Cours 2: Énergie libre et macromolécules Flashcards
Donnez deux définition de la cellule
- La cellule est un gros paquet de molécules et macromolécules associées les unes aux autres dans un réseau complexe et formant parfois des interactions
- « La cellule est un sac de réactions chimiques
contrôlées par des enzymes.
Vrai ou faux la cell. est la plus petite unité de la vie
Vrai
La cell. est formée de quoi
Macromolécules
Nommé les composante de la membrane plasmique de manière grossière ( diapo 3 )
- Glucide
- Phospholipide
- Protéine ( de transport, globulaire , périphérique, de surface, transmembranaire )
- Cholestérol
- Filament de cytosquelette
La cell. dépend de quoi en ce qui concerne l’énergie
- La cellule dépend d’un flux continuel d’énergie et de
l’émission de chaleur - La notion d’énergie libre
La notion d’énergie libre obéit au deux loi de la thermodynamique, quelle sont ces deux lois
- L’énergie est tjrs conservée: dans chaque transformation , l’énergie est conservée
- .L’entropie (le désordre) d’un système isolé augmente ou reste constante : elle ne peut donc que
croître au cours d’une transformation.
Qu’est ce que l’entropie
c’est le degré de désordre d’un système. Plus le temps passe, plus il est probable qu’un système donné soit de plus en plus dans le désordre (l’entropie augmente
Qu’est ce qui est nécessaire pour combattre l’entropie ?
De l’énergie
L’univers de la cellule tends vers l’ordre ou le désordre? Que fait la cell. et qu’est ce qu’elle a besoin pour y remédier ?
Elles sont dans un univers qui tends vers le désordre
=> pour demeurer en vie elle doivent créer de l’ordre
=>Pour maintenir cet ordre, la cellule doit effectuer un flux
constant de réactions chimiques (métabolisme)
=> Nécessite bcp d’énergie
Expliquer comment s’applique les deux règles de la thermodynamique à l’intérieur de la cell. ( énergie conservé et entropie augmente ou reste constante )
L’énergie dégagée par le catabolisme (dégradation)
est conservée, soit dans les molécules nouvellement
synthétisées ou dans la chaleur créée par la cellule
L’énergie dissipée par la cellule sous forme de chaleur augmente l’entropie totale du système, malgré l’ordre établi à l’intérieur de la cellule
Au niveau moléculaire expliquer les gains et perte d’énergie avec l’intéraction de deux atomes
Si deux atomes s’unissent, ils libèrent de l’énergie.
À l’inverse, il faut de l’énergie pour rompre ce lien
Expliquer l’hydrolyse de l’eau d’un pdv énergique
2 H2O → O2+ 4H+ 4 électrons : cette réaction n’est pas favorisée thermodynamiquement, car il faut de l’énergie
pour dissocier la molécule d’eau.
La réaction inverse, soit O2+ 4H+
+ 4 électrons → 2 H2O, est favorisée car elle libère de l’énergie
Donné une définition d’éernigie libre et le symbole associé
Un changement d’énergie dans une réaction est appelé énergie
libre (ΔG) : Il s’agit d’énergie capable d’accomplir un travail.
Expliquer au niveau moléculaire expliquer les gains et perte d’énergie avec l’intéraction de plusierus atomes
Dans une réaction impliquant plusieurs molécules,
- de l’énergie est libérée chaque fois qu’un lien entre deux atomes se crée
- de l’énergie est
nécessaire chaque fois qu’un lien se brise.
*Formations et rupture de liens des deux
côtés de la réaction
Expliquer l’état d’équilibre pour un groupe d’atome
L’état d’équilibre pour un groupe d’atomes est l’état dans lequel l’énergie libre de la
réaction se rapproche de 0 (le G des réactifs ≈ le G des produits, donc ΔG ≈ 0).
Expliquer une rct spontanée et l’impact sur le deltaG ( expliquer également à quoi ressemble le diagramme d’énergie )
Une réaction spontanée (dans le sens des produits) libère de l’énergie libre et possède
donc un ΔG négatif(réaction exergonique, catabolisme, libère de la chaleur
- Les réactif on une énergie plus grande que les produit 1
Expliquer une rct non-spontanée et l’impact sur le deltaG ( expliquer également à quoi ressemble le diagramme d’énergie )
Une réaction non-spontanée (≈ dans le sens des réactifs) nécessite un apport d’énergie pour s’effectuer dans le sens des produits et possède donc un ΔG positif (réaction endergonique, anabolisme)
- Produit à plus d’énergie que les réactif
Dans la cell. la rct non-spontanée est possible seulement à quelle moment
Dans une cellule, elle n’est possible que grâce au
couplage énergétique
=> une réaction spontanée
couplée avec une réaction non-spontanée
Expliquer l’exemple de l’hydrolyse de l’ATP et réponder au question suivante
- Où est l’énergie ?
o Quels sont les liens à rompre (consommation d’énergie) ?
o Quels sont les liens à produire (libération d’énergie) ?
o Laquelle, entre ATP et ADP, a un G plus petit
*L’exemple de l’hydrolyse de l’ATP :
Le ΔG° est -7,3 kcal mol-1
- L’énergie est dans les liens phosphate
- les liens phosphate entre les groupement phosphate sont les liens à rompre ( hydrolyse )
- Les liaisons à produire sont celles entre le phosphate libéré (Pi)
- ADP pcq moins d’énergie ( libère de l’énergie )
Expliquer le role d’une enzyme dans une rct chimique
Une enzyme est une protéine qui accélère une réaction chimique en diminuant l’énergie d’activation
de la réaction
Qu’est ce que L’énergie d’activation et que ce passe t’il si elle est abaisser
Même si elle est spontanée, pour qu’une réaction s’effectue, les réactifs doivent atteindre un niveau minimal
d’énergie pour activer la réaction (énergie d’activation).
=> Si ce niveau minimal est abaissé, plus de molécules auront l’énergie pour faire la réaction
Expliquer le Ea lors de rct réversibles et spontanée ( le Ea de la rct inverse est comment dans une rct qui au sens directe est spontanée )
Les réactions peuvent être réversibles. Dans les réactions dites spontanées (ΔG négatif), l’énergie d’activation nécessaire pour la
réaction inverse est plus élevée.
Expliquer l’évolution à travers le temps d’une rct ( du début jusqu’à l’équilibre )
- Au départ, à concentrations égales, une réaction spontanée
favorisera l’apparition des produits. - Avec le temps, les produits s’accumulent et les réactifs diminuent.
Le nombre de molécules de produits ayant l’énergie
d’activation finit par égaler le nombre de molécules de
réactifs ayant aussi l’énergie nécessaire à l’activation. - La rct est désormais à l’équilibre, ΔG ≈ 0
Dans la cellule le delta G dépend de quoi
- L’énergie intrinsèque des molécules (ΔG°)
- La concentration des produits et des réactifs à un moment
précis de la réaction
Quelle est l’effet du signe du delta G sur la concentration nécessaire des produit et des réactif pour atteindre l’équilibre
- Plus le ΔG° d’une réaction est négatif, plus il faut de produits pour atteindre l’équilibre de la réaction
(ΔGrxn= 0), car l’énergie moyenne intrinsèque des produits est plus faible. - Plus le ΔG° d’une réaction est positif, plus il faut de réactifs pour atteindre l’équilibre de la
réaction (ΔGrxn= 0), car l’énergie moyenne intrinsèque des réactifs est plus faible.
Donné la formule pour le delta G de la rct et expliquer les éléments de cette formule
ΔGrxn = ΔG°+ 1,4 log ([produits] / [réactifs])
ΔGrxn : Énergie libre de la réaction à un moment précis
ΔG°: Variation standard de l’énergie libre, propriétés intrinsèques aux molécules impliquées, G (produits) –G (réactifs)
1,4 log : Constante universelle des gaz parfaits * température et logarithme naturel
[produits] / [réactifs] : Concentration des produits /Concentration des réactifs à un moment précis