Module 1

Question 1

Décrire les découvertes historiques en biochimie.

Answer 1

• Wöhler : Fin du vitalisme. Il a synthétisé l’urée à partir d’un composé inorganique.
• Buchner : Les enzymes sont des catalyseurs. Expérience de la fermentation du glucose
• Fischer : Les enzymes sont des catalyseurs. Expérience de hydrolyse du sucre. / Mécanisme clé-serrure. Expérience de la spécificité enzymatique.
• Avery, Macleod et McCarty : ADN est le matériel génétique. Expérience de la conjugaison bactérienne.
• Kendrew et Perutz : Structure des protéines.
• Watson et Crick : Structure de l’ ADN.

Question 2

Qu’est-ce que le dogme central de la biologie moléculaire ?

Answer 2

ADN → ARN → Protéine

• Flux d’information unidirectionnel
• L’ ADN est transcrit en ARN, qui lui est traduit en protéines.

Question 3

Pourquoi le carbone est-il la base de la vie ?

Answer 3

Le carbone a la propriété unique de former un nombre pratiquement infini de composés en raison de sa capacité d’établir jusqu’à 4 liaisons covalentes avec d’autres éléments ou d’autres atomes de carbone.

Question 4

Que veut dire les termes métabolisme, anabolisme et catabolisme?

Answer 4

Métabolisme : décrit l’ensemble des réactions chimiques qui permettent la dégradation ou la synthèse des biomolécules.
Anabolisme : décrire les réactions de synthèse des biomolécules. Ces réactions requièrent de l’énergie
Catabolisme : décrire les réaction de dégradation. Ces réactions produisent de l’énergie.

Question 5

À quel moment une réaction est-elle non spontanée ?

Answer 5

Une réaction est non spontanée lorsque la vitesse de transformation des produits en réactifs surpasse celle de la transformation des produits. Lorsqu’une réaction est non spontanée dans un sens, elle est spontanée dans la direction opposée.

Question 6

Expliquez ce qu’est l’équilibre d’une réaction.

Answer 6

Lors d’une réaction chimique, la concentration des réactifs de départ diminue jusqu’à ce que la vitesse de transformation des réactifs en produits soit égale à la vitesse de la transformation des produits en réactifs. À ce moment, la concentration de chacun des réactifs et produits ne variera plus.

Question 7

Qu’est-ce que le changement d’enthalpie (ΔH)?

Answer 7

le changement d’enthalpie (ΔH) est essentiellement égal au changement d’énergie interne sous forme de chaleur.
• ΔH < 0 = réaction exothermique = libération de chaleur = ΔH favorable
• ΔH > 0 = réaction endothermique = absorption de chaleur = ΔH défavorable
• ΔH = 0 = réaction isothermique = aucune libération ou absorption de chaleur

Question 8

Qu’est-ce que le changement d’entropie (ΔS) ?

Answer 8

La mesure du désordre d’un système est appelée entropie. Les réactions passant de l’ordre vers le désordre, c’est-à-dire les réactions ayant un ΔS positif, sont favorisées.

Question 9

Quand une réaction sera-t-elle spontanée ?

Answer 9

ΔH ΔS Spontanéité
- + Deux facteurs favorables –> spontanée
- + ΔH favorable et ΔS défavorable –> ΔG
+ + ΔH défavorable et ΔS favorable –> ΔG
+ - Deux facteurs défavorables –> spontanée

Question 10

Selon le changement d’énergie libre de Gibbs, quelle est la spontanéité d’une réaction ?

Answer 10

ΔG État réaction Type réaction Sens réaction
ΔG = 0 Équilibre Équilibre A + B ⇄C + D
ΔG < 0 (-) Favorisée / Exergonique A + B → C +D
Spontanée
ΔG > 0 (+) Défavorisée / Endergonique A + B ← C +D
Non spontanée

Question 11

Quelle est la formule pour calculer l’énergie libre de Gibbs ?

Answer 11

ΔG = ΔH - TΔS
(kj/mole) = (kj/mole) - (Kelvin)(kj/mole.K)

Question 12

Quelle est la formule pour calculer la variation d’énergie libre standard d’une réaction (ΔG°’) ?

Answer 12

ΔG°’ = - RT ln Keq
ou
ΔG°’ = - 2,303 RT log Keq
(en kj/mole)

Question 13

Comment peut-on déterminer le sens de la réactions en connaissant la Keq ?

Answer 13

Lorsque la concentration finale des produits est plus grande que celle des substrats, cela indique que la réaction a été favorisée dans le sens de la formation des produits.
• Keq < 1 = réaction favorisant la formation des substrats
• Keq > 1 = réaction favorisant la formation des produits

Question 14

Comment les cellules vivantes sont-elles similaires dans leur fonctionnement ?

Answer 14

Elles utilisent toutes :

• les mêmes molécules
• les mêmes sentiers métaboliques
• le même code génétique

Question 15

Quelles sont les principales composantes de la cellule procaryote ?

Answer 15

Composante Fonction
Paroi cellulaire Support mécanique de la cellule
Membrane cellulaire(a) Barrière physique sélective
Membrane externe(b) Support mécanique de la cellule
Nucléoïde Où est concentré le chromosome
Ribosome Synthèse des protéines
(a)Aussi appelé membrane plasmique ou membrane cytoplasmique.
(b)Présente seulement chez les bactéries à Gram négatif.

Question 16

Quelles sont les principales composantes de la cellule eucaryote ?

Answer 16

Composante Fonction
Paroi cellulaire(a) Protection contre les bris mécaniques
Membrane cellulaire Barrière physique sélective
Noyau Stockage de l’information génétique
Réticulum endoplasmique Lieu de synthèse des protéines non . cytosolique et des lipides
App. de Golgi Modification, transport et sécrétion produits cellu.
Ribosome Synthèse des protéines
Mitochondrie Usine énergétique de la cellule
Chloroplaste(a) Siège de la photosynthèse
Lysosome Réservoir d’enzymes de dégradation
Peroxysome Réservoir d’enzymes d’oxydation
Vacuole Stockage de nutriments ou de déchets métaboliques
Cytosquelette Responsable de la forme et mouvement de la cellule
(a)Présents dans les organismes photosynthétiques comme les algues et les plantes.

Question 17

Qu’est-ce que l’endosymbiose ?

Answer 17

Selon l’endosymbiose, les mitochondries et les chloroplastes seraient les descendants directs de symbiotes d’origine bactérienne.

Question 18

Quelles sont les niveaux de l’organisation du vivant ?

Answer 18

1- Atomes 
2- Molécules inorganiques
3- Biomolécules simples
4- Macromolécules (polymères)
5- Complexes supramoléculaires
6- Organites
7- Celluleà

Question 19

Décrivez le premier niveau d’organisation du vivant.

Answer 19

• 6 atomes principaux : C, H, O, N, P, S
• ils ont la capacité à former des liens covalents stables.
• Ces atomes se combinent les uns aux autres pour former des molécules

Question 20

Décrivez le niveau 2 de l’organisation du vivant.

Answer 20

les différents atomes se combinent en formant des liaisons simples, doubles ou triples pour former des molécules inorganiques (’eau, le gaz carbonique, l’ion ammonium, l’ion nitrate et l’azote).

Question 21

Décrivez le niveau 3 de l’organisation du vivant.

Answer 21

les biomolécules simples servent de précurseur à la formation de macromolécules complexes. Ils sont appelés unité de construction ou monomère.

• Acides aminés pour les protéines
• Monosaccharides pour les glucides
• Acides gras pour les lipides
• Nucléotides pour les acides nucléiques.

Question 22

Comment classe-t-on les biomolécules dans l’un des 4 groupes (protéines, glucides, lipides ou acides nucléiques) ?

Answer 22

Il faut observer les groupement fonctionnels, c’est-à-dire la partie réactive de la molécule. Les groupements fonctionnels déterminent les propriétés d’une molécule (réactivité chimique, solubilité, odeur, absorption de la lumière).

Question 23

Décrivez le niveau 4 de l’organisation du vivant.

Answer 23

Les macromolécules sont aussi appelées polymères. Ce sont des biomolécules complexes formées par la condensation de monomères.

Question 24

Qu’est-ce qu’une polymérisation et comment nomme-t-on la réaction contraire ?

Answer 24

Ce sont les réactions de condensation menant à la formation de macromolécules. (ces réactions se font en rejoignant des molécules organiques plus petites et Il y a libération d’une molécule d’eau.) La réaction contraire (pour séparer de ses différents constituants) c’est une réaction d’hydrolyse.

Question 25

Qu’est-ce qu’un résidu ?

Answer 25

C’est n’importe quel type de monomère inclus dans un polymère plus grand.

Question 26

Décrivez le niveau 5 de l’organisation du vivant.

Answer 26

Les complexes supramoléculaires sont des associations de macromolécules. Par exemple, le ribosome et la membrane sont des complexes supramoléculaires.

Question 27

Décrivez le niveau 6 de l’organisation du vivant.

Answer 27

Les organites sont des compartiments intracellulaires séparés du reste de la cellule par une membrane. Ils sont dédiés à des tâches spécialisées.
Exemples : Noyau, mitochondrie, chloroplaste, réticulu endoplasmique…

Question 28

Décrivez le niveau 7 de l’organisation du vivant.

Answer 28

La cellule, c’est l’unité fondamentale de la vie.