QCM : Eau, vie et terrestrialisation — 27 questions

Explication

La biologie est définie comme la science du vivant. Les autres propositions attribuent à tort cette définition à la chimie, à l’écologie ou à la physiologie.

Explication

Le métabolisme regroupe la capture, le stockage et l’utilisation de l’énergie provenant de l’environnement. La reproduction produit de nouveaux individus et ne définit donc pas le métabolisme.

Explication

Les organismes vivants sont cellulaires, maintiennent leur milieu interne, se reproduisent et puisent de l’énergie dans leur environnement. La membrane plasmique délimite la cellule, tandis que l’utilisation de l’énergie relève du métabolisme.

Explication

Une molécule d’eau contient deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène, unis par des liaisons covalentes. Les autres propositions modifient sa composition atomique ou le type de liaison intramoléculaire.

Explication

La polarité de l’eau vient d’une répartition inégale des électrons : l’oxygène, plus électronégatif, porte une charge partielle négative et les hydrogènes des charges partielles positives. La molécule reste globalement neutre et ne présente pas de charge entière.

Explication

Les molécules d’eau s’associent par des liaisons hydrogène, ce qui forme un réseau moléculaire. Les liaisons covalentes concernent les atomes réunis au sein d’une même molécule d’eau.

Explication

L’osmose est un déplacement passif de l’eau à travers une membrane semi-perméable, du milieu le moins concentré en solutés vers le plus concentré, jusqu’à l’équilibre. La diffusion concerne plutôt le déplacement de molécules selon leur gradient de concentration.

Explication

Une solution hypotonique est moins concentrée en solutés et cède de l’eau, tandis qu’une solution hypertonique est plus concentrée et attire l’eau. Les propositions inversant ces effets sont donc incorrectes.

Explication

Deux solutions isotoniques ont la même concentration en solutés et le même potentiel hydrique, sans mouvement net d’eau entre elles. Un milieu isotonique n’attire ni ne cède globalement l’eau.

Explication

La plasmolyse concerne une cellule végétale placée dans un milieu hypertonique : l’eau sort de la cellule et la membrane plasmique se décolle de la paroi. Un milieu hypotonique provoque donc une situation différente.

Explication

L’eau constitue une grande partie des êtres vivants et intervient comme solvant, milieu de transport, régulateur thermique et réactif photosynthétique. Elle possède également la chaleur spécifique la plus élevée des liquides, ce qui limite les variations thermiques.

Explication

La chaleur spécifique mesure l’énergie nécessaire pour modifier la température d’une substance de $1\,^{\circ}\mathrm{C}$, sans changement d’état. La chaleur latente de vaporisation correspond, elle, à l’énergie nécessaire pour transformer un gramme de liquide en gaz.

Explication

La proportion d’eau varie selon l’organisme et son état physiologique : elle atteint 75 % chez le nouveau-né, au moins 60 % chez l’humain et 95 à 98 % chez la méduse. Les graines et spores en vie ralentie ne contiennent qu’environ 5 % d’eau.

Explication

Une cellule animale contient environ 65 à 70 % d’eau, principalement dans le cytoplasme. La cellule végétale possède une grande vacuole remplie d’eau, ce qui distingue son organisation hydrique de celle de la cellule animale.

Explication

Une perte de 1 à 2 % de l’eau corporelle peut déjà altérer la concentration, l’attention et la vitesse de traitement de l’information. Cette diminution est donc fonctionnellement importante malgré sa faible valeur apparente.

Explication

Chez une plante, l’entrée d’eau entraîne la turgescence et gonfle la vacuole. En milieu hypertonique, la sortie d’eau provoque la plasmolyse, caractérisée par la rétraction de la membrane plasmique.

Explication

Les plus anciens fossiles de végétaux terrestres sont constitués de spores et datent d’environ 470 millions d’années. La terrestrialisation désigne le passage progressif des organismes de l’eau vers les milieux terrestres.

Explication

La terrestrialisation correspond au passage progressif des organismes vivants de l’eau vers les milieux terrestres. Elle ne désigne donc pas un retour des organismes continentaux vers les milieux aquatiques.

Explication

La terrestrialisation a ouvert de nouveaux habitats et de nouvelles ressources, tout en réduisant certaines concurrences et prédations aquatiques. Elle a aussi favorisé la dispersion et la diversification des organismes.

Explication

La vie continentale expose les organismes à la dessiccation et à la gravité, et impose notamment une reproduction sans eau. Elle nécessite aussi de gérer les variations thermiques, les organes sensoriels, les nutriments et les déchets.

Explication

La cuticule constituée de cutine réduit les pertes d’eau, tandis que les stomates régulent surtout les échanges gazeux. La lignine permet le développement du xylème, qui transporte la sève brute et contribue au soutien mécanique.

Explication

Les animaux terrestres limitent la dessiccation par une peau kératinisée, une cuticule d’insecte, des poils ou des plumes, ainsi que par des organes respiratoires internalisés. L’urée et l’acide urique sont des excrétions économes en eau, contrairement à l’ammoniac.

Explication

La lignine imprègne les parois végétales et permet le développement du xylème. Celui-ci assure le transport de la sève brute et participe au soutien mécanique de la plante; le phloème n’a pas ces fonctions.

Explication

Les vertébrés terrestres se soutiennent grâce à un endosquelette, tandis que les arthropodes possèdent un exosquelette chitineux. Le cœur cloisonné et le système cardiovasculaire à haute pression favorisent la propulsion du sang contre la gravité jusqu’au cerveau.

Explication

Les osmorécepteurs de l’hypothalamus détectent les déséquilibres hydriques et participent à la sensation de soif. Le rein régule les pertes d’eau grâce à la filtration glomérulaire, à la réabsorption tubulaire et à l’ADH.

Explication

Le rat-kangourou produit de l’eau métabolique à partir des graines sèches consommées et ne boit pas. La valeur indiquée est de 54 g d’eau produits à partir de 100 g de grains d’orge secs; l’eau des feuilles concerne notamment le koala.

Explication

La déshydratation d’une graine mature réduit son métabolisme. Après une phase d’imbibition, la germination reprend; la déshydratation ne déclenche donc pas directement la germination.