Module 2- L'eau Flashcards
Quesque l’électronégativité?
Atomes ayant une forte tendance à attirer vers eux les électrons impliqués dans un lien covalent.
D’où vient l’mportance de l’eau dans le monde du vivant?
Il s’explique par les propriétés physico-chimiques particulières de celui-ci; manière dont les biomolécules intéragissent avec l’eau détermine structure et fonction, l’eau sert de réactif pour certaines réactions biochiques et solvant idéal.
Lien polaire?
Lorsque 2 atomes diffèrences dans leur tendance à attirer les électrons dans un lien covalent.
De quoi dépend la polarité d’un molécule?
De la polarité de ses liens et de sa géométrie
Quesque la chaleur spécifique ou capacité thermique?
qte d’énergie requis pour augmenter de 1 celsius un gramme d’une substance
Quesque la chaleur de vaporisation?
Chaleur requise pour tranformer l’eau en vapeur
Pourquoi l’eau possède une température de fusion, d’ébullition, une capacité thermique, et une chaleur de vaporisation toutes très élevées?
Cela vient d’abors de la force des liens dans l’eau dû à sa géométrie et sa polarité, l’eau a une capacité à former des liens hydrogènes inégalée. (peut en former jusqu’à 4)
Pourquoi alors que la plupart des substances se contractent à l’état solide, pas l’eau?
Dans la glace, chaque molécule forment 4 liens hydrogènes bien alignés donnant ainsi une substance rigide. Alors que dans le liquide, on trouve un réseau de lien H désordonné qui se forment et se brise constament.
Pourquoi l’eau est un excellent solvant? (pour composés ioniques et polaire)
À cause de la polarité de l’eau qui permet de former nombreux ponts H et sa constance diélectrique qui diminue la force des liaisons ioniques.
De quoi dépend la dissolution des composés ioniques et polaires?
Du principe des charges opposées. L’eau possède à la fois une charge partielle positive et une charge partielle négative (structure dipolaire) lui permettant intéraction entre composés polaires et ioniques(peu importe charge). Les composés polaires intéragissent grâce pont H et intéraction dipôle-dipôle.
Quesque la constante diélectrique du solvant? Et que permet-elle de déterminer?
C’est une représentation de la capacité d’un composé à entourer les ions et à diminuer l’interaction entre ces ions, grâce à elle on peut déterminer l’ionisation qui dépend de cette constante. Car la force des liaisons ioniques dépend du solvant.
Quesque la sphère d’hydratation (enveloppe d’hydratation)?
C’est ce que forme l’eau lors de la solubilisation des composés ioniques autour de chacun des ions via des interractions de type ion-dipôle. *L’orientation de la molécule dépendra de la charge de celle-ci
Plus un composé peut intéragir avec l’eau, plus il est __________. (____________)
Soluble (hydrophile)
La solubilité d’une molécule dépend des proportions relatives de ____________ _______ ou ________ et de ______________ non _________ qui la constituent.
groupements ioniques (ou) polaire, groupements (non) polaires
Nommez 4 groupements polaires
amines, hydroxyles, carboxyles, carboyles
Plus la taille d’une molécule augmente, plus la solubilité__________.
diminue
Quesque la diffusion?
Le mouvement aléatoire des molécules de soluté dans une solution.
Quel est l’avantage et le désavantage de l’encombrement moléculaire?
A: Plus de rencontre, donc de collison et ainsi favorise réaction
D: Augmente la viscosité et ralentit la diffusion
Quesque l’osmose et quel risque ce phénomène occasionne chez la cellule?
C’est le mouvement de l’EAU à travers une membrane semi-perméable (l’eau va ou il y a le plus de concentration de soluté pour le diluer)
Le problème chez le cellule, concentration intense dans membranes et eau veut rentrer massivement—éclatement
Quelles sont les deux stratégies utilisées par les cellules pour contrer une trop grande augmentation de la pression osmotique?
1-réduit l’entrée massive de solvant
2-Garde ses biomolécules en macromolécules (comme glucose sous forme de glycogène)
Différenciez la Diffusion de l’Osmose.
La diffusion réfère au mouvement des molécules de soluté et se fait de la région la plus concentrer à la moins concentrée
L’osmose réfère au mouvement du solvant (eau) et se déplace de la région la moins concentrée vers la plus concentrée
Comment intéragit une molécule hydrophobe avec de l’eau? Et que font les agents chaotropiques?
Les molécules hydrophobes intéragissent peu ou pas avec l’eau. La possibilité d’orientation des molécules d’eau est alors réduit.. Le réseau de liaison H forme alors une sorte de cage autour appelée Clathrate. (phénomène=interaction hydrophobe ou effet hydrophobe) et les agents chaotropiques brisent la clathrate.
Quesqu’une molécule amphipathique? Un exemple et l’avantage d’avoir cette caractéristique.
C’est une molécule avec une portion hydrophobe et une portion hydrophile. Ex: les détergents, avec une bonne concentration, au-delà de la monocouche (1iere étape), il y a création de micelle (boule emprisonant les lipides et les huiles)
De quoi est formé la base structurale des membranes?
Les molécules amphiphiles peuvent former des bicouches lipidiques qui costitue la base structurale cellulaire.
Quelles réactions sont responcables de la stabilité de la structure des biomolécules?
Les intéractions électrostatiques (liaison ionique, liaison hydrogène, et force de Van der Waals) et les interactions hydrophobes.
Quesqu’un nucléophile et un électrophile? Que font les nucléophiles aux électrophiles?
Électrophile: molécule chargée +
Nucléophile: molécule chargée - et capable d’attaquer les électrophiles et entraîner une réaction de substitution nucléophile ou attaque nucléophile.
Pourquoi alors que l’eau est un piètre nucléophile et que plusieurs macromolécules sont quant même dégradés par l’attaque nucléphile de celui-ci?
À cause de sa forte concentration dans dans la cellule (+++ fort)
Quesque l’hydrolyse et comment agit ce phénomène dans la cellule?
C’est une réaction de coupure des liaisons covalentes qui demande l’addition d’une molécule d’eau. Le changement d’énergie libre est - (delta G accélère si besoin)
Quesqu’une réaction de condensation et un exemple? Et comment traverse t-elle la barrière thermodynamique?
C’est la réaction inverse de l’hydrolyse, c’est une réaction liante. Comme exemple: la polymérisation. Mais dans la cellule ces réactions sont extrêmement défavorables ainsi ils sont couplées à une réaction énergique comme l’hydrolyse de l’ATP.
Bien que la tendance soit faible, l’eau a une tendance à former des ions par attaque nucléophile d’une molécule d’eau sur une autre d’eau, quels ions sont ainsi formés?
Ions hydroxydes (OH-) Ions hydroniums (H3O+) aussi faussement écrit H+
Donnez l’équation du produit ionique (Kw) et la constante ionique de l’eau (ou constante d’ionisation de l’eau).
Kw=[H+][OH-]
Kw eau= 10 ex -14 (M ex2)
Quel est le pH physiologique et l’équation du pH?
7,4 et pH= - log [H+]
Qu’est un acide et une base au point de vue des protons?
Acide: donneur de proton
Base: accepteur de proton
Qu’est-ce qu’un électrolyte fort?
Un composé se dissociant totalement dans l’eau (acide ou base forte) Ainsi facile de trouver la qte de OH- et H+ car tout dissocier. On calcul pH Ka = [H+][A-]/[HA] et pKa = -log Ka
(vient de la formule HA (H+) + (A-)
Quesqu’un électrolyte faible et pourquoi nous n’utilisons pas la constante de dissociation acide (Ka) et qu’utilisons-nous et comment?
C’est un composé qui se dissous partiellement dans l’eau (base ou acide faible) et comme le Ka est inférieur à 1 on va considérer le pKa dans la formule d’Henderson-Hasselbalch
pH = pKa + log ([A-]/[HA])
On determine le pKa par titrage
L’équation Henderson-Hasselbalch ne peut déterminer le pKa de touts les bases et les acides faibles, dans quel cas on peut l’employer?
Acide faible avec sa base conjuguée et pareillement pour la base
(Cette équation reste une approximation)
Quel est le rôle du tampon et quand est-il optimal?
C’est une solution qui résiste au changement de pH, consituée d’un acide faible et de sa base conjuguée. Maximal lorsque pH=pKa ([acide faible] = [base conjuguée])
La solution tampon est vitale dans l’activité enzymatique, donnez des exemples intracellulaires et sanguin.
Intra: phosphate (H2PO4-/HPO4(2-)), protéine (histidine)
Sang: carbonate (H2CO3/HCO3-), hémoglobine
Décrivez brievement les liens possibles en biochimie et leur force.
Liens covalents (plus fort), partage paires électrons Liens polaires, liens covalents où atome grande diffé. électronég. (atome + électro. attire é- et déséquilibre=charge partielle) Liens H (faible) partage partiel H (entre group polaire)fort rectiligne Liaison ionique (faible) lien entre deux charge nette (+et-) force dépend du solvant *diminer par eau(k diélectrique forte) Force Van der Waals (faible) move é- = dipôle transitoire(1instant) et si proche autre atome=dipôle induit et attr.. si trop proche répul Interaction hydrophobes (faible)pas vrm chimique, cage clathrate pour diminuer l'entropie
Liens polaires vs molécules polaires
Liens polaire-lien entre atome forte différence électronégative et créer une charge partielle
Molécule polaire- charge partielle non annulée par géométrie (non-linéaire)
Polarité vs charge nette
P: distribution inégale des é- antre deux atomes d’une molécule
C.N: Nombre inégaux entre proton et électrons
Quelle est l’importance des réactions non-covalente (plus faibles)?et le désavantage?
La plupart des liens des structures 3d est determinée par ces liens ainsi ils déterminent clef-serrure(unité de reconnaissance)
Comme se brisent facilement un enzyme a plus d’une réaction(souplesse)
Mais provoque dénaturation a des T extreme (perte structure)
Pourquoi l’eau est si utile dans le vivant?
- Propriété thermique (stabilité T-pont H, et efficace transpiration)
- Densité eau>glace (vie sous glace (flotte)dans eau froide possib.)
- Solvant PRESQUE universel(molécule amphiphile (hydrophobe et hydrophobe) donne membranes - secret de la vie)
- essentiel réactions chimiques (source d’ions (k diélectrique+), hydrolyse, ionisation H2O (nucléophile), milieu peu visceu et permet réaction de se rencontrer (excellent solvant)
L’eau pure a une faible tedance à se dissocier mais se dissocie facilement. Ainsi, elle crée des H+ et des OH- mais quelle en est la concentration et celle de l’eau? Quelle en est la k d’équilibre de l’eau à 25 celsius? et la constante d’ionisation?
concentration:
H+ et OH- = 10ex-7M et H20= 5,55M
k équilibre= ([H+][OH-]/[H2O]) 1,8 x 10ex-18
k ionisation= (kex[H2O]=[H+][OH-]) 10ex-14
Quesqu’un acide polyprotique ou polyacide? et quant est-il du pKa?
Acide pouvant dnner plus d’un proton dissociable et chaque dissociation a son Pka
Comment repérer le pKa sur une courbe de titrage?
C’est où la pente est nulle
Les acides forts ont un pKa __ et les acides faible un pKa ___
- et +
Le pouvoir tampon est détermié par le pka de l’acide faible le constituant mais comment trouve t-on son pouvoir dans le pH?
De pka - 1 à pka + 1
Le CO2 étant un tampon du sang, il peut défaillir si le la concentration en H+ devient trop imp. Ainsi quelle comportement peu faire acidifié ou basifié le sang?
Acide si hypoventilation et contraire hyperventilation
