Module 2- L'eau

Question 0

Quesque l’électronégativité?

Answer 0

Atomes ayant une forte tendance à attirer vers eux les électrons impliqués dans un lien covalent.

Question 1

D’où vient l’mportance de l’eau dans le monde du vivant?

Answer 1

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.

Question 2

Lien polaire?

Answer 2

Lorsque 2 atomes diffèrences dans leur tendance à attirer les électrons dans un lien covalent.

Question 3

De quoi dépend la polarité d’un molécule?

Answer 3

De la polarité de ses liens et de sa géométrie

Question 4

Quesque la chaleur spécifique ou capacité thermique?

Answer 4

qte d’énergie requis pour augmenter de 1 celsius un gramme d’une substance

Question 5

Quesque la chaleur de vaporisation?

Answer 5

Chaleur requise pour tranformer l’eau en vapeur

Question 6

Pourquoi l’eau possède une température de fusion, d’ébullition, une capacité thermique, et une chaleur de vaporisation toutes très élevées?

Answer 6

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)

Question 7

Pourquoi alors que la plupart des substances se contractent à l’état solide, pas l’eau?

Answer 7

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.

Question 8

Pourquoi l’eau est un excellent solvant? (pour composés ioniques et polaire)

Answer 8

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.

Question 9

De quoi dépend la dissolution des composés ioniques et polaires?

Answer 9

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.

Question 10

Quesque la constante diélectrique du solvant? Et que permet-elle de déterminer?

Answer 10

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.

Question 11

Quesque la sphère d’hydratation (enveloppe d’hydratation)?

Answer 11

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

Question 12

Plus un composé peut intéragir avec l’eau, plus il est __________. (____________)

Answer 12

Soluble (hydrophile)

Question 13

La solubilité d’une molécule dépend des proportions relatives de ____________ _______ ou ________ et de ______________ non _________ qui la constituent.

Answer 13

groupements ioniques (ou) polaire, groupements (non) polaires

Question 14

Nommez 4 groupements polaires

Answer 14

amines, hydroxyles, carboxyles, carboyles

Question 15

Plus la taille d’une molécule augmente, plus la solubilité__________.

Answer 15

diminue

Question 16

Quesque la diffusion?

Answer 16

Le mouvement aléatoire des molécules de soluté dans une solution.

Question 17

Quel est l’avantage et le désavantage de l’encombrement moléculaire?

Answer 17

A: Plus de rencontre, donc de collison et ainsi favorise réaction
D: Augmente la viscosité et ralentit la diffusion

Question 18

Quesque l’osmose et quel risque ce phénomène occasionne chez la cellule?

Answer 18

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

Question 19

Quelles sont les deux stratégies utilisées par les cellules pour contrer une trop grande augmentation de la pression osmotique?

Answer 19

1-réduit l’entrée massive de solvant

2-Garde ses biomolécules en macromolécules (comme glucose sous forme de glycogène)

Question 20

Différenciez la Diffusion de l’Osmose.

Answer 20

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

Question 21

Comment intéragit une molécule hydrophobe avec de l’eau? Et que font les agents chaotropiques?

Answer 21

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.

Question 22

Quesqu’une molécule amphipathique? Un exemple et l’avantage d’avoir cette caractéristique.

Answer 22

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)

Question 23

De quoi est formé la base structurale des membranes?

Answer 23

Les molécules amphiphiles peuvent former des bicouches lipidiques qui costitue la base structurale cellulaire.

Question 24

Quelles réactions sont responcables de la stabilité de la structure des biomolécules?

Answer 24

Les intéractions électrostatiques (liaison ionique, liaison hydrogène, et force de Van der Waals) et les interactions hydrophobes.

Question 25

Quesqu’un nucléophile et un électrophile? Que font les nucléophiles aux électrophiles?

Answer 25

Électrophile: molécule chargée +
Nucléophile: molécule chargée - et capable d’attaquer les électrophiles et entraîner une réaction de substitution nucléophile ou attaque nucléophile.

Question 26

Pourquoi alors que l’eau est un piètre nucléophile et que plusieurs macromolécules sont quant même dégradés par l’attaque nucléphile de celui-ci?

Answer 26

À cause de sa forte concentration dans dans la cellule (+++ fort)

Question 27

Quesque l’hydrolyse et comment agit ce phénomène dans la cellule?

Answer 27

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)

Question 28

Quesqu’une réaction de condensation et un exemple? Et comment traverse t-elle la barrière thermodynamique?

Answer 28

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.

Question 29

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?

Answer 29

Ions hydroxydes (OH-)
Ions hydroniums (H3O+) aussi faussement écrit H+

Question 30

Donnez l’équation du produit ionique (Kw) et la constante ionique de l’eau (ou constante d’ionisation de l’eau).

Answer 30

Kw=[H+][OH-]

Kw eau= 10 ex -14 (M ex2)

Question 31

Quel est le pH physiologique et l’équation du pH?

Answer 31

7,4 et pH= - log [H+]

Question 32

Qu’est un acide et une base au point de vue des protons?

Answer 32

Acide: donneur de proton
Base: accepteur de proton

Question 33

Qu’est-ce qu’un électrolyte fort?

Answer 33

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-)

Question 34

Quesqu’un électrolyte faible et pourquoi nous n’utilisons pas la constante de dissociation acide (Ka) et qu’utilisons-nous et comment?

Answer 34

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

Question 35

L’équation Henderson-Hasselbalch ne peut déterminer le pKa de touts les bases et les acides faibles, dans quel cas on peut l’employer?

Answer 35

Acide faible avec sa base conjuguée et pareillement pour la base
(Cette équation reste une approximation)

Question 36

Quel est le rôle du tampon et quand est-il optimal?

Answer 36

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])

Question 37

La solution tampon est vitale dans l’activité enzymatique, donnez des exemples intracellulaires et sanguin.

Answer 37

Intra: phosphate (H2PO4-/HPO4(2-)), protéine (histidine)
Sang: carbonate (H2CO3/HCO3-), hémoglobine

Question 38

Décrivez brievement les liens possibles en biochimie et leur force.

Answer 38

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

Question 39

Liens polaires vs molécules polaires

Answer 39

Liens polaire-lien entre atome forte différence électronégative et créer une charge partielle
Molécule polaire- charge partielle non annulée par géométrie (non-linéaire)

Question 40

Polarité vs charge nette

Answer 40

P: distribution inégale des é- antre deux atomes d’une molécule
C.N: Nombre inégaux entre proton et électrons

Question 41

Quelle est l’importance des réactions non-covalente (plus faibles)?et le désavantage?

Answer 41

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)

Question 42

Pourquoi l’eau est si utile dans le vivant?

Answer 42

• 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)

Question 43

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?

Answer 43

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

Question 44

Quesqu’un acide polyprotique ou polyacide? et quant est-il du pKa?

Answer 44

Acide pouvant dnner plus d’un proton dissociable et chaque dissociation a son Pka

Question 45

Comment repérer le pKa sur une courbe de titrage?

Answer 45

C’est où la pente est nulle

Question 46

Les acides forts ont un pKa __ et les acides faible un pKa ___

Answer 46

• et +

Question 47

Le pouvoir tampon est détermié par le pka de l’acide faible le constituant mais comment trouve t-on son pouvoir dans le pH?

Answer 47

De pka - 1 à pka + 1

Question 48

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?

Answer 48

Acide si hypoventilation et contraire hyperventilation