QCM : Transports passifs en biophysique — 22 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle loi décrit la relation entre le débit massique et le gradient de concentration lors de diffusion passive?

Loi de Fick 1
Loi de Darcy
Loi de Fick 2
Principe de Pascal

Loi de Fick 1

Explication

La loi de Fick 1 exprime que le débit de diffusion est proportionnel au gradient de concentration, au coefficient de diffusion D et à la surface de la membrane.

2. Selon la loi de Fick 1, que signifie le débit J de diffusion ?

Il est proportionnel au gradient de concentration.
Il dépend du volume total de la solution.
Il est indépendant du coefficient de diffusion D.
Il varie uniquement avec la température.

Il est proportionnel au gradient de concentration.

Explication

La loi de Fick 1 indique que le débit de diffusion J est proportionnel au gradient de concentration, ce qui reflète le mouvement naturel des molécules pour égaliser les concentrations.

3. Quelle est la relation exprimée par la loi de Fick 1 concernant le débit de diffusion?

π = RT.C
J = K ΔP
∂C/∂t = D∇²C
J = -D.S.(dC/dx)

J = -D.S.(dC/dx)

Explication

La loi de Fick 1 indique que le débit de diffusion J est proportionnel au gradient de concentration (dC/dx), au coefficient de diffusion D, et à la surface S, avec un signe négatif indiquant que la diffusion va du haut vers le bas du gradient.

4. Quel composant de la membrane cellulaire permet la diffusion sélective ?

Les pores membranaires.
Le noyau cellulaire.
Les mitochondries.
L'ATP.

Les pores membranaires.

Explication

Les pores membranaires sont des structures qui permettent la diffusion sélective de molécules spécifiques à travers la membrane, en fonction de leur taille.

5. Quelle est la relation exprimée par la loi de Fick 2 concernant l'évolution de la concentration?

∂C/∂t = D ∇²C
J = K ΔP
J = -D S (dC/dx)
π = RT C

∂C/∂t = D ∇²C

Explication

La loi de Fick 2 décrit comment la concentration évolue dans le temps selon la dérivée partielle par rapport au temps, et elle est donnée par ∂C/∂t = D ∇²C, ce qui indique que la cinétique de la diffusion dépend du laplacien de la concentration et du coefficient de diffusion D.

6. Quelle formule exprime la pression osmotique selon la loi de Van’t Hoff ?

π = RT.C.
π = D × (dC/dx).
π = K × ΔP.
π = (dC/dt).

π = RT.C.

Explication

La loi de Van’t Hoff lie la pression osmotique π à la concentration C par la relation π = RT.C, où R est la constante des gaz parfaits et T la température.

7. Quelle relation décrit le coefficient de diffusion D dans le contexte de la diffusion simple selon la loi de Fick?

D dépend uniquement de la température
D dépend uniquement de la surface de la membrane
D dépend du couple solvant-soluté, de la température et de la taille des particules
D est une constante universelle, indépendante du milieu

D dépend du couple solvant-soluté, de la température et de la taille des particules

Explication

Le coefficient de diffusion D dépend du couple solvant-soluté, de la température et de la taille des particules, ce qui influence la vitesse de diffusion dans le milieu donné.

8. Quel est l'effet principal du phénomène d'osmose sur une cellule hypertonique ?

Le volume cellulaire diminue.
Le volume cellulaire augmente.
Il n’y a pas de changement de volume.
La membrane devient imperméable.

Le volume cellulaire diminue.

Explication

Dans une solution hypertonique, le solvant sort de la cellule par osmose, ce qui entraîne une diminution de son volume.

9. Quelle est la relation entre la diffusion 2D/3D et le temps de diffusion par rapport à la diffusion 1D ?

La diffusion 2D est plus rapide que la diffusion 3D mais toutes deux plus lentes que la diffusion 1D
La diffusion 2D et 3D n'ont pas d'impact sur le temps de diffusion par rapport à la diffusion 1D
La diffusion 2D et 3D ralentissent le processus de diffusion par rapport à la diffusion 1D
La diffusion 2D et 3D accélèrent le processus de diffusion par rapport à la diffusion 1D

La diffusion 2D et 3D ralentissent le processus de diffusion par rapport à la diffusion 1D

Explication

La diffusion en 2D et en 3D augmente la durée nécessaire pour atteindre l'homogénéisation, donc elle est plus lente comparée à la diffusion 1D, car la complexity dimensionnelle implique un déplacement spatialisé plus étendu et donc un temps plus long.

10. Qui a formulé la loi de Fick 2 sur la diffusion ?

Adolf Fick en 1855.
Albert Einstein en 1905.
Pierre Curie en 1898.
Michael Faraday en 1831.

Explication

La loi de Fick 2, qui modélise la variation spatio-temporelle de la concentration, a été introduite par Adolf Fick en 1855.

11. Quelle loi décrit la relation entre le débit de diffusion, la surface, le coefficient de diffusion et le gradient de concentration ?

Loi de Pascal
Lois de Darcy
Loi de Fick 2
Loi de Fick 1

Loi de Fick 1

Explication

La loi de Fick 1 établit que le débit de diffusion (J) est proportionnel à la surface (S), au coefficient de diffusion (D) et au gradient de concentration (dC/dx), ce qui en fait la loi pertinente pour cette relation.

12. Quelle grandeur influence le coefficient de diffusion D ?

La température, la taille et la viscosité.
Seul la concentration des solutés.
Le pH de la solution.
La pression atmosphérique uniquement.

La température, la taille et la viscosité.

Explication

Le coefficient de diffusion D dépend de facteurs comme la température, la taille des molécules et la viscosité du milieu, influençant la vitesse de diffusion.

13. Quelle loi décrit le débit massique de diffusion en fonction du gradient de concentration, de la surface de la membrane et du coefficient de diffusion?

La loi de Fick 1
La loi de Van't Hoff
La loi de Fick 2
La loi de Darcy

La loi de Fick 1

Explication

La loi de Fick 1 exprime le débit massique comme étant proportionnel à la surface, au coefficient de diffusion et au gradient de concentration, ce qui en fait l'équation appropriée pour décrire la diffusion passive.

14. Quel processus implique le passage du solvant sous un gradient de pression ?

La filtration.
L'osmose.
La diffusion passive.
La diffusion active.

La filtration.

Explication

La filtration désigne le passage du liquide sous l'action d'un gradient de pression hydrostatique ou hydraulique, distinct de l'osmose.

15. Quelle est la formule de la pression osmotique π selon la loi de Van't Hoff ?

π = RT.D
π = R.T/C
π = RT.C
π = D.C

π = RT.C

Explication

La pression osmotique π est donnée par la formule π = RT.C, où R est la constante des gaz parfaits, T la température et C la concentration en soluté.

16. Quelle unité est couramment utilisée pour exprimer la concentration osmolale?

ppm
mOsm/L
mol/m³
g/L

mOsm/L

Explication

La concentration osmolale est généralement exprimée en milliosmoles par litre (mOsm/L), ce qui reflète le nombre total de particules dissoutes dans un kilogramme d'eau, adapté à la physiologie.

17. Quelle est la principale force qui pousse l'eau à travers une membrane lors de l'osmose?

Le gradient de température
Le gradient de concentration du soluté
Le gradient de pression hydrostatique
La différence de pH

Le gradient de concentration du soluté

Explication

La force principale lors de l'osmose est due au gradient de concentration du soluté, qui crée une pression osmotique. Cette différence de concentration provoque le déplacement de l'eau à travers la membrane semi-perméable vers la zone de concentration plus élevée pour équilibrer les gradients.

18. Quelle propriété permet à une membrane d'être considérée comme sélective dans le passage des molécules ?

Elle ne laisse passer que les molécules de grande taille
Elle ne laisse passer que les solvant, en retenant les solutés
Elle laisse passer toutes les molécules sans distinction
Elle ne laisse passer que les ions négatifs

Elle ne laisse passer que les solvant, en retenant les solutés

Explication

Une membrane sélective laisse généralement passer principalement le solvant tout en retenant ou limitant le passage des solutés, notamment en fonction de la taille ou des propriétés des pores, ce qui est essentiel pour le processus d'osmose.

19. Quelle relation décrit le mieux la diffusion passive selon la loi de Fick 1?

J = -D × S × (dC/dx)
t ≈ L² / (2D)
π = RT × C
J = K × ΔP

J = -D × S × (dC/dx)

Explication

La loi de Fick 1 stipule que le débit de diffusion massique J est proportionnel à la surface S, au coefficient de diffusion D, et au gradient de concentration dC/dx. La première option correspond précisément à cette relation.

20. Quelle caractéristique distingue principalement la diffusion passive de l'osmose au niveau microscopique ?

L'osmose passe à travers une membrane perméable aux solutés, contrairement à la diffusion.
La diffusion est un processus actif nécessitant de l'énergie, alors que l'osmose est passif.
La diffusion repose uniquement sur la concentration, tandis que l'osmose dépend du gradient de pression.
L'osmose concerne le déplacement de solvant à travers une membrane semi-perméable en réponse à un gradient de concentration de soluté.

L'osmose concerne le déplacement de solvant à travers une membrane semi-perméable en réponse à un gradient de concentration de soluté.

Explication

L'osmose est le déplacement de solvant à travers une membrane semi-perméable en réponse à un gradient de concentration de soluté, ce qui la distingue de la diffusion qui concerne le déplacement de molécules selon leur gradient de concentration.

21. Quelle loi décrit le débit massique en fonction du gradient de concentration lors d'une diffusion passive?

Loi de Fick 1
Loi de Van't Hoff
Loi de Fick 2
Loi de Darcy

Loi de Fick 1

Explication

La loi de Fick 1 stipule que le débit massique de diffusion est proportionnel au gradient de concentration, à la surface et au coefficient de diffusion, ce qui en fait la description appropriée pour ce phénomène.

22. Quelle est la principale force qui permet le transport passif de l'eau à travers une membrane semi-perméable lors de l'osmose?

Gradient de pression mécanique
Champ électrique de membrane
Gradient de concentration de soluté
Différence de température

Gradient de concentration de soluté

Explication

Le transport passif lors de l'osmose est principalement dû au gradient de concentration de soluté, qui crée une pression osmotique exercée sur le solvant pour le faire migrer à travers la membrane semi-perméable.

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Transport passif — définition ?

Mouvement sans consommation d'énergie

Transport passif — définition ?

Sans énergie, basé sur gradients.

Loi de Fick 1 — formule ?

J = -D.S.(dC/dx)

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