QCM : Cellules et métabolisme du vivant (14 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une paramécie réalise seule les fonctions nécessaires à sa vie, tandis qu’un animal est formé de nombreuses cellules aux fonctions différentes. Comment classe-t-on ces deux organismes ?

Les deux organismes sont pluricellulaires, mais la paramécie a des cellules spécialisées.
Les deux organismes sont unicellulaires, mais l’animal possède des cellules spécialisées.
La paramécie est unicellulaire et l’animal est pluricellulaire.
La paramécie est pluricellulaire et l’animal est unicellulaire.

La paramécie est unicellulaire et l’animal est pluricellulaire.

Explication

Un organisme unicellulaire est constitué d’une cellule qui assure toutes les fonctions, alors qu’un organisme pluricellulaire comporte de nombreuses cellules spécialisées. Confondre ces deux organisations inverse la distinction entre la paramécie et l’animal.

2. En étudiant un organisme pluricellulaire, une biologiste part de l’organisme entier et descend jusqu’aux atomes. Quel ordre d’organisation doit-elle suivre ?

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

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

Explication

L’organisation descend de l’organisme aux organes, puis aux tissus, aux cellules, aux organites, aux molécules et aux atomes. Placer les organites avant les cellules inverse deux niveaux, tandis que les autres séquences intervertissent des niveaux voisins.

3. Une cellule échange des substances avec son milieu et doit être délimitée et protégée. Quelle structure assure ces rôles ?

La paroi de la cellule.
La membrane plasmique.
Le noyau de la cellule.
Le cytoplasme intracellulaire.

La membrane plasmique.

Explication

La membrane plasmique délimite et protège la cellule et permet les échanges avec le milieu. Le cytoplasme est le liquide intracellulaire, le noyau stocke l’ADN et la paroi n’est pas la structure décrite par ces rôles.

4. Une cellule observée au microscope ne possède pas de noyau; son ADN se trouve dans le cytoplasme. À quel type appartient-elle ?

À une cellule procaryote.
À une cellule végétale à noyau.
À une cellule dépourvue d’information génétique.
À une cellule eucaryote.

À une cellule procaryote.

Explication

Une cellule procaryote n’a pas de noyau et présente son ADN dans le cytoplasme. L’ADN cytoplasmique ne caractérise pas une cellule eucaryote, et l’absence de noyau ne signifie pas l’absence d’ADN.

5. Au cours du développement d’un embryon, des cellules totipotentes acquièrent des rôles différents. Quel résultat caractérise cette différenciation ?

Des cellules spécialisées, chacune adaptée à une fonction précise
Des cellules qui perdent leur fonction au cours du développement
Des cellules identiques dont le nombre augmente
Des cellules totipotentes conservant toutes le même rôle

Des cellules spécialisées, chacune adaptée à une fonction précise

Explication

La différenciation transforme les cellules totipotentes de l’embryon en cellules spécialisées ayant chacune une fonction précise. La totipotence conservée confond les deux états, la multiplication seule ne décrit pas une différenciation et la perte de fonction en inverse le résultat.

6. Deux cellules d’un même organisme remplissent des fonctions différentes. Quelle combinaison de caractéristiques peut expliquer leur spécialisation ?

Leur nombre et leur emplacement, plutôt que leur forme ou leurs gènes
Leurs organites et leurs gènes, sans lien avec leur forme
Leur forme, leurs organites et l’expression de leurs gènes
Leur forme, sans lien avec leurs organites ni leurs gènes

Leur forme, leurs organites et l’expression de leurs gènes

Explication

La spécialisation cellulaire dépend de la forme, de l’équipement en organites et de l’expression des gènes. La forme seule ou l’exclusion de la forme néglige une partie de ces facteurs, tandis que le nombre et l’emplacement ne remplacent pas les caractéristiques indiquées.

7. Dans un tissu, quel ensemble de constituants correspond à une matrice extracellulaire ?

Un liquide dans les cellules qui transporte les nutriments et les relie
Des constituants dans les cellules qui stockent et utilisent leur énergie
Des constituants entre les cellules qui les protègent, les nourrissent et les relient
Une couche de cellules qui protège les cellules voisines et les relie

Des constituants entre les cellules qui les protègent, les nourrissent et les relient

Explication

Une matrice extracellulaire regroupe des constituants situés entre les cellules, contribuant à leur protection, à leur nutrition et à leur liaison en tissus. Le contenu intracellulaire se trouve dans les cellules, une couche cellulaire n’est pas un ensemble de constituants extracellulaires et le liquide décrit est situé dans les cellules.

8. Dans un tissu animal, on cherche à limiter la déshydratation tout en maintenant la résistance et l’élasticité de la matrice. Quels constituants remplissent ces trois rôles ?

Protéoglycanes pour la protection, collagène pour la résistance et fibronectine pour l’élasticité
Protéoglycanes pour la protection, collagène pour la résistance et élastine pour l’élasticité
Pectines pour la protection, cellulose pour la résistance et un acide pour l’élasticité
Collagène pour la protection, protéoglycanes pour la résistance et élastine pour l’élasticité

Protéoglycanes pour la protection, collagène pour la résistance et élastine pour l’élasticité

Explication

Dans les matrices animales, les protéoglycanes contribuent à la protection contre la déshydratation, le collagène à la résistance et l’élastine à l’élasticité. Attribuer la résistance au protéoglycane inverse les rôles, la fibronectine participe à l’ancrage et les pectines, la cellulose et l’acide sont associés aux parois végétales.

9. Une équipe compare une matrice extracellulaire animale et une paroi végétale. Quelle différence concernant la présence de cellules doit-elle constater ?

Des fibroblastes dans la matrice animale, mais pas de cellules dans la paroi végétale
Des cellules dans la paroi végétale, mais aucune dans la matrice animale
Aucune cellule dans les deux structures, car elles sont extracellulaires
Des fibroblastes dans les deux structures, avec des rôles de renouvellement

Des fibroblastes dans la matrice animale, mais pas de cellules dans la paroi végétale

Explication

Les matrices extracellulaires animales contiennent notamment des fibroblastes qui contribuent au renouvellement de leurs molécules, tandis que les parois végétales ne contiennent pas de cellules. La présence de fibroblastes dans les deux structures, leur attribution à la paroi végétale ou leur absence dans la matrice animale contredit cette distinction.

10. Que désigne le métabolisme d’un organisme vivant ?

Les échanges d’énergie de l’organisme, indépendamment de ses réactions chimiques
L’ensemble des échanges de matière entre l’organisme et son milieu
Les réactions qui produisent de l’énergie, sans les autres réactions chimiques
L’ensemble des réactions chimiques et des échanges d’énergie qui les accompagnent

L’ensemble des réactions chimiques et des échanges d’énergie qui les accompagnent

Explication

Le métabolisme regroupe les réactions chimiques de l’organisme et les échanges d’énergie qui les accompagnent. Les échanges de matière, la production d’énergie seule et les échanges d’énergie isolés ne couvrent pas cette définition.

11. Une culture de cellules végétales vertes ne reçoit pas de glucose, mais elle est exposée à la lumière. Quel comportement nutritif peut-on attendre de ces cellules ?

Elles produisent leur matière organique grâce à la photosynthèse
Elles utilisent la lumière pour absorber directement du glucose
Elles se développent comme des hétérotrophes en consommant leur matière organique
Elles cessent de se développer faute de glucose disponible

Elles produisent leur matière organique grâce à la photosynthèse

Explication

Les cellules végétales vertes sont autotrophes : elles utilisent la lumière pour produire leur matière organique par photosynthèse. Le besoin de glucose caractérise les hétérotrophes, comme les levures, et non le mode nutritif décrit ici.

12. Lors d’une respiration cellulaire, quel bilan correspond à la transformation du glucose en présence de dioxygène ?

C6H12O6+O2→CO2+H2O+eˊnergie\mathrm{C_6H_{12}O_6 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O + énergie}
C6H12O6+H2O→CO2+O2+eˊnergie\mathrm{C_6H_{12}O_6 + H_2O \rightarrow CO_2 + O_2 + énergie}
C6H12O6→CO2+eˊthanol+eˊnergie\mathrm{C_6H_{12}O_6 \rightarrow CO_2 + éthanol + énergie}
CO2+H2O+eˊnergie→C6H12O6+O2\mathrm{CO_2 + H_2O + énergie \rightarrow C_6H_{12}O_6 + O_2}

$$\mathrm{C_6H_{12}O_6 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O + énergie}$$

Explication

La respiration consomme du glucose et du dioxygène et produit du dioxyde de carbone, de l’eau et de l’énergie. L’équation inversée correspond au sens général de la photosynthèse, tandis que l’éthanol caractérise la fermentation alcoolique.

13. Une cellule produit de l’énergie à partir du glucose alors que le milieu ne contient pas d’oxygène. Quel mécanisme et quel lieu correspondent à cette situation ?

La respiration cellulaire dans les mitochondries
La respiration cellulaire dans le cytoplasme
La fermentation dans le cytoplasme
La fermentation dans les mitochondries

La fermentation dans le cytoplasme

Explication

La fermentation utilise le glucose sans oxygène et se déroule dans le cytoplasme. La respiration cellulaire se déroule dans les mitochondries en présence d’oxygène, ce qui explique les confusions entre mécanisme et lieu.

14. Des cellules végétales éclairées utilisent du dioxyde de carbone et de l’eau pour fabriquer du glucose. Quel bilan décrit cette photosynthèse ?

Lumieˋre+6 O2+6 H2O→C6H12O6+6 CO2\mathrm{Lumière + 6\ O_2 + 6\ H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6\ CO_2}
C6H12O6+6 O2→6 CO2+6 H2O+eˊnergie\mathrm{C_6H_{12}O_6 + 6\ O_2 \rightarrow 6\ CO_2 + 6\ H_2O + énergie}
Lumieˋre+6 CO2+6 H2O→CO2+eˊthanol+eˊnergie\mathrm{Lumière + 6\ CO_2 + 6\ H_2O \rightarrow CO_2 + éthanol + énergie}
Lumieˋre+6 CO2+6 H2O→C6H12O6+6 O2\mathrm{Lumière + 6\ CO_2 + 6\ H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6\ O_2}

$$\mathrm{Lumière + 6\ CO_2 + 6\ H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6\ O_2}$$

Explication

La photosynthèse utilise la lumière, le dioxyde de carbone et l’eau pour produire du glucose et du dioxygène. L’équation de respiration a le sens opposé, la production d’éthanol relève de la fermentation alcoolique et le dioxygène est ici un produit.

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De quoi est constitué un organisme unicellulaire, comme une paramécie ?

D’une seule cellule qui assure toutes les fonctions.

De quoi est constitué un organisme pluricellulaire ?

De nombreuses cellules spécialisées.

Dans quel ordre s’organisent les niveaux biologiques, de l’organisme aux atomes ?

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

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