Module 1: Intro à la biochimie Flashcards
Qu’est-ce que la biochimie?
C’est la science qui étudie les molécules et les réactions chimiques de la vie. Elle sert de pont entre la chimie et la biologie en utilisant le vocabulaire de la chimie pour expliquer la logique des phénomènes biologiques. C’est donc l’étude de la vie à l’échelle moléculaire.
Comment se nomment les molécules qui composent le vivant?
Molécules biologiques ou biomolécules
Nommer les principaux éléments chimiques que l’on retrouve dans les cellules. Ils représentent quel % des éléments retrouvés dans le vivant ?
Carbone (C)
Hydrogène (H)
Oxygène (O)
Azote (N)
Phosphore (P)
Soufre (S)
Ils représentent 97% des éléments du vivant.
Les 6 éléments chimiques que l’on retrouve dans les cellules ont la capacité de faire des liens spécifiques. Décrivez les.
Ils ont la capacité de former des liens chimiques stables, des liens dits covalents.
Quels sont les ions essentiels pour toutes les espèces vivantes ?
Le Na+, K+, Ca2+, Mg2+ et Cl-.
Quel élément est retrouvé dans toutes les biomolécules?
Le carbone
Pourquoi le carbone est-il a la base de la vie ?
1-Sa propriété unique de former un nombre pratiquement infini de composés en raison de sa
**capacité d’établir jusqu’à 4 liaisons covalentes**
(y compris des liaisons simples, doubles et triples, avec d’autres éléments ou d’autres atomes de carbone)
2-Grâce aux liaisons C – C, la formation de très longues chaînes est possible.
3-La grande versatilité du carbone permet la formation de molécules linéaires, ramifiées ou cycliques
Les groupements fonctionnels forment quelle partie de la molécule ?
Ils forment la partie RÉACTIVE de la molécule.
La chimie organique est basé sur quoi?
Elle est basée sur le comportement des groupements fonctionnels
Les molécules réagissent ensemble pour former A qui se regroupent pour former des B. Ces dernières s’associent pour former des C et ainsi de suite jusqu’à former un D.
On appelle ce niveau de complexité croissant E
A- Des biomolécules simples
B-Macromolécules
C-Complexes supramoléculaires
D-Organisme complexe
E-L’organisation hiérarchique du
vivant
Quels sont les 4 groupes de biomolécules?
Protéines, Glucides, Acides nucléiques et Lipides
Compléter le tableau suivant
Réponses :
De quelles biomolécules sont principalement formées les membranes?
Lipides.
Décrivez le rôle des membranes.
Elles forment une barrière sélective entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule, permettant de concentrer certaines molécules afin de faciliter les réactions chimiques. Les membranes sont responsables de la force et de la forme de la cellule. De plus, elles contiennent des récepteurs qui permettent à la cellule de répondre aux stimuli externes.
Identifier cette biomolécule simple. Quels indices permet de la reconnaitre?
- Acide aminé
Reconnait grâce à la présence d’un groupement amine et un groupement carboxyle.
Identifier cette biomolécule simple. Quels indices permettent de la reconnaitre?
- Monosaccharide
Reconnait grâce à la présence de plusieurs groupements hydroxyle.
Identifier cette biomolécule simple. Quels indices permet de la reconnaitre?
- Acide gras
Reconnait grâce à la présence d’une longue chaine d’hydrocarbure et un groupement carboxyle.
Identifier cette biomolécule simple. Quels indices permettent de la reconnaitre?
- Nucléotides
Reconnait grâce à la présence de base azotée(amine), monosaccharide(OH) et 1 à 3 groupements phosphates.
Nommer le groupement fonctionnel (A) et le nom du composé(B).
A-Hydroxyle
B-Alcool
Nommer le groupement fonctionnel (A) et le nom du composé(B).
A- Carbonyle
B-Aldéhyde
Nommer le groupement fonctionnel (A) et le nom du composé(B).
A-Carbonyle
B-Cétone
Nommer le groupement fonctionnel (A) et le nom du composé(B).
A- Carboxyle
B-Acide carboxylique
Nommer le groupement fonctionnel (A) et le nom du composé(B).
A-Amine
B-Amine
Nommer le groupement fonctionne (A) et le nom du composé(B).
Groupements phosphate (aussi appelés groupements
phosphoryle)
Nommer le groupement fonctionnel (A) et le nom du composé(B).
A-Sulfhydryle
B-Thiol
Nommer le composé cyclique azoté
Imidazole
Nommer le composé cyclique azoté.
Indole
Nommer le composé cyclique azoté
Pyrimidine
Nommer le composé cyclique azoté
Purine
Qu’est-ce que la polymérisation?
Les réactions de condensation menant à la formation de macromolécules.
Qu’est-ce que l’hydrolyse?
Type de réaction chimique qui sépare un polymère en ses différents constituants. Bris d’un lien covalent par l’addition d’une molécule d’eau
Nommer le lien
Amide
Nommer le lien
Ester
Nommer le lien
Éther
Nommer le lien
Esters phosphoriques (aussi appelés phosphoester)
Nommer le lien
phosphodiester
Nommer le lien
phosphoanhydrides (aussi appelé anhydride phosphorique)
Nommer le lien
Sulfure (thioéther)
Nommer le lien
Disulfure
Nommer le lien
Thioester
Nommer les 7 niveaux de l’organisation hiérarchique du vivant
-Atomes
-Molécules inorganiques
-Biomolécules simples
-Macromolécules
-Complexes supramoléculaires
-Organites
-Cellule
Nommer les 3 principales différences entres les procaryotes et les eucaryotes.
Réponses
Nommer les 5 composantes principales d’une cellule procaryote et la fonction associée.
Réponses
À quels domaines du vivant correspond les cellules procaryotes?
les archaebactéries et les eubactéries (aussi appelées simplement bactéries)
Nommer 2 types de cellules eucaryotes
Cellule animal et cellule végétale
Qu’est ce qui distingue la cellule végétale de la cellule animale?
La présence de chloroplastes ainsi que d’une paroi cellulaire constituée de cellulose
Quel processus est important pour avoir une grande variété de processus ?
L’encombrement moléculaire
Quels éléments les procaryotes et les eucaryotes ont -ils en communs?
-Paroi cellulaire
-Membrane cellulaire
-Ribosome
Définir le terme métabolisme.
Ensemble des réactions chimiques qui permettent la dégradation ou la synthèse des biomolécules
Définir le terme anabolisme
Décrit les réactions de synthèse des biomolécules. Réaction qui nécessite de l’énergie
Définir le terme catabolisme
Décrit les réactions de dégradation. Réaction qui produit de l’énergie
Sous quel forme l’énergie est-elle stockée et transportée dans la cellule?
Sous forme d’ATP
Vrai ou Faux:
La vitesse d’une réaction est DIRECTMENT proportionnelle à la concentration des réactifs?
vrai
Vrai ou Faux:
lorsqu’une réaction est non spontanée dans un sens, elle l’est aussi dans le sens opposé.
FAUX
lorsqu’une réaction est non spontanée dans un sens, elle est spontanée dans la direction opposée.
Définir à quoi correspond la constante d’équilibre (Keq)
Elle correspond à la constante de vitesse de la formation des produits sur la constante de vitesse de la formation des réactifs
À quoi correspond le changement d’enthalpie (ΔH)
Il est égal au changement d’énergie interne sous forme de chaleur. L’unité de mesure de l’enthalpie est le joule/mole (J/mole).
Si ΔH ˂ 0 , la réaction est de quel type? La chaleur est libérée, absorbée, ou rien ne se passe?
-réaction exothermique
-libération de chaleur
-ΔH favorable
Si ΔH ˃ 0 , la réaction est de quel type? La chaleur est libérée, absorbée, ou rien ne se passe?
-réaction endothermique
-absorption de chaleur
-ΔH défavorable
Si ΔH = 0 , la réaction est de quel type? La chaleur est libérée, absorbée, ou rien ne se passe?
-réaction isothermique
-aucune libération ou absorption de chaleur
Définir ce qu’est le changement d’entropie ΔS
La mesure du désordre d’un système est appelée entropie (S). Le changement d’entropie (ΔS) est mesuré en joule/Kelvin.mole (J/mole.K).
Est-ce les réactions ayant un ΔS positif ou un ΔS négatif qui sont favorisées? Pourquoi?
Les réactions ayant un ΔS positif, sont favorisées. Les réactions passant de l’ordre vers le désordre
Si la réaction est favorisée pour l’enthalpie et l’entropie , quel sorte de réaction se produit-il?
Réaction spontanée (ΔH-) et ( ΔS+)
Si la réaction est défavorisée pour l’enthalpie et l’entropie , quel sorte de réaction se produit-il?
Réaction non spontanée(ΔH+) et ( ΔS-)
Que doit-on calculer si on est pas en mesure de déduire via les signe de l’enthalpie et de l’entropie , la nature de la réaction ?
Le changement d’énergie libre de Gibbs (ΔG)
Si ΔG=0, quel est l’état de la réaction et quel est le type de la réaction ?
État d’équilibre et type équilbre.
Si ΔG ˂ 0 (-) , quel est l’état de la réaction et quel est le type de la réaction ?
État favorisée (spontanée) et réaction exergonique
Si ΔG ˃ 0 (+) , quel est l’état de la réaction et quel est le type de la réaction ?
État défavorisée (non spontanée) , réaction endergonique
Quelle est l’équation reliant la température , ΔH, ΔS et ΔG?
ΔG = ΔH - TΔS
Définir ce qu’est le changement d’énergie libre standard (ΔG°’)
- Représente une valeur de référence du changement d’énergie libre
- Permet de comparer la variation d’énergie libre de différentes réactions dans des conditions identiques.
- L’unité de mesure utilisée pour le ΔG°’ est le kJ/mole.
Si Keq ˂ 1, qu’est-ce que cela signifie ?
Il s’agit d’une réaction favorisant la formation des substrats
Si Keq ˃ 1, qu’est-ce que cela signifie?
Il s’agit d’une réaction réaction favorisant la formation des produits
Quelles sont les 2 équations qui permettent de déterminer ΔG°’ à l’aide du Keq?
ΔG°’ = - RT ln Keq
ΔG°’ = - 2,303 RT log Keq
Les réactions dans la cellule sont rarement à l’équilibre quelles sont les 2 équations qui permettent de déterminer ΔG en fonction de ΔG°’?
ΔG = ΔG°’ + RT ln Q
ΔG = ΔG°’ + 2,303 RT log Q
Qu’a fait le chimiste Friedrich Wohler en 1828 ?
Il a synthétisé un composé organique, l’urée, à partir d’un composé inorganique, le cyanate d’ammonium.
Expliquez ce qu’est le vitalisme ?
Croyance populaire que les êtres vivants utilisaient une force particulière (la force vitale) pour permettre les transformations chimiques observées chez les êtres vivants dans des conditions compatibles avec la vie
Qui sont les 2 scientifiques ayant fait des travaux débouchant sur la découverte des enzymes?
Buchner et ceux de Fischer ensuite.
Qu’ont démontré Buchner et Fischer ? (2)
- Ils ont démontré que ce sont des molécules appelées enzymes (et non des cellules vivantes) qui catalysent les réactions chimiques du vivant.
- ont permis d’établir que les êtres vivants sont gouvernés par les lois de la chimie et de la physique et qu’il n’y a pas une chimie spécifique aux êtres vivants
Qui sont la différence principale entre les réactions biochimiques et les réactions de chimie organique ?
Les enzymes
Que sont les enzymes?
Ce sont des catalyseurs qui permettent aux réactions chimiques d’avoir lieu plus rapidement dans des conditions compatibles avec la vie.
De combien vont augmenter les vitesses des réactions lorsqu’elles sont catalysées par des enzymes?
jusqu’à 10^20 fois plus rapide
Vrai ou faux : toutes les réactions métaboliques, ou presque, nécessitent la participation d’enzymes
vrai
Qu’elle est la base de la spécificité biologique et de la reconnaissance moléculaire ?
La complémentarité des surfaces entre une enzyme et son substrat. C’est ce qu’on appelle le mécanisme clé-serrure qui fut décrit pour la première fois par Fischer.
Qu’est-ce qui explique le petit nombre de produits intermédiaires ou de déchets à la suite des réactions biochimiques ?
La présence d’enzymes qui augmentent la spécificité des réactions
Les travaux de _____ , ______ et ______ ont démontré que l’information génétique est codée généralement par l’ADN.
Avery, MacLeod et McCarty
Quel est le dogme central de la biologie moléculaire ?
Le transfert de l’information de l’ADN jusqu’aux protéines
Qui (2) ont déterminé les premières structures de protéines?
Kendrew et Perutz
Qui ont découvert la structure de l’ADN ?(2)
Watson et Crick
Est-ce que les virus se classent dans le vivant?
Les virus sont des entités plus simples que la cellules. La plupart des auteurs ne classent pas les virus dans le vivant, car ils n’ont pas la machinerie cellulaire nécessaire à leur réplication à l’extérieur d’une cellule. Ce sont des parasites intracellulaires obligatoires.
De quoi sont responsables les ribosomes ?
Responsables de la synthèse des protéines
Quels sont les organismes vivants les plus abondants sur Terre?
Les procaryotes qui occupent virtuellement toutes les niches écologiques de la planète
Décrire les procaryotes (6)
- Taille relativement petite
- Ne possèdent ni noyau ni organites
- Ils sont unicellulaires
- Le matériel génétique est concentré dans le nucléoïde
- Grande quantité de ribosomes
- Possèdent une membrane cellulaire et une paroi cellulaire
De quoi est constituée la paroi cellulaire des procaryotes ?
De peptidoglycan ou de pseudo-peptidoglycan qui apporte à la cellule un soutien structurel supplémentaire
Que possèdent les bactéries Gram - ?
une membrane additionnelle appelée membrane externe
Vrai ou faux : on retrouve de chloroplastes dans les cellules végétales et animales
faux, seulement dans les cellules végétales
Vrai ou faux : les eucaryotes sont des organismes unicellulaires ou pluricellulaires
vrai
Quelles sont les structures les plus complexes du vivants ?
Les organismes multicellulaires
Quelle est la fonction du réticulum endoplasmique ?
Lieu de synthèse des protéines non cytosoliques et des lipides
Quelle est la fonction de l’appareil de Golgi
Modification, transport et sécrétion des produits cellulaires
Quelle est la fonction des chloroplastes ?
Siège de la photosynthèse
Quelle est la fonction des lysosomes ?
réservoir d’enzymes de dégradation
Quelle est la fonction des peroxysomes ?
Réservoir d’enzymes d’oxydation
Quelle est la fonction des vacuoles ?
Stockage de nutriments ou de déchets métaboliques
Nommez 2 organites contenant leur propre génome se réplicant de manière autonome
- mitochondries
- chloroplastes
Vrai ou faux : les mitochondries et les chloroplastes seraient les descendants directs de symbiotes d’origines bactérienne
Vrai, selon l’hypothèse de l’endosymbiose
Vrai ou faux : le cytosol est un mélange aléatoire.
Faux, il est hautement organisé
