QCM : Biochimie de la matière vivante (50 questions)

Explication

Un atome est l’unité de base de la matière et comporte un noyau contenant des protons et des neutrons, autour duquel gravitent des électrons. L’assemblage d’atomes décrit une molécule, tandis que les deux autres réponses inversent ou omettent des constituants.

Explication

Une molécule est une particule composée de deux atomes ou plus reliés par des liaisons covalentes. L’unité de matière isolée correspond à l’atome, les ions de charges opposées relèvent d’une liaison ionique, et la paire partagée décrit une liaison covalente.

Explication

Une liaison ionique résulte de l’interaction entre des ions de charges opposées, comme Na⁺ et Cl⁻; une liaison hydrogène implique H et relie notamment les molécules d’eau. L’inversion des exemples confond les deux liaisons, la liaison covalente concerne le partage d’électrons, et les molécules d’eau sont reliées entre elles par des liaisons hydrogène.

Explication

L’eau représente généralement 60 à 80 % du volume d’un organisme; les valeurs particulières mentionnées sont environ 10 % chez la graine et 98 % chez la méduse. La valeur de 50 % ne correspond pas à la proportion indiquée.

Explication

L’hydrolyse rompt les liaisons d’une molécule par l’ajout d’eau et peut transformer un polymère en molécules plus petites. La synthèse rétablit des liaisons, la dissociation ionique concerne la formation d’ions, et la dissolution ne désigne pas cette rupture chimique.

Explication

La perte d’un électron produit un cation positif et correspond à une oxydation. Un anion négatif résulte d’un gain d’électron, lequel correspond à une réduction; les deux autres propositions associent incorrectement charge et transformation.

Explication

Na⁺ est le principal cation extracellulaire et se trouve davantage à l’extérieur de la cellule, tandis que K⁺ est plus abondant à l’intérieur. L’inversion échange leurs répartitions; les deux autres profils attribuent la même localisation préférentielle aux deux ions.

Explication

Un glucide simple est un monosaccharide, monomère dont le nom se termine par « ose » et qui sert d’unité de base aux sucres complexes. Un polysaccharide est un assemblage de monomères, une liaison glycosidique les relie, et un disaccharide en réunit deux.

Explication

Un sucre à cinq carbones est un pentose, tandis qu’un sucre à six carbones est un hexose. Inverser les classifications confond les deux nombres de carbones; un disaccharide désigne deux monosaccharides associés, pas une classe selon le nombre de carbones.

Explication

Un disaccharide, ou dioside, est constitué de deux monosaccharides unis par une liaison covalente appelée liaison glycosidique. Un polysaccharide rassemble plusieurs unités, la liaison glycosidique est le lien lui-même, et un monosaccharide est une seule unité.

Explication

La synthèse associe le OH d’un monosaccharide à l’hydrogène d’un autre, forme une liaison glycosidique et libère une molécule d’eau. La consommation d’eau correspond à l’hydrolyse, tandis que la rupture de la liaison décrit également cette hydrolyse.

Explication

Les lipides sont des substances organiques huileuses ou graisseuses comprenant principalement C, H et O, mais avec beaucoup moins d’oxygène que les glucides. La forte teneur en oxygène confond leur composition avec celle des glucides, tandis que les autres formulations omettent un élément ou décrivent une propriété différente.

Explication

Les lipides sont insolubles dans l’eau, mais solubles dans des solvants organiques comme l’éther. L’eau et les milieux aqueux reposent sur la propriété opposée; l’insolubilité dans tous les liquides généralise à tort cette caractéristique.

Explication

La formation de chacune des trois liaisons entre le glycérol et les acides gras libère une molécule d’eau : la synthèse libère donc trois molécules d’eau. Consommer trois molécules d’eau correspond au bilan de l’hydrolyse, et une seule liaison ou molécule d’eau ne rend pas compte des trois chaînes.

Explication

Les acides gras saturés ne comportent que des liaisons simples et se trouvent notamment dans les graisses animales; les insaturés ont des liaisons doubles, plus rarement triples, et se trouvent notamment dans les huiles végétales. L’association inversée permute les sources typiques, tandis que les autres formulations attribuent aux saturés des liaisons doubles ou nient les liaisons qui composent les chaînes.

Explication

Les protéines contribuent à la construction de l’organisme et peuvent aussi remplir des fonctions enzymatiques, hormonales, de récepteur ou de transport. Le rôle structural seul omet leurs autres fonctions, la fonction hormonale ne remplace pas le transport, et le rôle énergétique principal ne correspond pas au fait visé.

Explication

Le carbone central est lié à une fonction amine, une fonction acide, un hydrogène et un radical R variable. Deux groupes amine remplacent à tort l’hydrogène, deux groupes acides confondent les fonctions, et deux radicaux R omettent l’hydrogène.

Explication

La formation de la liaison peptidique libère le OH de la fonction acide du premier acide aminé et le H de la fonction amine du second, qui constituent une molécule d’eau; le carbone et l’azote se lient ensuite. L’inversion attribue les groupes aux mauvais acides aminés, l’oxygène remplace à tort le OH entier, et le carbone et l’azote forment la liaison plutôt que l’eau.

Explication

La structure primaire est la séquence ordonnée des acides aminés reliés par des liaisons peptidiques, et cette séquence code pour une protéine précise. La quantité totale ne tient pas compte de l’ordre, la conformation tridimensionnelle relève d’un autre niveau structural, et les liaisons peptidiques ne distinguent pas à elles seules les séquences.

Explication

Les protéines fibreuses, dont la kératine et le collagène, forment de longues fibres stables qui constituent un matériau structural important. Les protéines globulaires sont plutôt associées à des formes tridimensionnelles et à des fonctions diverses, tandis que les enzymes et les protéines de transport relèvent de fonctions globulaires.

Explication

Une protéine globulaire a une forme tridimensionnelle sphérique, est généralement soluble dans les liquides physiologiques et peut remplir diverses fonctions, dont la protection. Les protéines fibreuses sont structurales, l’insolubilité est associée aux fibres, et les enzymes sont globulaires plutôt que fibreuses.

Explication

Toutes les enzymes sont des protéines globulaires, mais les protéines globulaires ont aussi d’autres fonctions, notamment le transport. Dire qu’une protéine non enzymatique ne peut être globulaire inverse l’inclusion; rendre toutes les protéines globulaires enzymatiques généralise à tort, et le transport n’implique pas une structure fibreuse.

Explication

Une enzyme accélère la réaction sans être consommée ni modifiée à son issue, ce qui lui permet d’être réutilisée. La consommation concerne les réactifs, tandis que la transformation en produit ou la modification permanente ne décrit pas le rôle d’un catalyseur.

Explication

Une réaction exergonique libère de l’énergie, est spontanée et présente $\Delta G < 0$. La réponse endergonique confond les deux classifications, la valeur nulle ne traduit pas ce bilan, et l’association endergonique avec un signe négatif mélange les critères.

Explication

La synthèse des protéines est un exemple de réaction endergonique : elle nécessite un apport d’énergie et présente $\Delta G > 0$. La classification exergonique correspond à une libération d’énergie, tandis que les signes négatif ou nul ne décrivent pas le bilan indiqué.

Explication

Le cycle enzymatique comprend la liaison au substrat, sa transformation en produits, puis la libération de ceux-ci; l’enzyme reste intacte et réutilisable. Le substrat, et non l’enzyme, est transformé, les produits se détachent, et l’enzyme n’est pas consommée.

Explication

Une enzyme abaisse l’énergie d’activation, mais ne modifie pas le $\Delta G$ et ne transforme pas une réaction endergonique en réaction exergonique. La réponse exergonique confond catalyse et bilan énergétique; les réponses qui changent ou annulent $\Delta G$ attribuent aussi à l’enzyme un effet qu’elle n’a pas.

Explication

La spécificité de substrat concerne le réactif reconnu, tandis que la spécificité d’action concerne le type de réaction catalysée. L’ajustement induit désigne une adaptation spatiale de l’enzyme, et l’énergie d’activation n’est pas l’une des deux spécificités.

Explication

Un nucléotide associe un pentose à cinq carbones, un groupement phosphate et une base azotée. Deux phosphates confond le nucléotide avec une autre composition, l’hexose change le type de sucre et l’acide aminé n’est pas l’une de ses trois unités.

Explication

L’ADN est bicaténaire et organisé en double hélice, ses deux chaînes étant reliées par de faibles liaisons hydrogène. Les liaisons covalentes fortes confondent le type de liaison, une chaîne décrit un brin simple et les chaînes linéaires omettent la structure hélicoïdale.

Explication

La différence visée est que l’ADN contient de la thymine, tandis que l’ARN utilise l’uracile à sa place. L’inversion thymine-uracile renverse cette distinction, et les substitutions de guanine ou de cytosine ne correspondent pas à la différence indiquée.

Explication

L’hydrolyse utilise de l’eau et une enzyme pour rompre une liaison phosphate de l’ATP, ce qui libère de l’énergie utilisable par la cellule. Former une liaison correspond plutôt à la reconstitution de l’ATP, tandis que la consommation d’énergie inverse le bilan énergétique de l’hydrolyse.

Explication

Le métabolisme regroupe les réactions chimiques qui se déroulent dans les cellules et génèrent notamment de l’énergie chimique sous forme d’ATP. Une voie métabolique est une succession d’étapes, l’anabolisme concerne la synthèse de molécules complexes et la glycolyse est une étape particulière.

Explication

Le cycle de Krebs et la phosphorylation oxydative se déroulent dans la mitochondrie, alors que la glycolyse a lieu dans le cytoplasme. Placer la glycolyse dans la mitochondrie confond sa localisation, et attribuer l’une des deux étapes mitochondriales au cytoplasme déplace cette étape.

Explication

La glycolyse dégrade le glucose en deux pyruvates sans dépendre de l’oxygène et fournit de l’ATP ainsi que du NADH + H⁺. Le FADH₂ confond le transporteur produit, le glucose n’est pas le produit de la dégradation et le dioxygène n’est pas requis par cette étape.

Explication

Le gain net se calcule en soustrayant les deux ATP consommés des quatre ATP produits : $4 - 2 = 2$ ATP. Quatre correspond à la production brute, une perte nette inverse le calcul et trois oublie de soustraire les deux ATP consommés.

Explication

La phosphorylation oxydative fournit la majeure partie de l’ATP de la respiration cellulaire et associe chaîne de transport d’électrons et chimiosmose. Le CO₂ est associé à d’autres étapes, la glycolyse et la fermentation sont distinctes, et le stockage des électrons ne décrit pas ce processus.

Explication

La chaîne comprend quatre complexes multiprotéiques de la membrane interne qui transmettent les électrons jusqu’à l’oxygène, accepteur final. Le NADH₂ fournit des électrons, le cytochrome C intervient comme transporteur, et le dioxyde de carbone n’est pas l’accepteur final.

Explication

P. Mitchell a documenté la chimiosmose et reçu le prix Nobel de chimie en 1978. Watson est associé à la génétique, tandis que Warburg et Krebs renvoient à d’autres travaux de biochimie.

Explication

Les H⁺ suivent leur gradient en passant par le stator puis le rotor. La rotation du rotor entraîne la tige interne, qui active la tête catalytique; inverser le trajet ou attribuer la rotation au stator confond les rôles des éléments.

Explication

La tête catalytique phosphoryle l’ADP en lui ajoutant du phosphate inorganique, ce qui forme l’ATP. L’hydrolyse décrit la réaction inverse, et un proton ne remplace pas le phosphate dans cette synthèse.

Explication

L’énergie de l’ATP synthase provient du gradient de H⁺ de part et d’autre de la membrane interne, créé par le flux des protons de la matrice vers l’espace intermembranaire. Le flux d’électrons n’est pas lui-même le gradient utilisé par l’enzyme, et le sens inverse décrit mal la création de ce gradient.

Explication

La fermentation permet d’extraire de l’ATP en absence d’oxygène et sans chaîne de transporteurs d’électrons. La respiration aérobie dépend de l’oxygène, tandis que la chaîne respiratoire et la phosphorylation oxydative font intervenir le transport d’électrons.

Explication

La glycolyse, première étape des fermentations alcoolique et lactique, produit deux pyruvates et deux ATP. Deux lactates correspondent à la transformation ultérieure des pyruvates lors de la fermentation lactique.

Explication

Les pyruvates perdent chacun un CO₂ et deviennent des acétaldéhydes, réduits ensuite en éthanols par les protons issus de l’oxydation du NADH; le NAD⁺ est régénéré. La formation de lactate relève de la fermentation lactique, et l’acétaldéhyde est un intermédiaire plutôt que le produit final.

Explication

Lors de la fermentation lactique, les deux pyruvates sont réduits en deux lactates grâce aux protons issus de l’oxydation du NADH, ce qui régénère le NAD⁺. L’éthanol et l’acétaldéhyde sont associés à la fermentation alcoolique; l’option sur l’oxydation inverse le sens de la transformation.

Explication

L’ordre croissant va des atomes et molécules aux organites, puis à la cellule, à l’organe, au système ou appareil et enfin à l’organisme. Placer la cellule avant les organites, intervertir organe et système ou mettre l’organisme avant ses systèmes rompt cet ordre.

Explication

L’ADN est la molécule support de l’information génétique. Les protéines sont essentielles au fonctionnement du vivant, mais cette fonction ne leur confère pas le rôle de support de l’information héréditaire.

Explication

Chaque cycle consomme un ATP pour expulser trois Na⁺ et faire entrer deux K⁺ contre leurs gradients de concentration. L’inversion des ions confond leur sens de déplacement, tandis que l’échange des nombres attribue à chaque ion le mauvais rapport.

Explication

La fixation des deux K⁺ entraîne la déphosphorylation, puis le retour de la pompe vers une conformation ouverte côté intérieur, où les K⁺ sont libérés. La phosphorylation intervient lors du changement qui expose les Na⁺ à l’extérieur, et non lors du retour vers le cytoplasme.