QCM : Fondamentaux biochimiques du vivant — 35 questions

Explication

L’organisation humaine suit une progression allant des atomes et molécules jusqu’à l’organisme entier, en passant par les cellules, les tissus, les organes, puis les appareils et systèmes. Une autre séquence proposée inverse notamment l’ordre entre les cellules et les molécules.

Explication

Le fonctionnement de chaque niveau dépend des niveaux qui le composent, ce qui permet à une perturbation moléculaire ou cellulaire de se répercuter jusqu’à l’organisme entier. L’idée qu’une perturbation moléculaire resterait locale confond une atteinte limitée avec une perturbation pouvant avoir des conséquences fonctionnelles globales.

Explication

Un atome possède un noyau formé de protons et de neutrons, autour duquel se déplacent les électrons. Les électrons ne constituent pas le noyau, et les molécules sont des ensembles d’atomes plutôt que des composants internes de l’atome.

Explication

Dans cette notation, $Z$ correspond au nombre de protons et, pour un atome neutre, au nombre d’électrons ; la différence $A-Z$ donne le nombre de neutrons. Le nombre de masse $A$ inclut les protons et les neutrons, tandis que $Z$ identifie l’élément.

Explication

Une molécule est un ensemble de plusieurs atomes, identiques ou différents, unis par des liaisons chimiques ; $H_2O$ en est un exemple. Un proton, un électron ou un ion monoatomique ne constitue pas une molécule.

Explication

La perte d’électrons laisse un excès de charge positive et forme un cation, tandis que le gain d’électrons crée un excès de charge négative et forme un anion. Les isotopes se distinguent par leur nombre de neutrons, et non par un gain ou une perte d’électrons.

Explication

Le corps humain contient 26 éléments chimiques, parmi lesquels figurent notamment l’oxygène, le carbone, l’hydrogène et l’azote. Réduire cette composition aux seuls éléments majoritaires ou à quelques minéraux ne correspond pas au nombre indiqué.

Explication

Les quatre éléments majeurs représentent ensemble 96 % de la masse du vivant, tandis que les oligo-éléments et les composés minéraux représentent respectivement 0,5 % et 3,5 %. La répartition 65 %, 18 %, 9 % et 3 % concerne les contributions individuelles de certains éléments, pas ces trois catégories globales.

Explication

L’oxygène représente 65 % de la masse de la matière vivante, devant le carbone, l’hydrogène et l’azote. Les valeurs 18 %, 9 % et 3 % correspondent respectivement au carbone, à l’hydrogène et à l’azote.

Explication

L’eau constitue le principal milieu des réactions chimiques, des échanges cellulaires et du transport des substances. La réserve énergétique et la structure minérale des os relèvent d’autres constituants de l’organisme.

Explication

Le corps humain contient environ 60 % d’eau, ce qui correspond à environ 42 L pour une personne de 70 kg. Les volumes de 14 L et de 28 L correspondent respectivement aux compartiments extracellulaire et intracellulaire.

Explication

Le liquide intracellulaire se trouve dans les cellules et représente environ 40 % de la masse corporelle, soit 28 L, tandis que le liquide extracellulaire représente environ 14 L. L’inversion de ces volumes confond les deux compartiments.

Explication

Le bilan hydrique doit être équilibré afin de compenser les pertes et de prévenir la déshydratation, notamment lors de diarrhées ou de vomissements. Cet équilibre ne signifie pas que les compartiments hydriques doivent avoir des volumes identiques.

Explication

Une solution est acide lorsque la concentration en H⁺ est supérieure à celle en OH⁻. Une concentration supérieure en OH⁻ caractérise une solution basique, tandis que l’égalité définit une solution neutre.

Explication

Avec la relation $pH=-\log[H^+]$, une concentration de $1\times10^{-3}$ donne un pH de 3. Les valeurs 7, 10 et 13 correspondent à des concentrations en ions H⁺ différentes.

Explication

L’homéostasie désigne le maintien relativement constant des paramètres physico-chimiques de l’organisme dans des limites compatibles avec son fonctionnement. Elle ne correspond ni à la digestion ni à une égalisation de tous les compartiments liquidiens.

Explication

Le pH sanguin normal se situe entre 7,35 et 7,45 ; un excès d’acide correspond à une acidose et un excès de base à une alcalose. L’inversion de ces termes constitue la confusion classique entre les deux troubles.

Explication

Les glucides fournissent une grande partie de l’énergie nécessaire à l’organisme et peuvent être stockés sous forme de glycogène dans le foie et les muscles. Les anticorps, les minéraux osseux et les ions ne sont pas des formes de stockage des glucides.

Explication

Les oses sont les plus petites structures glucidiques ; les principaux sont le glucose, le galactose et le fructose. Le saccharose, le lactose et le maltose sont des diholosides constitués de deux oses.

Explication

Le lactose est un diholoside formé de galactose et de glucose. Le glucose associé au fructose forme le saccharose, tandis que deux molécules de glucose forment le maltose.

Explication

L’amidon constitue la réserve glucidique des végétaux, le glycogène celle de l’homme dans le foie et les muscles, et la cellulose est un polymère végétal non digestible chez l’homme. La confusion fréquente consiste à attribuer le glycogène aux végétaux ou à considérer la cellulose comme une réserve humaine.

Explication

La distinction repose sur la longueur de la chaîne : les peptides comptent moins de 50 acides aminés et les protéines plus de 50. La présence d’azote concerne les protides en général et ne permet donc pas de distinguer ces deux catégories.

Explication

L’organisme utilise 20 acides aminés différents, parmi lesquels 9 sont essentiels puisqu’il ne peut pas les synthétiser. Les autres propositions inversent ou modifient ces deux nombres.

Explication

Une enzyme est un catalyseur biologique : elle augmente la vitesse d’une réaction sans être consommée. Elle n’apporte pas toute l’énergie de la réaction et n’est pas définie par un ralentissement du processus.

Explication

Le catabolisme correspond à la dégradation de substances avec libération d’énergie, alors que l’anabolisme construit de nouvelles substances en consommant de l’énergie. La confusion fréquente consiste à attribuer ces caractéristiques au processus opposé.

Explication

Les lipides se caractérisent par leur insolubilité dans l’eau et leur solubilité dans des solvants organiques comme l’éther ou l’acétone. Une bonne solubilité dans l’eau correspond plutôt à une propriété hydrophile.

Explication

Un gramme de lipides libère environ 9 kcal lors de son oxydation, alors qu’un gramme de glucides ou de protides en libère 4. Les autres valeurs ne correspondent pas aux rendements énergétiques indiqués.

Explication

Un acide gras saturé ne possède aucune double liaison dans sa chaîne carbonée. Un acide gras insaturé en possède au moins une, tandis que la géométrie trans ne définit pas à elle seule l’absence de doubles liaisons.

Explication

Un triglycéride résulte de la condensation de trois acides gras avec une molécule de glycérol et sert notamment au stockage énergétique. Les autres assemblages décrivent des associations qui ne correspondent pas à la structure des triglycérides.

Explication

Les vitamines sont des biomolécules que le corps ne synthétise pas ou très peu, ce qui rend l’apport alimentaire nécessaire. Elles ne remplacent pas les protéines et ne sont pas toutes détruites avant leur utilisation.

Explication

Les vitamines hydrosolubles, notamment B et C, sont généralement peu stockées et éliminées lorsqu’elles ne sont pas utilisées, alors que les liposolubles peuvent être stockées. Leur mode de stockage ne dépend pas d’un rôle systématique dans l’ADN ou les membranes.

Explication

La vitamine B9 intervient dans la synthèse de l’ADN et la division cellulaire, deux processus particulièrement sollicités pendant la grossesse. Le transport du cholestérol et la synthèse du collagène relèvent d’autres mécanismes et nutriments.

Explication

La vitamine B12 intervient notamment dans la formation normale des cellules sanguines et le fonctionnement du système nerveux ; sa carence peut donc provoquer une anémie et des troubles neurologiques. Le scorbut et les difficultés d’absorption du fer non héminique sont associés à la vitamine C.

Explication

La vitamine A intervient notamment dans la croissance et la vision. La vitamine D est liée au métabolisme du calcium et du phosphore, tandis que l’action antioxydante caractérise la vitamine E et la prévention hémorragique la vitamine K.

Explication

La vitamine D régule le métabolisme du calcium et du phosphore et contribue ainsi à la minéralisation osseuse, à la fonction musculaire et à l’immunité. La coagulation et la prévention des hémorragies relèvent plutôt de la vitamine K, ce qui constitue une confusion fréquente.