Examen 1 Flashcards
Qu’est-ce que le métabolisme et de quelle façon l’énergi fini par aboutir ?
L’ensemble des réactions chimiques survenant dans un organisme qui permettent de générer de l’énergie nécessaire aux fonctions physiologiques
Important : Tout processus organique de dépense d’énergie aboutit finalement à une production de chaleur
Qu’est-ce que le catabolisme et l’anabolisme ?
Catabolisme :
Bris de molécules complexes en plus simples en libérant de l’énergie entreposée sous forme d’ATP pour la repro, les réactions anaboliques, les mouvements. (Ce qu’on fait en s’alimentant, par exemple) => Pertes sous forme de chaleur
Anabolisme :
Assemblage de molécules simples en plus complexes en consommant de l’énergie : réparation et biosynthèse (Utilisation des réserves)
Quelles sont les 2 voies de production de l’énergie, leurs avantages et inconvénients à chacune ?
- Métabolisme aérobie (Dans mitochondrie, nécessite O2) :
Avantage : - Rendement énergétique élevée (+ ATP)
Inconvénient : Nécessite O2 - Métabolisme anaérobie (Utilse réserve, prod. d’ATP sans
O2) :
Avantages : - Grande puissance et rapidité
- Indépendant de l’O2
Inconvénients : - Faible rendement
- Prod. de déchet métabolique (Acide
lactique => diminue pH dans tissus
(Fatigue musculaire))
Comment le taux métabolique (MR) est-il mesuré ?
Il est mesuré par la quantité de chaleur libérée par unité de temps : Joule/seconde = watt (W)
Quels sont les 3 types de métabolisme et la définition pour chacun ?
1- Métabolisme de base (BMR) :
- Énergie métabolique requise pour soutenir les fonctions
vitales d’un endotherme (mamm., oiseaux) dans des
conditions environnementales standardisées (Au repos,
à jeun, sans stress thermique)
2- Métabolisme standard (SMR) :
- Énergie métabolique requise pour soutenir les fonctions
vitales d’un ectotherme (reptiles, poissons) mesuré dans
des conditions environnementales standardisées (Au
repos, à jeun)
3- Métabolisme de routine (FMR) :
- Métabolisme d’un organisme dans son contexte naturel
(inactivité totale, le repos ou l’activité maximale lors de la
chasse ou de la fuite)
Comment est mesuré le domaine métabolique ou la capacité métabolique d’un animal ?
Métabolisme maximum capable d’être soutenu (Mmax) / Métabolisme de base ou standard (selon l’animal)
Quelles sont les 3 méthodes de mesure en labo de la dépense d’énergie d’un animal et leur description respective ?
1- Calorimétrie directe :
- mesure de la dépense directe d’énergie à partir de la
production de chaleur corporelle sur une période
donnée
- Suit la loi de la conservation d’É : Qte d’É contenue dans
un système est constante, É ne peut être ni créée ni
détruite, mais seulement convertie d’une forme en une
autre (molécule détruite => Chaleur)
2- Calorimétrie indirecte :
- Mesure de la dépense d’énergie à partir de la qte
d’énergie métabolisable extraite des aliments
Bilan énergétique équilibré : Dépense d’énergie est égale
à qte d’énergie extraite des aliments, donc on peut
mesurer la diff. entre l’É contenue dans les aliments et l’É
contenue dans les selles et l’urine => Bombe
calorimétrique
3- Respirométrie :
- Mesure de la dépense d’É à partir des échanges gazeux
(Conso. d’O2 et prod. de CO2)
- Relation entre utilisation de l’É et conso. d’O2 (Volume
d’O2 consommé = Qte de chaleur précise
=> Mettre poisson dnas une chambre soumis à un courant
pour qu’il travaille et sonder la qte d’O2 et de CO2 dans
l’eau
Quels sont les facteurs influencant le métabolisme (Physiologiques et Environnementaux) ?
1- Facteurs physiologiques :
- Métabolisme postprandial
- Taille
- Activité
- Allocation à la repro
2- Facteurs environnementaux :
- T°C
- Saisonnalité (Migration)
- Facteurs écologiques¸(habitude et source alimentaire)
Qu’est-ce que le métabolisme postprandial ?
c’est l’augmentation du métabolisme au cours des processus de digestion et de l’assimilation des nutriments suite à un repas
Comment la taille d’un organisme influence son métabolisme ?
Relation isométrique
- Règle de proportionnalité de la forme en fonction de la
masse (Masse augmente = Surface augmente)
Relation allométrique :
- Certaines parties du corps ne grossissent pas de façon
proportionnelle par rapport aux autres (Embryon)
=> Métabolisme spécifique plus élevé chez petit individu (plus difficile de conserver chaleur, rapport S/V plus haut) => plusieurs adaptation résultent de cela = rapport S/V
=> Surface augmente moins vite que le volume
=> Métabolisme basale ou standard (BMR ou SMR) croit avec une masse plus élevée
=> Diapo 27
Comment le métabolisme varie selon l’activité ? (Brochet vs Thon)
Brochet : Grande puissance d’accélération et peu d’endurance
- Fibres blanches à contraction rapide -> Peu de
mitochondries = voie anaérobie
- Maximise la vitesse de prod. de l’É
- Taux glycolytique augmente
- Niveau de myoglobine diminue
- Capacité tampon augmente (Tamponné pH du sang
acidifié par l’acide lactique)
Le thon : Faible puissance d’accélération et grande endurance
- Fibres rouges à contraction lente -> Bcp de
mitochondries = Voie aérobie
- Maximise l’efficacité de prod. de l’É (Tire le max. d’ATP
par molécule de carburant)
- Taux glycolytique diminue
- Niveau de myoglobine augmente
- Capacité tampon plus faible
Peux-tu m’expliquer la relation entre l’énergie dépensée pour la locomotion (O2 consommation), la taille et la vitesse de l’animal et l’exception des bipèdes sauteurs ?
- La consommation en oxygène augmente linéairement avec
la vitesse - La consommation de l’oxygène par g d’individu et par km
de distance est plus élevée chez les petits organismes (Plus
de pas pour une petite souris)
Exception : Bipèdes sauteurs changent de mode de locomotion (Avec la queue = kangourou) en fonction de la vitesse ce qui maintient leur consommation d’O2 (Plateau)
Quels sont les 2 facteurs physiques qui influencent la locomotion et comment l’affectent-t-ils ?
- Inertie (masse qui resiste à accélération) + Momentum (Masse conserve sa vitesse)
= Chaque animal/objet possède une inertie et un
momentum proportionnels à sa masse (Gros animaux =
inertie et momentum élevé) - Friction
= Dépend de viscosité et densité de l’enviro.
= Dépend de la forme (Aéro/hydrodynamisme)
= Petit animaux = s/v élevé = + friction
Espèces modifient leur morphologie afin de pallier aux coûts énergétiques reliés à ces éléments : oiseaux utilisent aérodynamisme
Comment la température influence le métabolisme et compare une endotherme et un ectotherme ?
= Sur un grand intervalle de température, la vitesse des
réactions augment de façon exponnentielle
Peux-tu me nommer les 5 classes d’animaux selon comment ils régulent leur température corporelle ?
1- Homéotherme (nous) : Température corporelle constante
malgré les variations environnementales
2- Poïkilotherme : Température corporelle varie en fonction
de la température de l’environnement
3- Endotherne : Génère leur propre chaleur via métabo
4- Ectotherme : Dépend des sources de chaleurs
environnementales
5- Hétérotherme : À la fois poïkilothermie et homéothermie (colibri)
Comment les invertébrés intertidaux font pour être thermo-indépendant ?
Q10 = 1 => peu de variation
=> Séquence d’enzymes à optima diff. (compensation)
=> Change les enzymes utilisées pour que ce soit toujours
celles qui sont active à la température ambiante
Quels sont les coûts et les bénéfices des ectothermes versus les endothermes ?
Ecto. :
Bénéfices : - de dépense de thermorégulation = plus
d’investissement de croissance/repro.
Coûts : Faible intensité aérobie = limite activité intense et
dictée par l’environnement
Endo. :
Bénéfices : longue périodes d’activités intenses
Coûts : Coûts associés au métabolisme élevé
Qu’est-ce que la bioénergétique ?
L’étude quantitative des transferts d’énergie se produisant dans les cellules vivantes
É = Capacité que possède le corps à fournir un travail
Quelles sont les deux formes d’énergie dans lesquelles un système se repartie ?
- Énergie cinétique : Mouvement électrons autour du noyau
- Énergie potentielle : Force d’attraction entre les nucléons,
entre les noyaux et les électrons, au niveau des liaisons
chimiques entre atomes, et dans les interactions
moléculaires
Qu’est-ce que la thermodynamique et la description de ses 2 principes importants ?
Thermodynamique : Ensemble de principes décrivant les flux et les échanges de chaleur, d’É et de matière dans les systèmes
2 Principes :
- Loi de la conservation de l’É = lors de toute modif.
(Chimique ou physique), la qte d’É totale demeure
constante même si la forme de l’énergie peut être modifié
=> Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme
- Loi de l’entropie = Toute l’É de l’Univers sera dégradée en
chaleur et organisation de la matière est aléatoire
=> mesure du caractère aléatoire (l’ordre d’un système)
=> Entropie maximale lorsqu’il y a une désordre = Plus
aucun travail, car déjà désorganisé
=> Ne s’applique pas aux systèmes ouverts (Organismes
vivants)
=> Diapo 48-49
Comment l’entropie varie dans le processus d’ingestion et de digestion d’un rhino ?
Métabolise de l’herbe (catabolisme) => Augmente entropie (désordre) => génère de l’É => cellules utilisent É pour construire molécules complexes (anabolisme) (Réogranisation) => Diminue l’entropie
=> Une fois mort, entropie augmente fortement (décomposition = désorganisation)
=> Organismes vivants = système ouvert échange É avec environnement pour demeurer des systèmes à entropie faible ou hautement organisé
Qu’est-ce que l’enthalpie (H) et comment peut-elle varier (ΔH) ?
L’enthalpie = correspond à la somme des énergies cinétiques et potentielle du système dans les systèmes biologiques à pression constante
La variation de l’enthalpie correspond à l’É (ou chaleur) absorbée ou dégagée lors d’uen réaction à une pression et température constante
- Lorsque chaleur est produite du sys vers l’enviro. alors ΔH < 0 (-) = réaction exothermique
- Lorsque la chaleur est produite de l’environnement vers le systèmealors ΔH > 0 (+) = réaction endothermique
Qu’est-ce que l’énergie libre de Gibbs (G) ?
Qte d’énergie capable de produire un travail lors d’une réaction
Peux-tu me décrire la formule permettant de calculer l’énergie libre (ΔG) ?
ΔG = ΔH-T°ΔS
T° = La température qui influence la cinétique des réactions
ΔS = Ordre du système ou entropie
ΔH = l’enthalpie
ΔG = Énergie libre
=> Plus d’énergie libre pour une réaction lorsqu’il y a une augmentation de l’entropie (Donne un ΔG négatif)
=> Réaction spontanée
