Cours 4 : L’energie Et L’ordre Dans La cellule Flashcards

1
Q

vrai ou faux l’enthalpie peut suffire pour dire si la réaction est spontanée ou non

A

faux ce n’est pas toujours le cas !

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Q

dans les cas ou les réactifs et les produits sont sous la même formes et sont organisé de la même façon, quand est ce qu’on a une réaction spontanée

A

lorsque l’enthalpie de réaction est plus petite que 0 (négatif), la réaction est alors EXOTHERMIQUE (rx déclenchée par la chaleur du milieu)

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3
Q

dans les cas ou les réactifs et les produits sont sous la même formes et sont organisé de la même façon, quand est ce qu’on a une réaction non spontanée

A

lorsque l’enthalpie de réaction est plus grande que zéro (positive) la rx est alors ENDOTHERMIQUE (besoin d’être chauffée pour qu’il y ait une réaction)

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4
Q

Quels sont les deux conditions qui permettent de prendre lenthalpie pour dire si la rx est spontanée ou pas

A

les réactifs et les produits doivent être de la même forme et doivent avoir la même organisation

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5
Q

pour passer d’une liaison covalente a une liaison non covalente il faut sur,noter la répulsion entre les nuages électrons comment appelle t on cette «montagne»

A

la barrière d’activation

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6
Q

vrai ou faux l’énergie thermique suffit pour passer la barrière d’activation

A

vrai

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7
Q

vrai ou faux l’énergie d’activation est la hauteur de la barrière qu’il faut franchir pour permettre une réaction chimique

A

vrai (exemple Roméo et Juliette) la famille est le nuage d’électrons et Roméo et Juliette doivent surpasser se nuage pour se réunir

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8
Q

pour franchir cette barrière il faut fournir quoi

A

de l’énergie cinétique (chaleur) plus la barrière est haute plus la te pers tire à laquelle la réaction se produit est haute

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9
Q

exemple de spontanéité de réaction : hydrolyse de l’ATP (adénosine tri phosphate. Que ce produit-il

A

au bout d’un certain moment l’ATP est spontanément hydrolyse (se dissout dans l’eau) en ADP et phosphate inorganique (contient pas de carbone)

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10
Q

comment explique t-on que la rupture de la liaison phosphate libère de l’énergie

A

en brisant cette liaisons, d’autres liaisons plus fortes se créent ce qui explique la libération de cette énergie en trop au lieu de la perte.

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11
Q

vrai ou faux l’hydrolyse de l’ATP en ADP est spontanée dans la cellule

A

Vrai, il y a seulement une petite énergie d’activation donc pas une grande barrière à monter, l’agitation thermique suffit

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12
Q

vrai ou faux le phosphore ressemble à l’azote N mais en plus gros et plus vantard

A

vrai

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13
Q

vrai ou faux oxygène pique les électrons du Phosphore

A

Vrai

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14
Q

V ou f les liaisons hydrogène eau-phosphore l’emporte sur la liaison covalente P-O. Car O à tous les électrons de son côté ce qui faut qu’il en reste très peu pour le phosphore donc la liaison est facilement brisée et remplacer par H2O-PHOSPHORE

A

Vraii

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15
Q

quand on a un changement d’organisation ou de phase, qui devise si la réaction est spontanée ou pas ?

A

on essaie de répondre à la question en donnant comme example l’évaporation de l’eau (liquide à gaz)
A 100 degré l’énergie thermique sert à briser les liaisons hydrogènes entre les molécules d’eau pour faire sortir le gaz. On va voir plus loin que c’est l’énergie libre de Gibbs qui répond à cette question

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16
Q

alors que se passe t il quand on su notre peau est certainement pas à 100 degré

A

une petite partie des molécules d’eau auront une énergie thermique (vitesse) assez grande pour briser les liaisons hydrogène. Sous cette forme de gaz les molécules sont donc très faiblement portés à reprendre la forme d’eau

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17
Q

l’agitation moléculaires rend certaines réactions plus probables que d’autres elle tend à faire augmenter quoi le désordre ou l’orde

A

le désordre

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18
Q

… est une mesure de la probabilité d’un état du système (position et vitesses des molécules les unes par rapport aux autres)

A

l’entropie (S)

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19
Q

vrai ou faux puisque nous avons toujours de l’agitation moléculaire, les états plus désordonnés sont plus probables que les états ordonnés

A

vrai

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20
Q

vrai ou faux un système isolé évolue toujours vers une configuration plus probable ou également probable

A

vrai, l,augmentation de l’entropie entraine une perte d’information (désordre va venir efface nos infos)

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21
Q

l’énergie de Gibbs (G) encapsule la lutte entre quoi et quoi

A

Enthalpie (énergie des liaisons) et entropie (désordre)
PHOTO TRÈS IMPORTANTE

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22
Q

l’énergie de Gibbs (G) encapsule la lutte entre quoi et quoi

A

Enthalpie (énergie des liaisons) et entropie (désordre)
PHOTO TRÈS IMPORTANTE

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23
Q

C’est en fait l’énergie libre de Gibbs qui va nous dire si la réaction est spontanée ou non pourquoi ?

A

Parce que G diminue TOUJOURS lors d’une réaction spontanée

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24
Q

C’est en fait l’énergie libre de Gibbs qui va nous dire si la réaction est spontanée ou non pourquoi ?

A

Parce que G diminue TOUJOURS lors d’une réaction spontanée

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25
Q

Si il n’y a pas de changement d’organisation pendant la réaction ( on fête un liquide ou un gaz, pas de macro-molecules formée ou détruite) alors l’entropie est =0 donc deltaG= deltaH (Enthalpie)

A

Vrai

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26
Q

Lorsqu’on parle de gradient de concentration (du + vers le - concentré) la réaction est elle spontanée ou non

A

Spontanée (demande seulement l’agitation thermique de molécules)

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27
Q

Une fois que la concentration est uniforme exemple du colorant dans l’eau est ce qu,un gradient peut se former spontanément?

A

NON car ça ferait augmenter l’énergie libre (on peut pas faire de diffusion contre le gradient) exemple du colorant dans l’eau

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28
Q

Quel est la différence entre diffusion et transport actif

A

La diffusion est spontanée (G<0) donc pas besoin é
Le déplacement qui se fait contre le gradient de concentration nécessite un apport en énergie c’est la qu’on parle de transport actif (G>0) rx non spontanée exemple enfant qui défait sa chambre et on doit la ranger (nécessite énergie)

29
Q

Le mouvement d’une mole de soluté à travers la membrane de l’intérieur vers l’extérieur est associé à diffusion ou transport actif ?

A

Diffusion voir formule (photo)

30
Q

Vrai ou faux former une différence de concentrations entre deux compartiments revient donc à faire une réserve d’énergie ?

A

Vrai

31
Q

Comment former un gradient de concentration. Pour compenser (G>0)

A

Sources possibles d’énergies
ATP
LUMIÈRE
AUTRE (bipass lipidique)

32
Q

Vrai ou faux l’énergie chimique (liaisons covalentes ou non) et l’énergie cinétique (mvmt tempe, gradient concentration) sont ÉQUIVALENTES

A

Vrai, on peut convertir l’énergie d’une forme à une autre mais l’énergie totale d’un système ISOLÉ reste constante
Rien n’est gratuit dans une cellule

33
Q

Énergie libre et spontanéité
L’hydrolyse des macromolécules est favorable ou défavorable énergétiquement

A

FAVORABLE (G<0) car elle provoque S > 0 (désordre dans la cellule)

34
Q

Énergie libre et spontanéité
La synthèse des macromolécules est favorable ou défavorable énergétiquement?

A

DÉFAVORABLE
Provoque une diminution importante de l’entropie (S<0) synthèse de glycogene par exemple
Demande bcp d’énergie pour créer des liaisons donc défavorable énergétiquement (G>0)

35
Q

Synthèse de l’ATP (inverse hydrolyse ATP) la réaction est exo ou endothermique si elle absorbe la chaleur

A

Endothermique

36
Q

Combien de kg d’ATP on fait par jour dans un corps humain

A

65kg

37
Q

La synthèse de l’ATP est produite en utilisant un gradient de concentration. Comment fonctionne la pompeF-ATPase?

A

La pompe couple le transport des ions du côté où ils sont le PLUS concentré vers le MOINS concentré (S>0 favorable avec la synthèse d’ATP (H>0 défavorable) — (G<0)

38
Q

V ou f Dans la synthèse de l’ATP la situation est compliqué puisque la V d’enthalpie (H) est positive et la V d’entropie(S) est aussi positive donc on compte seulement sur la température pour nous dire si la synthèse d’ATP est favorable ou défavorable énergétiquement

A

Vrai

39
Q

Si la température est trop basse dans la synthèse de l’ATP que se passe t il

A

L’entropie est plus grande que lenthalpie donc G>0 donc la réaction sera non spontanée donc demandera de l’énergie donc sera défavorable énergétiquement
*si tempe devient trop basse il pourrait y avoir hypothermie! Mais c’est aussi une bonne chose pour la préservation de nos cellules (cryogénéisation)

40
Q

Si la température est assez grande dans la synthèse de l’ATP que se passe t il ?

A

L’entropie est alors positive donc il y aura désordre, et plus grande que l’enthalpie, ce qui fera que la rx G<0 donc la rx sera spontanée, favorable énergétiquement

41
Q

Les forces hydrophobes sont des molécules hydrophobes qui se collent les unes aux autres pour permettre d’éviter le plus possible le contact avec les molécules d’eau. Elles forment des liaisons Van der waals (H<0) exothermique. En collant ensemble ces molécules on réduit le contact avec l’eau —- ça dreduit la surface des (cages) et ainsi ça réduit l’ordre du système. (S>0) donc cette situation est elle favorable ou défavorable énergétiquement?

A

FAVORABLE si S>0 on a alors un désordre et alors G<0 donc la rx est spontanée donc favorable énergétiquement.

42
Q

Dans une situation de séparation de cellules durant l’embryogénèse, les cellules fabriquent des protéines qui les enrobent et leur permettre de se coller à leur voisine. Contact entre 2 protéines différentes = fort ou faible adhésion ?

A

Faible

43
Q

Dans une situation de séparation de cellules durant l’embryogénèse, les cellules fabriquent des protéines qui les enrobent et leur permettre de se coller à leur voisine. Contact entre 2 protéines identiques = fort ou faible adhésion ?

A

Forte

44
Q

La séparation des cellules en 2 groupes (S<0 défavorable) permet d’augmenter la force totale de l’adhésion entre les cellules (H<0) favorable la rx est donc favorable ou non

A

Oui G<0 donc la rx est spontanée pas besoin d’apport en é donc favorable énergétiquement

45
Q

La séparation des cellules en 2 groupes (S<0 défavorable) permet d’augmenter la force totale de l’adhésion entre les cellules (H<0) favorable la rx est donc favorable ou non

A

Oui G<0 donc la rx est spontanée pas besoin d’apport en é donc favorable énergétiquement

46
Q

rappel V ou f l’énergie de Gibbs (G) diminue toujours lors d’une réaction spontanée (G<0)

A

VRAIIIII

47
Q

V ou faux la probabilité que les atomes se cogent net réagissent dépend de leur concentration

A

vrai, donc c’est vrai de dire que (G) ne dépend pas juste de l’énergie associé à la molécule, mais aussi des concentrations respectives

48
Q

afin de faciliter le calcul on va remplacer RTln par

A

5,94log aussi Delta G reac est exprimé en kj/mole

49
Q

V ou fLa variation de G détermine la direction de la réaction et le rapporte des vitesses entre réaction directe et sens inverse

A

vrai

50
Q

quand les probabilité de la réaction directe et de la réaction inverse dont identique on est ….

A

à l’équilibre

51
Q

Voir la diapositive qui explique que la V DE G standard est une propriété intrinsèque des molécules et détermine la position d’équilibre

A

G = - 5,94 log keq

52
Q

question importante
Les cellules du foie sont chargées de débarrasser l’organisme des produits toxiques.
Supposons que des molécules toxiques (X) sont chimiquement modifiées par les cellules pour donner des molécules inoffensives (Y).
X ↔ Y
à l’équilibre, on a Keq = [Y]/[X]
On suppose dans cet exemple queY peut être transportéà travers les membranes, alors queXne peut pas.
X se trouve dans le cytoplasme des cellules au début de cette situation hypothétique.
Comment les cellules du foie peuvent-elles se débarrasser de Xsans exposer les autres cellules du corpsà ces molécules toxiques?

A

laisser X dans le cytoplasme et stocker Y dans une vésicule de dégradation (lysosome),
faire réagir Y dans une autre réaction pour diminuer sa concentration (ex. X ↔ Y ↔ Z ↔ W) et accélérer ces réactions en chaîne avec des enzymes

“enrober” Y avec une protéine pour l’empêcher de produire la réaction inverse (Y->X)

exporter Y hors de la cellule

53
Q

Énergie d’activation = barrière énergétique à franchir pour permettre une RX chimique

A
54
Q

Si l’énergie d’activation est petite, alors l’agitation moléculaire (é thermique) sera suffisante pour activer la reaction, mais si l’énergie d’activation (barrièreù0 est trop grande que faudra-t-il faire ?

A

Chauffer pour pouvoir dépasser cette barrière

55
Q

La vitesse de reaction dépend de la hauteur de la barrière énergétique qui est = (énergie d’activation DELTA G act)

A
56
Q

Vrai ou faux seules le smolécules ayant une énergie thermique plus grande que l’énergie d’activation peuvent franchir la barrière

A

Vrai,

57
Q

Pour accélérer la réaction on a deux choix

A

1- baisser l’énergie d’activation
2- augmenter la température des molécules

58
Q

Comment on peut baisser l’énergie d,activation ?

A

Les enzymes accélèrent une réaction en diminuant l’énergie d’activation : favorise la formation d’un complexe enzyme-substrat, en orientant les substrats de manière optimale et en créant des conditions favorables à la réaction. Cela permet d’accélérer le taux de réaction sans être consommées dans le processus.

59
Q

Vrai ou faux la cellules est un sac de reactions chimiques contrôlées par des enzymes

A

Vrai, les reactions sont comme l’eau elles coulent toujours vers une énergie libre moindre. Les enzymes contrôlent la direction

60
Q

D’où vient l’ordre des cellules

A
61
Q

D’où vient l’énergie des cellules ?

A

L’énergie pour la biosynthèse provient des sucres, donc du soleil (grâce aux plantes et è la photosynthèses)

62
Q

L’oxydation du glucose n,est pas une combustion (sinon nos cellules auraient bcp trop chaud) alors comment fait on ?

A

Elle se fait par étapes irréversibles pendant la respiration et la fermentation. On va couper les sucres en petits morceaux

63
Q

Le glucoses est un sucre …

A

Très énergétique mais peu pratique car il est du à casser

64
Q

L’ATP est …

A

Moins énergétique mais facile à utiliser

65
Q

Une réaction défavorable énergétiquement (Gréaction > 0) ne pourra se produire que si elle est couplée
réaction favorable (= spontanée, Greaction < 0)

A

Vrai

66
Q

Vrai ou faux La synthèse des macromolécules est défavorable énergétiquement (Gréac > 0). Il faut la coupler avec
l’hydrolyse de l’ATP (spontanée, Gréac < 0).

A

VRAI En couplant une réaction défavorable (synthèse des macromolécules) avec une réaction favorable (hydrolyse de l’ATP), on peut “tirer” de l’énergie de la réaction favorable pour rendre la réaction défavorable possible. Ce couplage est souvent réalisé par des enzymes qui facilitent les deux réactions simultanément.
Synthèse des macromolécules + hydrolyse de l’ATP = PRODUITS
L’énergie libérée par l’hydrolyse de l’ATP compense l’énergie requise pour la synthèse des macromolécules, rendant le processus global thermodynamiquement favorable.

67
Q

Lorsqu’il y a agitation moléculaire, l’entropie (s) augmente, pour lutter contre le désordre, on a besoin de quoi pour former des macromolécules

A

De l’énergieeeeee

68
Q

CONCLUSION un ordre dynamique, macromolécules et atp

A

Les macromolécules, comme les protéines et les acides nucléiques, sont essentielles pour la structure et l’information dans les cellules. Ces liaisons sont assez fragiles, donc les cellules doivent constamment utiliser de l’ATP pour les maintenir. Créer de nouvelles macromolécules demande plus d’énergie que ce qui est libéré, mais en dépensant de l’ATP, la cellule peut rapidement se réorganiser et s’adapter aux changements.