Module 2 : L'énergie dans les cellules

Question 1

Pourquoi dit-on que les cellules et les organismes sont des systèmes ouverts?

Answer 1

Car le métabolisme les conduits à échanger en permanence de l’énergie et de la matière avec leur environnement.

Question 2

Quelle est la différence entre la bioénergétique et la thermodynamique classique?

Answer 2

La bioénergétique étudie les variations d’énergies associées aux réactions biochimiques, et par extension, l’évolution de la cellule vivante.

La thermodynamique classique étudie l’évolution d’un système par son état initial et final (ne prends pas donc en compte tous les changements effectués par différents phénomènes)

Question 3

À quoi la bioénergétique s’interesse-t-elle?

Answer 3

Aux lois qui régissent :

1. La production de l’énergie à l’intérieur de la cellule
2. Les échanges énergétiques avec l’environnement
3. Les réactions chimiques impliquées

Question 4

Pourquoi dit-on que la cellule satisfait le premier principe de la thermodynamique mais pas le second principe?

Rappel des principes de la thermodynamique :

1. La quantité énergie dans l’univers est constante
2. La quantité d’entropie dans l’univers augmente

Answer 4

1. Premier principe : la cellule le respecte puisqu’elle extrait, transforme, utilise et échange l’énergie, donc n’en crée ou n’en détruit pas.
2. Second principe : La cellule y échappe car elle crée de grandes biomolécules ordonnées à partir de petites molécules.

Question 5

Grâce à quoi la cellule échappe-t-elle au second principe de la thermodynamique? Que fait elle en contrepartie pour le respecter

Answer 5

Elle y échappe grace aux enzymes qui permettent de coupler des réactions énergétiquement favorables/libératrices d’énergie/productrices de chaleur à des réactions énergétiquement défavorables produisant un ordre biologique.

En contrepartie, elle augmente l’entropie en produisant de la chaleur.

Question 6

Qu’est-ce que l’état stationnaire dynamique?

Answer 6

Comme un système ouvert n’est jamais en équilibre, il s’agit de l’état obtenu lorsque la vitesse d’apparition d’un composé cellulaire est compensée exactement par sa vitesse de dégradation/d’utilisation.

Question 7

Pourquoi la variation d’énergie libre est-elle importante en biochimie?

Answer 7

Elle renseigne sur le sens de l’évolution d’un système réactionnel.

Question 8

Qu’est-ce que cela signifie si :

1. Delta G > 0 ?
2. Delta G < 0 ?
3. -10 > Delta G > 10?

Answer 8

1. Réaction spontanée dans le sens indiqué
2. Réaction spontanée dans le sens contraire
3. Réaction réversible (autrement elle sera irréversible)