QCM : Cellule et organisation du vivant — 37 questions

Questions et réponses du QCM

1. Comment définit-on un système thermodynamique ?

Une région spatiale caractérisée par une température et une pression constantes
Une structure matérielle capable d’échanger de l’énergie sans frontière définie
Une portion de matière délimitée dans l’espace, avec un intérieur et un extérieur identifiables
Un ensemble d’organismes partageant un même environnement physique

Une portion de matière délimitée dans l’espace, avec un intérieur et un extérieur identifiables

Explication

Un système thermodynamique correspond à une portion de matière délimitée spatialement, ce qui permet de distinguer son intérieur de son extérieur. Un ensemble d’organismes relève plutôt de la description d’un écosystème ou d’une communauté biologique.

2. Un dispositif échange de l’énergie avec son environnement, mais aucune matière ne traverse sa frontière : de quel type de système s’agit-il ?

D’un système isolé
D’un système fermé
D’un système biologique autonome
D’un système ouvert

D’un système fermé

Explication

Un système fermé peut échanger de l’énergie avec l’extérieur sans échanger de matière. Un système isolé n’échange ni matière ni énergie, tandis qu’un système ouvert échange les deux.

3. Quelle caractéristique distingue principalement un organisme vivant d’un système matériel non vivant ?

Il transforme de l’énergie sans croissance ni reproduction autonome
Il conserve une forme fixe et empêche les échanges avec son environnement
Il est constitué d’atomes capables de produire spontanément de la matière
Il échange matière et énergie avec l’extérieur, puis se développe et se reproduit de façon autonome

Il échange matière et énergie avec l’extérieur, puis se développe et se reproduit de façon autonome

Explication

Un organisme vivant échange de la matière et de l’énergie avec son environnement et possède les capacités autonomes de développement et de reproduction. Un système qui transforme de l’énergie sans croissance ni reproduction ne répond pas à cette définition du vivant.

4. Quelle affirmation décrit correctement le rôle de la cellule dans l’organisation du vivant ?

La cellule est la plus petite unité vivante et tout organisme en possède au moins une
La cellule est une structure chimique présente dans certains organismes, mais absente chez d’autres
La cellule est une unité plus petite qu’un atome et peut former un organisme sans matière
La cellule est une enveloppe biologique qui existe uniquement dans les organismes pluricellulaires

La cellule est la plus petite unité vivante et tout organisme en possède au moins une

Explication

La cellule constitue la plus petite unité vivante, et tout organisme vivant est formé d’au moins une cellule. Un atome isolé ne constitue pas un organisme, et les organismes unicellulaires possèdent bien une cellule fonctionnelle.

5. Que pose le premier axiome de la théorie cellulaire ?

Tous les êtres vivants sont constitués de cellules
Toutes les cellules possèdent exactement la même organisation interne
Tous les organismes vivants sont formés de plusieurs cellules
Toutes les cellules proviennent d’une cellule préexistante

Tous les êtres vivants sont constitués de cellules

Explication

Le premier axiome affirme que tous les êtres vivants sont constitués de cellules. L’origine d’une cellule à partir d’une autre relève du deuxième axiome, tandis que le nombre de cellules varie selon les organismes.

6. Quelle idée correspond au deuxième axiome de la théorie cellulaire, associé à Rudolf Virchow ?

Toute cellule se forme par assemblage direct de molécules minérales
Toute cellule apparaît à partir de matière non vivante dans un milieu favorable
Toute cellule provient d’un organisme pluricellulaire déjà constitué
Toute cellule provient d’une autre cellule préexistante

Toute cellule provient d’une autre cellule préexistante

Explication

Le deuxième axiome affirme que toute cellule provient d’une cellule préexistante, idée associée à Rudolf Virchow. La génération spontanée défend au contraire une apparition sans cellule d’origine.

7. Quel ensemble regroupe les principaux atomes constituant les cellules ?

Hydrogène, hélium, lithium, béryllium, bore et néon
Carbone, hydrogène, azote, oxygène, soufre et phosphore
Calcium, sodium, chlore, fer, cuivre et magnésium
Carbone, oxygène, calcium, potassium, sodium et chlore

Carbone, hydrogène, azote, oxygène, soufre et phosphore

Explication

Les principaux atomes cellulaires sont le carbone, l’hydrogène, l’azote, l’oxygène, le soufre et le phosphore. D’autres éléments peuvent être présents dans les cellules, mais ils ne constituent pas l’ensemble principal demandé ici.

8. Quelle différence permet de distinguer une molécule organique d’une molécule minérale comme le CO2 ?

Une molécule organique possède au moins une liaison entre le carbone et l’hydrogène
Une molécule organique contient nécessairement davantage d’atomes qu’une molécule minérale
Une molécule minérale ne contient aucun atome de carbone dans sa structure
Une molécule organique est toujours constituée de carbone, d’oxygène et d’azote

Une molécule organique possède au moins une liaison entre le carbone et l’hydrogène

Explication

Une molécule organique contient au moins une liaison entre le carbone et l’hydrogène, alors que le CO2 n’en possède pas et est donc considéré comme minéral. La présence de carbone seule ne suffit pas à définir une molécule organique.

9. Laquelle de ces propositions regroupe les quatre grandes catégories de molécules organiques simples ?

Les acides aminés, les acides gras, les oses et les bases, nucléotides et nucléosides
Les acides aminés, les polysaccharides, les enzymes et les hormones
Les acides gras, les acides nucléiques, l’eau et les glucides complexes
Les protéines, les lipides, les vitamines et les sels minéraux

Les acides aminés, les acides gras, les oses et les bases, nucléotides et nucléosides

Explication

Les quatre catégories retenues sont les acides aminés, les acides gras, les oses, ainsi que les bases, nucléotides et nucléosides. Les autres propositions mélangent des molécules complexes, des substances minérales ou des catégories qui ne correspondent pas à cette classification.

10. Une chaîne composée de 15 acides aminés est considérée comme quoi ?

Un nucléoside
Une protéine
Un polypeptide
Un peptide

Un peptide

Explication

Une chaîne contenant jusqu’à 20 acides aminés est définie comme un peptide. Le terme polypeptide ou protéine peut s’appliquer à une chaîne plus longue, tandis qu’un nucléoside ne repose pas sur une chaîne d’acides aminés.

11. Quelle association identifie correctement les bases pyrimidiques et les bases puriques ?

Pyrimidiques : thymine, cytosine et uracile ; puriques : adénine et guanine
Pyrimidiques : adénine et guanine ; puriques : thymine, cytosine et uracile
Pyrimidiques : thymine et guanine ; puriques : cytosine, uracile et adénine
Pyrimidiques : cytosine et adénine ; puriques : uracile, thymine et guanine

Pyrimidiques : thymine, cytosine et uracile ; puriques : adénine et guanine

Explication

La thymine, la cytosine et l’uracile sont des bases pyrimidiques, alors que l’adénine et la guanine sont des bases puriques. La distinction ne repose donc pas sur une répartition selon les acides nucléiques où elles apparaissent.

12. Quelle structure décrit correctement un nucléotide ?

Un ose lié à un acide gras et à un groupement phosphate
Un nucléoside associé à un ou plusieurs groupements phosphate
Une base azotée associée directement à plusieurs acides aminés
Une base azotée privée de son sucre et de ses groupements phosphate

Un nucléoside associé à un ou plusieurs groupements phosphate

Explication

Un nucléotide est constitué d’un nucléoside auquel s’ajoute un ou plusieurs groupements phosphate. Une base azotée seule ou liée à des acides aminés ne constitue pas cette structure, et l’association avec un acide gras relève d’une autre catégorie moléculaire.

13. Quelle proportion approximative de l’eau se trouve dans le cytoplasme et le noyau cellulaires ?

Environ 50 %
Environ 80 %
Environ 95 %
Environ 20 %

Environ 80 %

Explication

L’eau représente environ 80 % du cytoplasme et du noyau cellulaires. Une proportion proche de 20 % sous-estime fortement cette présence, tandis que 50 % ou 95 % ne correspondent pas à la valeur indiquée.

14. Quel ensemble décrit les rôles attribués à l’eau dans la cellule ?

Producteur de protéines, accepteur de lumière, acide nucléique et réserve minérale
Réserve d’énergie, catalyseur protéique, pigment cellulaire et isolant thermique
Solvant, milieu de dispersion, donneur d’électrons et régulateur osmotique
Support génétique, source de carbone organique, enzyme et transporteur membranaire

Solvant, milieu de dispersion, donneur d’électrons et régulateur osmotique

Explication

L’eau sert notamment de solvant et de milieu de dispersion, peut donner des électrons et participe à la régulation osmotique. Les autres ensembles lui attribuent des fonctions propres aux protéines, aux acides nucléiques, aux pigments ou aux réserves énergétiques.

15. Lorsqu’une cellule équilibre les concentrations en sels minéraux entre son intérieur et son extérieur, quel phénomène décrit le déplacement de l’eau impliqué ?

La diffusion
L’osmose
La respiration cellulaire
La synthèse protéique

L’osmose

Explication

L’osmose correspond au déplacement de l’eau à travers la cellule afin d’équilibrer les concentrations en sels minéraux. La diffusion concerne le déplacement de molécules ou d’ions, ce qui explique pourquoi elle constitue la confusion la plus plausible.

16. Comment définit-on le métabolisme cellulaire ?

L’ensemble des échanges d’eau assurant l’équilibre des sels minéraux
La dégradation des protéines destinée à produire des molécules minérales
L’ensemble des réactions cellulaires contribuant notamment à la croissance et à la reproduction
La fabrication des acides nucléiques à partir de bases azotées

L’ensemble des réactions cellulaires contribuant notamment à la croissance et à la reproduction

Explication

Le métabolisme cellulaire regroupe les réactions qui se déroulent dans une cellule et permettent notamment sa croissance et sa reproduction. Les autres propositions décrivent soit un aspect de l’osmose, soit une voie moléculaire particulière, soit une réaction trop spécifique.

17. Quelle comparaison entre catabolisme et anabolisme est correcte ?

Le catabolisme dégrade des molécules complexes et libère de l’énergie, tandis que l’anabolisme construit des molécules complexes et en consomme
Le catabolisme construit des molécules complexes et consomme de l’énergie, tandis que l’anabolisme les dégrade et en libère
Le catabolisme déplace l’eau entre deux milieux, tandis que l’anabolisme déplace des ions à travers la membrane
Le catabolisme fabrique des enzymes sans énergie, tandis que l’anabolisme transforme les protéines en sels minéraux

Le catabolisme dégrade des molécules complexes et libère de l’énergie, tandis que l’anabolisme construit des molécules complexes et en consomme

Explication

Le catabolisme décompose des molécules complexes en molécules plus simples en libérant de l’énergie, alors que l’anabolisme assemble des molécules et utilise de l’énergie. La deuxième proposition inverse précisément ces deux rôles, tandis que les autres décrivent des phénomènes sans rapport avec cette distinction.

18. Qu’est-ce qu’une enzyme dans le contexte du métabolisme cellulaire ?

Un lipide constitué d’acides gras qui régule l’osmose
Un glucide formé d’oses qui stocke l’énergie métabolique
Un nucléotide composé d’une base azotée et de groupements phosphate
Une protéine formée d’une chaîne d’acides aminés qui réalise des réactions métaboliques

Une protéine formée d’une chaîne d’acides aminés qui réalise des réactions métaboliques

Explication

Une enzyme est une protéine constituée d’une chaîne d’acides aminés et intervenant dans la réalisation des réactions métaboliques. Les glucides, lipides et nucléotides peuvent participer à d’autres fonctions cellulaires, mais ils ne correspondent pas à cette définition de l’enzyme.

19. Une cellule utilise le dioxyde de carbone comme source de carbone pour fabriquer sa matière organique : comment la qualifie-t-on ?

Une cellule catabolique
Une cellule hétérotrophe
Une cellule autotrophe
Une cellule osmotique

Une cellule autotrophe

Explication

Une cellule autotrophe utilise une source minérale de carbone, comme le dioxyde de carbone. Une cellule hétérotrophe utilise au contraire une source organique telle que le glucose, tandis que les deux autres termes ne désignent pas ce type de nutrition carbonée.

20. Quel enchaînement décrit le fonctionnement métabolique d’une cellule thermodynamique ouverte ?

Elle prélève des métabolites, les stocke dans les organites, puis convertit l’énergie en matière minérale.
Elle prélève des molécules, les catabolise, utilise l’énergie produite pour l’anabolisme et rejette chaleur et métabolites.
Elle absorbe de la chaleur, réalise l’anabolisme, puis transforme ses métabolites en molécules extérieures.
Elle produit des molécules, les dégrade par anabolisme, puis conserve l’énergie sans rejeter de déchets.

Elle prélève des molécules, les catabolise, utilise l’énergie produite pour l’anabolisme et rejette chaleur et métabolites.

Explication

La cellule prélève des molécules extérieures, les transforme par catabolisme, réutilise l’énergie libérée pour l’anabolisme et rejette de la chaleur ainsi que des métabolites. L’anabolisme ne correspond donc pas à la dégradation initiale des molécules, mais à leur synthèse grâce à l’énergie produite.

21. Pourquoi le métabolisme permet-il de qualifier la cellule de système thermodynamique ouvert ?

Parce qu’elle transforme sa matière interne sans produire de chaleur vers l’extérieur.
Parce qu’elle possède des organites qui isolent ses réactions du milieu extérieur.
Parce qu’elle échange de la matière et de l’énergie avec son environnement.
Parce qu’elle conserve son énergie interne sans interaction avec son environnement.

Parce qu’elle échange de la matière et de l’énergie avec son environnement.

Explication

Le métabolisme implique des échanges de matière et d’énergie entre la cellule et son extérieur, ce qui caractérise un système thermodynamique ouvert. L’absence d’interaction ou l’isolement des réactions décrirait au contraire un système fermé ou isolé.

22. Quelle combinaison de structures caractérise une cellule eucaryote ?

Un système endomembranaire délimitant des organites et un cytosquelette.
Une membrane plasmique entourant une région d’ADN et des ribosomes libres.
Un cytoplasme dépourvu de compartiments membranaires et organisé par des ribosomes.
Une paroi cellulaire contenant des enzymes métaboliques et du matériel génétique.

Un système endomembranaire délimitant des organites et un cytosquelette.

Explication

Une cellule eucaryote possède un système endomembranaire qui délimite des organites ainsi qu’un cytosquelette. La présence d’une région d’ADN et de ribosomes sans compartimentation membranaire correspond plutôt aux caractéristiques générales d’une cellule procaryote.

23. Quelle description correspond à une cellule procaryote ?

Elle se caractérise par un cytosquelette et des compartiments spécialisés entourés de membranes.
Elle contient de l’ADN, des ribosomes et des enzymes métaboliques, sans organites membranaires.
Elle organise son métabolisme dans des organites délimités par des membranes internes.
Elle possède un système endomembranaire, des organites membranaires et un cytosquelette développé.

Elle contient de l’ADN, des ribosomes et des enzymes métaboliques, sans organites membranaires.

Explication

Une cellule procaryote contient notamment de l’ADN, des ribosomes et des enzymes métaboliques, mais ne possède ni système endomembranaire ni organites membranaires. La présence de compartiments internes délimités par des membranes est une caractéristique des cellules eucaryotes.

24. Quelle distinction oppose correctement les protozoaires aux métazoaires ?

Les protozoaires sont des animaux unicellulaires, tandis que les métazoaires sont des animaux pluricellulaires.
Les protozoaires sont des animaux pluricellulaires, tandis que les métazoaires sont des animaux unicellulaires.
Les protozoaires sont des organismes non animaux, tandis que les métazoaires sont des animaux formés de tissus.
Les protozoaires sont des cellules procaryotes, tandis que les métazoaires sont des cellules eucaryotes.

Les protozoaires sont des animaux unicellulaires, tandis que les métazoaires sont des animaux pluricellulaires.

Explication

Les protozoaires sont définis ici comme des animaux constitués d’une seule cellule, alors que les métazoaires regroupent des animaux pluricellulaires. La distinction repose donc sur le nombre de cellules, et non sur le statut procaryote ou eucaryote.

25. Un organisme animal formé de nombreuses cellules appartient à quelle catégorie selon cette distinction ?

Aux procaryotes, car la pluralité cellulaire implique l’absence d’organites membranaires.
Aux métazoaires, car cette catégorie regroupe les animaux pluricellulaires.
Aux protozoaires, car cette catégorie regroupe les animaux organisés en plusieurs cellules.
Aux eucaryotes unicellulaires, car tout animal pluricellulaire conserve une seule cellule fonctionnelle.

Aux métazoaires, car cette catégorie regroupe les animaux pluricellulaires.

Explication

Un animal composé de nombreuses cellules est un métazoaire, puisque les métazoaires sont des animaux pluricellulaires. Les protozoaires correspondent au contraire aux animaux unicellulaires, et la distinction ne repose pas directement sur la structure procaryote ou eucaryote.

26. Quelle proportion approximative de la membrane plasmique est constituée de protéines ?

Environ 10 %
Environ 60 %
Environ 30 %
Environ 80 %

Environ 60 %

Explication

Les protéines représentent environ 60 % de la membrane plasmique, contre 30 % de lipides et 10 % d’oses. La valeur de 30 % correspond à la proportion de lipides, et non à celle des protéines.

27. Quelle fonction décrit correctement la membrane plasmique ?

Elle condense l’ADN et organise la transcription des gènes.
Elle assemble les protéines et digère les particules extracellulaires.
Elle produit l’ATP et stocke l’information génétique cellulaire.
Elle délimite la cellule et régule les échanges avec le milieu extérieur.

Elle délimite la cellule et régule les échanges avec le milieu extérieur.

Explication

La membrane plasmique entoure la cellule, contient le cytoplasme et participe aux échanges de molécules avec le milieu extérieur. La production d’ATP, la digestion et la gestion de l’ADN relèvent d’autres structures cellulaires.

28. Quelle situation met en jeu un transport passif plutôt qu’un transport vésiculaire nécessitant de l’énergie ?

Une vésicule fusionne avec la membrane pour libérer son contenu.
Une cellule englobe une particule dans une vésicule.
Une cellule internalise des molécules par endocytose.
Une molécule diffuse suivant son gradient de concentration.

Une molécule diffuse suivant son gradient de concentration.

Explication

La diffusion suit un gradient de concentration sans dépense d’énergie et constitue donc un transport passif. L’endocytose et l’exocytose utilisent des vésicules et nécessitent de l’énergie.

29. Quelle différence caractérise l’hétérochromatine par rapport à l’euchromatine ?

Elle forme des vésicules impliquées dans les échanges membranaires.
Elle est plus condensée et généralement moins transcrite.
Elle contient une proportion plus élevée de protéines ribosomiques.
Elle est plus dispersée et davantage associée aux gènes actifs.

Elle est plus condensée et généralement moins transcrite.

Explication

L’hétérochromatine est condensée et peu transcrite, tandis que l’euchromatine est plus dispersée et contient des gènes utiles à la cellule. Les autres propositions concernent des propriétés qui ne distinguent pas ces deux formes de chromatine.

30. Quelle fonction est assurée par un ribosome ?

Répliquer l’ADN dans le noyau cellulaire.
Modifier les protéines dans des vésicules de transport.
Dégrader les molécules dans des compartiments acides.
Traduire l’ARN messager en protéine.

Traduire l’ARN messager en protéine.

Explication

Le ribosome réalise la traduction de l’ARN messager en protéine et constitue une structure non membranaire. La dégradation, la modification et la réplication de l’ADN sont assurées par d’autres structures ou mécanismes.

31. Quelles sous-unités composent un ribosome eucaryote ?

Une sous-unité 40S et une sous-unité 60S.
Une sous-unité 30S et une sous-unité 50S.
Une sous-unité 40S et une sous-unité 80S.
Une sous-unité 20S et une sous-unité 80S.

Une sous-unité 40S et une sous-unité 60S.

Explication

Le ribosome eucaryote associe une petite sous-unité 40S à une grande sous-unité 60S. Les autres combinaisons ne correspondent pas à la composition indiquée pour les ribosomes eucaryotes.

32. Une cellule fabrique une protéine destinée à être sécrétée hors de la cellule : quels ribosomes participent généralement à sa synthèse ?

Les ribosomes liés au réticulum endoplasmique.
Les ribosomes situés dans les lysosomes.
Les ribosomes associés à la membrane interne du noyau.
Les ribosomes libres du cytoplasme.

Les ribosomes liés au réticulum endoplasmique.

Explication

Les ribosomes liés au réticulum endoplasmique produisent généralement les protéines destinées au réticulum ou à la sécrétion. Les ribosomes libres synthétisent plutôt des protéines libérées dans le cytoplasme.

33. Dans quel sens les protéines traversent-elles généralement l’appareil de Golgi ?

Elles arrivent du côté cis et partent en vésicules du côté trans.
Elles arrivent du côté trans et partent en vésicules du côté cis.
Elles arrivent des lysosomes et repartent vers le réticulum endoplasmique.
Elles arrivent du noyau et sortent directement par la membrane plasmique.

Elles arrivent du côté cis et partent en vésicules du côté trans.

Explication

L’appareil de Golgi reçoit les protéines du côté cis, puis les trie et les expédie dans des vésicules du côté trans. Le côté trans ne constitue donc pas la face d’entrée principale des protéines.

34. Quelle caractéristique de la mitochondrie permet d’augmenter la surface dédiée à la respiration cellulaire ?

Les pores formés par sa membrane externe.
Les vésicules produites par son enveloppe nucléaire.
Les filaments d’actine présents dans son cytoplasme.
Les crêtes formées par sa membrane interne.

Les crêtes formées par sa membrane interne.

Explication

La membrane interne de la mitochondrie forme des crêtes qui portent les enzymes de la respiration cellulaire et de la production d’ATP. La membrane externe est lisse et ne forme pas ces crêtes mitochondriales.

35. Pourquoi la mitochondrie est-elle qualifiée d’organite semi-autonome ?

Elle possède son propre ADN, des ribosomes et des enzymes.
Elle produit des vésicules qui remplacent les chromosomes cellulaires.
Elle contient uniquement des protéines importées depuis le cytoplasme.
Elle fonctionne sans membrane et dépend directement des lysosomes.

Elle possède son propre ADN, des ribosomes et des enzymes.

Explication

La mitochondrie contient son propre ADN, ses ribosomes et des enzymes, ce qui lui permet notamment de se multiplier dans certaines conditions. Elle reste toutefois intégrée au fonctionnement général de la cellule et ne fonctionne pas comme une cellule indépendante.

36. Quels éléments appartiennent au cytosquelette d’une cellule animale ?

Les microfilaments d’actine, les microtubules et les filaments intermédiaires.
Les ribosomes, les lysosomes et les vésicules de sécrétion.
Les crêtes mitochondriales, les pores nucléaires et les chromatides.
Les phospholipides, les protéines membranaires et les oses.

Les microfilaments d’actine, les microtubules et les filaments intermédiaires.

Explication

Le cytosquelette est un réseau de filaments protéiques comprenant les microfilaments d’actine, les microtubules et les filaments intermédiaires. Les autres ensembles désignent des membranes, des organites ou des structures qui ne constituent pas le cytosquelette.

37. Que devient une bactérie après son internalisation par phagocytose ?

Le phagosome fusionne avec un lysosome, dont les enzymes la digèrent.
La bactérie rejoint le noyau, où elle est incorporée à l’ADN.
Le phagosome fusionne avec un ribosome, qui traduit ses protéines.
La membrane plasmique l’expulse directement par exocytose.

Le phagosome fusionne avec un lysosome, dont les enzymes la digèrent.

Explication

Lors de la phagocytose, la bactérie est enfermée dans un phagosome qui fusionne ensuite avec un lysosome ; les enzymes lysosomales la digèrent. Les ribosomes ne digèrent pas les particules et l’exocytose correspond à une libération vers l’extérieur.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 57 flashcards sur Cellule et organisation du vivant.

Qu'est-ce qu'un système thermodynamique ?

Une portion de matière délimitée dans l’espace avec un intérieur et un extérieur.

Qu'échange un système isolé avec l'extérieur ?

Il n’échange ni matière ni énergie.

Qu'échange un système fermé avec l'extérieur ?

Il échange de l’énergie mais pas de matière.

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