QCM : Biologie végétale générale (23 questions)

Explication

La première endosymbiose a intégré une α-protéobactérie devenue mitochondrie, puis une cellule dotée de mitochondries a intégré une cyanobactérie devenue chloroplaste. La lignée verte provient de cette deuxième endosymbiose et est à l’origine des plantes ; les distracteurs inversent les partenaires ou attribuent une origine erronée.

Explication

L’intégration d’une cellule eucaryote contenant déjà un chloroplaste est une endosymbiose secondaire, observée notamment chez certaines algues brunes. L’analyse de l’ADN des mitochondries et des chloroplastes a apporté la preuve de leur origine bactérienne ; l’ADN nucléaire et l’intégration initiale d’une cyanobactérie ne décrivent pas ces éléments.

Explication

L’autotrophie au carbone consiste à utiliser des éléments minéraux, comme le CO₂ et l’eau, pour produire du carbone organique tel que le sucre grâce à l’énergie solaire. Les autres propositions inversent le sens de la transformation ou la nature des matières de départ et des produits.

Explication

L’équation est $6\,\mathrm{CO_2}+6\,\mathrm{H_2O}\xrightarrow{\text{lumière et chlorophylle}}\mathrm{C_6H_{12}O_6}+6\,\mathrm{O_2}$. Elle associe donc lumière et chlorophylle, et le glucose a pour formule $\mathrm{C_6H_{12}O_6}$ ; les deux autres propositions modifient les quantités ou inversent le sens de la réaction.

Explication

Le chloroplaste photosynthétise grâce à la chlorophylle, tandis que le proplaste est un plaste jeune à l’origine des autres plastes. Le chromoplaste accumule les pigments rouges ou orangés et sa différenciation est irréversible ; l’amyloplaste stocke le sucre sous forme d’amidon.

Explication

La paroi est une enveloppe rigide externe à la membrane, avec une lamelle moyenne, une paroi primaire et parfois une paroi secondaire. Les oléoplastes stockent les lipides, les protéinoplastes les protéines, et les statolithes aident à détecter la gravité.

Explication

La vacuole, située au centre de la cellule, peut occuper jusqu’à 95 % de son espace et contribue à sa rigidité ainsi qu’au stockage. Le plasmodesme est un canal traversant la paroi qui relie les cytoplasmes de deux cellules voisines ; il n’est ni une vacuole ni une poche centrale.

Explication

La phycoérythrine des algues rouges permet d’absorber la lumière bleue qui pénètre le plus profondément dans l’eau. Les algues brunes possèdent des caroténoïdes spécifiques, comme la fucoxanthine, adaptés à la profondeur moyenne ; les chlorophylles a et b sont associées aux algues vertes.

Explication

Toutes les plantes terrestres dérivent des algues vertes, et non des algues rouges. Les mousses possèdent un appareil de spores et des rhizoïdes, mais pas de vrais vaisseaux conducteurs ni de vraies racines. Elles ne présentent pas de graines ni de fleurs avant les fougères ; les vaisseaux apparaissent chez les fougères, tandis que graines et fleurs caractérisent des groupes plus tardifs.

Explication

La cuticule cireuse de l’épiderme limite le dessèchement, tandis que les stomates bordés de deux cellules stomatiques régulent transpiration et échanges de CO₂ et d’O₂. Les racines permettent l’absorption profonde de l’eau et des minéraux; la cuticule n’est pas située sous les racines.

Explication

La lignine apporte un soutien rigide contre la gravité, et les variations de lumière, de température ainsi que le vent font partie des facteurs auxquels les plantes s’adaptent. L’absorption profonde relève du système racinaire, tandis que la couche cireuse est la cuticule.

Explication

La méiose se déroule dans le sporange, réduit le nombre chromosomique de 2n à n et produit des spores. La fécondation réunit deux gamètes n pour former un zygote 2n; les autres propositions échangent ou inversent ces processus.

Explication

Un adulte diploïde dont les gamètes sont l’unique phase haploïde correspond au cycle diplophasique monogénétique. Chlamydomonas relève du cycle haplophasique, tandis que Fucus est un exemple diplophasique ; Ulva lactuca est également classée parmi les exemples haplophasique.

Explication

Le cycle digénétique alterne une génération haploïde et une génération diploïde ; chez Ulva, il est isomorphe. Il ne comporte donc pas trois générations dans la définition donnée, et le caractère isomorphe contredit l’affirmation d’un cycle hétéromorphe. La dominance d’une phase est signalée chez d’autres algues, pas comme caractéristique nécessaire d’Ulva.

Explication

Le phytoplancton est présenté comme le premier producteur d’oxygène sur Terre et en fournit davantage à l’atmosphère que l’ensemble des forêts du monde. Les diatomées, algues unicellulaires à frustule siliceux, assurent 20 % de la fixation carbonée océanique ; le phytoplancton est consommé par le zooplancton dans la chaîne marine.

Explication

Les alginates représentent 10 % des usages et peuvent absorber jusqu’à 100 fois leur volume d’eau ; ils sont notamment utilisés dans les sauces, les pansements et les empreintes dentaires. Les carraghénanes représentent 18 % des usages, augmentent la viscosité et sont employés dans les produits laitiers : les autres associations attribuent à tort les caractéristiques des alginates aux carraghénanes, ou inversement.

Explication

Les bryophytes au sens large sont des embryophytes de la lignée verte, sans vraies racines, tissus conducteurs lignifiés, graines ni fleurs. Leur fécondation dépend de l’eau et leur cycle est dominé par le gamétophyte, avec une phase haploïde largement supérieure à la phase diploïde.

Explication

Les Anthocérotophytes comptent environ 1 000 espèces, sont thalloïdes et possèdent des stomates sans vraies racines. Les Bryophytes au sens strict sont proches des plantes vasculaires et possèdent des stomates; les Marchantiophytes comptent environ 9 000 espèces, conservent des caractères ancestraux et sont dépourvues de stomates.

Explication

Le gamétophyte haploïde est l’organisme végétatif autonome, tandis que le sporophyte diploïde se forme après fécondation et comprend une soie et une capsule. L’anthéridie produit des anthérozoïdes flagellés nécessitant de l’eau; l’archégone contient une unique oosphère. L’organisme végétatif décrit est le gamétophyte, et non le sporophyte.

Explication

La spore haploïde germe en protonéma, puis apparaissent le bourgeon et le jeune gamétophyte. La fécondation requiert de l’eau; elle donne le zygote diploïde, puis le sporophyte, et la méiose a lieu dans sa capsule sporifère.

Explication

Un cycle à deux générations est digénétique, tandis qu’un cycle monogénétique en comporte une et un cycle trigénétique en comporte trois. Les cycles à trois générations ne sont donc pas digénétiques, et ceux à une génération ne sont pas trigénétiques.

Explication

Les zooxanthelles sont des dinoflagellés unicellulaires qui vivent dans les tissus des coraux, et cette association permet une production surfacique de matière organique supérieure à celle des forêts tropicales. Elles ne sont donc pas pluricellulaires, et la comparaison de production n’est pas en faveur des forêts.

Explication

La conquête terrestre des végétaux est située vers 475 millions d’années avant le présent. Les bryophytes au sens large et les Trachéophytes constituent ensemble les Embryophytes. Les fossiles situent le début de la transition à l’Ordovicien, et non au Dévonien ni au Silurien. Une date après le présent ne convient pas pour situer cette conquête.