QCM : Enzymes et métabolisme cellulaire (62 questions)

Explication

En 1674, Van Leeuwenhoek communique ses premières observations microscopiques d’animalcules avec un grossissement de × 300. × 200 et × 400 sont des valeurs erronées, tandis que 1668 et 1861 renvoient à d’autres expériences historiques.

Explication

La génération spontanée attribue l’apparition d’organismes vivants à de la matière morte ou en décomposition, comme les asticots à la viande. La biogenèse attribue les asticots aux mouches; l’observation microscopique et la symbiose ne désignent pas cette croyance.

Explication

L’expérience de Redi montre que les asticots proviennent des mouches et non de la viande, ce qui soutient la biogenèse. L’origine par la viande relève de la génération spontanée, tandis que Pasteur et Van Leeuwenhoek sont associés à d’autres observations.

Explication

Un microorganisme est vivant, invisible à l’œil nu et mesure moins de 0,2 mm; l’organisme décrit répond à ces critères. Une taille supérieure à 0,2 mm dépasse la limite, et la définition ne suppose pas que l’organisme soit procaryote.

Explication

Un holobionte rassemble un hôte multicellulaire et les microorganismes vivant en symbiose avec lui. Un microorganisme désigne un organisme, tandis que procaryote et eucaryote renvoient à des catégories d’organisation cellulaire.

Explication

Certains eucaryotes sont des microorganismes, tandis que tous les procaryotes sont des microorganismes. Dire que tous les eucaryotes le sont généralise à tort; limiter les procaryotes à une partie ou exclure les eucaryotes inverse la distinction.

Explication

Un virus dépend d’une cellule hôte pour se multiplier et ne se reproduit pas seul par division : c’est un parasite intracellulaire obligatoire. L’autonomie par division décrit une cellule, le virion désigne la forme extracellulaire, et le bactériophage se définit par l’infection des bactéries.

Explication

Le virion est la particule virale extracellulaire formée d’un acide nucléique et d’une capside, et il est métaboliquement inerte. La forme intracellulaire initie la réplication, la capside n’est que l’enveloppe protéique, et la cellule hôte est la cellule infectée.

Explication

Après la synthèse du génome et des protéines de capside, les composants s’assemblent et l’acide nucléique est empaqueté; les virions matures sont ensuite libérés. La libération est donc prématurée ici, tandis que l’adsorption et l’injection appartiennent aux étapes initiales.

Explication

Un même virion possède un génome d’ADN ou d’ARN, jamais les deux simultanément. L’association ADN-ARN contredit cette règle, les protéines forment la capside, et l’ADN n’est pas le génome de ce virion décrit comme porteur d’ARN.

Explication

La classification virale prend en compte la nature de l’hôte, les caractéristiques de l’acide nucléique, la symétrie de la capside, les propriétés immunologiques et le site intracellulaire de multiplication. Le type d’hôte seul est incomplet, la taille n’est pas l’un des critères énumérés ici, et la voie de transmission ne remplace pas le site de multiplication.

Explication

Les rétrovirus passent de l’ARN à l’ADN par transcription inverse, alors que les hépadnavirus passent de l’ADN à l’ARN. Attribuer la première conversion aux hépadnavirus inverse les mécanismes, et classer les deux virus dans le même groupe ignore la différence décrite.

Explication

La distinction repose sur la nature de l’acide nucléique : un virus à ADN possède un génome d’ADN simple ou double brin, et un virus à ARN un génome d’ARN simple ou double brin. Le nombre de brins ne change pas cette classification, et un génome double brin peut être de l’ARN.

Explication

La capside est l’assemblage protéique entourant l’acide nucléique et elle est composée de capsomères. La nucléocapside inclut aussi l’acide nucléique, l’enveloppe est membranaire et le génome est l’acide nucléique lui-même.

Explication

Un virus enveloppé possède une couche membranaire externe entourant la nucléocapside. Un virus nu est dépourvu de membrane, tandis que la forme hélicoïdale décrit la symétrie de la capside.

Explication

Les quatre morphologies décrites sont icosaédrique, hélicoïdale, enveloppée et complexe. « Sphérique » confond l’apparence possible d’une forme icosaédrique avec une catégorie, et « lipidique » ou « capsomérique » désignent des caractéristiques structurales plutôt que les quatre morphologies.

Explication

Les apports de nutriments et le rejet de déchets montrent que la cellule échange de la matière avec son environnement : c’est un système ouvert. Un système fermé ne rend pas compte de ces échanges, et la division ou l’évolution des gènes concernent d’autres propriétés.

Explication

La reproduction transforme des éléments chimiques en nouvelles cellules, notamment par division binaire. Le métabolisme transforme les nutriments, l’évolution concerne les changements génétiques et la communication implique des échanges entre cellules.

Explication

L’évolution des gènes peut produire de nouvelles propriétés biologiques, puis contribuer à l’apparition de nouvelles espèces. Le métabolisme concerne la transformation des nutriments, et la division binaire permet la reproduction sans constituer à elle seule le mécanisme évolutif décrit.

Explication

Une cellule est une entité isolée des autres par une membrane et renferme des structures internes ainsi que des composés chimiques. La paroi confondue avec la membrane, le contenu extérieur et l’absence de contenu interne ne correspondent pas à cette caractérisation.

Explication

La gamme des cellules procaryotes est de 1 à 10 µm, donc une cellule de 6 µm s’y situe. La gamme eucaryote commence à 10 µm, tandis que les deux autres choix placent la cellule hors des intervalles indiqués.

Explication

Un procaryote est unicellulaire, dépourvu de noyau et appartient au domaine des bactéries ou des archées. L’absence de noyau n’indique pas un eucaryote, et les archées constituent un domaine distinct de celui des bactéries.

Explication

Les bactéries Gram positives ont une paroi plus épaisse, tandis que les Gram négatives ont une couche de peptidoglycane plus mince et un périplasme. Inverser ces traits ou déduire le groupe de la seule présence d’une paroi ou de peptidoglycane ne permet pas de les distinguer.

Explication

Après le cristal violet, l’iode fixe le colorant, l’éthanol sert à la décoloration, puis la safranine assure la contre-coloration. Inverser l’ordre de fixation et de décoloration, confier la fixation à la safranine ou déplacer la contre-coloration change la procédure.

Explication

Les protéines représentent 55 % du poids sec : $0{,}55\times 200=110\,\text{mg}$. Les valeurs 48 mg, 16 mg et 18 mg correspondent respectivement aux proportions de 24 %, de 8 % (polysaccharides et glycogène) et de 9 %.

Explication

Une molécule amphipathique possède à la fois des régions hydrophiles et hydrophobes. L’hydrophilie et l’hydrophobie ne désignent chacune qu’une affinité, tandis que la solubilité aqueuse ne décrit pas cette dualité.

Explication

Un lipide simple associe des acides gras au glycérol par une liaison ester, tandis qu’un lipide complexe comporte en plus d’autres éléments, comme le phosphore. Inverser les catégories méconnaît cette distinction, et la présence d’acides gras ou de glycérol ne suffit pas à classer les deux lipides comme appartenant à la même catégorie.

Explication

Dans une micelle, les têtes hydrophiles sont en surface, au contact de l’eau, et les queues hydrophobes sont tournées vers l’intérieur. Une bicouche présente deux feuillets, un liposome est une bicouche repliée formant une sphère creuse, et une monocouche forme une seule couche à une interface.

Explication

Un glucide contient du carbone, de l’hydrogène et de l’oxygène selon le rapport 1:2:1. Les autres rapports intervertissent ou modifient ces proportions, tandis que le rapport caractéristique ne signifie pas que toutes les molécules ont un nombre total fixe d’atomes.

Explication

Un monosaccharide est un sucre simple qui ne peut pas être décomposé en sucres plus petits. Un oligosaccharide assemble généralement deux à dix monosaccharides, tandis qu’un polysaccharide est une chaîne longue de centaines ou de milliers d’unités.

Explication

La cellulose est associée aux liaisons glycosidiques β, tandis que l’amidon et le glycogène sont associés aux liaisons α. Attribuer les liaisons β aux deux polysaccharides de réserve confond leurs caractéristiques; le saccharose est un oligosaccharide, pas le polysaccharide décrit.

Explication

Un acide nucléique est une molécule informationnelle composée de nucléotides qui porte ou transmet l’information génétique. La réserve énergétique renvoie à un autre rôle moléculaire, tandis que le soutien cellulaire et les assemblages protéiques ne définissent pas les acides nucléiques.

Explication

Un nucléoside associe un sucre et une base azotée sans phosphate. Le nucléotide comprend un ou plusieurs phosphates, et un acide nucléique complet est une chaîne composée de nucléotides.

Explication

La thymine caractérise l’ADN, tandis que l’uracile caractérise l’ARN; l’adénine, la cytosine et la guanine sont communes aux deux. L’inversion échange les bases propres, et la cytosine ou la guanine ne remplace pas la base caractéristique de l’ARN.

Explication

Le ribosome est le siège de la synthèse des protéines. Le chromosome et le noyau sont associés à l’information génétique, tandis que l’ARN messager sert de matrice plutôt que de lieu de synthèse.

Explication

Une protéine est un polymère d’acides aminés reliés par des liaisons peptidiques covalentes. Les nucléotides et les liaisons phosphodiester caractérisent les acides nucléiques, les sucres les polysaccharides, et les liaisons ioniques ne sont pas les liaisons peptidiques.

Explication

La structure secondaire comprend des formes locales comme l’hélice α ou le feuillet β, associées à des liaisons hydrogène. La structure primaire est la séquence linéaire, la tertiaire le repliement tridimensionnel d’une chaîne, et la quaternaire l’association de plusieurs chaînes.

Explication

La structure tertiaire décrit le repliement tridimensionnel d’une chaîne polypeptidique. L’association de plusieurs chaînes relève de la structure quaternaire, les hélices et feuillets de la structure secondaire, et la séquence linéaire de la structure primaire.

Explication

La fonction d’une protéine dépend de sa structure tridimensionnelle; une modification du repliement peut donc modifier son activité même si sa quantité reste semblable. La quantité, la séquence prise isolément et l’association de plusieurs chaînes ne remplacent pas ce lien entre forme tridimensionnelle et fonction.

Explication

Un catalyseur facilite le démarrage en abaissant l’énergie d’activation et augmente la vitesse sans subir de transformation permanente. Le réactif consommé est une matière de départ, l’augmentation de l’énergie d’activation va à l’encontre de son rôle, et le produit est formé par la réaction.

Explication

Une enzyme est un catalyseur biologique produit par la cellule et généralement spécifique d’un type de réaction. Le caractère minéral nie son origine biologique, le réactif consommé la confond avec un substrat, et l’action sur tous les types de réaction écarte sa spécificité habituelle.

Explication

Le site actif est la zone de l’enzyme où le substrat se fixe et où se déroule la réaction catalytique. Le produit est formé à l’issue de la réaction, le substrat est la molécule sur laquelle agit l’enzyme, et l’ensemble de l’enzyme désigne une structure plus large que cette zone.

Explication

Une mutation non-sens crée un codon stop et interrompt prématurément la traduction. Une mutation faux-sens change un acide aminé, tandis qu’une mutation silencieuse change le codon sans modifier l’acide aminé; l’absence de changement du codon ne décrit pas la mutation présentée.

Explication

La transcription transforme l’ADN en ARN grâce à l’ARN polymérase, puis la traduction transforme l’ARN en protéine grâce aux ribosomes. Inverser les mécanismes inverse le flux décrit; la réplication correspond à la copie de l’ADN et ne remplace aucune de ces deux étapes.

Explication

Chez les procaryotes, l’absence de noyau et la présence d’ADN libre dans le cytoplasme permettent aux ribosomes d’accéder à l’ARN avant la fin de sa transcription. La séparation nucléaire des étapes caractérise plutôt les eucaryotes, et la réplication ne remplace pas la transcription.

Explication

AUG est le codon initiateur indiqué, tandis qu'UAA, UAG et UGA sont les trois codons stop. Choisir l’un de ces trois codons stop revient à confondre un signal d’arrêt avec le signal de départ.

Explication

Le potentiel génésique correspond aux capacités de codage conférées par le génome et à ce que la cellule peut produire à partir de son ARN. Le matériel génétique total définit le génome, les molécules déjà produites ne sont pas des capacités de codage, et la production d'énergie ne correspond pas à cette définition.

Explication

Le génome est l'ensemble du matériel génétique contenu dans une cellule. Les protéines sont des produits de l'expression génétique, les capacités de codage désignent le potentiel génésique, et l'ARN ne constitue pas à lui seul le génome.

Explication

Le métabolisme désigne l'ensemble des processus chimiques intracellulaires. Le catabolisme correspond aux réactions de dégradation, l'anabolisme aux réactions de biosynthèse, et la fermentation à un type de processus catabolique.

Explication

L'anabolisme rassemble les réactions de biosynthèse : elles construisent des molécules et consomment de l'énergie ainsi que des nutriments. Le catabolisme dégrade les molécules et libère de l'énergie, tandis que les autres propositions inversent ces rôles.

Explication

Les autotrophes utilisent le CO₂ comme source de carbone, et les chimio-lithotrophes tirent leur énergie de l'oxydation de composés inorganiques. Les hétérotrophes utilisent des composés organiques comme source de carbone, les chimio-organotrophes oxydent des composés organiques, et les phototrophes utilisent la lumière.

Explication

La perte d'électrons correspond à une oxydation. Le choix de la réduction confond perte et gain, celui d'accepteur final attribue à A le rôle de B, et l'absence de transformation nie le changement redox.

Explication

La force proton motrice est l'accumulation de protons à l'extérieur de la cellule pendant le transfert d'électrons, ce qui polarise la cellule. L'accumulation interne inverse le gradient, le transfert direct à l'ATP synthase confond électrons et protons, et la production d'ATP utilise la polarisation au lieu de la créer.

Explication

Après le transfert d'électrons et l'accumulation de protons, l'ATP synthase utilise le gradient pour produire de l'ATP, puis la polarisation diminue. Inverser les deux premières étapes, dépolariser avant l'utilisation du gradient ou supprimer le rôle de l'ATP synthase revient à confondre les étapes du mécanisme.

Explication

La respiration anaérobie dégrade complètement un substrat sans O₂ en utilisant un accepteur alternatif tel que le nitrate. La respiration aérobie exige O₂, la fermentation ne comporte pas de chaîne de transport d'électrons ni d'accepteur externe, et la phosphorylation au niveau du substrat désigne un mode de production d'ATP.

Explication

La théorie endosymbiotique explique le passage d'un procaryote à un eucaryote par des relations symbiotiques impliquant un eucaryote anaérobie et des bactéries. Le passage inverse, l'apparition de la photosynthèse et l'association de deux procaryotes ne décrivent pas cette explication.

Explication

L'association d'un eucaryote anaérobie avec une cyanobactérie est associée à l'apparition du chloroplaste. La mitochondrie est associée à une protéobactérie aérobie, tandis que le ribosome et la membrane plasmique ne sont pas l'organite désigné par cette relation.

Explication

Un chronomètre moléculaire mesure les distances évolutives en comparant les différences de séquence d'une molécule conservée. L'arbre phylogénétique peut être construit à partir de ces distances, l'ARNr 16S est un chronomètre particulier, et la classification morphologique repose sur d'autres caractères.

Explication

Les champignons sont eucaryotes, non chlorophylliens, non mobiles et hétérotrophes; leur croissance nécessite de l'eau et de l'O₂, et leurs réserves carbonées comprennent le glycogène et les lipides. Le caractère chlorophyllien, la mobilité et l'absence de besoins en eau et en O₂ contredisent ces caractéristiques.

Explication

La forme linéaire ou circulaire est possible pour les génomes à ADN simple brin comme pour ceux à ADN double brin. L’idée que le simple brin serait nécessairement linéaire correspond à la confusion documentée; les formes imposées aux deux autres options restreignent à tort les possibilités.

Explication

Pour Monod, la vie est la propriété d’objets dotés d’un projet, construits de l’intérieur et capables de reproduction. La résistance à la mort renvoie à Bichat, les origines de la vie à la question associée à Brack, et le métabolisme ne restitue qu’un aspect du vivant.

Explication

Le catabolisme dégrade des molécules pour en tirer de l’énergie et produit des déchets. L’anabolisme et la biosynthèse désignent la construction de molécules, tandis que la croissance cellulaire est un processus plus général.