QCM : Bases physiques des déplacements en solution — 24 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle distinction permet de différencier une solution iso-osmotique d’une solution isotonique ?

L’iso-osmolarité compare l’osmolarité totale, tandis que l’isotonicité compare l’osmolarité efficace
L’iso-osmolarité compare la pression hydrostatique, tandis que l’isotonicité compare la température de la solution
L’iso-osmolarité compare les solutés non diffusibles, tandis que l’isotonicité compare la quantité d’eau libre
L’iso-osmolarité compare le volume cellulaire, tandis que l’isotonicité compare la concentration de protéines

L’iso-osmolarité compare l’osmolarité totale, tandis que l’isotonicité compare l’osmolarité efficace

Explication

Une solution iso-osmotique possède la même osmolarité totale, alors qu’une solution isotonique possède la même osmolarité efficace, qui tient compte des solutés ayant un effet osmotique durable. Les autres critères ne définissent pas ces deux notions.

2. Quelle répartition ionique caractérise principalement les compartiments extracellulaire et intracellulaire ?

Le sodium et le potassium présentent des concentrations comparables dans les deux compartiments
Le calcium prédomine dans les deux compartiments et le sodium reste minoritaire
Le sodium prédomine à l’extérieur et le potassium prédomine à l’intérieur
Le potassium prédomine à l’extérieur et le sodium prédomine à l’intérieur

Le sodium prédomine à l’extérieur et le potassium prédomine à l’intérieur

Explication

Le sodium est l’ion majoritaire du compartiment extracellulaire, tandis que le potassium domine dans le compartiment intracellulaire. Inverser ces deux répartitions constitue la confusion principale.

3. Quelle association entre le mode de passage membranaire et la structure impliquée est correcte ?

La diffusion simple utilise un canal, la diffusion médiée traverse la membrane et le transport facilité utilise un porteur
La diffusion simple utilise un canal, la diffusion médiée utilise un porteur et le transport facilité traverse la membrane
La diffusion simple utilise un porteur, la diffusion médiée traverse la membrane et le transport facilité utilise un canal
La diffusion simple traverse la membrane, la diffusion médiée utilise un canal et le transport facilité utilise un porteur

La diffusion simple traverse la membrane, la diffusion médiée utilise un canal et le transport facilité utilise un porteur

Explication

La diffusion simple se fait directement à travers la membrane, la diffusion médiée passe par une protéine canal et le transport facilité par une protéine porteuse. Les autres associations attribuent à chaque mécanisme la structure caractéristique d’un autre mode de transport.

4. Quelle relation exprime la pression osmotique entre deux compartiments ?

π=(ωND1−ωND2)/RT\pi=(\omega_{ND1}-\omega_{ND2})/RT
π=(ωND1−ωND2)RT\pi=(\omega_{ND1}-\omega_{ND2})RT
π=(ωeff1+ωeff2)/RT\pi=(\omega_{eff1}+\omega_{eff2})/RT
π=(ωtot1+ωtot2)RT\pi=(\omega_{tot1}+\omega_{tot2})RT

$$\pi=(\omega_{ND1}-\omega_{ND2})RT$$

Explication

La pression osmotique est proportionnelle à la différence d’osmolarité non diffusible entre les deux compartiments et à RTRT. Elle ne se calcule donc ni avec la somme des osmolarités totales ni par une division par RTRT.

5. Pourquoi le potentiel de repos d’un axone est-il proche du potentiel d’équilibre du potassium ?

Parce que le potassium est l’ion majoritaire du milieu extracellulaire
Parce que les canaux sodiques imposent directement le potentiel de repos
Parce que le potentiel d’équilibre du potassium est proche de zéro millivolt
Parce que la membrane de l’axone est très perméable aux ions potassium

Parce que la membrane de l’axone est très perméable aux ions potassium

Explication

La forte perméabilité de la membrane axonale au potassium rapproche le potentiel de repos du potentiel d’équilibre de cet ion. Le potassium domine plutôt à l’intérieur de la cellule, et son potentiel d’équilibre est négatif, non proche de zéro.

6. Que désigne le potentiel de repos d’une cellule non stimulée ?

Une variation rapide de potentiel provoquée par l’ouverture de canaux sodiques
Une égalité de concentration ionique entre les milieux intérieur et extérieur
Une différence de potentiel mesurée uniquement à la surface externe de la membrane
Une différence de potentiel constante entre ses compartiments intérieur et extérieur

Une différence de potentiel constante entre ses compartiments intérieur et extérieur

Explication

Le potentiel de repos correspond à une différence de potentiel stable entre l’intérieur et l’extérieur d’une cellule au repos. La mesure peut changer de signe selon le sens choisi, mais la différence physique reste la même.

7. Quelle combinaison décrit correctement l’état d’un système à l’équilibre de Donnan ?

L’électroneutralité est respectée, les concentrations des ions diffusibles restent inégales et la pression osmotique augmente
L’électroneutralité est respectée, les concentrations des ions diffusibles deviennent égales et la pression osmotique reste inchangée
L’électroneutralité disparaît, les concentrations des ions diffusibles restent inégales et la pression osmotique augmente
L’électroneutralité disparaît, les concentrations des ions diffusibles deviennent égales et la pression osmotique diminue

L’électroneutralité est respectée, les concentrations des ions diffusibles restent inégales et la pression osmotique augmente

Explication

À l’équilibre de Donnan, la neutralité électrique globale est conservée malgré une répartition inégale des ions diffusibles, et la pression osmotique dépasse la valeur attendue. L’égalité des concentrations ioniques n’est donc pas une condition de cet équilibre.

8. Quelle situation caractérise un équilibre de Donnan ?

Une pression transmembranaire filtre les solutés en fonction de leur capacité à franchir les pores
Un ion non diffusible impose une répartition inégale des ions diffusibles et une différence de potentiel
Des solutés diffusibles atteignent des concentrations égales sans charge fixe ni différence de potentiel
L’eau traverse la membrane jusqu’à égaliser les concentrations de tous les solutés présents

Un ion non diffusible impose une répartition inégale des ions diffusibles et une différence de potentiel

Explication

L’équilibre de Donnan résulte de la présence d’un ion non diffusible, qui modifie la répartition des ions diffusibles et crée une différence de potentiel membranaire. L’égalité des concentrations sans champ électrique décrit plutôt un équilibre de diffusion simple.

9. Quelle association entre ions, phase du potentiel d’action et toxine est correcte ?

Le potassium provoque la dépolarisation, le sodium la repolarisation et la tétrodotoxine ouvre les canaux sodiques
Le sodium provoque l’hyperpolarisation, le calcium la repolarisation et la tétrodotoxine bloque les canaux potassiques
Le calcium provoque la dépolarisation, le potassium le pic et la tétrodotoxine augmente la conduction sodique
Le sodium provoque la dépolarisation, le potassium la repolarisation et la tétrodotoxine bloque les canaux sodiques

Le sodium provoque la dépolarisation, le potassium la repolarisation et la tétrodotoxine bloque les canaux sodiques

Explication

L’entrée de sodium participe à la dépolarisation, tandis que la sortie de potassium contribue à la repolarisation. La tétrodotoxine bloque les canaux sodiques voltage-dépendants et empêche ainsi la création du potentiel d’action.

10. Quelle comparaison entre une protéine canal et une protéine porteuse est correcte ?

Le canal consomme de l’ATP pour changer de conformation, tandis que le porteur forme un pore permanent
Le canal déplace les solutés contre leur gradient, tandis que le porteur les déplace vers l’équilibre
Le canal permet un passage rapide et est moins sélectif, tandis que le porteur est plus lent et plus sélectif
Le canal permet un passage lent et est plus sélectif, tandis que le porteur est rapide et moins sélectif

Le canal permet un passage rapide et est moins sélectif, tandis que le porteur est plus lent et plus sélectif

Explication

Les canaux autorisent généralement un passage rapide avec une sélectivité moindre, tandis que les protéines porteuses fonctionnent plus lentement et discriminent davantage leurs solutés. La consommation d’ATP et le transport contre un gradient ne définissent pas cette comparaison structurale.

11. Quelle caractéristique décrit correctement la filtration glomérulaire ?

C’est un processus passif, bidirectionnel et sélectif assuré par les cellules sanguines
C’est un processus passif, unidirectionnel et non sélectif assuré par le glomérule
C’est un processus actif, unidirectionnel et non sélectif assuré par la vessie
C’est un processus actif, bidirectionnel et sélectif assuré par les tubules rénaux

C’est un processus passif, unidirectionnel et non sélectif assuré par le glomérule

Explication

La filtration glomérulaire est une ultrafiltration passive, orientée dans un seul sens et décrite comme non sélective, réalisée par le glomérule. Les transports actifs, eux, impliquent une dépense énergétique et ne correspondent pas à cette étape.

12. Si le compartiment 1 contient davantage de solutés non diffusibles que le compartiment 2, dans quelle direction l’eau se déplace-t-elle spontanément ?

Du compartiment 1 vers le compartiment 2, jusqu’à disparition des solutés non diffusibles
Du compartiment 1 vers le compartiment 2, jusqu’à l’égalité de la concentration totale en solutés
Du compartiment 2 vers le compartiment 1, jusqu’à l’égalité de la pression hydrostatique
Du compartiment 2 vers le compartiment 1, jusqu’à l’égalité de l’osmolarité non diffusible

Du compartiment 2 vers le compartiment 1, jusqu’à l’égalité de l’osmolarité non diffusible

Explication

L’eau se déplace vers le compartiment le plus concentré en solutés non diffusibles, puis le déplacement cesse lorsque leurs osmolarités deviennent égales. Une pression hydrostatique ou une disparition des solutés n’est pas le critère décrit pour ce processus.

13. Que désigne l’osmose entre deux compartiments séparés par une membrane ?

Le transfert passif d’eau vers le compartiment le plus riche en solutés non diffusibles
La diffusion des électrolytes vers le compartiment où leur concentration est la plus élevée
Le passage actif des protéines vers le compartiment présentant la plus forte pression
Le déplacement spontané des solutés vers le compartiment contenant le moins d’eau

Le transfert passif d’eau vers le compartiment le plus riche en solutés non diffusibles

Explication

L’osmose correspond au déplacement passif de l’eau vers le compartiment qui contient le plus de solutés non diffusibles. La diffusion concerne plutôt le déplacement de solutés selon leur gradient de concentration.

14. Quelle différence distingue la diffusion de l’osmose entre deux compartiments séparés par une membrane ?

La diffusion exige des solutés non diffusibles, tandis que l’osmose exige une membrane perméable à ces solutés
La diffusion déplace l’eau, tandis que l’osmose déplace un soluté perméable vers sa concentration la plus faible
La diffusion déplace un soluté perméable, tandis que l’osmose déplace l’eau vers des solutés non diffusibles
La diffusion égalise l’osmolarité, tandis que l’osmose égalise les concentrations de tous les solutés

La diffusion déplace un soluté perméable, tandis que l’osmose déplace l’eau vers des solutés non diffusibles

Explication

La diffusion concerne le déplacement d’un soluté à travers une membrane perméable, alors que l’osmose correspond au déplacement de l’eau face à des solutés qui ne franchissent pas la membrane. Confondre leurs effets revient à attribuer à l’osmose l’égalisation directe des concentrations de solutés diffusibles.

15. Dans quel ordre les phases principales d’un potentiel d’action d’une fibre nerveuse se succèdent-elles ?

Repolarisation, dépolarisation, hyperpolarisation, pic
Hyperpolarisation, pic, dépolarisation, repolarisation
Pic, hyperpolarisation, repolarisation, dépolarisation
Dépolarisation, pic, repolarisation, hyperpolarisation

Dépolarisation, pic, repolarisation, hyperpolarisation

Explication

Le potentiel d’action commence par une dépolarisation, atteint un pic, puis se poursuit par une repolarisation et une hyperpolarisation. Les autres séquences inversent l’ordre physiologique de ces phases.

16. Un soluté est présent à une concentration plus élevée dans le compartiment 1 que dans le compartiment 2, et la membrane lui est perméable. Dans quel sens diffuse-t-il spontanément ?

Du compartiment 2 vers le compartiment 1, jusqu’à l’apparition d’un gradient plus marqué
Du compartiment 2 vers le compartiment 1, jusqu’à l’égalité des concentrations
Du compartiment 1 vers le compartiment 2, jusqu’à l’annulation de toute osmolarité
Du compartiment 1 vers le compartiment 2, jusqu’à l’égalité des concentrations

Du compartiment 1 vers le compartiment 2, jusqu’à l’égalité des concentrations

Explication

La diffusion spontanée suit le gradient de concentration, donc le soluté quitte le compartiment le plus concentré pour rejoindre le moins concentré. Le mouvement s’arrête lorsque les concentrations deviennent égales, et non lorsqu’une différence supplémentaire apparaît.

17. Pour un ion diffusible de valence zz à l’équilibre, quelle relation de Nernst relie le potentiel membranaire aux concentrations des deux compartiments ?

V1−V2=RTFln⁡(zC2C1)V_1-V_2=\frac{RT}{F}\ln\left(\frac{zC_2}{C_1}\right)
V1−V2=RTzFln⁡(C2C1)V_1-V_2=\frac{RT}{zF}\ln\left(\frac{C_2}{C_1}\right)
V1−V2=zFRTln⁡(C2C1)V_1-V_2=\frac{zF}{RT}\ln\left(\frac{C_2}{C_1}\right)
V1−V2=RTzFln⁡(C1C2)V_1-V_2=\frac{RT}{zF}\ln\left(\frac{C_1}{C_2}\right)

$$V_1-V_2=\frac{RT}{zF}\ln\left(\frac{C_2}{C_1}\right)$$

Explication

La relation de Nernst associe le potentiel à RTzF\frac{RT}{zF} et au logarithme du rapport C2/C1C_2/C_1. Inverser le rapport des concentrations ou le facteur de valence change le signe ou la valeur du potentiel calculé.

18. Quel effet produit un milieu hypotonique sur un globule rouge ?

Il provoque une sortie de protéines, suivie d’une augmentation de la membrane cellulaire
Il fait sortir de l’eau de la cellule, qui se contracte et devient crénelée
Il empêche les échanges d’eau, ce qui maintient le volume cellulaire inchangé
Il fait entrer de l’eau dans la cellule, qui devient turgescente et peut subir une hémolyse

Il fait entrer de l’eau dans la cellule, qui devient turgescente et peut subir une hémolyse

Explication

Dans un milieu hypotonique, l’eau entre dans le globule rouge, ce qui le rend turgescent et peut conduire à l’hémolyse. La crénelure correspond au contraire à la perte d’eau dans un milieu hypertonique.

19. Comment une réponse locale infraliminaire se distingue-t-elle d’une réponse propagée supraliminaire ?

La réponse locale est décrémentielle, tandis que la réponse propagée obéit à la loi du tout ou rien
Les deux réponses ont une amplitude constante, mais seule la réponse locale dépend de la stimulation
Les deux réponses diminuent avec la distance, mais seule la réponse propagée dépend de l’intensité du stimulus
La réponse locale obéit au tout ou rien, tandis que la réponse propagée diminue progressivement avec la distance

La réponse locale est décrémentielle, tandis que la réponse propagée obéit à la loi du tout ou rien

Explication

Une stimulation infraliminaire produit une réponse locale dont l’amplitude dépend de la stimulation et qui s’atténue. Une stimulation supraliminaire déclenche une réponse propagée d’amplitude constante selon la loi du tout ou rien.

20. Quelle différence distingue l’osmolarité totale de l’osmolarité non diffusible pour une membrane donnée ?

L’osmolarité totale inclut tous les solutés, tandis que l’osmolarité non diffusible concerne ceux qui ne traversent pas la membrane
L’osmolarité totale concerne l’eau, tandis que l’osmolarité non diffusible mesure la quantité globale de membrane
L’osmolarité totale exclut les électrolytes, tandis que l’osmolarité non diffusible inclut les solutés qui traversent la membrane
L’osmolarité totale mesure la pression, tandis que l’osmolarité non diffusible mesure la vitesse de passage des solutés

L’osmolarité totale inclut tous les solutés, tandis que l’osmolarité non diffusible concerne ceux qui ne traversent pas la membrane

Explication

L’osmolarité totale additionne toutes les osmoles présentes, alors que l’osmolarité non diffusible ne retient que celles qui ne franchissent pas la membrane considérée. Les autres propositions confondent concentration, pression et propriétés de la membrane.

21. Combien d’ions la pompe Na+/K+-ATPase déplace-t-elle par molécule d’ATP hydrolysée ?

Elle expulse 3 ions K+ et fait entrer 2 ions Na+
Elle expulse 1 ion Na+ et fait entrer 1 ion K+
Elle expulse 3 ions Na+ et fait entrer 2 ions K+
Elle expulse 2 ions Na+ et fait entrer 3 ions K+

Elle expulse 3 ions Na+ et fait entrer 2 ions K+

Explication

La Na+/K+-ATPase expulse trois ions sodium et fait entrer deux ions potassium pour chaque ATP utilisé, ce qui produit un bilan net de charge et la rend électrogène. L’inversion des flux Na+ et K+ décrit une direction opposée à celle de la pompe.

22. Quelle différence oppose un transfert passif à un transfert actif ?

Le transfert passif crée un gradient, tandis que le transfert actif s’arrête dès que les concentrations deviennent égales
Le transfert passif déplace l’eau, tandis que le transfert actif déplace des ions sans intervention d’une protéine
Le transfert passif suit un gradient, tandis que le transfert actif peut le maintenir ou le créer grâce à une dépense énergétique
Le transfert passif consomme de l’énergie, tandis que le transfert actif suit un gradient jusqu’à l’équilibre

Le transfert passif suit un gradient, tandis que le transfert actif peut le maintenir ou le créer grâce à une dépense énergétique

Explication

Un transfert passif est entraîné par un gradient et progresse vers l’équilibre, alors qu’un transfert actif utilise de l’énergie pour fonctionner sans gradient ou contre celui-ci. Attribuer la dépense énergétique au transfert passif inverse précisément cette distinction.

23. Quels constituants du sang ne se retrouvent pas dans le filtrat glomérulaire normal ?

Le glucose, l’urée et les petits solutés neutres
L’eau, les ions et les petites molécules dissoutes
Les électrolytes, les nutriments et les déchets métaboliques
Les globules rouges, les plaquettes et les protéines

Les globules rouges, les plaquettes et les protéines

Explication

Le filtrat glomérulaire contient les éléments filtrables du sang, mais il est dépourvu de globules rouges, de plaquettes et de protéines. L’eau et les petites molécules dissoutes peuvent, au contraire, se retrouver dans le filtrat.

24. Qu’est-ce que l’ultrafiltration au niveau d’une membrane ?

Le transport actif de molécules réalisé grâce à une dépense énergétique membranaire
Le déplacement de solutés selon un gradient de concentration sans flux d’eau imposé
Le transport de solutés entraînés par un flux d’eau sous l’effet d’une pression
Le passage d’eau provoqué par une différence d’osmolarité non diffusible

Le transport de solutés entraînés par un flux d’eau sous l’effet d’une pression

Explication

L’ultrafiltration entraîne des solutés avec un flux d’eau lorsqu’une pression permet leur franchissement de la membrane. La diffusion repose plutôt sur un gradient de concentration, tandis que le transport actif nécessite une dépense énergétique.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 55 flashcards sur Bases physiques des déplacements en solution.

Qu'est-ce que l'osmose ?

Le transfert passif d'eau vers le compartiment le plus concentré en solutés non diffusibles.

Que signifie [S]1>[S]2⇒[H2O]1<[H2O]2[S]_1>[S]_2 \Rightarrow [H_2O]_1<[H_2O]_2 ?

Une concentration plus élevée en soluté diminue la fraction molaire d'eau.

Qu'est-ce que l'osmolarité ?

La concentration totale en osmoles d'une solution.

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Approfondir avec la fiche

Consultez la fiche de révision complète sur Bases physiques des déplacements en solution.

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