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18
CHAPITRE
Application des principes
de la thermodynamique aux
systèmes biologiques
Ce chapitre couvre l’essentiel de la matière du chapitre 21 de la 6 e édition du Cours de
Chimie physique.
Exercice 18.1 Étude thermodynamique de l’oxydation du glucose
Contrairement au saccharose, le glucose est directement assimilable par
l’organisme. Il en devient ainsi l’un de ses carburants principaux, notamment
pour l’activité du cerveau.
Le bilan stœchiométrique de l’oxydation totale du glucose, au sein de notre
corps, est le suivant : C 6 H 12 O 6 (s) ϩ 6 O 2 (g) ϭ 6 H 2 0 (l) ϩ 6 CO 2 (g)
a) Calculer l’enthalpie libre molaire de cette réaction, supposée effectuée
dans les conditions thermodynamiques de référence à 25 ˚C. Le signe de cette
grandeur est-il surprenant ?
b) Calculer l’enthalpie molaire de cette réaction dans les conditions thermodynamiques de référence à 25 ˚C. Que signifie le signe d’une telle grandeur ?
Comment se traduit-il expérimentalement ?
PRÉALABLES
➤ Matière des chapitres 11, 12, 16 et 20.
➤ Conditions biologiques de référence.
➤ Notion de réactions couplées.
➤ Rendement énergétique de deux réactions couplées.
➤ Concept de composés à potentiel énergétique élevé.
SAVOIR-FAIRE
➤ Justifier le signe des trois grandeurs thermodynamiques dans le contexte des systèmes biologiques.
➤ Définir l’état d’équilibre dans les conditions cellulaires.
➤ Comparer les conditions thermodynamiques et biologiques de référence.
➤ Démontrer les conditions de couplage dans le contexte de composés à potentiel énergétique élevé.
➤ Appliquer les principes des réactions d’oxydoréduction aux réactions du milieu cellulaire.
Ap
18
CHAPITRE
Application des principes
de la thermodynamique aux
systèmes biologiques
Ce chapitre couvre l’essentiel de la matière du chapitre 21 de la 6 e édition du Cours de
Chimie physique.
Exercice 18.1 Étude thermodynamique de l’oxydation du glucose
Contrairement au saccharose, le glucose est directement assimilable par
l’organisme. Il en devient ainsi l’un de ses carburants principaux, notamment
pour l’activité du cerveau.
Le bilan stœchiométrique de l’oxydation totale du glucose, au sein de notre
corps, est le suivant : C 6 H 12 O 6 (s) ϩ 6 O 2 (g) ϭ 6 H 2 0 (l) ϩ 6 CO 2 (g)
a) Calculer l’enthalpie libre molaire de cette réaction, supposée effectuée
dans les conditions thermodynamiques de référence à 25 ˚C. Le signe de cette
grandeur est-il surprenant ?
b) Calculer l’enthalpie molaire de cette réaction dans les conditions thermodynamiques de référence à 25 ˚C. Que signifie le signe d’une telle grandeur ?
Comment se traduit-il expérimentalement ?
PRÉALABLES
➤ Matière des chapitres 11, 12, 16 et 20.
➤ Conditions biologiques de référence.
➤ Notion de réactions couplées.
➤ Rendement énergétique de deux réactions couplées.
➤ Concept de composés à potentiel énergétique élevé.
SAVOIR-FAIRE
➤ Justifier le signe des trois grandeurs thermodynamiques dans le contexte des systèmes biologiques.
➤ Définir l’état d’équilibre dans les conditions cellulaires.
➤ Comparer les conditions thermodynamiques et biologiques de référence.
➤ Démontrer les conditions de couplage dans le contexte de composés à potentiel énergétique élevé.
➤ Appliquer les principes des réactions d’oxydoréduction aux réactions du milieu cellulaire.
Ap