QCM : Biochimie des êtres vivants — 27 questions

Questions et réponses du QCM

1. Pourquoi les liquides biologiques peuvent-ils maintenir un pH relativement stable ?

Parce qu’ils sont généralement proches de la neutralité et contiennent des systèmes tampons
Parce qu’ils sont fortement acides et empêchent toute dissociation de l’eau
Parce qu’ils sont fortement basiques et neutralisent toutes les molécules dissoutes
Parce qu’ils ne contiennent pas d’ions capables de modifier leur acidité

Parce qu’ils sont généralement proches de la neutralité et contiennent des systèmes tampons

Explication

Les liquides biologiques sont le plus souvent proches de la neutralité et tamponnés, ce qui leur permet de résister aux variations de pH. Une solution tamponnée contient au contraire des espèces capables de participer aux équilibres acido-basiques.

2. Quelle combinaison distingue correctement l’ADN de l’ARN ?

L’ADN contient du désoxyribose et de la thymine, tandis que l’ARN contient du ribose et de l’uracile.
L’ADN contient du ribose et de l’uracile, tandis que l’ARN contient du désoxyribose et de la thymine.
L’ADN et l’ARN contiennent tous deux du désoxyribose et les mêmes quatre bases azotées.
L’ADN contient du désoxyribose et de l’uracile, tandis que l’ARN contient du ribose et de la thymine.

L’ADN contient du désoxyribose et de la thymine, tandis que l’ARN contient du ribose et de l’uracile.

Explication

L’ADN associe le désoxyribose aux bases A, G, C et T, alors que l’ARN associe le ribose aux bases A, G, C et U. La confusion la plus fréquente consiste à attribuer l’uracile à l’ADN et la thymine à l’ARN, ce qui inverse leurs bases caractéristiques.

3. Quelle formule générale représente un acide gras comportant un nombre pair nn d’atomes de carbone ?

CH3−[CH2]n−1−OHCH_3-[CH_2]_{n-1}-OH avec nn compris entre 1 et 23
NH2−[CH2]n−2−COOHNH_2-[CH_2]_{n-2}-COOH avec nn compris entre 2 et 24
CH3−[CH2]n−2−COOHCH_3-[CH_2]_{n-2}-COOH avec nn compris entre 2 et 24
CH3−[CH2]n−CHOCH_3-[CH_2]_n-CHO avec nn compris entre 3 et 25

$$CH_3-[CH_2]_{n-2}-COOH$$ avec $$n$$ compris entre 2 et 24

Explication

La formule générale d’un acide gras est CH3−[CH2]n−2−COOHCH_3-[CH_2]_{n-2}-COOH, avec un nombre d’atomes de carbone pair compris entre 2 et 24. Les autres formules présentent une fonction chimique différente ou une relation incorrecte entre la chaîne et le nombre total de carbones.

4. Sous quelle forme un acide organique comme l’acide citrique ou l’acide lactique se trouve-t-il souvent à pH 7 ?

Sous une forme principalement liée à un acide aminé
Sous une forme principalement ionisée
Sous une forme principalement carboxylique neutre
Sous une forme principalement gazeuse

Sous une forme principalement ionisée

Explication

À pH 7, les acides organiques tels que les acides citrique et lactique sont souvent majoritairement ionisés. La forme carboxylique neutre correspond à une représentation différente de leur état dominant dans ces conditions.

5. Quelle affirmation concernant les acides aminés utilisés par les protéines humaines est correcte ?

Les protéines utilisent 20 acides aminés différents, dont 8 sont essentiels chez l’homme
Les protéines utilisent 12 acides aminés différents, dont 4 sont essentiels chez l’homme
Les protéines utilisent 20 acides aminés différents, tous produits en quantité suffisante par l’organisme
Les protéines utilisent 8 acides aminés différents, auxquels s’ajoute l’histidine chez l’adulte

Les protéines utilisent 20 acides aminés différents, dont 8 sont essentiels chez l’homme

Explication

Les protéines utilisent 20 acides aminés différents, dont 8 sont essentiels pour l’homme; l’histidine est également essentielle chez l’enfant. La dernière proposition inverse notamment la situation de l’histidine et réduit à tort le nombre d’acides aminés utilisés.

6. Que se produit-il lors de la formation d’une liaison peptidique entre deux acides aminés ?

Une réaction d’hydrolyse forme la liaison avec consommation d’une molécule d’eau
Une réaction d’oxydation forme la liaison avec libération de dioxyde de carbone
Une réaction de condensation forme la liaison avec élimination d’une molécule d’eau
Une réaction de réduction forme la liaison avec consommation d’une molécule d’oxygène

Une réaction de condensation forme la liaison avec élimination d’une molécule d’eau

Explication

La liaison peptidique se forme par condensation, une molécule d’eau étant éliminée lors de l’union des deux acides aminés. À l’inverse, l’hydrolyse rompt cette liaison en consommant de l’eau.

7. Comment peut-on définir une protéine au niveau de sa composition ?

Comme un assemblage de nucléotides reliés par des liaisons phosphodiester
Comme un polymère de glucoses reliés par des liaisons glycosidiques
Comme une chaîne d’acides gras reliés par des liaisons ester
Comme un polymère d’acides aminés reliés par des liaisons peptidiques

Comme un polymère d’acides aminés reliés par des liaisons peptidiques

Explication

Une protéine est constituée d’acides aminés enchaînés par des liaisons peptidiques. Les glucides, les lipides et les acides nucléiques reposent sur d’autres unités constitutives et d’autres types de liaisons.

8. Quelle définition caractérise le mieux les vitamines chez l’être humain ?

Ce sont des composés organiques essentiels présents en petites quantités.
Ce sont des molécules inorganiques facultatives présentes dans les graisses.
Ce sont des polymères énergétiques fabriqués en grandes quantités.
Ce sont des minéraux abondants nécessaires en grandes quantités.

Ce sont des composés organiques essentiels présents en petites quantités.

Explication

Les vitamines sont des composés organiques essentiels à l’être humain et nécessaires en petites quantités. Elles ne correspondent donc ni à des minéraux, ni à des polymères énergétiques, ni à des substances inorganiques.

9. Quelles valeurs caractérisent l’eau pure à température usuelle ?

[H3O+]=[OH−]=10−5 M[H_3O^+] = [OH^-] = 10^{-5}\,\mathrm{M} et le pH vaut 5
[H3O+]=10−5 M[H_3O^+] = 10^{-5}\,\mathrm{M}, [OH−]=10−7 M[OH^-] = 10^{-7}\,\mathrm{M} et le pH vaut 7
[H3O+]=10−7 M[H_3O^+] = 10^{-7}\,\mathrm{M}, [OH−]=10−5 M[OH^-] = 10^{-5}\,\mathrm{M} et le pH vaut 5
[H3O+]=[OH−]=10−7 M[H_3O^+] = [OH^-] = 10^{-7}\,\mathrm{M} et le pH vaut 7

$$[H_3O^+] = [OH^-] = 10^{-7}\,\mathrm{M}$$ et le pH vaut 7

Explication

Dans l’eau pure, les concentrations en ions hydronium et hydroxyde sont égales à 10−7 M10^{-7}\,\mathrm{M}, ce qui correspond à un pH de 7. Des concentrations égales à 10−5 M10^{-5}\,\mathrm{M} correspondraient à une autre valeur de pH.

10. Quelles fonctions de l’eau sont essentielles dans les organismes ?

Elle remplace les protéines structurales et empêche les réactions chimiques
Elle fournit la majorité de l’énergie cellulaire et agit comme pigment biologique
Elle constitue une grande part de la masse et intervient comme solvant et réactif chimique
Elle forme les membranes cellulaires et stocke principalement l’information génétique

Elle constitue une grande part de la masse et intervient comme solvant et réactif chimique

Explication

L’eau représente environ 65 à 90 % de la masse d’un organisme et joue les rôles de solvant et de réactif chimique. Elle ne constitue pas les membranes ni le support principal de l’information génétique.

11. Quelle caractéristique définit le mieux un être vivant ?

Il maintient un état éloigné de l’équilibre grâce à des échanges d’énergie et de matière
Il possède une organisation complexe, même en l’absence de toute cellule
Il conserve une composition fixe sans interaction avec son environnement
Il produit de la matière sans nécessiter de source énergétique externe

Il maintient un état éloigné de l’équilibre grâce à des échanges d’énergie et de matière

Explication

Un être vivant se maintient loin de l’équilibre grâce à un flux continu d’énergie et de matière, et il est constitué d’une ou plusieurs cellules. L’absence d’interaction avec l’environnement contredit cette dépendance aux échanges.

12. Comment distingue-t-on un acide gras saturé d’un acide gras insaturé ?

Le saturé est hydrophile, tandis que l’insaturé est constitué de glucoses liés
Le saturé contient un phosphate, tandis que l’insaturé contient deux fonctions amine
Le saturé possède seulement des liaisons simples entre carbones, tandis que l’insaturé en possède au moins une double
Le saturé possède une liaison double, tandis que l’insaturé possède seulement des liaisons simples

Le saturé possède seulement des liaisons simples entre carbones, tandis que l’insaturé en possède au moins une double

Explication

Un acide gras saturé ne comporte que des liaisons simples entre ses atomes de carbone, tandis qu’un acide gras insaturé possède une ou plusieurs liaisons doubles. La présence d’un phosphate ou de fonctions amine ne définit pas la saturation d’un acide gras.

13. Dans une molécule d’ADN, quelles associations de bases et quelle orientation des chaînes sont correctes ?

L’adénine s’apparie avec la cytosine, la guanine avec la thymine, et les chaînes sont parallèles.
L’adénine s’apparie avec l’uracile, la guanine avec la cytosine, et les chaînes sont antiparallèles.
L’adénine s’apparie avec la thymine, la guanine avec l’uracile, et les chaînes sont parallèles.
L’adénine s’apparie avec la thymine, la guanine avec la cytosine, et les chaînes sont antiparallèles.

L’adénine s’apparie avec la thymine, la guanine avec la cytosine, et les chaînes sont antiparallèles.

Explication

Dans l’ADN, les appariements complémentaires sont adénine-thymine et guanine-cytosine, tandis que les deux chaînes adoptent une orientation antiparallèle. L’uracile est une base caractéristique de l’ARN et ne remplace pas la thymine dans cet appariement.

14. Quelle proposition décrit correctement la structure d’une molécule d’eau ?

Elle est apolaire, possède un angle H–O–H de 104,5° et deux paires libres sur l’hydrogène
Elle est apolaire, possède un angle H–O–H de 180° et une paire libre sur l’oxygène
Elle est polaire, possède un angle H–O–H de 90° et trois paires libres sur l’oxygène
Elle est polaire, possède un angle H–O–H de 104,5° et deux paires libres sur l’oxygène

Elle est polaire, possède un angle H–O–H de 104,5° et deux paires libres sur l’oxygène

Explication

L’eau est une molécule polaire présentant un angle H–O–H de 104,5° et deux paires d’électrons libres sur l’oxygène. Une géométrie linéaire de 180° ne correspond pas à sa structure coudée.

15. Quelle relation entre niveau de structure protéique et organisation est correcte ?

La structure tertiaire décrit les feuillets bêta, tandis que la structure quaternaire correspond aux liaisons entre acides aminés
La structure tertiaire correspond au repliement spatial d’un polypeptide, tandis que la structure quaternaire associe plusieurs polypeptides
La structure tertiaire associe plusieurs polypeptides, tandis que la structure quaternaire décrit la séquence linéaire
La structure tertiaire correspond à la séquence des acides aminés, tandis que la structure quaternaire forme les hélices alpha

La structure tertiaire correspond au repliement spatial d’un polypeptide, tandis que la structure quaternaire associe plusieurs polypeptides

Explication

La structure tertiaire décrit le repliement spatial d’un seul polypeptide, alors que la structure quaternaire résulte de l’association de plusieurs polypeptides. La séquence des acides aminés relève de la structure primaire et les hélices alpha ou feuillets bêta de la structure secondaire.

16. Quelle structure comprend un sucre, une base azotée et un ou plusieurs groupements phosphate ?

Un nucléoside
Une base purique
Un nucléotide
Un acide aminé

Un nucléotide

Explication

Un nucléotide est constitué d’un sucre, d’une base azotée et d’au moins un groupement phosphate. Un nucléoside contient le sucre et la base, mais ne possède pas de phosphate.

17. Quel ensemble d’équilibres et quelle valeur de pKa caractérisent le système carbonate ?

CO2+H2O⇌HCO3−CO_2 + H_2O \rightleftharpoons HCO_3^- puis HCO3−⇌CO32−+H3O+HCO_3^- \rightleftharpoons CO_3^{2-} + H_3O^+, avec pKa=7,2pK_a = 7,2
CO2+H2O⇌H2CO3CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3 puis H2CO3+H2O⇌HCO3−+H3O+H_2CO_3 + H_2O \rightleftharpoons HCO_3^- + H_3O^+, avec pKa=6,3pK_a = 6,3
H2CO3⇌CO2+OH−H_2CO_3 \rightleftharpoons CO_2 + OH^- puis CO2⇌CO32−+H2OCO_2 \rightleftharpoons CO_3^{2-} + H_2O, avec pKa=5,0pK_a = 5,0
HCO3−+H2O⇌H2CO3+OH−HCO_3^- + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3 + OH^- puis CO2⇌HCO3−CO_2 \rightleftharpoons HCO_3^-, avec pKa=8,3pK_a = 8,3

$$CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3$$ puis $$H_2CO_3 + H_2O \rightleftharpoons HCO_3^- + H_3O^+$$, avec $$pK_a = 6,3$$

Explication

Le système carbonate comprend d’abord la formation de l’acide carbonique à partir du dioxyde de carbone, puis sa dissociation en bicarbonate et hydronium, avec un pKa de 6,3. La valeur 7,2 appartient au tampon phosphate décrit dans les données.

18. Une substance hydrophile et une substance hydrophobe sont placées dans l’eau. Quel comportement faut-il prévoir ?

Les deux substances sont exclues parce que l’eau ne peut pas les entourer
La substance hydrophile et les ions se dissolvent, tandis que la substance hydrophobe est exclue
Les deux substances se dissolvent parce que l’eau possède une structure polaire
La substance hydrophobe et les ions se dissolvent, tandis que la substance hydrophile est exclue

La substance hydrophile et les ions se dissolvent, tandis que la substance hydrophobe est exclue

Explication

L’eau solubilise les composés hydrophiles et les ions, alors que les composés hydrophobes en sont exclus. La confusion fréquente consiste à inverser les comportements des substances hydrophiles et hydrophobes.

19. Pourquoi un phospholipide est-il qualifié de composé amphiphile ?

Parce qu’il possède deux acides gras hydrophobes et une région hydrophile contenant notamment un phosphate
Parce qu’il associe deux protéines hydrophobes à une chaîne glucidique soluble
Parce qu’il possède trois acides gras hydrophiles et une région apolaire dépourvue de phosphate
Parce qu’il comporte une longue chaîne apolaire entourée de plusieurs acides aminés chargés

Parce qu’il possède deux acides gras hydrophobes et une région hydrophile contenant notamment un phosphate

Explication

Un phospholipide est amphiphile car ses deux acides gras sont hydrophobes tandis que sa région contenant notamment un phosphate est hydrophile. Cette organisation explique sa capacité à s’intégrer dans les membranes biologiques.

20. Quelle combinaison décrit approximativement la composition massique d’un être humain en eau et en composés carbonés ?

Environ 50 % d’eau et 45 % de composés carbonés
Environ 70 % d’eau et 25 % de composés carbonés
Environ 90 % d’eau et 5 % de composés carbonés
Environ 25 % d’eau et 70 % de composés carbonés

Environ 70 % d’eau et 25 % de composés carbonés

Explication

Chez Homo sapiens, l’eau constitue environ 70 % de la masse et les composés carbonés environ 25 %. La combinaison inversée confond les proportions relatives de ces deux catégories.

21. Quel élément représente la plus grande proportion de la masse corporelle chez Homo sapiens ?

Le carbone, avec environ 18,5 % de la masse totale
L’oxygène, avec environ 65,0 % de la masse totale
L’hydrogène, avec environ 9,5 % de la masse totale
L’azote, avec environ 3,3 % de la masse totale

L’oxygène, avec environ 65,0 % de la masse totale

Explication

L’oxygène représente environ 65,0 % du poids total chez Homo sapiens, ce qui en fait l’élément le plus abondant parmi ceux indiqués. Le carbone arrive ensuite avec environ 18,5 %.

22. Combien de paires de bases et de molécules d’ADN composent approximativement le génome humain ?

Environ 300 millions de paires de bases réparties en 46 molécules d’ADN.
Environ 3 milliards de paires de bases réparties en 12 molécules d’ADN.
Environ 30 milliards de paires de bases réparties en 23 molécules d’ADN.
Environ 3 milliards de paires de bases réparties en 23 molécules d’ADN.

Environ 3 milliards de paires de bases réparties en 23 molécules d’ADN.

Explication

Le génome humain comprend approximativement 3 milliards de paires de bases réparties en 23 molécules d’ADN correspondant aux chromosomes. Le nombre de chromosomes dans une cellule humaine diploïde est souvent évoqué comme 46, mais l’unité décrite ici concerne 23 molécules chromosomiques différentes.

23. Quel classement des vitamines selon leur solubilité est correct ?

Les vitamines B et C sont hydrosolubles, tandis que les vitamines A, D, E et K sont liposolubles.
Les vitamines B, C et K sont hydrosolubles, tandis que les vitamines A, D et E sont liposolubles.
Les vitamines A et C sont hydrosolubles, tandis que les vitamines B, D, E et K sont liposolubles.
Les vitamines A, D, E et K sont hydrosolubles, tandis que les vitamines B et C sont liposolubles.

Les vitamines B et C sont hydrosolubles, tandis que les vitamines A, D, E et K sont liposolubles.

Explication

Les vitamines B et C appartiennent au groupe hydrosoluble, alors que les vitamines A, D, E et K appartiennent au groupe liposoluble. Le classement ne repose pas sur une répartition où la vitamine K rejoindrait les vitamines B et C.

24. Quelle association entre polysaccharide, organisme et fonction est correcte ?

La cellulose réserve le glucose chez les animaux, tandis que le glycogène rigidifie les plantes
Le glycogène renforce la paroi végétale, tandis que l’amidon structure les membranes animales
L’amidon forme les fibres végétales, tandis que la cellulose stocke le glucose animal
L’amidon réserve le glucose chez les plantes, tandis que la cellulose renforce leur paroi

L’amidon réserve le glucose chez les plantes, tandis que la cellulose renforce leur paroi

Explication

L’amidon est une réserve de glucose chez les plantes, tandis que la cellulose joue un rôle structural dans leur paroi cellulaire. Le glycogène constitue la réserve de glucose chez les animaux et ne forme pas la paroi végétale.

25. Quelle propriété distingue généralement les lipides des glucides ?

Les lipides sont des polymères d’acides aminés, tandis que les glucides sont des chaînes d’acides gras
Les lipides sont généralement ioniques et hydrophiles, tandis que les glucides sont insolubles dans l’eau
Les lipides possèdent toujours une fonction aldéhyde, tandis que les glucides contiennent principalement des phosphates
Les lipides sont majoritairement apolaires et hydrophobes, tandis que les glucides sont généralement solubles dans l’eau

Les lipides sont majoritairement apolaires et hydrophobes, tandis que les glucides sont généralement solubles dans l’eau

Explication

Les lipides forment une famille de composés carbonés majoritairement apolaires et hydrophobes, alors que les glucides sont généralement solubles dans l’eau. Les autres propositions attribuent aux lipides ou aux glucides des propriétés et des constituants qui ne correspondent pas à leur définition.

26. Quelle combinaison de fonctions caractérise généralement un glucide ?

Une fonction amine et plusieurs fonctions carboxyle
Une fonction phosphate et plusieurs fonctions ester
Une fonction aldéhyde ou cétone et plusieurs fonctions alcool
Une fonction sulfhydryle et plusieurs fonctions amide

Une fonction aldéhyde ou cétone et plusieurs fonctions alcool

Explication

Les glucides comportent généralement une fonction aldéhyde ou cétone ainsi que des fonctions alcool, ce qui les distingue notamment des lipides majoritairement apolaires. Les autres combinaisons correspondent à d’autres familles de fonctions chimiques et ne définissent pas les glucides.

27. Quelle distinction oppose correctement les oses et les osides ?

Les oses sont des acides aminés, tandis que les osides sont des glucides portant un phosphate
Les oses sont des lipides, tandis que les osides sont des protéines formées d’acides aminés
Les oses sont des monosaccharides, tandis que les osides sont des polymères de sucres simples
Les oses sont des polymères, tandis que les osides sont des monosaccharides isolés

Les oses sont des monosaccharides, tandis que les osides sont des polymères de sucres simples

Explication

Un ose est un monosaccharide, alors qu’un oside résulte de l’association de sucres simples sous forme de polymère. Les autres propositions inversent ces notions ou les rattachent à des familles moléculaires différentes.

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Qu'est-ce qu'un être vivant selon la définition donnée ?

Un organisme capable de croître, se reproduire, et se maintenir loin de l'équilibre grâce à un flux d'énergie et matière.

Quelle proportion de poids représente l'oxygène chez Homo sapiens ?

65,0 % du poids total.

Quel est le pourcentage de carbone dans le poids total d'Homo sapiens ?

18,5 % du poids total.

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