Bioénergétique Flashcards

1
Q

Que faire, pour connaître le sens spontané d’une réaction réversible dans le tube à essai?

A

Introduire des réactants avec les mêmes concentrations

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2
Q

Que se passe-t-il dans une réaction à l’équilibre?

A

V(réactifs) = V(produits)

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3
Q

Qu’est-ce que Keq?
Qu’est-ce qu’elle indique?

A

Constante d’équilibre de la réaction, indique la spontanéité de la réaction

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4
Q

Qu’est-ce qui définit l’énergie d’une réaction(3)?

A
  • L’enthalpie
  • L’entropie
  • La température (en K)
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5
Q

Qu’est-ce que l’enthalpie (+formule)?

A

= chaleur générée/absorbée entre l’état initial et l’état final

∆H = ∆U + P ∆V

Avec:
- ∆H en KJ/mol
- ∆U énergie en KJ
- P pression en pascal
- ∆V volume en L

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6
Q

Qu’est-ce que l’entropie?

A

État de désordre qui croit dans l’univers par un processus spontané

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7
Q

Qu’est-ce que l’Énergie libre de Gibbs ∆G (3 formules - tube a essai- condition réelle)?

A

Variation de la spontanéité de la réaction :
∆G = ∆H - T ∆S

  • Dans une réaction A + B (état initial) -> C + D (état final):
    ∆G = G (C+D) - G(A + B)
    Si Esubstrat > Eproduit: ∆G < 0 (réaction spontanée)
  • Conditions réelles:
    ∆G = ∆G°’ + R T ln(Keq) => ∆G varie au cours de la réaction
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8
Q

Que dire de la réaction si ∆H < 0?

A

Réaction favorable sur le plan de l’enthalpie (exothermique)

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9
Q

Que dire de la réaction si ∆S > 0?

A

Réaction favorable sur le plan de l’entropie -> augmentation du désordre

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10
Q

Comment doivent être ∆H, ∆S et ∆G pour que la réaction soit spontanée et exergonique?

A
  • ∆H < 0
  • ∆S > 0
  • ∆G < 0 (impacté par ∆H et ∆S)
    -> Perte intrinsèque
    - Perte d’enthalpie et gain de désordre
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11
Q

Si la réaction est spontanée, alors elle est:

A

Exergonique!

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12
Q

Qu’est-ce que l’énergie libre standard ∆G°’ (+formule)

A

= variation d’énergie libre (1M->Keq) en conditions standards
= PROPRIÉTÉ de la réaction

∆G°’ = - R T ln(Keq)

Avec:
- R constante des gaz parfait = 8,314 J/mol/Kelvin
- T absolue = 298 K
(RT = 2,48 KJ/mol)
- Keq propre à chaque couple de réactants

=> Indique la spontanéité (ou pas) de la réaction DANS LES CONDITIONS STANDARDS
-> ∆G°’ < 0 : exergonique
-> ∆G°’ > 0 : endergonique

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13
Q

Quelles sont les conditions de Pression/ Température/ pH/ Concetration pour ∆G°’?

A
  • °Pression: 101,3 kPa (1 atm)
  • °Température: 298K (25°C)
  • ‘pH: 7
  • C: [A] =[B] =[C] =[D] = 1M (mol/L) -> énergie complète du tube à essai dépend des concentrations
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14
Q
  • Dans les conditions réelles, qu’est-ce qui définit les variations d’énergie libre?
  • Que peut-on alors dire de ∆G°’ ?
  • ∆G?
A
  • La vie cellulaire
  • ∆G°’ = autre manière d’exprimer Keq
    -> reflète les propriétés des composés (substrat et produits)
  • ∆G combine ∆G°’ + conditions cellulaires du moment
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15
Q

Qu’est-ce que l’ATP?
Quelle réaction le concernant permet de fournir de l’énergie?
Donner son ∆G? Donc réaction comment?

A

= monnaie d’échange énergétique
-> occupe une position intermédiaire
-> Doit être constamment régénéré

-> Perd son 3ème phosphate pour fournir de l’Energie à la cellule
= Hydrolyse de l’ATP en ADP
-> ∆G = -30,5
=> RÉACTION SPONTANÉE EXERGONIQUE dans les conditions cellulaire
(possible d’augmenter la spontanéité si [substrats] > [produits])

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16
Q

Pour quoi est utilisé l’ATP (4)?

A
  • Mouvement
  • Anabolisme
  • Gradients ioniques
  • Signalisation
17
Q

Comment le clivage du fructose est rendu favorable dans les conditions réelles alors que c’est une réaction endergonique? (2)

A

Rapport de concentration des réactants: [substrats] >[produits]
OU rendue possible si couplée à une réaction exergonique (ex: glucose phosphorylé)

18
Q

De quoi dépend la vitesse de réaction?

A

De ∆G#

19
Q

Qu’est-ce que le ∆G# ?

A

ÉNERGIE LIBRE D’ACTIVATION
Détermine la vitesse de la réaction
= Différence d’Energie libre entre l’état initial et l’état de transition
-> Permet des voies de bifurcation métabolique (régulation/ «barrière»)

= Différentiel entre G (état intrinsèque) et l’état de TRANSITION (avec un contenu énergétique plus élevé)

-> Temps augmente: moins de chance que la réaction exergonique se produise
-> Baisser l’état transitoire pour que la réaction se produise

20
Q

Quel rôle jouent les enzymes (concernant l’énergie libre)?

A

Jouent sur la barrière énergétique ∆G#
- ∆G# diminue = vitesse de réaction augmente
- ∆G# augmente = vitesse de réaction diminue
-> la barrière de l’énergie permet de contrôler la chaîne de réaction des voies métaboliques

21
Q

Qu’est-ce qu’un équivalent réducteur?

A

Électron transféré au cours d’une réaction redox
-> Réducteur = donneur d’e-
-> Oxydant = accepteur d’e-
=> Électrons transférés du réducteur à l’oxydant

22
Q
  • Caractéristique des réactions redox concernant le flux d’énergie
  • Enjeux pour la cellule?
A
  • CYCLE: Ox reçoit e- —> devient réducteur —> cède e- —> redevient Ox…
  • Transformation (enchaînement de réactions) du potentiel redox en énergie utilisable pour la cellule (sous forme de calories, pas direct) avec le moins de pertes possible
23
Q

Qu’est-ce que le potentiel redox standard E° ?
- Définit pour quoi
- Unité, nb
- Une réaction s’accompagne de quoi?
- Formule
- Condition pour que la réaction libère de l’énergie
- Couple de référence

A
  • On définit le E° pour chaque couple redox en comparaison du couple de référence
  • E° nb < 1 en VOLT
  • Une réaction s’accompagne d’un transfert d’e-
  • Si la différence de potentiel (entre 2 couples)
    ∆E° = E°’(accepteur oxydant) - E°’(donneur réducteur) > 0
    -> réaction libère de l’énergie
  • Couple redox de référence: H+/1/2H2
    => Très réducteur
    => E° = -0,42
    -> 2H+ + 2e- —> H2
    ≠ O2/H2O, très oxydant grosse affinité des e- -> E° = +0,82
24
Q

Potentiel redox E°’ dans les condition standard
(donner les conditions standards):

A
  • 1M
  • 1 atm
  • pH 0
  • E° = 0 (inutile)
25
Q

Potentiel redox E° dans les conditions cellulaires:

A
  • pH 7
  • [H+] = 10**-7M
  • E° = -0,42
26
Q

Les potentiels redox standards impliqués dans la réaction de réduction du NAD+ en NADH?

A