QCM : Diversité des procaryotes — 58 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle distinction décrit correctement l’anabolisme et le catabolisme ?

L’anabolisme transfère des électrons, tandis que le catabolisme bloque les réactions cellulaires.
L’anabolisme consomme de l’oxygène, tandis que le catabolisme utilise du dioxyde de carbone.
L’anabolisme construit des macromolécules, tandis que le catabolisme produit de l’énergie.
L’anabolisme dégrade des macromolécules, tandis que le catabolisme stocke de l’énergie.

L’anabolisme construit des macromolécules, tandis que le catabolisme produit de l’énergie.

Explication

L’anabolisme correspond aux réactions de construction des macromolécules, alors que le catabolisme regroupe les réactions qui produisent de l’énergie. La confusion fréquente consiste à attribuer la dégradation ou la production d’énergie à l’anabolisme.

2. Quelle répartition correspond aux quatre principales macromolécules de la matière sèche cellulaire bactérienne ?

Les protéines représentent 24 %, les acides nucléiques 55 %, les polysaccharides 9 % et les lipides 5 %.
Les protéines représentent 5 %, les acides nucléiques 9 %, les polysaccharides 24 % et les lipides 55 %.
Les protéines représentent 9 %, les acides nucléiques 5 %, les polysaccharides 55 % et les lipides 24 %.
Les protéines représentent 55 %, les acides nucléiques 24 %, les polysaccharides 5 % et les lipides 9 %.

Les protéines représentent 55 %, les acides nucléiques 24 %, les polysaccharides 5 % et les lipides 9 %.

Explication

Les protéines constituent la fraction principale avec environ 55 %, suivies des acides nucléiques à 24 %, des lipides à 9 % et des polysaccharides à 5 %. La deuxième répartition inverse notamment les proportions des protéines et des acides nucléiques.

3. Par quel mécanisme la phosphorylation oxydative produit-elle de l’ATP ?

Elle rompt une liaison phosphoanhydride pour fournir l’énergie de synthèse de l’ATP.
Elle utilise un gradient de protons créé par des électrons excités par la lumière.
Elle exploite un gradient de protons associé à une respiration aérobie ou anaérobie.
Elle transfère directement un phosphate d’une molécule organique vers l’ADP sans membrane.

Elle exploite un gradient de protons associé à une respiration aérobie ou anaérobie.

Explication

La phosphorylation oxydative produit de l’ATP en utilisant un gradient de protons associé à une respiration aérobie ou anaérobie. Le transfert direct d’un phosphate relève de la phosphorylation au niveau du substrat, tandis que l’excitation lumineuse caractérise la photophosphorylation.

4. Quelle caractéristique distingue un procaryote d’un eucaryote ?

Le procaryote est un organisme nécessairement pluricellulaire
Le procaryote est une cellule contenant plusieurs organites intracellulaires
Le procaryote est un élément génétique dépendant d’une cellule hôte
Le procaryote est une cellule dépourvue de noyau

Le procaryote est une cellule dépourvue de noyau

Explication

Un procaryote est un organisme unicellulaire dépourvu de noyau, comme une bactérie ou une archée. La présence d’un noyau et d’organites intracellulaires correspond plutôt à la définition d’un eucaryote.

5. Comment les ARN polymérases diffèrent-elles entre les trois domaines ?

Les bactéries en possèdent une à 8 à 13 sous-unités, les archées plusieurs à 10 à 12 sous-unités et les eucaryotes une à 5 sous-unités.
Les bactéries et les archées en possèdent une à 5 sous-unités, tandis que les eucaryotes en possèdent plusieurs à 8 à 13 sous-unités.
Les bactéries en possèdent plusieurs à 10 à 12 sous-unités, les archées une à 5 sous-unités et les eucaryotes une à 8 à 13 sous-unités.
Les bactéries en possèdent une à 5 sous-unités, les archées une à 8 à 13 sous-unités et les eucaryotes plusieurs à 10 à 12 sous-unités.

Les bactéries en possèdent une à 5 sous-unités, les archées une à 8 à 13 sous-unités et les eucaryotes plusieurs à 10 à 12 sous-unités.

Explication

Les bactéries ont une ARN polymérase à 5 sous-unités, les archées une enzyme à 8 à 13 sous-unités et les eucaryotes plusieurs ARN polymérases à 10 à 12 sous-unités. La présence de plusieurs ARN polymérases chez les eucaryotes ne signifie donc pas que les bactéries en possèdent plusieurs.

6. Quel accepteur terminal d’électrons caractérise une respiration aérobie ?

Le dioxygène, qui reçoit les électrons en dernier dans la chaîne respiratoire.
Une molécule organique, qui reçoit les électrons lors d’une fermentation.
Un composé minéral autre que le dioxygène, utilisé par une respiration anaérobie.
Le dioxyde de carbone, qui fournit les électrons nécessaires à la synthèse d’ATP.

Le dioxygène, qui reçoit les électrons en dernier dans la chaîne respiratoire.

Explication

La respiration aérobie utilise le dioxygène comme accepteur terminal d’électrons. Une molécule organique est caractéristique de la fermentation, tandis qu’un autre accepteur terminal correspond à la respiration anaérobie.

7. Quelle comparaison entre les capsides icosaédrique et hélicoïdale est correcte ?

L’icosaédrique contient des glycoprotéines externes, tandis que l’hélicoïdale contient des lipides internes.
L’icosaédrique présente des faces triangulaires et paraît sphérique, tandis que l’hélicoïdale forme un cylindre.
L’icosaédrique possède une membrane lipidique, tandis que l’hélicoïdale est dépourvue de protéines.
L’icosaédrique forme un cylindre protéique, tandis que l’hélicoïdale présente des faces triangulaires.

L’icosaédrique présente des faces triangulaires et paraît sphérique, tandis que l’hélicoïdale forme un cylindre.

Explication

Une capside icosaédrique est organisée en faces triangulaires et présente une apparence sphérique, alors qu’une capside hélicoïdale forme un cylindre protéique. Les autres propositions confondent la symétrie de la capside avec l’enveloppe ou inversent les deux formes.

8. Sur quelle base Carl Woese a-t-il proposé la classification en trois domaines ?

Sur l’étude des molécules lipidiques présentes dans les membranes.
Sur la comparaison des séquences du gène de l’ARN ribosomique.
Sur la mesure de la taille des cellules et de leur organisation tissulaire.
Sur la comparaison de la forme cellulaire et du mode de nutrition.

Sur la comparaison des séquences du gène de l’ARN ribosomique.

Explication

Carl Woese a utilisé les séquences du gène de l’ARN ribosomique pour proposer trois domaines et mettre en évidence les archées. Les classifications antérieures reposaient davantage sur des caractères phénotypiques.

9. Quelle propriété définit un chronomètre moléculaire pertinent pour une étude phylogénétique ?

C’est une molécule propre à une espèce, variable rapidement et difficile à aligner entre organismes.
C’est une molécule non homologue, choisie pour sa forte abondance dans les cellules étudiées.
C’est une molécule spécialisée, dont le taux d’évolution reste identique pour toutes les lignées.
C’est une molécule universelle, homologue, alignable et évoluant à un taux compatible avec la distance étudiée.

C’est une molécule universelle, homologue, alignable et évoluant à un taux compatible avec la distance étudiée.

Explication

Un chronomètre moléculaire doit être largement présent, fonctionnellement homologue, comparable par alignement et adapté au rythme de divergence analysé. Une molécule très spécialisée ou difficilement alignable fournit des comparaisons phylogénétiques moins pertinentes.

10. Pourquoi un virus est-il considéré comme un parasite intracellulaire obligatoire ?

Parce qu’il produit ses composants métaboliques hors de toute cellule
Parce qu’il doit utiliser une cellule hôte pour se multiplier
Parce qu’il contient un noyau nécessaire à sa division autonome
Parce qu’il possède une cellule autonome capable de se diviser

Parce qu’il doit utiliser une cellule hôte pour se multiplier

Explication

Un virus est un élément génétique mobile incapable de se multiplier seul par division et doit détourner les ressources d’une cellule hôte. Une cellule autonome possède au contraire sa propre organisation nécessaire à la multiplication.

11. Dans une chaîne respiratoire, quelle association décrit correctement le déplacement des électrons et le rôle des protons ?

Les électrons sont incorporés dans l’ATP, tandis que les protons servent de transporteurs entre les complexes respiratoires.
Les électrons traversent la membrane sans intermédiaire, tandis que les protons sont consommés pour former du dioxyde de carbone.
Les électrons passent entre transporteurs jusqu’à un accepteur terminal, tandis que les protons établissent un gradient transmembranaire.
Les électrons restent sur leur donneur initial, tandis que les protons sont convertis directement en accepteur terminal.

Les électrons passent entre transporteurs jusqu’à un accepteur terminal, tandis que les protons établissent un gradient transmembranaire.

Explication

Dans une chaîne respiratoire, les électrons circulent de transporteur en transporteur jusqu’à un accepteur terminal, et ce transfert contribue à créer un gradient de protons. Ce gradient est distinct du trajet des électrons et n’est pas incorporé directement dans l’ATP.

12. Quel ensemble de caractéristiques soutient l’origine bactérienne des mitochondries et des chloroplastes ?

Un ADN circulaire, une absence de ribosomes et une dépendance totale à la synthèse protéique cytoplasmique.
Un ADN circulaire, des ribosomes analogues à ceux des bactéries et une synthèse protéique partiellement autonome.
Un ADN linéaire, des ribosomes analogues à ceux du noyau et une synthèse protéique indépendante.
Un ADN linéaire, des ribosomes exclusivement eucaryotes et une synthèse protéique entièrement nucléaire.

Un ADN circulaire, des ribosomes analogues à ceux des bactéries et une synthèse protéique partiellement autonome.

Explication

Ces organites possèdent un ADN circulaire, des ribosomes de type bactérien et une autonomie partielle de synthèse protéique, ce qui appuie leur origine endosymbiotique. Leur autonomie reste partielle, car ils dépendent aussi de la cellule hôte.

13. Quelle succession correspond à l’évolution proposée des grands types de métabolismes ?

Respiration aérobie, puis photosynthèse oxygénique, puis fermentation, puis chimio-lithotrophie
Chimio-lithotrophie et fermentation, puis respiration anaérobie, puis photosynthèses anoxygénique et oxygénique
Fermentation, puis photosynthèse oxygénique, puis respiration anaérobie, puis chimio-lithotrophie
Photosynthèse oxygénique, puis fermentation, puis chimio-lithotrophie, puis respiration anaérobie

Chimio-lithotrophie et fermentation, puis respiration anaérobie, puis photosynthèses anoxygénique et oxygénique

Explication

La succession décrite commence par la chimio-lithotrophie et la fermentation, se poursuit avec les chaînes respiratoires anaérobies, puis avec les photosynthèses anoxygénique et oxygénique. La fermentation se distingue aussi des chaînes respiratoires par l’absence de nécessité d’une membrane cytoplasmique.

14. Quel rôle une enzyme joue-t-elle dans une réaction biologique ?

Elle augmente l’énergie d’activation et ralentit la réaction jusqu’à l’équilibre chimique.
Elle abaisse l’énergie d’activation et accélère la réaction sans être transformée durablement.
Elle fournit toute l’énergie nécessaire et devient un produit stable de la réaction.
Elle remplace les réactifs consommés et empêche la réaction inverse de se produire.

Elle abaisse l’énergie d’activation et accélère la réaction sans être transformée durablement.

Explication

Une enzyme est un catalyseur biologique qui diminue l’énergie d’activation et peut être réutilisé après la réaction. Elle n’est donc pas consommée de manière permanente et ne fournit pas directement toute l’énergie requise.

15. Quelle distinction chimique et fonctionnelle oppose la bactériochlorophylle aux cytochromes ?

La bactériochlorophylle contient du sodium et forme l’ozone, tandis que les cytochromes contiennent du zinc et produisent des acides aminés
La bactériochlorophylle contient du magnésium et intervient dans la photosynthèse anoxygénique, tandis que les cytochromes contiennent du fer et participent aux chaînes respiratoires
La bactériochlorophylle contient du calcium et intervient dans la fermentation, tandis que les cytochromes contiennent du cuivre et fixent le dioxyde de carbone
La bactériochlorophylle contient du fer et participe aux chaînes respiratoires, tandis que les cytochromes contiennent du magnésium et captent la lumière

La bactériochlorophylle contient du magnésium et intervient dans la photosynthèse anoxygénique, tandis que les cytochromes contiennent du fer et participent aux chaînes respiratoires

Explication

La bactériochlorophylle est un pigment contenant du magnésium associé à la photosynthèse anoxygénique, alors que les cytochromes utilisent un atome de fer pour transporter des électrons dans les chaînes respiratoires. La confusion porte principalement sur l’échange des rôles et des métaux.

16. Quels gènes d’ARN ribosomique sont utilisés comme chronomètres moléculaires chez les bactéries, les archées et les eucaryotes ?

Le gène 23S chez les bactéries et les archées, et le gène 5S chez les eucaryotes.
Le gène 5S chez les bactéries, le gène 16S chez les archées et le gène 23S chez les eucaryotes.
Le gène 16S chez les bactéries et les archées, et le gène 18S chez les eucaryotes.
Le gène 18S chez les bactéries et les archées, et le gène 16S chez les eucaryotes.

Le gène 16S chez les bactéries et les archées, et le gène 18S chez les eucaryotes.

Explication

Le gène de l’ARN ribosomique 16S est employé pour les bactéries et les archées, tandis que le gène 18S est utilisé chez les eucaryotes. La confusion entre 16S et 18S inverse précisément ces domaines d’utilisation.

17. Quel événement explique l’apparition de la phototrophie chez certains eucaryotes ?

L’acquisition d’un ribosome bactérien par une cellule déjà photosynthétique.
L’intégration d’une alphaprotéobactérie dans un eucaryote anaérobie.
L’intégration d’une cyanobactérie dans un procaryote ancestral.
La transformation d’une mitochondrie en compartiment producteur de lumière.

L’intégration d’une cyanobactérie dans un procaryote ancestral.

Explication

L’intégration d’une cyanobactérie dans un procaryote ancestral a conduit à la formation d’un chloroplaste et à la phototrophie chez certains eucaryotes. L’alphaprotéobactérie est plutôt liée à l’origine mitochondriale et à la respiration aérobie.

18. Quelle succession décrit correctement la photophosphorylation après l’excitation du pigment par un photon ?

Les protons excitent le pigment, l’eau reçoit les électrons, puis le gradient est consommé pour produire du dioxyde de carbone
Les électrons circulent entre des accepteurs, un gradient de protons se forme, puis l’ATP synthase produit de l’ATP
L’ATP synthase excite le pigment, les protons sont oxydés, puis les électrons quittent définitivement la membrane
Les accepteurs produisent directement l’ATP, puis les photons créent un gradient de protons à travers la membrane

Les électrons circulent entre des accepteurs, un gradient de protons se forme, puis l’ATP synthase produit de l’ATP

Explication

Après l’excitation du pigment, les électrons passent entre des accepteurs intramembranaires, ce qui établit un gradient de protons utilisé par l’ATP synthase. L’ATP n’est donc pas formé directement par les photons ni par les accepteurs.

19. Quelle transformation résume la phosphorylation au niveau du substrat ?

ATP+Pi→ADPATP + P_i \rightarrow ADP
ADP+O2→ATPADP + O_2 \rightarrow ATP
ADP+Pi→ATPADP + P_i \rightarrow ATP
ATP+H2O→PiATP + H_2O \rightarrow P_i

$$ADP + P_i \rightarrow ATP$$

Explication

Lors de cette phosphorylation, l’ADP reçoit un groupement phosphate et devient de l’ATP, ce qui s’écrit ADP+Pi→ATPADP + P_i \rightarrow ATP. Les autres transformations proposées ne décrivent pas l’ajout d’un phosphate à l’ADP.

20. Quelle composition approximative caractérise la matière sèche bactérienne selon les principaux éléments indiqués ?

Environ 50 % de phosphore, 20 % de soufre et 14 % d’oxygène.
Environ 50 % d’azote, 20 % d’hydrogène et 14 % de soufre.
Environ 50 % de carbone, 20 % d’oxygène et 14 % d’azote.
Environ 50 % d’oxygène, 20 % de carbone et 14 % de phosphore.

Environ 50 % de carbone, 20 % d’oxygène et 14 % d’azote.

Explication

La matière sèche bactérienne contient approximativement 50 % de carbone, 20 % d’oxygène et 14 % d’azote, avec des proportions plus faibles d’hydrogène, de phosphore et de soufre. Les autres répartitions déplacent les éléments majeurs vers des proportions qui ne correspondent pas à cette composition.

21. Quel résultat caractérise une réplication semi-conservative de l’ADN ?

Les deux brins parentaux restent associés après réplication et servent à produire de l’ARN.
Une molécule fille conserve les deux brins parentaux et l’autre reçoit deux brins nouveaux.
Chaque molécule fille contient un brin parental et un brin nouvellement synthétisé.
Chaque molécule fille est composée de deux brins nouvellement synthétisés sans brin parental.

Chaque molécule fille contient un brin parental et un brin nouvellement synthétisé.

Explication

La réplication semi-conservative produit deux molécules d’ADN, chacune formée d’un brin parental et d’un brin synthétisé par l’ADN polymérase. L’idée d’une molécule conservant les deux brins parentaux correspond à une autre conception de la réplication.

22. Dans la photosynthèse, quel rôle respectif jouent la lumière et le dioxyde de carbone ?

La lumière capte l’oxygène atmosphérique et le dioxyde de carbone forme les pigments photosynthétiques
La lumière fournit le carbone et le dioxyde de carbone déclenche la production d’oxygène moléculaire
La lumière transforme directement l’eau en glucose et le dioxyde de carbone fournit l’énergie nécessaire
La lumière fournit l’énergie et le dioxyde de carbone fournit le carbone incorporé à la matière organique

La lumière fournit l’énergie et le dioxyde de carbone fournit le carbone incorporé à la matière organique

Explication

La lumière apporte l’énergie nécessaire à la réduction du CO2, qui fournit le carbone transformé en matière organique. Confondre les deux rôles revient à attribuer au CO2 une fonction énergétique qu’il n’a pas dans ce processus.

23. De quoi la capside virale est-elle principalement constituée et quelle est sa fonction ?

De protéines appelées capsomères, elle protège l’acide nucléique viral.
D’acides nucléiques associés, elle permet la synthèse des protéines cellulaires.
D’une bicouche lipidique, elle sépare le virion de son environnement.
De glucides appelés glycanes, elle assure la production d’énergie virale.

De protéines appelées capsomères, elle protège l’acide nucléique viral.

Explication

La capside est une enveloppe protéique formée de capsomères qui protège le génome viral. La bicouche lipidique caractérise plutôt l’enveloppe de certains virus, et non la capside.

24. Comment estime-t-on la distance évolutive entre deux espèces à l’aide de macromolécules homologues ?

En mesurant la longueur des cellules et la vitesse de leur multiplication.
En comparant la quantité totale de macromolécules produites par chaque espèce.
En dénombrant les organites présents dans les cellules des deux espèces.
En comparant les différences de séquence de nucléotides ou d’acides aminés.

En comparant les différences de séquence de nucléotides ou d’acides aminés.

Explication

La distance évolutive est estimée à partir des différences de séquence dans des macromolécules homologues. La quantité de molécules ou le nombre d’organites ne mesure pas directement la divergence des séquences.

25. Quelle organisation décrit correctement les deux brins d’une molécule d’ADN ?

Ils sont complémentaires et antiparallèles, avec une extrémité 5’ face à une extrémité 3’.
Ils sont complémentaires et parallèles, avec deux extrémités 3’ placées du même côté.
Ils sont différents et antiparallèles, avec deux extrémités 5’ placées du même côté.
Ils sont identiques et parallèles, avec deux extrémités 5’ placées face à face.

Ils sont complémentaires et antiparallèles, avec une extrémité 5’ face à une extrémité 3’.

Explication

Les deux brins d’ADN sont complémentaires par leur appariement des bases et antiparallèles par leur orientation opposée, 5’ vers 3’. Des brins parallèles ou identiques ne correspondent pas à l’organisation structurale de l’ADN.

26. Quelle définition décrit correctement la membrane plasmique d’une cellule bactérienne ?

Une couche de polysaccharides contenant de l’ADN et protégeant la cellule contre les mutations.
Une bicouche lipidique contenant des protéines et séparant la cellule de son environnement.
Une enveloppe d’acides nucléiques contenant des glucides et séparant le cytoplasme du chromosome.
Une bicouche protéique contenant des lipides et produisant les acides nucléiques cellulaires.

Une bicouche lipidique contenant des protéines et séparant la cellule de son environnement.

Explication

La membrane plasmique est une bicouche lipidique dans laquelle sont intégrées des protéines, et elle établit la séparation entre la cellule et son environnement. Une couche de polysaccharides peut participer à d’autres structures bactériennes, mais elle ne définit pas la membrane plasmique.

27. Quelle caractéristique distingue la phosphorylation au niveau du substrat des phosphorylations fondées sur un gradient de protons ?

Elle libère les électrons d’un accepteur terminal afin de former directement de l’ATP.
Elle dépend de l’excitation lumineuse des électrons pour produire un gradient transmembranaire.
Elle utilise un gradient de protons établi par une chaîne respiratoire à travers une membrane.
Elle transfère directement un phosphate d’une molécule organique à l’ADP sans nécessiter de membrane.

Elle transfère directement un phosphate d’une molécule organique à l’ADP sans nécessiter de membrane.

Explication

La phosphorylation au niveau du substrat forme l’ATP par transfert direct d’un groupement phosphate d’une molécule organique vers l’ADP. Contrairement aux phosphorylations oxydative et photochimique, elle ne repose pas sur un gradient de protons.

28. Quelle fonction caractérise la transcriptase inverse d’un rétrovirus ?

Elle fabrique de l’ARN à partir d’un ADN viral.
Elle transforme des protéines virales en acides nucléiques.
Elle fabrique de l’ADN à partir d’un ARN viral.
Elle assemble une capside à partir de protéines virales.

Elle fabrique de l’ADN à partir d’un ARN viral.

Explication

La transcriptase inverse permet la synthèse d’ADN en utilisant un ARN comme matrice. La production d’ARN à partir d’ADN correspond à la transcription classique, et non à l’action caractéristique de cette enzyme.

29. Quelle observation Francesco Redi a-t-il réalisée en 1668 pour soutenir la biogenèse ?

Les animalcules deviennent visibles après leur multiplication dans la viande
Les asticots se forment spontanément dans la viande exposée à l’air
Les asticots apparaissent à partir des œufs pondus par des mouches
Les organismes invisibles se développent dans les milieux nutritifs stériles

Les asticots apparaissent à partir des œufs pondus par des mouches

Explication

Redi a montré que les asticots provenaient des mouches et non de la viande elle-même, ce qui soutenait la biogenèse. La génération spontanée propose au contraire l’apparition d’êtres vivants à partir de matière non vivante.

30. Quelle comparaison des parois cellulaires caractérise les trois domaines ?

Les bactéries possèdent généralement du peptidoglycane, les archées en sont dépourvues et certains eucaryotes ont une paroi de cellulose ou de chitine.
Les bactéries possèdent une paroi de chitine, les archées une paroi de peptidoglycane et les eucaryotes en sont dépourvus.
Les bactéries et les archées possèdent du peptidoglycane, tandis que les eucaryotes ont une paroi de cellulose.
Les bactéries sont dépourvues de paroi, les archées ont une paroi de cellulose et les eucaryotes une paroi de peptidoglycane.

Les bactéries possèdent généralement du peptidoglycane, les archées en sont dépourvues et certains eucaryotes ont une paroi de cellulose ou de chitine.

Explication

Le peptidoglycane est caractéristique de la paroi bactérienne, alors que les archées n’en possèdent pas. Chez les eucaryotes, une paroi peut notamment être constituée de cellulose ou de chitine.

31. Comment varie l’énergie libérée lors d’un transfert d’électrons entre un donneur et un accepteur ?

Elle reste constante, car le potentiel redox ne détermine pas l’énergie du transfert.
Elle augmente lorsque la différence de potentiel redox entre les deux couples devient plus grande.
Elle dépend uniquement de la masse du donneur, indépendamment de l’accepteur.
Elle diminue lorsque la différence de potentiel redox entre les deux couples devient plus grande.

Elle augmente lorsque la différence de potentiel redox entre les deux couples devient plus grande.

Explication

Un transfert d’électrons libère davantage d’énergie lorsque l’écart de potentiel redox entre le donneur et l’accepteur augmente. La quantité d’énergie ne dépend donc pas uniquement de la masse du donneur.

32. Quelle expérience Pasteur a-t-il utilisée en 1861 pour confirmer la biogenèse ?

Des organismes microscopiques observés dans une goutte d’eau
De la viande exposée dans plusieurs récipients ouverts à l’air
Des asticots élevés séparément de leurs mouches adultes
Un milieu nutritif stérile placé dans une ampoule à col de cygne

Un milieu nutritif stérile placé dans une ampoule à col de cygne

Explication

Pasteur a utilisé un milieu nutritif stérile dans une ampoule à col de cygne afin d’empêcher la contamination par les particules présentes dans l’air. L’observation d’asticots et celle d’organismes microscopiques correspondent respectivement aux travaux de Redi et de Leeuwenhoek.

33. Qu’est-ce qu’un cytochrome dans une chaîne de transport d’électrons ?

Un transporteur intramembranaire contenant une porphyrine associée à un fer alternant entre Fe2+ et Fe3+
Un pigment photosynthétique contenant du magnésium et captant les photons lors d’une photosynthèse anoxygénique
Une enzyme soluble transformant directement le dioxyde de carbone en matière organique dans le cytoplasme
Un accepteur terminal constitué de nitrate, de sulfate ou d’ions ferriques en milieu anaérobie

Un transporteur intramembranaire contenant une porphyrine associée à un fer alternant entre Fe2+ et Fe3+

Explication

Un cytochrome est un transporteur membranaire dont le fer change d’état d’oxydation entre Fe2+ et Fe3+, ce qui permet le transfert d’électrons. La bactériochlorophylle est un pigment magnésien de la photosynthèse, et non un cytochrome.

34. Quel enchaînement décrit correctement les principales étapes de la réplication virale ?

Adsorption, injection, détournement cellulaire, réplication, assemblage, libération
Réplication, adsorption, synthèse, injection, libération, assemblage
Adsorption, assemblage, injection, libération, réplication, synthèse
Injection, libération, adsorption, assemblage, réplication, détournement cellulaire

Adsorption, injection, détournement cellulaire, réplication, assemblage, libération

Explication

La réplication virale commence par l’adsorption et l’injection, puis implique le détournement de la machinerie cellulaire, la réplication de l’acide nucléique, la synthèse et l’assemblage de la capside, avant la libération des virions matures. L’assemblage et la libération ne précèdent donc pas l’entrée et la réplication du génome.

35. Que caractérise le potentiel redox standard biologique E0′E^{0'} d’une substance ?

La quantité d’ATP produite lorsqu’elle traverse une membrane biologique.
Sa tendance à être oxydée ou réduite dans une réaction d’oxydo-réduction.
La concentration de protons qu’elle peut stocker dans un compartiment cellulaire.
La vitesse à laquelle elle est transformée par une enzyme donnée.

Sa tendance à être oxydée ou réduite dans une réaction d’oxydo-réduction.

Explication

Le potentiel redox E0′E^{0'} indique la tendance d’une substance à s’oxyder ou à se réduire. Il ne mesure pas directement la production d’ATP, l’activité enzymatique ou le stockage des protons.

36. Quel résultat produit la transcriptase inverse à partir d’un seul brin d’ARN ?

Elle produit un ADN bicaténaire, plus stable que le brin d’ARN initial
Elle produit un ARN bicaténaire, plus stable qu’une molécule d’ADN simple brin
Elle produit un lipide membranaire, plus stable que le précurseur nucléotidique initial
Elle produit une protéine enzymatique, plus stable que la séquence d’ARN initiale

Elle produit un ADN bicaténaire, plus stable que le brin d’ARN initial

Explication

La transcriptase inverse permet de convertir l’information portée par un brin d’ARN en ADN bicaténaire, forme plus stable. Elle ne traduit pas l’ARN en protéine et ne fabrique pas une molécule lipidique.

37. Quelles associations de bases et de liaisons hydrogène caractérisent l’ADN ?

Adénine-uracile avec deux liaisons, et guanine-cytosine avec trois liaisons
Adénine-guanine avec trois liaisons, et thymine-cytosine avec deux liaisons
Adénine-cytosine avec deux liaisons, et guanine-thymine avec trois liaisons
Adénine-thymine avec deux liaisons, et guanine-cytosine avec trois liaisons

Adénine-thymine avec deux liaisons, et guanine-cytosine avec trois liaisons

Explication

Dans l’ADN, l’adénine s’apparie à la thymine par deux liaisons hydrogène, tandis que la guanine s’apparie à la cytosine par trois. L’uracile appartient généralement à l’ARN, et les autres associations ne respectent pas la complémentarité de l’ADN.

38. Quelle combinaison décrit correctement la composition d’un nucléotide et le type de liaison entre nucléotides ?

Un hexose, une base azotée et un phosphate, reliés par des liaisons peptidiques
Un hexose, un acide aminé et un phosphate, reliés par des liaisons phosphodiester
Un pentose, une base azotée et un phosphate, reliés par des liaisons phosphodiester
Un pentose, un acide aminé et un phosphate, reliés par des liaisons hydrogène

Un pentose, une base azotée et un phosphate, reliés par des liaisons phosphodiester

Explication

Un nucléotide associe un pentose, une base azotée et un groupement phosphate, tandis que les nucléotides d’un acide nucléique sont unis par des liaisons phosphodiester. Les autres propositions remplacent soit le pentose, soit la base azotée, soit le type de liaison.

39. Quelle caractéristique permet de distinguer un virus enveloppé d’un virus nu ?

Le virus enveloppé possède une forme cylindrique, contrairement au virus nu qui présente une forme sphérique.
Le virus enveloppé contient deux génomes, contrairement au virus nu qui contient un seul acide nucléique.
Le virus enveloppé possède une capside glucidique externe, contrairement au virus nu qui possède des lipides.
Le virus enveloppé possède une bicouche lipidique externe avec des glycoprotéines, contrairement au virus nu.

Le virus enveloppé possède une bicouche lipidique externe avec des glycoprotéines, contrairement au virus nu.

Explication

L’enveloppe d’un virus enveloppé est une bicouche lipidique externe portant des glycoprotéines, tandis qu’un virus nu ne possède pas de membrane. La présence d’une enveloppe ne détermine ni le nombre de génomes ni la forme de la capside.

40. Laquelle de ces descriptions définit le mieux un microorganisme ?

Un organisme vivant invisible à l’œil nu et mesurant moins de 0,2 mm
Un organisme pluricellulaire contenant un noyau et visible au microscope
Un élément génétique incapable de se multiplier hors d’une cellule hôte
Un organisme unicellulaire dépourvu de noyau et mesurant moins de 0,2 mm

Un organisme vivant invisible à l’œil nu et mesurant moins de 0,2 mm

Explication

Un microorganisme est un organisme vivant invisible à l’œil nu et dont la taille est inférieure à 0,2 mm. Il peut être eucaryote ou procaryote, tandis que l’absence de noyau caractérise précisément les procaryotes.

41. À quelle époque des traces fossiles indiquent-elles que la vie était déjà présente sur Terre ?

Il y a environ 3,6 milliards d’années
Il y a environ 1,8 milliard d’années
Il y a environ 250 millions d’années
Il y a environ 700 millions d’années

Il y a environ 3,6 milliards d’années

Explication

Les traces fossiles montrent que la vie existait déjà il y a environ 3,6 milliards d’années. Les autres dates sont plus récentes et ne correspondent pas à cette indication sur l’ancienneté de la vie.

42. Quelle conséquence a eue l’intégration d’une alphaprotéobactérie aérobie dans un eucaryote anaérobie ?

Elle a produit une paroi cellulaire adaptée à la fermentation anaérobie.
Elle a créé un noyau assurant la réplication du matériel génétique.
Elle a conduit à une mitochondrie capable de permettre la respiration aérobie.
Elle a conduit à un chloroplaste capable de permettre la phototrophie.

Elle a conduit à une mitochondrie capable de permettre la respiration aérobie.

Explication

L’alphaprotéobactérie aérobie intégrée est à l’origine de la mitochondrie et a rendu possible la respiration aérobie. Le chloroplaste est associé à l’intégration d’une cyanobactérie photosynthétique.

43. Pourquoi une dénaturation peut-elle empêcher une protéine d’exercer son activité ?

Elle remplace les liaisons phosphodiester par des liaisons peptidiques dans la protéine.
Elle altère la structure tertiaire tridimensionnelle qui détermine l’activité de la protéine.
Elle convertit la protéine en glucides afin de modifier son approvisionnement énergétique.
Elle transforme les acides aminés en nucléotides nécessaires à la synthèse de l’ARN.

Elle altère la structure tertiaire tridimensionnelle qui détermine l’activité de la protéine.

Explication

La structure tertiaire tridimensionnelle d’une protéine conditionne son activité, et la dénaturation lui fait perdre cette organisation ainsi que sa fonction. Elle ne transforme pas la protéine en acide nucléique ni en glucide et ne modifie pas les liaisons selon le mécanisme proposé.

44. Quelles sous-unités composent le ribosome procaryote, et quel ARN contient sa petite sous-unité ?

Une sous-unité 50 S et une sous-unité 30 S, avec de l’ARNr 16 S dans la petite sous-unité
Une sous-unité 60 S et une sous-unité 40 S, avec de l’ARNr 18 S dans la petite sous-unité
Une sous-unité 50 S et une sous-unité 30 S, avec de l’ARNm 16 S dans la petite sous-unité
Une sous-unité 70 S et une sous-unité 20 S, avec de l’ARNt 16 S dans la petite sous-unité

Une sous-unité 50 S et une sous-unité 30 S, avec de l’ARNr 16 S dans la petite sous-unité

Explication

Le ribosome procaryote est formé des sous-unités 50 S et 30 S, la petite sous-unité contenant de l’ARN ribosomique 16 S. Les valeurs 60 S et 40 S caractérisent les ribosomes eucaryotes, tandis que l’ARNm et l’ARNt ne sont pas l’ARN constitutif indiqué ici.

45. Quelle différence distingue les lipides membranaires des archées de ceux des bactéries et des eucaryotes ?

Les archées utilisent des acides gras liés par des liaisons ester, tandis que les autres utilisent des phytanyls liés par des liaisons éther.
Les archées utilisent des acides gras liés par des liaisons éther, tandis que les autres utilisent des phytanyls liés par des liaisons ester.
Les archées utilisent des phytanyls liés au glycérol par des liaisons éther, tandis que les autres utilisent des acides gras liés par des liaisons ester.
Les archées utilisent des phytanyls liés par des liaisons ester, tandis que les autres utilisent des acides aminés liés par des liaisons éther.

Les archées utilisent des phytanyls liés au glycérol par des liaisons éther, tandis que les autres utilisent des acides gras liés par des liaisons ester.

Explication

Les membranes archéennes contiennent des phytanyls reliés au glycérol par des liaisons éther. Les bactéries et les eucaryotes possèdent généralement des acides gras reliés par des liaisons ester.

46. Quelle distinction oppose correctement les photosynthèses oxygénique et anoxygénique ?

La première produit de l’ATP sans pigment, tandis que la seconde utilise un pigment mais ne forme pas de gradient de protons
La première utilise la chlorophylle et libère de l’oxygène, tandis que la seconde utilise la bactériochlorophylle sans en libérer
La première oxyde le dioxyde de carbone et libère de l’hydrogène, tandis que la seconde oxyde l’eau et libère de l’oxygène
La première utilise la bactériochlorophylle et libère de l’oxygène, tandis que la seconde utilise la chlorophylle sans en libérer

La première utilise la chlorophylle et libère de l’oxygène, tandis que la seconde utilise la bactériochlorophylle sans en libérer

Explication

La photosynthèse oxygénique emploie la chlorophylle et oxyde l’eau avec production d’oxygène, alors que la forme anoxygénique utilise la bactériochlorophylle sans produire cet oxygène. La confusion fréquente consiste à inverser les pigments ou la production d’oxygène.

47. Une cellule possède un noyau et des organites intracellulaires, mais elle constitue un organisme composé d’une seule cellule : comment la classer ?

Comme un microorganisme dépourvu de noyau
Comme un organisme procaryote unicellulaire
Comme un virus intracellulaire obligatoire
Comme un organisme eucaryote unicellulaire

Comme un organisme eucaryote unicellulaire

Explication

Un eucaryote peut être unicellulaire ou pluricellulaire et contient un noyau ainsi que des organites intracellulaires. Le caractère unicellulaire ne suffit donc pas à le classer parmi les procaryotes.

48. Que propose la théorie endosymbiotique concernant l’origine des mitochondries et des chloroplastes ?

Ils proviennent de bactéries durablement internalisées par une cellule ancestrale.
Ils se sont formés par division d’organites déjà présents dans la cellule ancestrale.
Ils résultent de replis membranaires apparus dans une cellule ancestrale.
Ils dérivent de virus ayant fusionné avec une cellule ancestrale.

Ils proviennent de bactéries durablement internalisées par une cellule ancestrale.

Explication

La théorie endosymbiotique explique ces organites par l’intégration durable de bactéries dans une cellule ancestrale. L’hypothèse des replis membranaires ne correspond pas à l’origine bactérienne proposée pour les deux organites.

49. Comment peut-on définir une protéine sur le plan moléculaire ?

Une chaîne de sucres simples unis par des liaisons glycosidiques
Un assemblage de bases azotées unies par des liaisons hydrogène
Un polymère de nucléotides unis par des liaisons phosphodiester
Un polymère de 20 acides aminés unis par des liaisons peptidiques covalentes

Un polymère de 20 acides aminés unis par des liaisons peptidiques covalentes

Explication

Une protéine est un polymère constitué de 20 types d’acides aminés reliés par des liaisons peptidiques covalentes. Les nucléotides, les sucres et les bases azotées appartiennent à d’autres catégories de molécules ou de constituants cellulaires.

50. Quelle distinction décrit correctement le génome d’un virion par rapport à celui d’une cellule ?

Un virion possède deux molécules d’ARN, tandis qu’une cellule associe ADN et protéines.
Un virion possède deux molécules d’ADN, tandis qu’une cellule associe ARN et lipides.
Un virion possède de l’ADN ou de l’ARN, tandis qu’une cellule peut contenir les deux.
Un virion possède de l’ADN et de l’ARN, tandis qu’une cellule contient un seul type.

Un virion possède de l’ADN ou de l’ARN, tandis qu’une cellule peut contenir les deux.

Explication

Le génome viral est constitué soit d’ADN, soit d’ARN, alors les cellules peuvent contenir simultanément ces deux acides nucléiques. L’idée qu’un virion contienne les deux types d’acides nucléiques confond son organisation avec celle d’une cellule.

51. Lorsqu’une molécule perd des électrons au cours d’une réaction, subit-elle une oxydation ou une réduction ?

Elle subit une phosphorylation, car les électrons sont remplacés par des phosphates.
Elle subit une oxydation, car la perte d’électrons caractérise ce processus.
Elle subit une réduction, car les électrons perdus diminuent son état énergétique.
Elle subit une fermentation, car toute perte d’électrons produit une molécule organique.

Elle subit une oxydation, car la perte d’électrons caractérise ce processus.

Explication

L’oxydation est définie comme une perte d’électrons, tandis que la réduction correspond à un gain d’électrons. La réduction ne décrit donc pas une molécule qui cède ses électrons.

52. Quelle source d’énergie établit le gradient de protons utilisé lors de la photophosphorylation ?

Le transfert d’un phosphate organique directement vers une molécule d’ADP.
La rupture d’une liaison phosphoanhydride au sein d’une molécule d’ATP.
La dégradation directe de macromolécules par des réactions cataboliques.
Le transport d’électrons excités par la lumière dans un système photosensible.

Le transport d’électrons excités par la lumière dans un système photosensible.

Explication

La photophosphorylation repose sur un gradient de protons établi par le transport d’électrons excités par la lumière. Le transfert direct d’un phosphate décrit une autre voie de production d’ATP, celle du niveau du substrat.

53. Lorsqu’un virus possède un ARN positif, quelle relation sa séquence entretient-elle avec celle de l’ARN messager ?

Elle est identique à celle de l’ARN messager et peut jouer ce rôle.
Elle est complémentaire à celle de l’ARN messager et doit être recopiée.
Elle est complémentaire à celle de l’ADN cellulaire et forme une capside.
Elle est identique à celle de l’ADN cellulaire et reste inactive.

Elle est identique à celle de l’ARN messager et peut jouer ce rôle.

Explication

L’ARN positif possède une séquence identique à celle d’un ARN messager, ce qui lui permet d’être directement utilisé comme message génétique. L’ARN viral complémentaire de l’ARN messager correspond à l’organisation d’un virus à ARN négatif.

54. Quelle propriété caractérise l’hypothèse du monde à ARN ?

L’ARN pouvait porter l’information génétique et catalyser des réactions grâce à ses propriétés enzymatiques
L’ARN pouvait produire de l’oxygène et remplacer les pigments nécessaires à la photosynthèse
L’ARN pouvait stocker l’énergie cellulaire et former les membranes sans porter d’information héréditaire
L’ARN pouvait stabiliser les chromosomes et assurer la réplication sans intervenir dans les réactions chimiques

L’ARN pouvait porter l’information génétique et catalyser des réactions grâce à ses propriétés enzymatiques

Explication

L’hypothèse du monde à ARN attribue à cette molécule une double fonction génétique et catalytique. La proposition qui limite l’ARN à un rôle structural ou énergétique ne rend pas compte de cette combinaison centrale.

55. Quelle relation entre le type de mutation et son effet sur la protéine est correcte ?

Une mutation silencieuse conserve l’acide aminé, une mutation faux-sens crée un codon stop et une mutation non-sens le remplace.
Une mutation silencieuse remplace l’acide aminé, une mutation faux-sens crée un codon stop et une mutation non-sens le conserve.
Une mutation silencieuse crée un codon stop, une mutation faux-sens conserve l’acide aminé et une mutation non-sens le remplace.
Une mutation silencieuse conserve l’acide aminé, une mutation faux-sens le remplace et une mutation non-sens crée un codon stop.

Une mutation silencieuse conserve l’acide aminé, une mutation faux-sens le remplace et une mutation non-sens crée un codon stop.

Explication

Une mutation silencieuse ne change pas l’acide aminé, une mutation faux-sens en entraîne le remplacement et une mutation non-sens introduit un codon stop. L’attribution d’un codon stop à la mutation faux-sens confond cette dernière avec la mutation non-sens.

56. Comment l’augmentation de la photosynthèse oxygénique a-t-elle transformé l’environnement terrestre ?

Elle a accumulé de l’oxygène, nui à de nombreux anaérobies et favorisé ensuite la formation d’une couche d’ozone
Elle a consommé l’oxygène atmosphérique, protégé les anaérobies et empêché l’apparition d’une couche d’ozone
Elle a produit du méthane, éliminé les organismes aérobies et renforcé directement le rayonnement ultraviolet
Elle a réduit les sulfates, supprimé les chaînes respiratoires et rendu l’atmosphère durablement dépourvue d’oxygène

Elle a accumulé de l’oxygène, nui à de nombreux anaérobies et favorisé ensuite la formation d’une couche d’ozone

Explication

L’oxygène issu de la photosynthèse s’est accumulé, ce qui a été toxique pour de nombreux anaérobies non protégés, puis a permis la formation de l’ozone protecteur contre les UV. La couche d’ozone n’est donc pas la cause de la toxicité initiale de l’oxygène.

57. Quelle différence distingue le virion extracellulaire du virus présent dans une cellule ?

Le virion produit ses composants, tandis que le virus intracellulaire perd son génome
Le virion se réplique dans le milieu extérieur, tandis que le virus intracellulaire reste inerte
Le virion est métaboliquement inerte, tandis que le virus intracellulaire initie sa réplication
Le virion possède un métabolisme autonome, tandis que le virus intracellulaire devient une bactérie

Le virion est métaboliquement inerte, tandis que le virus intracellulaire initie sa réplication

Explication

Hors d’une cellule, le virus existe sous forme de virion métaboliquement inerte ; dans une cellule, il réplique son génome et fait synthétiser ses composants. La réplication virale nécessite donc l’environnement d’une cellule hôte.

58. Quelle association entre processus, molécule de départ et produit est correcte ?

La réplication produit de l’ARN à partir de l’ADN, la transcription une protéine à partir de l’ARN messager et la traduction de l’ADN à partir de l’ARN.
La réplication produit une protéine à partir de l’ADN, la transcription de l’ADN à partir de l’ARN et la traduction de l’ARN à partir d’une protéine.
La réplication produit de l’ADN à partir de l’ADN, la transcription de l’ARN à partir de l’ADN et la traduction d’une protéine à partir de l’ARN messager.
La réplication produit de l’ADN à partir d’une protéine, la transcription de l’ARN à partir de l’ARN et la traduction une protéine à partir de l’ADN.

La réplication produit de l’ADN à partir de l’ADN, la transcription de l’ARN à partir de l’ADN et la traduction d’une protéine à partir de l’ARN messager.

Explication

La réplication copie l’ADN, la transcription utilise l’ADN pour produire un ARN messager et la traduction utilise cet ARN pour synthétiser une protéine. La confusion la plus courante consiste à attribuer la production de la protéine à la transcription plutôt qu’à la traduction.

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