QCM : Thermodynamique et énergie biochimique (10 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Au repos, un organisme mobilise différents substrats selon ses organes. Quelles propositions décrivent correctement ces utilisations ?

Lors d’un jeûne prolongé, le cerveau peut utiliser des corps cétoniques comme source énergétique.
Le foie utilise le glycogène et synthétise principalement du lactate et du glucose.
Le cerveau utilise principalement des acides gras, y compris pendant un jeûne prolongé.
Au repos, les muscles tirent environ 60 % de leur énergie des acides gras.
Le cœur tire environ 60 % de son énergie des acides gras et peut utiliser du lactate.

Lors d’un jeûne prolongé, le cerveau peut utiliser des corps cétoniques comme source énergétique. · Le cœur tire environ 60 % de son énergie des acides gras et peut utiliser du lactate.

Explication

Lors d’un jeûne prolongé, le cerveau peut recourir aux corps cétoniques, et les acides gras fournissent environ 60 % de l’énergie du cœur, qui peut aussi utiliser du lactate. Au repos, les muscles tirent 80 % de leur énergie des acides gras ; le foie peut synthétiser des acides gras et des corps cétoniques, tandis que le glucose est le substrat principal du cerveau.

2. Une cellule assemble des molécules complexes à partir de molécules simples, tandis qu’elle dégrade des nutriments sanguins. Parmi les propositions suivantes concernant ces processus, laquelle (lesquelles) est (sont) exacte(s) ?

L’anabolisme dégrade les nutriments sanguins pour fournir de l’énergie et des fragments réutilisables.
La synthèse de molécules complexes à partir de molécules simples correspond à l’anabolisme.
Le catabolisme des glucides et des lipides aboutit notamment à du dioxyde de carbone et de l’eau.
La dégradation des protéines produit notamment du dioxyde de carbone, de l’eau et de l’urée.
La dégradation des molécules apportées aux cellules par le sang relève du catabolisme.

La synthèse de molécules complexes à partir de molécules simples correspond à l’anabolisme. · Le catabolisme des glucides et des lipides aboutit notamment à du dioxyde de carbone et de l’eau. · La dégradation des protéines produit notamment du dioxyde de carbone, de l’eau et de l’urée. · La dégradation des molécules apportées aux cellules par le sang relève du catabolisme.

Explication

L’anabolisme assemble des molécules complexes à partir de molécules simples, alors que le catabolisme dégrade notamment les molécules apportées par le sang et fournit énergie et fragments réutilisables. Le catabolisme des glucides et des lipides produit notamment du dioxyde de carbone et de l’eau ; celui des protéines produit aussi des composés azotés comme l’urée. L’option restante attribue à tort la dégradation à l’anabolisme.

3. Un nouveau-né atteint de phénylcétonurie présente un déficit de phénylalanine-hydroxylase. Quelles propositions sont exactes ?

Depuis septembre 2025, le dépistage néonatal porte sur dix-huit maladies.
La phénylalanine-hydroxylase transforme la phénylalanine en tyrosine.
Dans la phénylcétonurie, le défaut enzymatique empêche la transformation de la tyrosine en phénylalanine.
La phénylcétonurie entraîne une accumulation de phénylalanine neurotoxique.
Un dysfonctionnement enzymatique peut entraîner une accumulation du substrat et l’absence du produit.

La phénylalanine-hydroxylase transforme la phénylalanine en tyrosine. · La phénylcétonurie entraîne une accumulation de phénylalanine neurotoxique. · Un dysfonctionnement enzymatique peut entraîner une accumulation du substrat et l’absence du produit.

Explication

Un déficit enzymatique peut provoquer l’accumulation du substrat et l’absence du produit, généralement avec des conséquences néfastes. Dans la phénylcétonurie, la phénylalanine-hydroxylase transforme la phénylalanine neurotoxique en tyrosine, et son défaut entraîne l’accumulation de phénylalanine. Depuis septembre 2025, le dépistage porte sur seize maladies ; la transformation indiquée concerne la phénylalanine vers la tyrosine.

4. Que désigne l’objectif énergétique du métabolisme ?

La production de micronutriments par transformation de l’ATP
La synthèse de vitamines à partir des acides aminés
La production d’ATP par oxydation des macronutriments
Le stockage de toute l’énergie alimentaire sous forme de glycogène

La production d’ATP par oxydation des macronutriments

Explication

L’objectif énergétique du métabolisme est de produire de l’ATP en oxydant les macronutriments. Les micronutriments ne fournissent pas d’énergie, contrairement à ce que suggère une autre proposition.

5. Quelle étape du catabolisme libère environ un tiers de l’énergie totale ?

L’oxydation complète par le cycle de Krebs
L’oxydation partielle des molécules
La transformation des nutriments en réserves cellulaires
La digestion-absorption des nutriments

L’oxydation partielle des molécules

Explication

La phase II, qui correspond à l’oxydation partielle des molécules, libère environ un tiers de l’énergie totale. La digestion-absorption constitue la phase I et libère peu d’énergie.

6. Quel est le rôle de la bioénergétique dans l’étude des systèmes biologiques ?

Mesurer la quantité d’ATP stockée dans les tissus au cours du métabolisme cellulaire
Appliquer les principes de la thermodynamique à la biochimie pour décrire les flux et les échanges énergétiques
Déterminer les enzymes responsables de chaque réaction métabolique et leur vitesse d’action
Classer les nutriments selon leur capacité à fournir des précurseurs de biosynthèse

Appliquer les principes de la thermodynamique à la biochimie pour décrire les flux et les échanges énergétiques

Explication

La bioénergétique applique la thermodynamique à la biochimie afin de décrire les flux et les échanges dans les systèmes étudiés. La mesure des réserves d’ATP est une question plus étroite et ne définit pas le rôle général de cette discipline.

7. Lors d’une contraction musculaire, à quel moment l’énergie chimique de l’ATP est-elle convertie en énergie mécanique ?

Pendant la création de nouvelles liaisons covalentes dans le muscle
Pendant l’échange de chaleur entre le muscle et son environnement
Pendant la formation de l’ATP à partir de ses constituants
Pendant l’hydrolyse de l’ATP qui accompagne la contraction musculaire

Pendant l’hydrolyse de l’ATP qui accompagne la contraction musculaire

Explication

L’hydrolyse de l’ATP fournit l’énergie chimique que le muscle convertit en travail mécanique lors de sa contraction. La formation de l’ATP n’est pas l’étape décrite comme alimentant directement ce travail.

8. En quoi l’entropie et l’énergie libre de Gibbs décrivent-elles des aspects différents d’un système thermodynamique ?

L’entropie mesure son désordre, tandis que l’énergie libre de Gibbs mesure l’énergie susceptible de produire un travail utile à température et pression constantes.
L’entropie mesure son énergie disponible pour le travail, tandis que l’énergie libre de Gibbs mesure son degré de désordre à température constante.
L’entropie mesure la stabilité de ses composés, tandis que l’énergie libre de Gibbs mesure l’énergie totale conservée dans l’univers.
L’entropie mesure la chaleur échangée avec l’environnement, tandis que l’énergie libre de Gibbs mesure la pression et la concentration moléculaire.

L’entropie mesure son désordre, tandis que l’énergie libre de Gibbs mesure l’énergie susceptible de produire un travail utile à température et pression constantes.

Explication

L’entropie caractérise le degré de désordre, alors que l’énergie libre de Gibbs correspond à la part d’énergie pouvant fournir un travail utile à température et pression constantes. La chaleur échangée relève des échanges thermiques et ne constitue pas la définition de l’entropie.

9. Pourquoi le couplage d’une réaction endergonique à une réaction exergonique peut-il rendre l’ensemble spontané ?

Parce que les deux réactions produisent séparément une quantité égale d’ATP.
Parce que la somme des variations d’énergie libre standard devient négative.
Parce que l’intermédiaire commun empêche tout échange d’énergie libre.
Parce que l’entropie de chaque réaction partielle devient nécessairement nulle.

Parce que la somme des variations d’énergie libre standard devient négative.

Explication

Une réaction endergonique peut être entraînée si la contribution exergonique rend négative la somme des variations d’énergie libre standard. La présence d’un intermédiaire commun permet le couplage, mais ne suffit pas à elle seule à rendre le bilan énergétique favorable.

10. Pour transférer un groupe acyle lors de l’activation d’un acide, quel composé à haut potentiel énergétique peut servir de transporteur ?

Le phosphoénolpyruvate, qui transfère son phosphate aux groupes acyle
La créatine phosphate, qui stocke les groupes acyle dans le muscle
Le 1,3-bisphosphoglycérate, qui forme des liaisons amide avec les acides
Le coenzyme A, qui transporte les groupes acyle grâce à son énergie élevée

Le coenzyme A, qui transporte les groupes acyle grâce à son énergie élevée

Explication

Le coenzyme A est un composé à haute énergie impliqué dans le transfert de groupes acyle. Le phosphoénolpyruvate transfère plutôt un groupement phosphate à l’ADP.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Thermodynamique et énergie biochimique.

Qu’est-ce que le métabolisme ?

L’ensemble des réactions chimiques qui permettent à l’organisme de survivre.

Combien de cartes au maximum sont autorisées pour cette section ?

Deux cartes.

Qu’est-ce que l’anabolisme ?

La synthèse de molécules complexes à partir de molécules simples.

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Consultez la fiche de révision complète sur Thermodynamique et énergie biochimique.

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