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BCM-1001 (Biochimie structurale) > Module 2: L'eau > Flashcards

Module 2: L'eau Flashcards

1
Q

Qu’est ce que l’électronégativité? + Nommez 2 exemples

A

C’est la tendance de certains atomes à attirer vers eux les électrons impliqués dans un lien covalent. (ex: l’azote et l’oxygène)

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2
Q

De quoi dépend la solubilité d’une molécule?

A

Des proportions relatives de groupements ioniques ou polaires et de groupements non polaires qui la constituent

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Q

L’eau est-elle une molécule polaire ou non polaire?

A

Polaire

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4
Q

Une molécule d’eau peut former combien de liens hydrogènes?

A

4 liens H

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5
Q

Comment expliquez vous les propriétés thermiques de l’eau?

A

Par l’énergie requise pour briser les liens hydrogène entre les molécules d’eau.

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6
Q

L’eau se contracte-t-elle à l’état solide?

A

Non

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7
Q

La capacité de l’eau à former des liaisons hydrogène est expliqué par quelle propriété de la molécule?

A

La polarité de l’eau lui confère sa capacité à former des liaisons hydrogènes.

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8
Q

Quelles propriétés de l’eau expliquent pourquoi c’est un excellent solvant? (4)

A

Sa constante diélectrique élevée, sa taille, sa polarité et sa capacité à former des liens hydrogène.

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9
Q

Pourquoi le fait que l’eau est un excellent solvant est important ?

A

1) La capacité de l’eau à solubiliser un grand nombre de composés en fait un milieu réactionnel idéal pour les réactions biochimiques.

2) Le fait que l’eau ne soit pas tout à fait un solvant universel a permis la formation des membranes biologiques souvent considérées comme le secret de la vie.

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10
Q

L’eau est nucléophile. Qu’est ce qui lui permet d’être une excellente source d’ions ?

A

Sa constante diélectrique élevée

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11
Q

De quoi dépend l’ionisation d’une molécule ?

A

De la constante diélectrique du solvant

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12
Q

À quoi est égal le produit ionique (Kw, aussi appelé constante ionique de l’eau ou constante d’ionisation de l’eau) d’une solution aqueuse à 25˚C ?

A

10^-14 M^2

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13
Q

Vrai ou Faux?
Le fait que l’eau soit nucléophile est l’une des causes de l’ionisation de l’eau qui produit des ions hydroxyles et hydrogène.

A

VRAI

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14
Q

Vrai ou Faux?
L’hydrolyse est une réaction d’attaque nucléophile qui n’est pas nécessairement une réaction biochimique essentielles.

A

FAUX
Des réactions d’attaque nucléophile comme l’hydrolyse sont des réactions biochimiques essentielles.

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15
Q

L’eau est faiblement ou fortement nucléophile? Cela s’explique par quoi?

A

L’eau est faiblement nucléophile et cela s’explique par son atome d’oxygène riche en électrons.

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16
Q

L’eau est un bon solvant pour quelles types de substances?

A

Les substances polaires ou ioniques

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17
Q

L’eau est un mauvais solvant pour quelle type de substance?

A

Les substances non polaires

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18
Q

Pourquoi est-ce que l’eau diminue beaucoup la force des liaisons ioniques ?

A

Dû à sa constante diélectrique élevée

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19
Q

Définissez ce qu’est la constante diélectrique.

A

C’est la mesure de la capacité à entourer les ions d’un sel et à diminuer l’attraction de ces mêmes ions.

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20
Q

La glace est-elle plus dense ou moins dense que l’eau?

A

La glace est moins dense que l’eau liquide parce que les molécules d’eau ne sont pas libre de se rapprocher les unes des autres. Les liens H dans la glace amènent la formation d’une structure contenant une grande quantité d’espace vide entre les molécules.

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21
Q

Vrai ou Faux ?
La structure de la glace est moins régulière que la structure de l’eau liquide.

A

FAUX
La structure de la glace est PLUS régulière que la structure de l’eau liquide. Chaque molécule d’eau est liée à 4 autres molécules d’eau par des liaisons hydrogène qui sont linéaires donc plus forte.

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22
Q

Quelles sont les charges partielles de l’eau?

A

Possède une charge partielle positive et une charge partielle négative. L’eau a donc une structure dipolaire.

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23
Q

Que permet la structure dipolaire à l’eau ?

A

Lui permet d’interagir avec des composés ioniques et polaires, peu importe la charge de ces composés

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24
Q

Vrai ou Faux ?
L’eau liquide est un réseau fluide où les liens hydrogène se brisent et se reforment constamment.

A

VRAI

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25
Qu’est ce qu’une molécule hydrophobe ? Est-elle soluble ou insoluble dans l’eau?
Les molécules hydrophobes sont des composés n’interagissant pas ou peu avec l’eau, ce qui les rend insolubles
26
Qu’est ce que l’interaction hydrophobe/effet hydrophobe
Lorsque l’eau exclut les molécules hydrophobes en formant une cage de molécule d’eau appelée clathrate.
27
Vrai ou faux : une augmentation du nombre de groupements polaires ou chargés d'une molécule augmente aussi sa solubilité
vrai
28
Vrai ou faux : lorsque la taille d'une molécule augmente, sa solubilité augmente.
Faux, sa solubilité diminue
29
Comment les agents chaotropiques déstabilisent les clathrates ?
En augmentant la solubilité des composés non polaires en désordonnant les molécules d’eau.
30
Qu’est ce qu’une molécule amphipatique ( ou amphiphile) ? Nommer un exemple de cet molécule.
Une molécule amphipatique contient une portion hydrophile et une autre hydrophobe. Les détergents sont un exemple de ce type de molécule.
31
Décrivez la forme d’une molécule amphipatique.
Elle est formée d’une longue chaîne hydrocarbonée (hydrophobe) avec une extrémité ionique ou polaire.
32
Qu’observe-t-on en augmentant la concentration de molécules amphipatiques ?
La formation de micelles
33
Décrivez la forme des micelles
Les molécules s’organisent sous une forme sphérique où les portions hydrophiles se retrouvent à l’extérieur. L’intérieur des micelles est une zone hydrophobe qui permet de solubiliser les graisses et les huiles qui s’y retrouvent trappées.
34
Vrai ou Faux ? Les molécules hydrophiles intéragissent avec l’eau et sont donc solubles.
VRAI
35
Qu’est ce que l’osmose?
Mouvement de l’eau a travers une membrane semi-perméable. L’eau diffuse de la solution la moins concentrée vers la solution la plus concentrée.
36
Qu’est ce que la diffusion ?
C’est le mouvement aléatoire des molécules de soluté dans une solution.
37
Vrai ou Faux? La vitesse de diffusion des diverses biomolécules dans le cytoplasme est beaucoup plus rapide que dans l’eau.
FAUX La vitesse de diffusion des diverses biomolécules dans le cytoplasme est beaucoup plus LENTE que dans l’eau. Cela s’explique surtout par la concentration élevée des solutés qui confère une viscosité élevée, car les molécules entrent en collisions les unes avec les autres.
38
Est-ce que l’encombrement moléculaire a pour effet de diminuer ou d’augmenter la vitesse de diffusion dans la cellule ?
DIMINUER la vitesse de diffusion dans la cellule pour favoriser la rencontre entre les réactifs et les enzymes (plus de collisions).
39
Vrai ou Faux? Puisque la pression osmotique dépend de la concentration et non de la taille, la pression osmotique générée par 1 M de glycogène est similaire à celle générée par 1 M de glucose même si la solution 1 M de glycogène contient 50 000 fois plus de glucose.
VRAI
40
Quelle est la différence entre la diffusion et l’osmose?
Diffusion: réfère au mouvement des molécules de SOLUTÉ. La diffusion des molécules de soluté se fait de la région la plus concentrée vers la région la moins concentrée Osmose: réfère au mouvement du SOLVANT, donc de l’eau puisque dans les cellules vivantes le solvant est toujours l’eau. Les molécules d’eau se déplaçant de la solution la moins concentrée vers la solution la plus concentrée lors du phénomène d’osmose.
41
Nommez 2 stratégies que la cellule utilise pour éviter que la pression osmotique ne devienne trop élevée et que la cellule n'éclate.
1- La membrane cellulaire réduit jusqu'à un certain point l'entrée massive de solvant 2- La cellule conserve les biomolécules sous forme de macromolécules complexes
42
Nommer les 4 types principaux d’interactions non covalentes.
Les liaisons ioniques Les liaisons hydrogène Les forces de Van der Waals Les interactions hydrophobes
43
Par quelles sortes (2) de liaisons peuvent interagir les composés polaires avec les molécules d'eau ?
Par des liaisons hydrogène ou d'autres interactions de type dipôle-dipôle
44
Quelles interactions non covalentes peuvent être regroupées sous l’appellation interactions électrostatiques parmis les suivantes: A) Les liaisons ioniques B) Les liaisons hydrogènes C) Les forces de Van der Waals D) Les interactions hydrophobes
A) B) et C)
45
La polarité d’une molécule dépend de 2 choses, lesquelles ?
1) La polarité des liens covalents de la molécule 2) La géométrie de la molécule
46
Vrai ou Faux ? Les liens hydrogènes sont des interactions de type dipôle-dipôle.
VRAI
47
Quelle interaction faible permet le partage partiel d’un H entre 2 atomes électronégatifs?
Les liaisons hydrogène
48
Vrai ou Faux ? 4 atomes sont toujours impliqués dans un lien hydrogène.
FAUX 3 atomes sont toujours impliqués dans un lien hydrogène: un atome d’hydrogène et 2 atomes fortement électronégatifs.
49
Vrai ou Faux ? Les liens H font presque deux fois la longueur des liens covalents?
VRAI Lien covalent: 0,1 nm Lien hydrogène: 0,2 nm
50
Vrai ou Faux? Lorsque l’eau est le solvant, les liens H se formeront préférentiellement avec les molécules d’eau à cause de la concentration élevée de l’Eau.
VRAI
51
Donnez des exemples de groupement fonctionnels pouvant participer à une liaison hydrogène.
Les groupements: Amine Carbonyle Hydroxyle Thiol
52
Vrai ou Faux ? Les liaisons hydrogènes sont beaucoup plus forte que les liaisons covalentes.
FAUX
53
Quelle interaction faible correspond a une liaison résultant de l’attraction entre deux groupements fonctionnels de charges nettes opposées ?
Les liaisons ioniques.
54
La force des liaisons ioniques dépend de quoi ?
Du solvant
55
Vrai ou Faux ? Les liaisons ioniques sont des interactions faibles lorsque l’eau est le solvant,
VRAI
56
Cette interaction faible est à la fois répulsive et attractive. Correspond a des interactions entres des atomes ou des molécules qui sont très proches l’un de l’autre.
Les forces de Van der Waals
57
À quoi correspond le contact de Van der Waals ?
À la distance où l’attraction entre 2 atomes est maximale
58
Vrai ou Faux ? Dans un clathrate, les molécules d’eau sont ordonnées. Il y a donc une diminution de l’entropie ce qui est thermodynamiquement défavorable.
VRAI
59
Deux molécules insolubles dans l’eau subiront une attraction l’une pour l’autre que l’on appelle comment?
Interaction hydrophobe
60
Vrai ou Faux ? Les interactions hydrophobes sont des liaisons chimiques.
FAUX
61
pourquoi dit-on que les interactions non covalentes sont très importantes ?
Elles sont responsables de la stabilité de la structure des biomolécules et elles sont importantes pour la fonction des biomolécules.
62
Qu’est ce que le pH ?
Le pH est une mesure de la concentration d’ions H+ dans l’eau (l’eau doit être le solvant).
63
Vrai ou Faux ? La température influence l’ionisation de l’eau.
VRAI
64
Compléter la phrase suivante: La concentration des ions H+ augmente lorsqu’un acide est mélangé avec l’eau, car un acide est un __________________. Au contraire, la concentration des ions H+ diminue lorsqu’une base est mélangée avec l’eau, car une base est un _______________________
1)Donneur de protons 2)Accepteur de protons
65
Qu’est ce qu’un électrolyte fort ? Donner des exemples.
C’est une substance qui se dissocie presque complètement dans l’eau. Exemples: NaCl, HCl et NaOH…
66
Qu’est ce qu’un électrolyte faible ?
Substance ne se dissociant que partiellement dans l’eau
67
Vrai ou Faux ? Les acides faibles ont un pKa négatif alors que les acides forts ont un pKa positif.
FAUX Les acides faibles ont un pKa POSITIF alors que les acides forts ont un pKa NÉGATIF
68
Qu’est ce qu’un acide polyprotique (ou polyacide) ? Donner des exemples.
C’est un acide faible ayant plus d’un groupement ionisable. Exemple: l’acide carbonique et l’acide phosphorique.
69
Vrai ou Faux ? Sur une courbe de titration, le pKa d’un monoacide correspond au point d’inflexion, c’est à dire à l’endroit où la pente est presque nulle.
VRAI
70
À quoi sert la titration ?
Méthode analytique utilisée pour déterminer la quantité d'acide en solution. Le pKa des acides faibles est déterminé par celle-ci
71
Pourquoi est-ce que les ions H3O+ et OH- ont-ils une importance biologique capitales?
Bien qu'ils soient présents en très faible quantité, ils sont des réactifs clés dans plusieurs réactions biochimiques
72
Comment réagit la concentrations d'ions OH- lorsque nous ajoutons des ions H+ dans une solution aqueuse?
Concentration d'ions OH- diminue
73
Vrai ou faux: les concentrations des ions OH- et H+ sont liées réciproquement
Vrai
74
De quoi est composé un tampon ? Donner des exemples.
Un tampon est composé d’un acide faible et de sa base conjuguée. Exemples: CH3COOH et CH3COO(-) H2CO3 et HCO3(-) H2PO4(-) et HPO4(2-)
75
Quelle est le principal tampon intracellulaire ?
Le tampon phosphate H2PO4 (-) ET HPO4 (2-)
76
Quelle est la formule pour le pH ?
pH = -log [H+]
77
Quelle est la formule pour trouver Ka ?
Ka = ([H+][A-])/[HA]
78
Quelle est la formule pour trouver pKa ?
pKa = -log Ka
79
à quoi sert l'équation d'Henderson-Hasselbalch ?
Trouver le pH d'une solution aqueuse contenant un acide faible
80
Quelle est la formule d'Henderson-Hasselbalch ?
pH = pKa + log ( [A-] ) / [HA]
81
Vrai ou Faux ? Les protéines contenant de l’histidine ont un pouvoir tampon au pH physiologique.
VRAI L’histidine est un acide aminé particulièrement important pour les tampons protéiques, car il contient un groupement imidazole dont le pKa est de 7.
82
Quel est le principal tampon du sang ?
Le tampon carbonate Constitué d’acide carbonique et de bicarbonate
83
Quel est le second tampon en importance dans le sang ?
L’hémoglobine
84
Comment le corps réagit à une diminution du pH sanguin ?
Le corps réagit rapidement à une diminution du pH sanguin en augmentant la vitesse de respiration afin d’éliminer le surplus de CO2 produit.
85
Comment le corps s’ajuste a une augmentation du pH sanguin ?
Le corps s’ajuste en respirant plus lentement ce qui permet de convertir le CO2 gazeux présent dans les poumons en CO2 aqueux.
86
Vrai ou Faux ? L’alcalose respiratoire provoque une diminution du pH sanguin.
FAUX L’alcalose respiratoire provoque une augmentation du pH sanguin, car l’hyperventilation entraîne l’expulsion de CO2, ce qui cause que le cascade de réaction est favorisée dans le sens de la production de CO2 gazeux, ce qui entraîne la diminution de la concentration d’ions H+ en solution, donc une augmentation du pH
87
Que cause l’hypoventilation ?
L’hypoventilation est une incapacité à expulser le CO2 efficacement, ce qui favorise l’équilibre de la réaction vers la formation de bicarbonate. Ceci entraîne la libération d’ions H+, donc une diminution du pH. C’est donc une acidose respiratoire.
88
Qu’est ce qu’une enveloppe d’hydratation ?
Réseau formé de molécules d’eau entourant les ions d’un sel et interagissant avec ces ions par des interactions ions-dipôle. Synonyme: sphère ou manteau d’hydratation
89
Qu'est ce que la capacité thermique de l'eau ?
C'est la chaleur spécifique de l'eau donc la quantité d'énergie requise pour augmenter de 1˚C la température d'un gramme d'une substance. Elle est élevée
90
Qu'est-ce que la chaleur de vaporisation ?
Chaleur requise pour transformer l'eau en vapeur

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