Metabolisme p1 Flashcards
Compose reduit + O2–>CO2 + Energie
Vrai ou faux ?
Donner d’autres exemples d’entree et de sorties (reactifs et produits)
Faux,
Compose reduit + O2–>CO2 + H2O +Energie
Entree: O2, glucides, protides, lipides
Sortie: H2O, CO2, Uree, ENERGIE, Chaleur
Quel est le but du metabolisme energetique?
Le but est d’apporter par la transformation (oxydation) des aliments, l’energie necessaire a la vie de l’organisme
Les lipides ne sont pas des substrats energetiques, mais ils peuvent le devenir
FAUX:
Les PROTIDES ne sont pas des substrats energetiques, mais ils peuvent le devenir
Definir la bioenergetique.
La bioénergétique est:
- l’étude quantitative des transferts d’énergie se produisant dans les cellules vivantes;
- l’étude de la nature et de la fonction des processus chimiques sous tendant ces transferts.
Rappelez les deux principes de thermodynamique auquels sont soumies les transfromations biologiques de l’energie
1er principe: Lors de toute modification physique ou chimique, la quantite totale d’energie dans l’Univers demeure constante meme si sa forme peut etre modifiee (Rien ne se perd, rien ne se gagne, tout se transforme)
2eme principe: L’Univers tend toujours vers de plus en plus de désordre, l’entropie de l’Univers augmente
Et donc pour contrer ce désordre, il faut de l’énergie (capacité d’un système a fournir un travail)
La thermodynamique biochimique (bioenergetique) est l’etude des variations d’energi associees aux reactions biochimiques
Vrai
Un systeme non biologique utilise de l’energie calorifique (charbon par exemple) qui va etre transformee en energie mecanique
Vrai
Quelle energie utilisent les systemes biologiques? Donner la reaction
Un systeme biologique utilise de l’energie chimique (grace a l’hydrolyse de l’ATP):
ATP + H2O –> ADP +Pi
Definir un systeme
Un systeme est forme par une reunion de matiere constituant un ensemble coherent, pouvant etre considéré comme un tout
Un systeme isolé peut echanger de l’energie mais pas de la matiere
Faux:
Un systeme FERME peut echanger de l’energie mais pas de la matiere
Un systeme isolé ne realise aucun echange avec l’exterieur
La cellule est un systeme ouvert. Que voudrait dire cela? Donner les caracteristiques d’une cellule
Un systeme ouvert peut echanger de la matiere et de l’energie avec le milieu exterieur.
La cellule est un systeme ouvert, elle maintient une entropie basse avec une haute organisation (membranes separant differents milieux, differentes molecules complexes etc)—> ceci va a l’encontre du deuxieme principe de la thermodynamique
Un organisme vivant peut etre considere comme un systeme
Vrai, un systeme peut etre un organisme vivant (Homme …), deux reactifs qui vont rentrer dans une reaction chimique …
NB: Systeme + tout son environnement = Univers
Les organismes vivants sont en d’equilibre thermodynamique avec le milieux exterieur
FAUX:
C’est la mort, la pourritue qui restaure l’equilibre thermodynamique avec le milieu exterieur!!
La cellule ou l’organisme vivant ne sont JAMAIS en equilibre avec le milieu exterieur, ils sont plutot en etat stationnaire et dynamique et ont donc besoin d’energie ❤️❤️❤️
Comment peut-on expliquer l’etat stationnaire et dynamique des organismes vivants ?
Ceci est du au fait que la population des molecules a l’interieur d’une cellule ou d’un organisme est tres eloignee d’un etat statique. Par exemple, la cocentration de glucose dans le sang semble etre toujours stable. Or cette derniere est en perpetuel mouvement: des qu’on consomme du glucose, on l’utilise.
≠inertie chimique des composes (resistance au mouvement)
mais plutot etat stationnaire dynamique
NB: L’energie libre utilisee dans les processus qui maintienent un organisme dans un etat eloigne de l’equilibre est tiree de l’environnement (oxydation des aliments)–> Cf react. ctaboliques et anaboliques
Comment un cellule extrait-elle de l’energie de son environnement ?
Grace a un reseau hautement integre de reactions chimiques connues collectivement sous le nom de METABOLISME ou de metabolisme intermediaire.
Ce dernier est constitue de nombreuses reactions couplees et interconnectees qui produisent et consomment de l’energie. ❤️❤️❤️
Dans une bacterie il y a plus de 1000 reactions intermediaires qui vont permettre d’effectuer le metabolisme intermediaire
Vrai
Une reaction anabolique convertit l’energie de molecules sources d’energie.
Une reaction catabolique necessite de l’energie
Faux,
Une reaction Catabolique convertit l’energie de molecules sources d’energie.
Une reaction aNabolique Necessite de l’energie
Donner les reactions cataboliques et anaboliques ❤️❤️
Catabolique: Source energie (lipides,glucides)-->CO2 + H2O +Energie utilisable (Avec variation de l'energie libre ΔG)
Anabolique:
Energie utlisable + precurseurs elementaires–> molecules complexes (qui vont participer a la haute organisation de l’organisme vivant)
❤️❤️Les organismes utilisent en permanence l’energie chimique comme combustible pour synthetiser des molecules complexes avec une structure ordonee a partir de precurseurs simples (reactions anaboliques), et convertissent egalement l’energie chimique en :
- gradient de concentration (transports actifs)
- mouvements (contraction musculaire)
- chaleur ❤️❤️
Vrai ❤️
Remarque: Il y a une association quasi-permanente entre le catabolisme et l’anabolisme des aliments qui permet la synthese de macromolecules cellulaires/ molecules complexes❤️
Revoir schema p8
Donner des exemples de precurseus elementaires dans les reactions anaboliques
Ce sont des composes simples tels que les oses, les AA, et les acides gras
Les cellues sont des parfaits transducteurs d’energie
Vrai
Citer les quantités thermodynamiques
Quantités thermodynamiques:
- Energie libre de Gibbs G
- Enthalpie H
- Entropie S
L’energie de Gibbs est la quantite d’energie capable de fournir un travail lors d’une reaction a temperature constante
A moitie vrai:
L’energie de Gibbs est la quantite d’energie capable de fournir un travail lors d’une reaction a TEMPERATURE constante ET a PRESSION contante
Que se passe -t-il lorsque la reaction chimique s’accompagne d’une liberation d’energie libre ?
Liberation d’energie libre= le systeme change pour obtenir moins d’energie,
-ΔG<0
=Reaction exergonique spontanee (libere de l’energie spontanement)
-Reaction complete et irreversible si IΔGI grande
Lors d’une liberation d’energie libre, si IΔGI est grange alors le systeme est stable
FAUX:
Liberation d’energie=Reaction exergonique spontanee= ΔG<0 et si IΔGI grande alors la reaction est pratiquement COMPLETE et IRREVERSIBLE
Par contre,
Gain d’energie libre=reaction endergonique non spontanee= ΔG>0 et si IΔGI grande alors le systeme est stable
Un gain d’energie libre se traduit par le fait que le systeme change pour obtenir plus d’energie
Vrai; avec
ΔG>0,
Reaction endergonique non spontanee,
Reaction stable si IΔGI trop grande
Nb: la reaction a besoin d’energie
Que se passe-t-il si ΔG=0
Si ΔG=0, le systeme est a l’equilibre
De quoi depend ΔG? Quelle est sa caracteristique?
ΔG depend:
- De la nature de la reaction
- Du pH
- De la temperature
- Des concentrations initiales en reactifs
ΔG est additive
C’est quoi H?
Enthalpie H= quantite de chaleur contenue dans le systeme qui elle meme reflete la quantite de liaisons chimiques dans les reactifs et les produits
Comment varie la variation de l’enthalpie lors d’une liberation ou d’un prelevement de chaleur
Liberation de chaleur= ΔH<0 = reaction exothermique
Prelevement de chaleur=ΔH>0=reaction endothermique
L’entropie S est une expression quantitative du hasard et du desordre d’un systeme
Vrai
Donner l’equation qui lie eneergie libre, enthalpie et entropie. Donner les unites
ΔG=ΔH - TΔS a pression et temperature CONSTANTES
ΔG et ΔH =J/mol ou cal/mol avec 1 cal=4,18J
ΔS=J/mol.K avec 25°C=298 K
Donner les valeurs de RT et ln(x) a 25°C
A 25°C, RT=2,479 kJ/mol et ln(x)=2.303 log(x)
C’est quoi la variation de l’energie libre standard ΔGo?
ΔGo= Force qui tire le système vers l’équilibre
Donner les conditions standards + conditions standards des biochimistes
conditions standards:
- T°=289 K=25°C
- P= 1 atm= 101 325 kPa
- au debut de la reaction: [produits]=[reactifs]=1 mol/L
+conditions standards des biochimistes:
- [H+]=10-7 mol/L soit pH=7
- [H2O]=constante=55,5 mol/L
On ecrit dans ces conditions de biochimistes les constantes physiques avec un prime (ΔG’o,K’eq)
NB: quand H2O et H+ sont reactifs ou prodouits, leurs concentrations ne sont pas prises en compte pour les equations mais sont en revanche incorporees dans les constantes ΔG’o et K’eq
Il existe deux variations d’energie libre. Lesquelles sont-elles?
- Variation d’energie libre standard ΔG’o
- Variation d’energie libre reelle ΔG’ (pas dans les conditions standards
A quoi est reliee ΔG’o? Donner son expression
ΔG’o est reliee directemet a la constante d’equilibre K’eq:
ΔG’o= -RT ln (K’eq)
Avec K’eq= ([C]^c [D]^d)/ [A]^a [B]^b
ΔG’o est une constante qui, quand le systeme n’est pas a l’equilibre, permet d’exprimer la force qui le tire vers l’equilibre
Vrai
De petites variation de ΔG’o vont correspondre a de grandes variations de K’eq
Vrai, ceci est du a la relation logarithmique qui lie ΔG’o et K’eq
Comment varie ΔG’o en fonction de K’eq ? Qu’est ce que cela voudrait dire pour la reaction?
K’eq>1—–ΔG’o<0——reaction favorable (sens aller ->)
K’eq=1—–ΔG’o=0——reaction a l’equilibre
K’eq<1—–ΔG’o>0——reaction defavorable
Les enzymes peuvent modifier le point d’equilibre
FAUX:
Les enzymes ne modifient JAMAIS le point d’equilibre de la reaction, seulement ils augmentent la vitesse d’obtention de cet equilibre ❤️❤️❤️
