QCM : Eau en biochimie (8 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans une molécule d’eau, comment la répartition inégale des charges se manifeste-t-elle ?

La molécule est dipolaire parce que ses molécules sont reliées par des liaisons covalentes.
La molécule porte une charge totale négative et est ionique.
La molécule porte des charges partielles δ− et δ+ et est dipolaire.
La molécule porte des charges partielles δ+ sur l’oxygène et δ− sur les hydrogènes.

La molécule porte des charges partielles δ− et δ+ et est dipolaire.

Explication

La répartition inégale des charges rend l’eau dipolaire, avec des charges partielles δ− et δ+. Une charge totale négative confond polarité et charge nette, l’inversion des signes attribue mal les charges, et les liaisons entre molécules sont des liaisons hydrogène non covalentes.

2. À 25 °C, une molécule d’eau est associée en moyenne à 3,4 liaisons hydrogène ; que prévoit-on lorsque la température augmente ?

Le nombre moyen reste proche de 3,4.
Les liaisons covalentes de H₂O se multiplient.
Le nombre moyen de liaisons hydrogène diminue.
Le nombre moyen de liaisons hydrogène augmente.

Le nombre moyen de liaisons hydrogène diminue.

Explication

Quand la température augmente, le nombre de liaisons hydrogène associées à chaque molécule d’eau diminue. L’augmentation inverse l’effet indiqué, la valeur de 3,4 correspond à 25 °C et les liaisons covalentes concernent les atomes à l’intérieur de H₂O.

3. Une molécule possède des groupes –OH et –NH₂ et interagit avec l’eau ; comment la classe-t-on ?

Comme une substance hydrophobe, apolaire et dépourvue d’interactions avec l’eau.
Comme une substance hydrophile, polaire et dotée de groupes donneurs ou accepteurs.
Comme une substance amphipathique, avec une partie polaire et une partie apolaire.
Comme une substance apolaire, dont les groupes fonctionnels repoussent l’eau.

Comme une substance hydrophile, polaire et dotée de groupes donneurs ou accepteurs.

Explication

Une substance hydrophile est polaire, interagit avec l’eau et peut comporter des groupes donneurs –OH ou des groupes accepteurs comme –NH₂. L’hydrophobie est associée à l’absence d’interaction, l’amphipathie suppose aussi une partie apolaire, et les groupes cités ne rendent pas la substance apolaire.

4. Un constituant de membrane possède une partie polaire qui interagit avec l’eau et une partie apolaire qui n’interagit pas avec elle ; quelle catégorie décrit cette organisation ?

Une substance amphipathique.
Une substance hydrophile.
Une substance entièrement polaire.
Une substance hydrophobe.

Une substance amphipathique.

Explication

Une substance amphipathique réunit une partie polaire qui interagit avec l’eau et une partie apolaire qui n’interagit pas avec elle, comme dans les structures membranaires. Une substance hydrophile n’est pas définie par cette double organisation, une hydrophobe n’interagit pas avec l’eau, et deux parties polaires ne correspondent pas à la description.

5. Que désigne l’osmose ?

Le déplacement passif de l’eau à travers une membrane semi-perméable, vers le compartiment le plus concentré en solutés
Le déplacement passif de l’eau à travers une membrane, vers le compartiment le moins concentré en solutés
La diffusion des solutés à travers une membrane semi-perméable, vers le compartiment le plus concentré en solutés
Le déplacement actif des solutés à travers une membrane, vers le compartiment le moins concentré en eau

Le déplacement passif de l’eau à travers une membrane semi-perméable, vers le compartiment le plus concentré en solutés

Explication

L’osmose correspond à la diffusion passive de l’eau à travers une membrane semi-perméable, du milieu le moins concentré en solutés vers le plus concentré. La diffusion des solutés décrit un autre déplacement et ne constitue pas la définition de l’osmose.

6. Quelle relation décrit l’ionisation de l’eau ?

H2O⇌2H++O2−\mathrm{H_2O \rightleftharpoons 2H^+ + O^{2-}}
H2O⇌H−+OH+\mathrm{H_2O \rightleftharpoons H^- + OH^+}
H2O⇌H2++O2−\mathrm{H_2O \rightleftharpoons H_2^+ + O^{2-}}
H2O⇌H++OH−\mathrm{H_2O \rightleftharpoons H^+ + OH^-}

$$\mathrm{H_2O \rightleftharpoons H^+ + OH^-}$$

Explication

L’eau s’ionise de façon réversible en ions H⁺ et OH⁻. La relation avec H₂⁺ et O²⁻ décrit une dissociation différente, et non l’ionisation présentée ici.

7. Quel rôle jouent les liaisons hydrogène entre les molécules d’eau ?

Elles empêchent l’eau solide de former une structure en réseau.
Elles répartissent uniformément les charges au sein de chaque molécule d’eau.
Elles relient de façon covalente les atomes d’oxygène et d’hydrogène d’une même molécule.
Elles permettent aux molécules d’eau de s’associer entre elles par des interactions non covalentes.

Elles permettent aux molécules d’eau de s’associer entre elles par des interactions non covalentes.

Explication

Les liaisons hydrogène sont des interactions non covalentes qui associent les molécules d’eau. Les liaisons entre l’oxygène et l’hydrogène au sein d’une molécule sont, elles, covalentes.

8. Lorsqu’une huile est placée dans l’eau, quelle propriété explique qu’elle n’interagisse pas avec celle-ci ?

Elle est apolaire et constituée de carbone et d’hydrogène.
Elle est polaire et comporte des groupes donneurs –OH.
Elle se dissout dans l’eau parce que ses molécules sont polaires.
Elle possède des régions polaires et apolaires qui interagissent différemment.

Elle est apolaire et constituée de carbone et d’hydrogène.

Explication

Les huiles sont des substances hydrophobes : elles sont apolaires et comportent du carbone et de l’hydrogène. Une substance polaire, contrairement à l’huile, peut interagir avec l’eau et s’y dissoudre.

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Mémorisez les réponses avec 9 flashcards sur Eau en biochimie.

Quelle proportion du poids d’une cellule représente l’eau ?

70 %.

Combien d’atomes d’hydrogène contient une molécule d’eau H₂O ?

Deux atomes.

Quelle propriété caractérise une substance hydrophile ?

Elle est polaire et interagit avec l’eau.

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