QCM : Eau et sels minéraux — 26 questions

Explication

L’eau représente généralement entre 65 et 70 % de la masse corporelle, soit environ 45 kg pour une personne de 75 kg. Une proportion proche de 35 à 40 % sous-estimerait fortement la contribution de l’eau à la masse corporelle.

Explication

La teneur en eau baisse avec l’âge et l’augmentation de la masse grasse, car l’eau est progressivement remplacée par la graisse et les tissus se déshydratent légèrement. L’idée d’une augmentation avec l’âge inverse donc l’évolution décrite.

Explication

Les liquides intracellulaires, principalement situés dans le cytosol, constituent environ les deux tiers de l’eau totale, tandis que les liquides extracellulaires en représentent un tiers. Le plasma et les lymphes appartiennent à ce compartiment extracellulaire.

Explication

L’oxygène, le carbone, l’hydrogène et l’azote représentent environ 99 % de la masse corporelle, notamment en raison de l’abondance de l’eau et des macromolécules cellulaires. Les autres éléments proposés jouent des rôles biologiques importants, mais ne constituent pas cette proportion majeure de la masse corporelle.

Explication

Les boissons et les aliments fournissent de l’eau, tandis que la sueur et les urines en éliminent. La respiration et les selles participent également aux pertes, alors que l’oxydation des composés organiques contribue aux apports.

Explication

L’oxydation des composés organiques produit de l’eau métabolique et constitue donc une source d’apport hydrique. La sueur et les résidus intestinaux correspondent au contraire à des voies de perte d’eau.

Explication

La molécule d’eau adopte une forme en V et non une géométrie linéaire. Cette organisation des atomes contribue à la répartition inégale des charges dans la molécule.

Explication

La polarité de l’eau vient de la répartition inégale des charges : l’oxygène porte deux charges partielles négatives et les hydrogènes deux charges partielles positives. Une répartition uniforme des charges empêcherait la formation d’un dipôle électrique.

Explication

Dans la glace, les liaisons hydrogène sont nombreuses et stabilisées ; dans l’eau liquide, elles se rompent et se reforment sous l’effet de l’agitation thermique. Dans la vapeur, les molécules sont indépendantes et aucune liaison hydrogène ne les relie.

Explication

La polarité favorise les interactions avec l’eau, ce qui rend les molécules polaires hydrophiles et généralement solubles. Les molécules apolaires présentent au contraire une affinité pour les milieux lipidiques et se dissolvent peu dans l’eau.

Explication

Les interactions hydrophobes favorisent le regroupement des molécules apolaires en phases distinctes, ce qui réduit leur contact avec l’eau. La dissociation en ions hydratés correspond plutôt au comportement de certains solutés polaires ou ioniques.

Explication

L’eau sert de milieu de dissolution en dissociant, solvatant et dispersant les solutés utiles aux réactions biochimiques. La formation de cristaux n’est pas le rôle général de l’eau comme solvant.

Explication

Dans l’eau, le chlorure de sodium se dissocie selon $NaCl_{(s)} \rightarrow Na^+_{(aq)} + Cl^-_{(aq)}$, puis les molécules d’eau entourent les ions. L’eau ne produit pas ces ions et le cristal ne conserve pas leur association initiale en solution.

Explication

L’hydrolyse utilise l’eau pour détruire des liaisons covalentes, alors que la condensation s’accompagne de l’élimination d’une molécule d’eau lors de la formation d’une macromolécule. Ces deux mécanismes ont donc des effets opposés sur l’utilisation de l’eau.

Explication

La transpiration refroidit le corps parce que le passage de l’eau liquide à la vapeur nécessite de l’énergie thermique prélevée sur le corps. La condensation libérerait de la chaleur au lieu d’en consommer.

Explication

L’Aw reflète la fraction d’eau libre utilisable pour diverses réactions, les changements d’état et le développement des microorganismes. Elle ne correspond donc pas simplement à la quantité totale d’eau contenue dans l’aliment.

Explication

L’Aw est une grandeur comprise entre $0$ et $1$ : $0$ indique l’absence d’eau disponible, tandis que $1$ correspond à l’eau pure. Les deux bornes ne sont donc pas inversées et l’échelle n’est pas exprimée en pourcentage allant jusqu’à $100$.

Explication

Ces procédés rendent une partie de l’eau moins disponible, ce qui diminue l’Aw et défavorise le développement des microorganismes. L’augmentation de l’Aw aurait au contraire tendance à faciliter leur croissance.

Explication

Les macroéléments regroupent sept minéraux relativement abondants dans l’organisme : phosphore, potassium, calcium, magnésium, sodium, chlore et soufre. Les autres propositions mélangent des macroéléments avec des oligoéléments comme le fer, l’iode ou le zinc.

Explication

Les minéraux se trouvent dans les os et les dents sous forme de sels cristallisés non ionisés, dans certaines molécules sous forme d’ions liés, ou dans les liquides corporels sous forme d’ions libres. Les autres réponses proposent des catégories moléculaires qui ne décrivent pas les formes minérales indiquées.

Explication

Le calcium intervient à la fois dans la coagulation sanguine et dans la contraction musculaire, en plus de ses rôles osseux et nerveux. Le phosphore participe notamment à l’ATP, aux acides nucléiques et à la régulation du pH, mais il n’est pas le minéral principalement associé à cette combinaison.

Explication

Le sodium et le chlore sont particulièrement abondants dans le secteur extracellulaire, alors que le potassium et $\mathrm{HPO_4^{2-}}$ le sont dans le secteur intracellulaire. La confusion fréquente consiste à inverser les répartitions du sodium et du potassium entre ces deux secteurs.

Explication

Un oligoélément est un minéral présent en très faible quantité, mais nécessaire au fonctionnement de l’organisme. La quantité relativement grande caractérise plutôt les macroéléments, tandis qu’une hormone est une molécule organique produite par une glande.

Explication

L’iode entre dans la constitution des hormones thyroïdiennes. Le fer intervient notamment dans l’hémoglobine et les protéines d’oxydoréduction, tandis que le fluor participe à la constitution des os et des dents.

Explication

Le goitre désigne une hypertrophie de la thyroïde. Les autres situations concernent respectivement le système musculaire, les glandes salivaires ou les tissus dentaires et ne définissent pas cette affection.

Explication

La prévention repose sur un usage modéré du sel iodé, la consommation de poisson, de fruits de mer, de produits laitiers et d’œufs, ainsi que l’éventualité d’un supplément chez les femmes enceintes ou allaitantes. L’excès de sel et l’éviction des aliments concernés ne constituent pas une stratégie adaptée.