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Université d'Angers - Module S4BG4 -
Bioénergétique et enzymologie - Session de Juin 2009
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Exercice n°1 (6 points) - Répondre par vrai ou faux aux assertions suivantes. |
A1.
Tout processus réversible est
spontané. |
FAUX |
A2. Si
Keq = 1, alors ∆G’ = 0 J.mol-1. |
FAUX |
A3. La
flavine mononucléotide est un
transporteur mobile de la chaîne respiratoire. |
FAUX |
A4. La
variation d’énergie libre de
Gibbs quantifie la chaleur récupérée lors d’un processus biologique. |
FAUX |
A5.
L’inhibition compétitive est une
fixation exclusive du substrat et de l’inhibiteur. |
VRAI |
A6.
Dans l’état de transition, le
substrat a une énergie libre plus élevée. |
VRAI |
Exercice n°2 (6 points) - Donner une réponse simple aux questions suivantes. |
Q1.
Soient les deux couples rédox : E0'(NAD+/ NADH + H+) = - 0,32 V E0'(1/2 O2 / H2O) = + 0,82 V Ecrivez les deux demi-réactions rédox dans le sens spontané. |
NADH + H+ ---> NAD+ + 2 H+ +2 e- 1/2 O2 + 2 H+ +2 e- ---> H2O |
Q2.
Sous quelle forme le pouvoir réducteur entre-t-il dans la mitochondrie
via la navette au glycérol phosphate ? |
FADH2 |
Q3.
Quel complexe de la chaîne respiratoire ne contribue pas à l’expulsion
de protons ? |
Le complexe II |
Q4.
Comment devient la matrice par rapport à l’espace intermembranaire lors
de l’expulsion des protons ? |
Plus alcaline et plus négative |
Q5.
Citer un type d’inhibition qui ne modifie pas Vmax. |
Compétitive |
Q6.
Quelle sont les conditions de concentrations de substrat pour mesurer
la vitesse initiale de catalyse d’une enzyme ? |
[S0] >> [E0] |
Exercice n°3 (8 points) Une enzyme catalyse la réaction : A + B <====> C + 2D La variation d'énergie libre de Gibbs standard de formation de C vaut : ∆G0' = - 4,7 kJ/mol. In vivo, les concentrations des composés sont : [A] = 0,01 mM - [B] = 360 pM - [C] = 3 10-5 M - [D] = 2,5 µM 1. Ecrivez l’expression de la constante d’équilibre de la réaction de formation de C. 2. Calculez la valeur de la constante d’équilibre. 3. Quel est le sens spontané de la réaction dans les conditions standard ? 4. Que vaut ΔG' ? 5. Dans quel sens se déroule la réaction dans les conditions physiologiques ? Données: R = 8,31 J.K-1.mol-1 ; T = 37°C. |
1. Conditions standard Dans le sens de FORMATION de C, la variation d'énergie libre STANDARD ∆G0' = - 4,7 kJ/mol. [C]eq x [D]2eq Soit: Keq = ——————— = exp - (∆G0' / RT) = 6,2 M [A]eq x [B]eq Dans les conditions STANDARD, la réaction SPONTANÉE est la formation de C + 2D. 2. Conditions physiologiques [C]phy x [D]2phy 3 10-5 M x (2,5 10-6 M)2 Kphy = ————————— = ————————————— = 5,21 10-2 M [A]phy x [B]phy 0,01 10-3 M x 360 10-12 M Les constantes ont des valeurs très différentes. Donc les concentrations physiologiques sont très éloignées de celles que l'on trouve à l'équilibre. 3. Sens de la réaction dans les conditions physiologiques : ∆G' = ∆G0' + RT Ln [Kphy] = - 12,3 kJ/mol Donc, dans la cellule, la réaction est encore plus SPONTANÉE (plus exergonique) dans le sens C + 2D. |