QCM : Biochimie et organisation de la matière (23 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quel est l’objet d’étude de la biochimie ?

Les propriétés physiques des tissus et leur organisation au sein de l’organisme
La structure, la fonction et les transformations chimiques des molécules de la matière vivante dans la cellule
La forme des organes et leurs interactions dans les systèmes du corps humain
La classification des espèces selon leurs caractères héréditaires et leur évolution

La structure, la fonction et les transformations chimiques des molécules de la matière vivante dans la cellule

Explication

La biochimie étudie les molécules de la matière vivante, leur structure et leur fonction, ainsi que leurs transformations chimiques dans la cellule. L’étude de la forme des organes relève plutôt de l’anatomie que de la biochimie.

2. En partant de l’organisme humain, quel ordre décrit correctement les niveaux d’organisation jusqu’aux atomes ?

Organisme, tissus, organes, systèmes, cellules, molécules, atomes
Organisme, systèmes, tissus, organes, cellules, atomes, molécules
Organisme, systèmes, organes, tissus, cellules, molécules, atomes
Organisme, organes, systèmes, tissus, molécules, cellules, atomes

Organisme, systèmes, organes, tissus, cellules, molécules, atomes

Explication

L’organisation va de l’organisme aux systèmes, puis aux organes, aux tissus, aux cellules, aux molécules et enfin aux atomes. Intervertir les systèmes et les organes ne respecte pas cette succession.

3. Quelle répartition décrit approximativement les constituants de la matière vivante dans la masse totale des cellules ?

Environ 70 % d’eau, 1 % d’ions inorganiques et le reste sous forme de molécules organiques
Environ 70 % de molécules organiques, 1 % d’eau et le reste sous forme d’ions inorganiques
Environ 70 % d’eau, 1 % de molécules organiques et le reste sous forme d’ions inorganiques
Environ 70 % d’ions inorganiques, 1 % d’eau et le reste sous forme de molécules organiques

Environ 70 % d’eau, 1 % d’ions inorganiques et le reste sous forme de molécules organiques

Explication

L’eau constitue environ 70 % de la masse totale des cellules et les ions inorganiques environ 1 %, le reste comprenant des molécules organiques. La répartition qui attribue 70 % aux ions inorganiques inverse les proportions de l’eau et des ions.

4. Combien d’éléments chimiques le corps humain contient-il, et comment sont-ils répartis ?

92 éléments, répartis en éléments majeurs, éléments mineurs et oligoéléments
26 éléments, répartis en éléments organiques, éléments inorganiques et molécules
26 éléments, répartis en éléments majeurs, éléments mineurs et oligoéléments
14 éléments, répartis en éléments majeurs, éléments mineurs et oligoéléments

26 éléments, répartis en éléments majeurs, éléments mineurs et oligoéléments

Explication

Le corps humain contient 26 éléments chimiques, classés en éléments majeurs, éléments mineurs et oligoéléments. Le nombre 14 correspond aux oligoéléments cités, et non au total des éléments chimiques du corps.

5. Quelle série associe correctement les quatre principaux éléments majeurs à leur part approximative de la masse corporelle ?

Oxygène 18,5 %, carbone 65,0 %, hydrogène 9,5 % et azote 3,2 %
Oxygène 65,0 %, carbone 9,5 %, hydrogène 18,5 % et azote 3,2 %
Oxygène 65,0 %, carbone 18,5 %, hydrogène 9,5 % et azote 3,2 %
Oxygène 65,0 %, carbone 18,5 %, hydrogène 3,2 % et azote 9,5 %

Oxygène 65,0 %, carbone 18,5 %, hydrogène 9,5 % et azote 3,2 %

Explication

L’oxygène représente environ 65,0 % de la masse corporelle, le carbone 18,5 %, l’hydrogène 9,5 % et l’azote 3,2 %. La série qui attribue 65,0 % au carbone inverse les proportions principales de l’oxygène et du carbone.

6. Dans une cellule, quels ions sont respectivement le principal cation intracellulaire et le principal cation extracellulaire ?

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

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

Explication

Le potassium est le principal cation intracellulaire, tandis que le sodium est le principal cation extracellulaire. Le chlore est le principal anion extracellulaire, et non le principal cation extracellulaire.

7. Quelle propriété définit l’atome comme unité de matière ?

C’est une particule du noyau qui conserve les propriétés d’un isotope.
C’est la plus petite unité de matière qui conserve les propriétés d’une molécule.
C’est la plus petite unité de matière qui conserve les propriétés de son élément.
C’est un assemblage de particules qui conserve les propriétés d’un composé chimique.

C’est la plus petite unité de matière qui conserve les propriétés de son élément.

Explication

Un atome est la plus petite unité de matière qui conserve les propriétés de son élément. Une molécule, contrairement à un atome, peut réunir plusieurs atomes et n’est pas l’unité définissant un élément.

8. Quelle description compare correctement la charge et la masse des protons, des neutrons et des électrons ?

Le proton a une charge +1 et une masse négligeable, le neutron une charge nulle et une masse de 1, l’électron une charge −1 et une masse de 1 unité atomique.
Le proton a une charge +1 et une masse de 1 unité atomique, le neutron une charge nulle et une masse de 1, l’électron une charge −1 et une masse négligeable.
Le proton a une charge nulle et une masse de 1 unité atomique, le neutron une charge +1 et une masse de 1, l’électron une charge −1 et une masse négligeable.
Le proton a une charge +1 et une masse de 1 unité atomique, le neutron une charge −1 et une masse négligeable, l’électron une charge nulle et une masse de 1.

Le proton a une charge +1 et une masse de 1 unité atomique, le neutron une charge nulle et une masse de 1, l’électron une charge −1 et une masse négligeable.

Explication

Le proton est chargé positivement et le neutron est neutre, chacun ayant une masse d’environ 1 unité atomique; l’électron est chargé négativement et sa masse est négligeable. L’option qui donne une masse négligeable au proton attribue à cette particule une caractéristique propre à l’électron.

9. Pour un atome neutre, que représentent respectivement le numéro atomique ZZ et le nombre de masse AA ?

ZZ est le nombre de protons, et AA est le total des électrons et des neutrons.
ZZ est le nombre de protons, égal au nombre d’électrons, et AA est le total des protons et des neutrons.
ZZ est le nombre de neutrons, et AA est le total des électrons et des neutrons.
ZZ est le total des protons et des neutrons, et AA est le nombre d’électrons de l’atome.

$$Z$$ est le nombre de protons, égal au nombre d’électrons, et $$A$$ est le total des protons et des neutrons.

Explication

Le numéro atomique ZZ indique le nombre de protons et, dans un atome neutre, celui des électrons; le nombre de masse AA compte les protons et les neutrons. Confondre ZZ avec le nombre total de nucléons revient à lui attribuer la définition de AA.

10. Un atome possède un nombre de masse A=23A = 23 et un numéro atomique Z=11Z = 11. Combien compte-t-il de neutrons ?

11 neutrons, car N=ZN = Z
23 neutrons, car N=AN = A
12 neutrons, car N=A−ZN = A - Z
34 neutrons, car N=A+ZN = A + Z

12 neutrons, car $$N = A - Z$$

Explication

Le nombre de neutrons se calcule en soustrayant le numéro atomique du nombre de masse, soit N=23−11=12N = 23 - 11 = 12. Additionner AA et ZZ ne donne pas le nombre de neutrons, puisque AA comprend déjà les protons et les neutrons.

11. Deux atomes ont le même nombre de protons, mais des nombres de neutrons différents. Comment les classe-t-on ?

Comme des isotopes d’un même élément
Comme des ions de charges différentes
Comme des molécules du même composé
Comme des éléments distincts

Comme des isotopes d’un même élément

Explication

Des isotopes appartiennent au même élément puisqu’ils ont le même nombre de protons, mais ils diffèrent par leur nombre de neutrons. Des éléments distincts auraient des nombres de protons différents.

12. Quelle comparaison décrit les propriétés des isotopes d’un même élément ?

Ils ont des propriétés chimiques légèrement différentes et des propriétés physiques identiques.
Ils ont les mêmes propriétés chimiques et les mêmes propriétés physiques.
Ils ont des propriétés chimiques différentes et les mêmes propriétés physiques.
Ils ont les mêmes propriétés chimiques et des propriétés physiques légèrement différentes.

Ils ont les mêmes propriétés chimiques et des propriétés physiques légèrement différentes.

Explication

Les isotopes ont le même nombre de protons, ce qui leur confère les mêmes propriétés chimiques, tandis que leurs différences de masse entraînent de légères différences physiques. L’idée qu’ils auraient des propriétés chimiques différentes confond isotopes et éléments distincts.

13. Comment détermine-t-on la masse atomique relative d’un élément à partir de ses isotopes naturels ?

En faisant la moyenne simple de leurs nombres de masse, sans tenir compte de leur abondance.
En choisissant le nombre de masse de l’isotope le plus lourd présent dans la nature.
En calculant la moyenne pondérée de leurs nombres de masse selon leurs abondances naturelles.
En additionnant leurs nombres de protons et en divisant par le nombre d’isotopes.

En calculant la moyenne pondérée de leurs nombres de masse selon leurs abondances naturelles.

Explication

La masse atomique relative tient compte de la contribution de chaque isotope en fonction de son abondance naturelle. Une moyenne simple ignorerait ces abondances et ne représenterait donc pas correctement la composition naturelle.

14. Que font spontanément les isotopes instables, appelés radio-isotopes ?

Ils émettent de la lumière visible sans se transformer.
Ils fusionnent avec des atomes voisins pour former un élément plus lourd.
Ils se désintègrent spontanément.
Ils captent des électrons pour devenir des isotopes stables.

Ils se désintègrent spontanément.

Explication

Un radio-isotope est un isotope instable qui se désintègre spontanément. La capture d’électrons n’est pas la définition du processus décrit pour ces isotopes.

15. Un échantillon radioactif contient initialement 800 atomes radioactifs. Après une demi-vie, combien en reste-t-il sans désintégration ?

600 atomes
800 atomes
400 atomes
200 atomes

400 atomes

Explication

Une demi-vie est le temps nécessaire pour que la moitié des atomes radioactifs se désintègre, donc la moitié des 800 atomes reste. En retirer trois quarts correspondrait à deux demi-vies, et non à une.

16. Quelle association entre rayonnement radioactif et nature physique est correcte ?

Les rayons alpha sont des électrons, les bêta des noyaux d’hélium et les gamma des ondes électromagnétiques pénétrantes.
Les rayons alpha sont des noyaux d’hélium, les bêta des ondes électromagnétiques et les gamma des électrons.
Les rayons alpha sont des noyaux d’hélium, les bêta des électrons et les gamma des ondes électromagnétiques pénétrantes.
Les rayons alpha sont des ondes électromagnétiques, les bêta des électrons et les gamma des noyaux d’hélium.

Les rayons alpha sont des noyaux d’hélium, les bêta des électrons et les gamma des ondes électromagnétiques pénétrantes.

Explication

Les rayonnements alpha sont constitués de noyaux d’hélium, les bêta d’électrons, et les gamma sont des ondes électromagnétiques très pénétrantes. L’association qui attribue des électrons aux rayons alpha et des noyaux d’hélium aux bêta inverse les deux premiers types.

17. Quelle conséquence peut résulter des lésions de l’ADN provoquées par des rayonnements ionisants ?

Des effets précoces comme une hausse de la valence ou des effets tardifs comme une baisse de la demi-vie.
Des effets précoces comme des brûlures ou des effets tardifs comme des cancers.
Des effets précoces comme des cancers ou des effets tardifs comme des brûlures.
Des effets précoces comme des mutations héréditaires ou des effets tardifs comme l’anémie.

Des effets précoces comme des brûlures ou des effets tardifs comme des cancers.

Explication

Les lésions de l’ADN peuvent entraîner des effets précoces tels que des brûlures et des effets tardifs tels que des cancers. La réponse qui classe les cancers parmi les effets précoces et les brûlures parmi les effets tardifs inverse cette distinction.

18. Quelle est la capacité maximale en électrons de la couche M ?

2 électrons
18 électrons
8 électrons
32 électrons

18 électrons

Explication

La couche M peut contenir au maximum 18 électrons. La capacité de 8 électrons correspond à la couche L, et non à M.

19. Selon quel critère les 92 éléments naturels sont-ils classés dans le tableau périodique ?

Par masse atomique relative, de la plus faible à la plus élevée.
Par nombre d’électrons de valence, des plus nombreux aux moins nombreux.
Par nombre de couches électroniques, de la plus petite à la plus grande.
Par numéro atomique, c’est-à-dire selon leur nombre de protons.

Par numéro atomique, c’est-à-dire selon leur nombre de protons.

Explication

Les éléments naturels du tableau périodique sont classés par numéro atomique, qui correspond au nombre de protons. Un classement par masse atomique relative ne donne pas le critère indiqué.

20. Dans le tableau périodique, que partagent les éléments d’une même période ?

Le même nombre d’électrons de valence et des propriétés chimiques similaires.
Le même nombre de neutrons dans leurs isotopes naturels.
Le même nombre de couches électroniques.
Le même numéro atomique.

Le même nombre de couches électroniques.

Explication

Une période est une ligne dont les éléments possèdent le même nombre de couches électroniques. Le partage du nombre d’électrons de valence et de propriétés chimiques similaires caractérise plutôt une famille, organisée en colonne.

21. Pourquoi les électrons de valence sont-ils importants pour un atome ?

Parce qu’ils remplissent toutes les couches et déterminent sa masse atomique relative.
Parce qu’ils constituent son noyau et déterminent le nombre de neutrons.
Parce qu’ils occupent la couche la plus proche du noyau et fixent son numéro atomique.
Parce qu’ils se trouvent dans sa couche externe et déterminent son comportement chimique.

Parce qu’ils se trouvent dans sa couche externe et déterminent son comportement chimique.

Explication

Les électrons de valence sont ceux de la couche externe et déterminent le comportement chimique de l’atome. Le numéro atomique dépend du nombre de protons dans le noyau, pas des électrons de la couche la plus proche.

22. Quelle configuration de la couche externe correspond à une stabilité particulièrement élevée pour un atome comme le néon ?

Six électrons dans sa couche externe
Deux électrons dans sa couche externe
Dix électrons dans sa couche externe
Huit électrons dans sa couche externe

Huit électrons dans sa couche externe

Explication

Une couche externe de huit électrons confère une stabilité particulièrement élevée, comme c’est le cas pour le néon. Une couche de deux électrons correspond à l’exception de l’hélium, et non à celle du néon.

23. Un atome cède un électron à un autre atome pour compléter sa couche externe : quel type de formation en résulte ?

La formation d’un doublet apparié par mise en commun d’électrons
La représentation du cœur atomique par des électrons transférés
La formation d’une liaison covalente par partage d’électrons
La formation d’ions par transfert d’électrons

La formation d’ions par transfert d’électrons

Explication

Le transfert d’électrons entre atomes conduit à la formation d’ions et peut aider à saturer leur couche externe. Le partage d’électrons, contrairement au transfert décrit ici, forme une liaison covalente.

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Qu’étudie la biochimie ?

La structure, la fonction et les transformations chimiques des molécules de la matière vivante dans la cellule.

Dans quel ordre s’organise le corps humain, du plus complexe au plus simple ?

Organisme, systèmes, organes, tissus, cellules, molécules, atomes.

Quelle part de la masse totale des cellules l’eau représente-t-elle environ ?

Environ 70 %.

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