QCM : Bases de biologie cellulaire — 24 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle discipline étudie les phénomènes chimiques dont les êtres vivants sont le siège et qui sous-tendent les manifestations de la vie ?

La biochimie
La biophysique
La physiologie
La chimie générale

La biochimie

Explication

La biochimie analyse les phénomènes chimiques propres au vivant et liés à ses manifestations. La chimie générale couvre un domaine plus large, qui ne se limite pas aux organismes vivants.

2. Que se passe-t-il lors de la formation d’une liaison covalente entre deux atomes ?

Ils perdent leurs noyaux pour former une nouvelle particule
Ils mettent en commun une ou plusieurs paires d’électrons
Ils attirent des ions de charges opposées dans un réseau
Ils échangent nécessairement tous leurs électrons externes

Ils mettent en commun une ou plusieurs paires d’électrons

Explication

Une liaison covalente repose sur la mise en commun d’une, deux ou trois paires d’électrons entre deux atomes. L’attraction d’ions de charges opposées décrit plutôt une liaison ionique.

3. Dans une molécule biochimique non chargée, combien de liaisons covalentes le carbone forme-t-il généralement ?

Deux
Quatre
Une
Trois

Quatre

Explication

Le carbone établit généralement quatre liaisons covalentes dans les molécules biochimiques non chargées. La valeur de une liaison correspond à l’hydrogène, tandis que deux et trois correspondent respectivement à l’oxygène et à l’azote.

4. Quelle différence distingue la formule développée de la formule brute d’une molécule ?

La formule développée précise la charge globale, tandis que la formule brute décrit la polarité
La formule développée présente les isotopes, tandis que la formule brute donne la masse moléculaire
La formule développée indique les nombres d’atomes, tandis que la formule brute montre leurs liaisons
La formule développée montre les atomes et leurs liaisons, tandis que la formule brute indique leurs nombres

La formule développée montre les atomes et leurs liaisons, tandis que la formule brute indique leurs nombres

Explication

La formule développée représente les atomes ainsi que les liaisons qui les relient, alors que la formule brute donne seulement le nombre d’atomes de chaque élément. La charge et la polarité ne constituent pas la distinction fondamentale entre ces deux écritures.

5. Quelle proportion du total des éléments constituant les êtres vivants est représentée ensemble par l’oxygène, l’hydrogène, le carbone et l’azote ?

96,3 %
Moins de 1 ‰
73 %
59 %

96,3 %

Explication

Ces quatre éléments majeurs représentent ensemble 96,3 % des éléments constituant les êtres vivants. La valeur inférieure à 1 ‰ concerne les oligo-éléments, et les autres pourcentages se rapportent à la proportion d’eau dans certains organismes ou cellules.

6. Quel critère permet de distinguer principalement un constituant organique d’un constituant minéral du vivant ?

Le constituant organique possède une charpente d’atomes de carbone
Le constituant minéral provient exclusivement des cellules vivantes
Le constituant minéral contient toujours plusieurs éléments chimiques
Le constituant organique est nécessairement dissous dans l’eau

Le constituant organique possède une charpente d’atomes de carbone

Explication

Les constituants organiques sont caractérisés par un squelette d’atomes de carbone. Les constituants minéraux, comme l’eau ou le chlorure de sodium, peuvent aussi exister dans le monde non vivant.

7. Quelle valeur décrit le mieux la proportion moyenne d’eau dans les cellules végétales ?

Environ 59 % de leur poids
Moins de 1 % de leur poids
Jusqu’à 95 % de leur poids
Environ 73 % de leur poids

Environ 73 % de leur poids

Explication

L’eau représente environ 73 % du poids des cellules végétales. La valeur de 59 % correspond à la moyenne indiquée pour les cellules animales, tandis que 95 % constitue une valeur observée chez les méduses.

8. Pourquoi la molécule d’eau est-elle polaire ?

Ses deux hydrogènes portent une charge négative entière et son oxygène une charge positive entière
Elle contient des ions séparés qui se déplacent librement dans chaque molécule
Elle possède une forme parfaitement symétrique qui répartit uniformément les électrons
Sa forme asymétrique et la répartition inégale des électrons créent des charges partielles

Sa forme asymétrique et la répartition inégale des électrons créent des charges partielles

Explication

La forme asymétrique de l’eau et la répartition inégale de ses électrons donnent aux hydrogènes une charge partielle positive et à l’oxygène une charge partielle négative. Il s’agit de charges partielles, et non de charges entières portées par des ions libres.

9. Quelle caractéristique définit une molécule organique ?

Une charpente constituée d’une chaîne d’atomes de carbone, ramifiée ou non
Une structure formée uniquement d’atomes d’hydrogène et d’oxygène
Une molécule dépourvue de liaisons covalentes entre ses atomes
Une association d’ions minéraux organisée autour d’un noyau métallique

Une charpente constituée d’une chaîne d’atomes de carbone, ramifiée ou non

Explication

Une molécule organique possède une charpente carbonée qui peut former une chaîne ramifiée ou non. Sa définition ne dépend pas d’une composition limitée à l’hydrogène et à l’oxygène ni de l’absence de liaisons covalentes.

10. Dans l’organisation des macromolécules, quel rôle les monomères jouent-ils ?

Ils correspondent à des polymères contenant un grand nombre de sous-unités
Ils désignent des molécules minérales associées aux chaînes carbonées
Ils résultent de l’hydrolyse complète de toutes les macromolécules
Ils servent de petites sous-unités dont l’assemblage forme des polymères

Ils servent de petites sous-unités dont l’assemblage forme des polymères

Explication

Les monomères sont de petites molécules organiques qui servent de sous-unités aux polymères ou macromolécules. Un polymère est au contraire constitué par l’assemblage de plusieurs sous-unités.

11. Quelle formule générale représente les glucides ?

CnH2n+2C_nH_{2n+2}
Cn(H2O)nC_n(H_2O)_n
Cn(H2O)2nC_n(H_2O)_{2n}
CnHnO2nC_nH_nO_{2n}

$$C_n(H_2O)_n$$

Explication

La formule générale des glucides est Cn(H2O)nC_n(H_2O)_n. Les autres expressions ne correspondent pas à la formule générale donnée pour cette famille de molécules.

12. Que produit l’hydrolyse d’un disaccharide ?

Un seul monosaccharide après retrait d’une molécule d’oxygène
Un polysaccharide après libération de plusieurs molécules d’eau
Deux disaccharides après association de molécules carbonées
Deux monosaccharides après consommation d’une molécule d’eau

Deux monosaccharides après consommation d’une molécule d’eau

Explication

L’hydrolyse d’un disaccharide consomme une molécule d’eau et le scinde en deux monosaccharides. La formation de molécules plus grandes relève d’un assemblage, et non de cette réaction de décomposition.

13. Quelle propriété distingue généralement les lipides des substances hydrophiles ?

Ils sont solubles dans l’eau et insolubles dans les solvants organiques
Ils sont insolubles dans l’eau et dans les solvants organiques
Ils sont solubles dans l’eau et dans les solvants organiques
Ils sont insolubles dans l’eau et solubles dans les solvants organiques

Ils sont insolubles dans l’eau et solubles dans les solvants organiques

Explication

Les lipides se dissolvent dans les solvants organiques mais pas dans l’eau, contrairement aux substances hydrophiles. La solubilité dans l’eau caractérise précisément les substances hydrophiles.

14. Quelle association décrit correctement la composition d’un triglycéride ?

Trois glycérols liés à un acide gras
Deux glycérols liés à trois acides gras
Un glycérol lié à trois acides gras
Un glycérol lié à deux acides gras

Un glycérol lié à trois acides gras

Explication

Un triglycéride comprend une molécule de glycérol et trois molécules d’acides gras. La présence de deux acides gras correspond plutôt à la structure de base d’un phospholipide.

15. À température ordinaire, comment différencier généralement une graisse d’une huile ?

La graisse et l’huile sont semi-solides et riches en acides gras saturés
La graisse est semi-solide et riche en acides gras saturés, tandis que l’huile est liquide et riche en acides gras insaturés
La graisse est liquide et riche en acides gras insaturés, tandis que l’huile est semi-solide et riche en acides gras saturés
La graisse et l’huile sont liquides et riches en acides gras insaturés

La graisse est semi-solide et riche en acides gras saturés, tandis que l’huile est liquide et riche en acides gras insaturés

Explication

Les graisses sont principalement constituées d’acides gras saturés et sont semi-solides, tandis que les huiles sont principalement insaturées et liquides. Inverser ces caractéristiques constitue la confusion classique entre les deux catégories.

16. Quelle organisation moléculaire permet à un phospholipide de participer à la formation d’une membrane ?

Deux phosphates forment une tête hydrophobe et un acide gras forme une queue hydrophile
Trois acides gras forment une tête hydrophile et un glycérol forme une queue hydrophobe
Un phosphate forme une queue hydrophobe et deux acides gras forment une tête hydrophile
Deux acides gras forment une queue hydrophobe et un phosphate forme une tête hydrophile

Deux acides gras forment une queue hydrophobe et un phosphate forme une tête hydrophile

Explication

Le phospholipide possède deux acides gras constituant une queue hydrophobe et un groupement phosphate constituant une tête hydrophile. Cette polarité opposée favorise son organisation dans les membranes aqueuses.

17. Quel élément variable distingue principalement un acide aminé d’un autre ?

La fonction amine commune à chaque acide aminé
L’atome d’hydrogène porté par le carbone central
Le groupement R attaché au carbone central
La fonction acide commune à chaque acide aminé

Le groupement R attaché au carbone central

Explication

Le groupement R varie d’un acide aminé à l’autre et détermine leurs propriétés spécifiques. Les fonctions amine et acide, ainsi que l’hydrogène, appartiennent à l’organisation générale d’un acide aminé.

18. Combien d’acides aminés différents composent les protéines des êtres vivants ?

12
51
20
32

20

Explication

Les protéines des êtres vivants utilisent vingt acides aminés différents. Le nombre 51 correspond notamment au nombre d’acides aminés de l’insuline mentionné dans le cours, et non à la diversité générale des acides aminés protéiques.

19. Quelle succession décrit correctement l’assemblage des acides aminés par des liaisons peptidiques ?

Des acides aminés forment des dipeptides, puis des tripeptides et des polypeptides
Des acides aminés forment des triglycérides, puis des phospholipides et des polypeptides
Des polypeptides se fragmentent en tripeptides, puis en dipeptides et en acides aminés
Des dipeptides se transforment en acides aminés, puis en nucléotides et en polypeptides

Des acides aminés forment des dipeptides, puis des tripeptides et des polypeptides

Explication

Les liaisons peptidiques relient progressivement les acides aminés pour produire des dipeptides, des tripeptides puis des polypeptides. L’hydrolyse réalise le processus inverse en rompant ces liaisons.

20. Quelle correspondance entre les niveaux de structure d’une protéine et leur définition est correcte ?

Primaire : motifs répétitifs ; secondaire : assemblage de polypeptides ; tertiaire : séquence ; quaternaire : forme tridimensionnelle
Primaire : forme tridimensionnelle ; secondaire : séquence ; tertiaire : assemblage de polypeptides ; quaternaire : motifs répétitifs
Primaire : séquence ; secondaire : motifs répétitifs ; tertiaire : forme tridimensionnelle ; quaternaire : assemblage de polypeptides
Primaire : assemblage de polypeptides ; secondaire : forme tridimensionnelle ; tertiaire : motifs répétitifs ; quaternaire : séquence

Primaire : séquence ; secondaire : motifs répétitifs ; tertiaire : forme tridimensionnelle ; quaternaire : assemblage de polypeptides

Explication

La structure primaire est la séquence des acides aminés, la secondaire correspond à des motifs répétitifs, la tertiaire à la forme tridimensionnelle et la quaternaire à l’association de plusieurs polypeptides. Les autres correspondances mélangent ces quatre niveaux d’organisation.

21. Quels sont les trois constituants fondamentaux d’un nucléotide ?

Un groupement phosphate, un pentose et une base azotée
Un glycérol, deux acides gras et une base azotée
Un polypeptide, un pentose et un acide gras
Un acide aminé, un hexose et un groupement phosphate

Un groupement phosphate, un pentose et une base azotée

Explication

Un nucléotide associe un groupement phosphate, un sucre à cinq carbones appelé pentose et une base azotée. Les autres propositions décrivent des constituants de lipides ou de protéines, ou combinent des éléments incompatibles.

22. Quel sucre distingue l’ADN de l’ARN ?

L’ADN contient du glycérol, tandis que l’ARN contient du ribose
L’ADN contient du ribose, tandis que l’ARN contient du désoxyribose
L’ADN contient du désoxyribose, tandis que l’ARN contient du ribose
L’ADN contient du désoxyribose, tandis que l’ARN contient du glycérol

L’ADN contient du désoxyribose, tandis que l’ARN contient du ribose

Explication

Le pentose de l’ADN est le désoxyribose, alors que celui de l’ARN est le ribose. Le glycérol est un constituant lipidique et ne caractérise pas ces deux acides nucléiques.

23. Quel rôle une enzyme joue-t-elle lors d’une réaction chimique ?

Elle abaisse l’énergie d’activation sans être consommée par la réaction
Elle augmente l’énergie d’activation et devient un produit de la réaction
Elle fournit le substrat et est transformée en produit avec lui
Elle rompt les liaisons de toute molécule sans reconnaître de substrat

Elle abaisse l’énergie d’activation sans être consommée par la réaction

Explication

Une enzyme catalyse une réaction particulière en abaissant son énergie d’activation, tout en restant intacte après la transformation. Elle ne devient donc pas un produit et n’agit pas indistinctement sur toutes les molécules.

24. Dans le fonctionnement d’une enzyme, quelle séquence décrit correctement le devenir du substrat et du produit ?

Le substrat se fixe au site actif, reste inchangé, puis l’enzyme se transforme en produit
L’enzyme se fixe au substrat, devient un produit, puis le substrat reste attaché au site actif
Le substrat se fixe au site actif, devient un produit, puis celui-ci se détache tandis que l’enzyme reste disponible
Le produit se fixe au site actif, devient un substrat, puis l’enzyme est consommée avec lui

Le substrat se fixe au site actif, devient un produit, puis celui-ci se détache tandis que l’enzyme reste disponible

Explication

Le substrat se lie au site actif, y est transformé en produit, puis le produit se libère tandis que l’enzyme peut participer à une nouvelle réaction. L’enzyme n’est donc pas consommée et le substrat n’est pas conservé sous sa forme initiale.

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Qu'est-ce que la biochimie étudie ?

Les phénomènes chimiques dans les êtres vivants à la base de la vie.

Qu'est-ce qu'une liaison covalente ?

Une liaison qui unit deux atomes partageant des paires d’électrons.

Combien de liaisons covalentes forme l'hydrogène dans les molécules biochimiques ?

Une liaison covalente.

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