont besoin d’être orientées dans un certain sens (flux >>>). Laquelle de ces affirmations décrit le mieux la direction d’une réaction chimique?

A. Une réaction avec énergie libre positive procède dans le sens >>> si la concentration en substrat est suffisamment élevée

B. Dans les conditions standard, une réaction procède dans le sens >>> si ∆G’0 est positive

C. La direction d’une réaction est indépendante des concentrations initiales en substrat et produit car la direction est déterminée par la variation d’énergie libre

D. La concentration de tous les substrats doit être supérieure à celle des produits pour que la réaction ait lieu dans le sens >>>

E. L’enzyme d’une réaction doit fonctionner à >50% de l’efficience maximale pour que la réaction puisse procéder dans le sens >>>

Answer 46

A. Une réaction avec énergie libre positive procède dans le sens >>> si la concentration en substrat est suffisamment élevée

Question 47

De nombreuses réactions biologiques sont des réactions d’oxydo-réduction utilisant un transporteur d’électrons. Laquelle de ces affirmations décrit correctement la réduction de l’un de ces transporteurs d’électrons, NAD+ ou FAD?

A. Le NAD+ accepte deux e- sous la forme de 2 atomes d’hydrogène pour former du NAD(2H)

B. Le NAD+ accepte deux e-, chacun étant donné par un atome différent d’un substrat

C. Le NAD+ accepte deux e- sous la forme d’un ion hydrure pour former du NADH

D. Le FAD relargue un proton lorsqu’il accepte deux e-

E. Le FAD doit accepter 2 e- en même temps

Answer 47

C. Le NAD+ accepte deux e- sous la forme d’un ion hydrure pour former du NADH

Question 48

Les valeurs de ∆G’0 sont déterminées sous les conditions biochimiques standard et reflètent l’énergie soit requise soit libérée lorsqu’une réaction donnée a lieu. Etant données les valeurs de ∆G’0 ci-dessous, déterminer le ∆G’0 global de la réaction suivante: Créatine + ATP -> créatine-phosphate + ADP Les demi-réactions sont les suivantes: ATP + H20 -> ADP + Pi ∆G’0= -7.3 kcal/mol Créatine-phosphate + H20 -> créatine + Pi ∆G’0= -10.3 kcal/mol

A. -3.0 kcal/mol

B. -10.3 kcal/mol

C. -17.6 kcal/mol

D. +3.0 kcal/mol

E. + 10.3kcal/mol

F. +17.6 kcal/mol

Answer 48

D. +3.0 kcal/mol

Question 49

Les cellules ont besoin de régénérer l’ATP quand les niveaux d’ATP diminuent. Laquelle de ces affirmations décrit correctement un aspect du métabolisme de l’ATP?

A. l’ATP est plus stable que l’ADP

B. L’ATP contient plus de charges positives que l’ADP

C. Les groupes phosphate se repoussent ce qui porte à la formation de liaisons sous « tension »

D. La chaleur provenant de l’hydrolyse de l’ATP est utilisée pour les processus nécessitant de l’énergie.

E. L’ATP est directement hydrolysé dans la cellule

Answer 49

C. Les groupes phosphate se repoussent ce qui porte à la formation de liaisons sous « tension »

Question 50

Tous les processus physiologiques dans les cellules vivantes nécessitent une transformation de l’énergie. Lequel de ces processus est considéré comme un travail biochimique qui utilise les liaisons à haute énergie de l’ATP?

A. La contraction des fibres musculaires

B. Le développement d’un gradient de sodium à travers la membrane

C. Le transport de composés contre un gradient de concentration

D. La conversion de composés toxiques en produits non toxiques dans le foie

E. Les voies cataboliques

Answer 50

D. La conversion de composés toxiques en produits non toxiques dans le foie