étude intra 1 Flashcards
Qu’est-ce que la biologie?
Étude de la vie et tout ce qui la caractérise
Définition autorégulation
Capacité de se gérer soi-même et maintenir l’homéostasie
Exemples de fonctions vitales d’autorégulation
- excitabilité et le contrôle
- chez l’humain, 2 systèmes permettent de maintenir l’homéostasie
- système nerveux
- système hormonal (endocrinien)
Définition autoconservation
Capacité de se maintenir en vie
Exemples de fonctions vitales d’autoconservation
- respiration (cellulaire)
- nutrition
- métabolisme
- excrétion
Définition autoreproduction
Capacité de reproduire la vie
Exemples de fonction vitales d’autoreproduction
- division cellulaire (reproduction cellulaire)
- reproduction de l’organisme
Définition homéostasie
État d’équilibre dynamique de tout organisme vivant. Maintien de la stabilité interne en dépit des fluctuations internes et externes (ex: régulation de la T du corps)
Hiérarchie de l’organisation biologique (du plus petit au plus grand)
Atome, molécule, macromolécule, organite, cellule, tissu, organe, système, organisme, population, communauté, écosystème, biome, biosphère
Premier niveau de l’organisation biologique capable d’accomplir les 3 grandes fonctions du vivant?
La cellule
Définition émergence
Terme utilisé pour expliquer l’apparition de nouvelles propriétés à chaque échelon de l’organisation biologique. L’émergence résulte de l’interaction entre les différentes composantes.
Définition corrélation structure-fonction et son utilité
Corrélation constante entre une structure biologique et sa fonction. Fruit de l’évolution, laquelle favorise une adaptation poussée des structures pour accomplir le mieux possible leurs fonctions. (ex: os creux des oiseaux = légers, permettent le vol)
Vrai ou faux? La structure détermine la fonction
Faux, c’est la fonction qui détermine la structure
Méthode expérimentale: observations
Examiner, observer attentivement un phénomène tel qu’il apparaît. Peut être due au hasard ou suite à des résultats publiés
Doit être: objectives, reproductibles, mesurables par des appareils appropriés
Méthode expérimentale: question
Interrogation sur le comment et/ou le pourquoi à l’origine du phénomène observé. L’étape de la question comprend la recherche d’information dans la littérature.
Doit être: interrogative, pertinente (apporter un élément nouveau)
Méthode expérimentale: hypothèse
Réponse anticipée à la question. C’est l’opinion de l’expérimentateur en regard des connaissances actuelles. C’est une supposition et non une certitude.
Doit être: affirmative, vraisemblable, vérifiable
Méthode expérimentale: expérimentation
Élaboration de protocoles valides et contrôlables, la réalisation d’expériences, la cueillette de données et l’analyse de ses données.
Doit être: reproductible, contrôlée
Méthode expérimentale: variables (comprises dans la section expérimentation)
Deux types de variables:
- indépendante: caractéristique ou quantité que l’expérimentateur fait varier durant l’expérience afin de voir son influence sur la variable dépendante
- dépendante: caractéristique ou quantité mesurée et dont l’expérimentateur prédit qu’elle sera influencée, ou non, par la variable indépendante
Méthode expérimentale: conclusion
Réponse à la question: est-ce que l’expérimentation a permis de démontrer l’hypothèse?
- Si l’hypothèse est infirmée: on retourne faire une nouvelle hypothèse
- Si l’hypothèse est confirmée: on recommence l’expérimentation pour valider
Si l’hypothèse est plusieurs fois confirmée, on peut retourner à la question afin d’élaborer de nouvelles hypothèses
Méthode expérimentale: contrôles/témoins
Leur utilisation permet de comparer les résultats obtenus avec un ou plusieurs groupes témoins à ceux obtenus avec un ou plusieurs groupes expérimentaux dans le but de vérifier si ces derniers sont dus, ou non, à la variable indépendante
Méthode expérimentale: groupe expérimental
Groupe où la variable indépendante est testée
Méthode expérimentale: groupe témoin négatif
Résultats obtenus SANS la variable indépendante (résultats négatifs)
Méthode expérimentale: groupe témoin positif
Résultats obtenu AVEC la variable indépendante quand son effet est CONNU (résultats positifs attendus). Ce groupe témoin n’est pas toujours présent dans l’expérimentation (quand on ignore l’influence de la variable indépendante).
Combien d’éléments naturels existent? Parmi ceux-ci, combien sont essentiels à la vie? Nomme les 4 plus importants.
92 existent, 25 sont essentiels et les 4 plus importants sont CHON: carbone, hydrogène, oxygène et azote
Quels éléments autres que CHON forment presque toute la masse corporelle d’un individu?
Ca, P, K, S, Na, Cl, Mg et quelques autres éléments. 4% restant de la composition = éléments traces très importantes, par exemple le fer
Quelle est la règle de l’octet?
L’atome atteint un état de stabilité uniquement lorsque sa couche de valence est complète (8 électrons ou 2 pour l’hydrogène et l’hélium)
De quoi la réactivité des atomes découle-t-elle?
De la présence d’électrons non appariés (célibataires) sur la couche de valence
Définition d’une liaison intramoléculaire
Liaison chimique unissant les atomes d’un composé ou d’une molécule
Définition d’une liaison covalente
Liaison chimique impliquant deux atomes mettant en commun une ou plusieurs paires d’électrons de valence
Définition électronégativité
Attraction exercée par le noyau d’un atome sur les électrons qu’il partage dans une liaison covalente
Qu’est-ce qu’une liaison covalente non polaire?
Une liaison où l’électronégativité de deux atomes liés de façon covalente est égale
Qu’est-ce qu’une liaison covalente polaire?
Une liaison où l’électronégativité de deux atomes liés de façon covalente est différente.
Vrai ou faux? H2O est une molécule polaire.
Vrai
Définition liaison ionique
Liaison où deux atomes ont une électronégativité tellement inégale que l’atome le plus électronégatif arrache complètement l’électron de valence de l’autre atome. Les atomes impliqués deviennent alors chargés et on les nomme ions.
Vrai ou faux? NaCl contient une liaison ionique
Vrai
Définition d’une liaison intermoléculaire
Liaison chimique unissant les atomes de composés ou molécules différentes.
Qu’est-ce qu’une liaison hydrogène?
Une liaison qui se forme lorsque la charge partielle positive d’un atome d’hydrogène impliqué dans une liaison covalente polaire est attirée par la charge partielle négative d’un atome d’une autre molécule. Liaison faible mais très importante
Qu’elle est la principale différence entre les composés organiques et inorganiques?
Le carbone
Qu’est-ce que la polarité des molécules d’eau permet?
La polarité permet les liaisons hydrogènes qui assurent la cohésion
Combien de liaisons hydrogène une molécule d’eau peut-elle former au maximum avec les molécules d’eau voisines?
4
Vrai ou faux? La force générée par l’ensemble des liaisons hydrogènes entre les molécules d’eau en fait une substance très structurée.
Vrai
Explication de la polyvalence du carbone
- s’il se lie à d’autres atomes de carbone: formation de grosses macromolécules difficiles à briser, ce qui en fait de bons matériaux de construction pour des structures corporelles organisées
- s’il se lie à d’autres atomes: grande variété de molécules organiques différentes
Combien de liaisons covalentes le carbone peut-il former avec d’autres atomes?
4, puisqu’il possède 4 électrons de valence
Le carbone est riche en énergie potentielle. Explique l’impact de cette fonction?
Les liaisons covalentes qui unissent le carbone aux autres atomes sont très riches en énergie potentielle. Ainsi, le bris de ces liaisons libère beaucoup d’énergie utile aux organismes vivants.
Définition groupements fonctionnels
Groupe d’atomes rattachés au squelette carboné et qui confèrent les propriétés caractéristiques de la molécule. Ils sont également impliqués dans les liaisons chimiques.
Groupement hydroxyle: schéma et explications
R-OH
- présent dans les glucides
- propriétés polaires
Groupement carbonyle: 2 schémas et explications
- Aldéhyde :
O
ll
R - C - H
- groupement carbonyle situé à l’extrémité d’une molécule - Cétone:
O
ll
R - C - R
- groupement carbonyle situé à l’intérieur d’une molécule
présent dans les glucides, propriétés polaires
Groupement carboxyle: 2 schémas et explications
- Non ionisé:
O
ll
R-C-OH - Ionisé:
O
ll
R - C - O-
+
H+
présents dans les lipides (graisses et PGL) et les protéines), propriétés polaires et acides
Groupement amine: explications
- ionisé ou non ionisé
- présents dans les protéines, propriétés polaires et basiques
Groupement phosphate: explications
- ionisé ou non ionisé
- présent dans les lipides (PGL) et les acides nucléiques
- propriétés polaires et acides
Définition métabolisme
L’ensemble des réactions biochimiques d’un organisme.
Quelles sont les deux voies métaboliques?
Anaboliques et cataboliques
Définition polymères et monomères
Polymères: grosses molécules (macromolécules) constituées d’un grand nombre d’unités structurales de bases identiques ou semblables (monomères) unies par des liaisons covalentes
Définition voies cataboliques
Série de réactions biochimiques conduisant à la dégradation de molécules complexes en molécules plus simples.
Les voies cataboliques sont-elles exergoniques ou endergoniques?
Elles sont exergoniques, car elles libèrent de l’énergie (libèrent l’énergie potentielle emmagasinée dans les liaisons chimiques)
Que signifie l’hydrolyse et à quoi sert-elle?
L’action de briser à l’aide d’une molécule d’eau. La réaction d’hydrolyse est utilisée par des enzymes pour séparer ou dégrader des polymères. On utilise une molécule d’eau que l’on sépare en H et OH afin de couper le polymère visé.
Définition voies anaboliques
Série de réactions biochimiques conduisant à la synthèse de molécules complexes à partir de molécules plus simples.
Les voies anaboliques sont-elles exergoniques ou endergoniques?
Endergoniques, car elles nécessitent de l’énergie pour se produire (afin de former des liaisons chimiques)
Explication de la dégradation d’un polymère
Réaction d’hydrolyse: ajout d’une molécule d’eau qui brise la liaison entre deux monomères et libère de l’énergie
Explication de la synthèse d’un polymère
Réaction de condensation (ou déshydratation): la perte d’une molécule d’eau permet la formation d’une nouvelle liaison. Consomme de l’énergie
Explication réaction de condensation
Utilisée par des enzymes afin de construire des polymères, retire l’équivalent d’une molécule d’eau à partir de deux composés qu’on veut relier chimiquement, ce qui entraîne l’allongement du polymère
Explication couplage énergétique
Dans la cellule, les réactions exergoniques sont couplées aux réactions endergoniques afin d’optimiser les transferts d’énergie. Ainsi, l’énergie libérée lors du catabolisme sert à alimenter les réactions anaboliques qui en nécessitent
Comment est-il possible d’avoir une autant grande diversité des polymères?
Grâce à l’arrangement (façon de les combiner en séquence linéaire) d’une petite diversité de monomères.
De quoi sont composés les glucides?
Ce sont des composés organiques formés de carbone, d’oxygène et d’hydrogène. Généralement 2 atomes de H pour un atome de O.
Le groupe des glucides comprend quoi?
Les monosaccharides, les disaccharides et les polysaccharides
Composition des monosaccharides? De quoi leur diversité dépend?
Multiples de la formule CH2O, comprennent entre 3 et 7 atomes de carbone
Diversité réside dans leur nombre de carbone et dans la position des groupes carbonyles et hydroxyles autour de la chaîne carbonée
Rôles des monosaccharides
- Source d’énergie pour la cellule
- Servent à la synthèse d’autres composés organiques (ex: ribose/désoxyribose dans les acides nucléiques, certains acides aminés et acides gras)
Qu’est-ce qu’un disaccharide?
Union de deux monosaccharides par une liaison covalente appelée liaison glycosidique issue d’une réaction de condensation
Quels sont les 3 principaux disaccharides?
- Maltose: glucose + glucose
- Saccharose: glucose + fructose
- Lactose: glucose + galactose
Rôles des disaccharides
Identiques aux monosaccharides lorsqu’hydrolysés (séparés en monosaccharides suite à une réaction d’hydrolyse)
Définition polysaccharide
Union de centaines à quelques milliers de monosaccharides par une liaison glycosidique. Ils diffèrent par la nature des monomères, mais surtout par la position des liaisons glycosidiques.
Rôles des polysaccharides de réserve
Réserves d’énergie, jouent un rôle de substance de réserve et seront hydrolysés en fonction des besoins de la cellule
L’amidon (polysaccharide de réserve) est une réserve d’énergie pour qui?
Végétaux et Algues vertes
Le glycogène (polysaccharide de réserve) est une réserve d’énergie pour qui? Où est-il emmagasiné?
Réserve d’énergie chez les Animaux et les Champignons. Chez les Animaux, emmagasiné dans le foie et les muscles, sert de réserve d’énergie à court terme
Vrai ou faux? Le glycogène est une réserve d’énergie à long terme chez les Animaux
Faux, à court terme
Rôle des polysaccharides structuraux
Utilisés comme matières première pour la construction de structures
Rôle de la cellulose
Polysaccharide structural, constitue la paroi des cellules végétales et de certaines algues. Donne la rigidité aux cellules pour lutter contre force gravitationnelle.
La cellulose est-elle digestible par les Animaux?
Non
Rôle de la chitine
Polysaccharide structural, constituant de la paroi des cellules des Champignons et de la carapace des Anthropodes
Les lipides sont-ils des polymères?
Non
Les lipides sont-ils des molécules organiques?
Oui
Vrai ou faux? Les lipides sont plus gros que des polymères.
Faux, ils sont beaucoup plus petits et forment un groupe très hétérogène
Caractéristique qui permet de regrouper les lipides ensemble?
Leur hydrophobicité (peu ou pas d’affinité pour l’eau)
Quels sont les lipides les plus abondants de l’organisme?
Triglycérides, phosphoglycérolipides et stéroïdes
De quoi est formé un triglycéride?
D’une molécule de glycérol et de 3 chaînes d’acides gras
Comment les acides gras s’associent-ils avec le glycérol afin de former les triglycérides?
Grâce à la formation de liaisons esters (covalentes), où un grp. hydroxyle de glycérol réagit avec le grp. carboxyle d’un acide gras par une réaction de déshydratation.
Composition monoglycéride, diglycéride et triglycéride?
Respectivement:
1 glycérol + 1 acide gras
1 glycérol + 2 acides gras
1 glycérol + 3 acides gras
Dans quelle catégorie de lipides y a-t-il 3 liaisons esters et 3 H2O?
Triglycéride
Rôles des triglycérides
- réserve d’énergie plus compacte et à plus long terme que les glucides (emmagasinées dans les adipocytes - Animaux, et les graines - Végétaux)
- isolation thermique
- protection contre les chocs
Composition des phosphoglycérolipides (PGL)
Formés d’une tête polaire hydrophile et de 2 queues non-polaires hydrophobes. En fait des molécules amphiphiles = ayant un comportement ambivalent vis-à-vis de l’eau
Définition amphiphile
Ayant un comportement ambivalent vis-à-vis de l’eau
Composition d’une tête polaire hydrophile
- petite molécule chargée
- groupement phosphate
- glycérol
Composition des queues non-polaires hydrophobes retrouvées dans les phosphoglycérolipides (PGL)
2 acides gras
Comportement en solution aqueuse des phosphoglycérolipides?
exposition des têtes hydrophiles au milieu aqueux et regroupement + isolement des queues hydrophobes
Définition micelle (PGL)
Agrégat de PGL pour former une gouttelette stable (1 seule couche de PGL)
Définition bicouche (PGL)
2 couches de PGL
Définition et rôles liposome (PGL)
Sphère creuse formée à partir de la bicouche, contient une solution aqueuse à l’intérieur
Rôles: principal constituant des membranes cellulaires, permet la séparation de 2 milieux ayant des compositions différentes
Composition des stéroïdes
4 cycles carbonés accolés (noyau stérane)
Sur quoi repose la différence entre les stéroïdes?
Sur les groupements fonctionnels attachés à cet ensemble de cycles
Description du cholestérol, rôles
- Stéroïde présent dans les membranes cellulaires animales
- Assure le maintien de la fluidité membranaire
- Précurseur de nombreux autres stéroïdes: testostérone, œstrogènes, progestérone, cortisol, aldostérone, etc.
Définition protéine
Polymère d’acides aminés, molécule la plus complexe et plus diversifiée des organismes vivants, représente environ 50% du poids sec des cellules
Composition d’un acide aminé
Groupement amine, groupement carboxyle, H et R reliés à un carbone
Qu’est-ce qu’un polypeptide?
Séquence d’acides aminés non repliée dans l’espace. N’a pas de propriétés particulières, ne peut pas accomplir une fonction
Quelle est la forme d’une protéine?
Repliement, entortillement et enroulement d’un/plusieurs polypeptide dans l’espace pour lui donner sa forme et donc sa fonction
Structure des protéines
Composée d’un ou de plusieurs polypeptides, qui adoptent une conformation tridimensionnelle particulière. Cette conformation, unique à chaque protéine, est responsable des propriétés fonctionnelles de ces dernières.
Qu’est-ce que la structure primaire des protéines?
Séquence linéaire des acides aminées le long de la chaîne polypeptidique, unique pour chaque polypeptide, va déterminer la structure 3D finale de la protéine
Qu’est-ce que la structure secondaire des protéines?
Enroulet ou repliement du polypeptide par la répétition de liaisons hydrogène entre les grp. amine et carboxyle des acides aminées. N’implique PAS les chaînes latérales
Qu’est-ce que la structure tertiaire des protéines?
Ensemble des contorsions irrégulières découlant des interactions entre les chaînes latérale d’Acides aminés différents. Protéine adopte sa forme finale qui lui donne sa fonction
Types d’interactions entre les chaînes latérales d’acides aminés dans la structure tertiaire des protéines?
- Interactions hydrophobes: regroupement des chaînes latérales non-polaires
- Liaisons ioniques: attraction des chaînes latérales ionisées
- Liaisons hydrogène: attraction des chaînes latérales polaire
- Ponts disulfures: liaisons covalentes entre les chaînes latérales avec un atome de soufre
Qu’est-ce que la structure quaternaire des protéines?
Association de 2 ou de plusieurs polypeptides pour former une protéine fonctionnelle. Niveau de structure pas toujours présent. Chacun des polypeptides doit d’abord adopter sa structure 3e avant de s’associer aux autres
À quelle étape de sa formation la protéine adopte-elle sa forme finale, et donc sa fonction?
Structure tertiaire
Vrai ou faux? Séquence unique = forme unique = fonction unique (chez les protéines)
Vrai
Définition protéine dénaturée
Interactions attractives entre acides aminés qui constituent la structure primaire qui se brisent = protéine biologique inactive = dénaturée
Est-ce que la renaturation d’une protéine est toujours possible?
Non
La protéine dénaturée est-elle encore fonctionnelle?
Non
Quels sont les principaux agents dénaturants des protéines?
- pH
- Sels
- Température
La structure primaire est-elle affectée lors de la dénaturation de la protéine?
Non
Quelles sont les fonctions des protéines?
- catalyse enzymatique
- défense de l’organisme
- entreposage
- transport
- régulation hormonale
- réception des substances
- mouvement : contractiles et motrices
- soutien
Définition enzyme
Généralement, protéine globulaire servant de catalyseur, c’est-à-dire d’agent chimique modifiant la vitesse d’une réaction sans que la réaction n’agisse sur lui
Quel est le mode d’action des enzymes?
Une enzyme augmente la vitesse d’une réaction en abaissant l’énergie d’activation
Les enzymes sont-elles spécifiques?
Oui, ce sont des sites actifs très spécifiques à leur substrat (réactif)
Quelle est le cycle catalytique d’une enzyme?
E + S = ES(complexe enzyme substrat) → E + P(se détache du site actif)
Quels sont les facteurs influents sur l’activité des enzymes?
- température
- pH
En quoi la température influe-t-elle sur l’activité des enzymes?
Chaque enzyme possède sa propre température optimale.
Si T augmente = enzyme se dénature et activité enzymatique cesse
Si T diminue = enzyme ne se dénature PAS, mais activité enzymatique diminue et peut même cesser
En quoi le pH influe-t-il sur l’activité des enzymes?
Chaque enzyme possède son propre pH optimal. Si pH augmente ou diminue trop, l’enzyme se dénature et l’activité enzymatique cesse.
Qu’est-ce qu’un acide nucléique?
Un polymère de nucléotides (monomères)
Quels sont les deux types d’acides nucléiques? Quelles sont leur fonction?
Acide désoxyribonucléique (ADN) : représente l’info générique et est transmis de génération en génération
Acide ribonucléique (ARN) : dérivée de l’ADN, sert d’intermédiaire pour la synthèse des protéines
Définition gène
Séquence de nucléotides dans l’ADN qui détermine la séquence 1re d’une protéine
Quelle est la composition d’un nucléotide?
Base azotée (5 sortes), pentose et grp. phosphate
Quels sont les deux groupes de bases azotées?
Purines: composées de 2 cycles accolés
Pyrimidines: composées d’un seul cycle
Associe les 5 bases azotées à leur groupe
Purines: adénine, guanine
Pyrimidines: cytosine, thymine, uracile
Quels sont les deux types de pentose dans la structure des nucléotides et leur différence?
Ribose: grp. hydroxyle associé au carbone 2’
Désoxyribose: perte de l’atome d’oxygène du grp. hydroxyle associé au carbone 2’
À quoi le groupement phosphate des nucléotides est-il rattaché?
Au carbone 5’ du ribose/désoxyribose
Qu’est-ce qu’une liaison phosphodiester?
Liaison covalente qui unit deux nucléotides, entre le grp phosphate associé au carbone 5’ et le grp hydroxyle associé au carbone 3’
Quelle est la forme d’une molécule d’ADN?
Une double hélice en tire bouchon formée par 2 chaînes de nucléotides
Vrai ou faux? Il y a formation de liaisons hydrogène entre les 2 brins d’acides nucléiques dans la molécule d’ADN
Vrai
Quelles sont les règles d’appariement des bases azotées?
- une pyrimidine se lie tjrs avec une purine, pour maintenir le diamètre constant et assurer la stabilité de l’ADN
- %A = %T et %G = %C
- 2 brins d’ADN sont antiparallèles pour maintenir la stabilité de la double hélice
Quel groupement se situe à l’extrémité 3’ de l’ADN?
Le grp OH libre du carbone 3’
Quel groupement se situe à l’extrémité 5’ de l’ADN?
Le grp phosphate libre du carbone 5’
Quel est le processus de réplication de l’ADN?
- Chacun des brins d’ADN sert de matrice pour la synthèse du brin complémentaire
- Modèle de réplication semi-conservateur: chaque molécule d’ADN formée est constituée d’un ancien brin et d’un nouveau brin d’ADN
Vrai ou faux? L’ARN est un double brin
Faux, c’est un simple brin
Comment l’ARN est-il fabriqué?
C’est un polymère de nucléotides d’ARN (ribose), fabriqué dans le noyau à partir d’un brin d’ADN et envoyé dans le cytosol pour y être décodé
Quelles bases azotées sont retrouvées dans l’ARN?
A avec U et C avec G
Quels sont les trois types d’ARN et quelles sont leurs fonctions?
- ARN messager (ARNm): copie de l’ADN, sert de d’intermédiaire entre l’ADN du noyau et les ribosomes dans le cytoplasme
- ARN transfert (ARNt): sert à associer les bons acides aminés aux bons codons (ingrédients) de l’ARNm
- ARN ribosomique (ARNr): permet la lecture de l’ARNm et la formation du polypeptide lors de la synthèse des protéines (recrute les ARNt, comme le contremaître du chantier)
Vrai ou faux? L’adénosine triphosphate (ATP) est un monomère.
Faux, c’est un nucléotide modifié
De quoi est formé l’ATP et quelle est sa fonction?
- base azotée: adénine
- monosaccharide: ribose (pentose)
- 3 groupements phosphate
Constitue la forme d’énergie utilisable par les cellules de l’organisme, est hautement réactif
Formule d’hydrolysation de l’ATP
ATP → ADP + Pi + énergie
Explication phosphorylation
Réaction où le Pi riche en énergie libéré par l’hydrolysation de l’ATP vient se fixer sur un glucose