QCM : Introduction à la biochimie — 23 questions

Questions et réponses du QCM

1. Concernant la chimie du vivant :

Les macromolécules se forment directement sans étape biomoléculaire.
Les biomolécules sont exclusivement constituées d’ions inorganiques.
Les éléments chimiques réagissent pour former des biomolécules.
Les éléments chimiques du vivant ne participent pas à des réactions.
Les macromolécules résultent de l’assemblage de biomolécules.

Les éléments chimiques réagissent pour former des biomolécules.

Explication

La chimie du vivant concerne les réactions entre éléments chimiques qui produisent des biomolécules, puis des macromolécules par assemblage de ces biomolécules. Les autres propositions attribuent à tort cette organisation à des phénomènes ou structures qui ne définissent pas la chimie du vivant.

2. La composition approximative d’une cellule comprend :

15 % de protéines.
3 % d’acides nucléiques.
7 % de lipides.
70 % d’eau.
2 % de polysaccharides.

15 % de protéines.

Explication

La cellule contient approximativement 70 % d’eau et 15 % de protéines. Les pourcentages proposés pour les autres constituants sont décalés par rapport à la composition indiquée.

3. Parmi les propositions suivantes concernant les domaines de la biochimie, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

La biochimie structurale étudie principalement la transmission des signaux cellulaires.
La biochimie métabolique décrit principalement la structure tridimensionnelle des biomolécules.
La biochimie structurale étudie la structure des biomolécules.
La biochimie de la signalisation étudie la transmission d’informations par des biomolécules.
La biochimie métabolique étudie les mécanismes réactionnels.

La biochimie structurale étudie la structure des biomolécules.

Explication

La biochimie structurale étudie les structures, la biochimie métabolique les mécanismes réactionnels et la biochimie de la signalisation la transmission d’informations. Les propositions fausses intervertissent ces domaines ou leur attribuent un rôle non indiqué.

4. Au sujet de la relation entre structure moléculaire et fonction :

Une modification d’un atome laisse nécessairement inchangées la structure et la fonction.
La fonction d’une biomolécule dépend uniquement de sa quantité dans la cellule.
La structure tridimensionnelle d’une biomolécule contribue à sa fonction.
Une modification limitée à un atome peut changer la structure tridimensionnelle d’une biomolécule.
Une modification moléculaire peut modifier la fonction d’une biomolécule.

La structure tridimensionnelle d’une biomolécule contribue à sa fonction.

Explication

La structure tridimensionnelle d’une biomolécule contribue à sa fonction, et une modification limitée à un seul atome peut modifier cette structure et cette fonction. Les propositions fausses minimisent ou déplacent l’effet d’une modification moléculaire.

5. Concernant les principaux atomes des molécules du vivant, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Le sodium fait partie des six principaux atomes du vivant.
L’hydrogène fait partie des six principaux atomes du vivant.
Le phosphore fait partie des six principaux atomes du vivant.
Le calcium fait partie des six principaux atomes du vivant.
Le carbone fait partie des six principaux atomes du vivant.

L’hydrogène fait partie des six principaux atomes du vivant.

Explication

Les six principaux atomes sont le carbone, l’hydrogène, l’oxygène, l’azote, le phosphore et le soufre. Le sodium et le calcium sont des ions importants, mais ne font pas partie de cette liste des six principaux atomes constituants des molécules du vivant.

6. Parmi les propositions suivantes relatives aux macroéléments, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Les macroéléments correspondent exclusivement à des molécules organiques carbonées.
Les macroéléments sont présents en quantité infime dans l’organisme.
Le calcium Ca2+ appartient aux macroéléments.
Le potassium K+ appartient aux macroéléments.
Le sodium Na+ appartient aux macroéléments.

Le calcium Ca2+ appartient aux macroéléments.

Explication

Les macroéléments comprennent notamment Na+, K+, Ca2+, Mg2+ ainsi que les halogènes F−, Cl−, Br− et I−, principalement sous forme d’ions et de radicaux libres. Les oligo-éléments, eux, sont présents en quantité infime.

7. Les oligo-éléments se définissent par :

Une nature d’ions métalliques.
Une présence en quantité infime dans l’organisme.
Une absence de rôle dans les fonctions cellulaires.
Une contribution essentielle au fonctionnement cellulaire.
Une présence en quantité importante comparable à celle des macroéléments.

Une nature d’ions métalliques.

Explication

Les oligo-éléments sont des ions métalliques présents en très faible quantité, mais essentiels au fonctionnement cellulaire. Les propositions fausses les confondent avec les macroéléments ou leur retirent leur caractère métallique et essentiel.

8. Concernant la distinction entre molécules organiques et inorganiques, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Les sels minéraux appartiennent aux molécules inorganiques.
Les molécules organiques sont dépourvues de groupements fonctionnels.
L’eau possède le squelette carboné caractéristique des molécules organiques.
Les molécules organiques possèdent un squelette carboné.
L’eau appartient aux molécules inorganiques.

Les sels minéraux appartiennent aux molécules inorganiques.

Explication

L’eau et les sels minéraux sont des molécules inorganiques, tandis que les molécules organiques possèdent un squelette carboné et des groupements fonctionnels. Les propositions fausses inversent cette distinction ou attribuent un squelette carboné aux molécules inorganiques citées.

9. Pour une molécule, quelles propositions concernant la masse molaire et la masse moléculaire sont exactes ?

La masse molaire est la somme des masses molaires de ses constituants.
La masse moléculaire vérifie la relation m = M × N_A.
La masse moléculaire est indépendante de la masse molaire.
Le nombre d’Avogadro intervient dans la relation entre masse moléculaire et masse molaire.
La masse molaire s’obtient en multipliant les masses molaires des constituants.

La masse molaire est la somme des masses molaires de ses constituants.

Explication

La masse molaire s’obtient en additionnant les masses molaires des constituants. La masse moléculaire est reliée à la masse molaire par la relation m = M × N_A ; les autres propositions inversent ou modifient cette relation.

10. Au sujet de la liaison covalente, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Elle contribue au respect de la règle de l’octet.
Elle résulte d’une mise en commun d’électrons entre deux atomes.
Elle correspond à une interaction de faible intensité entre deux molécules.
Elle constitue une liaison très forte.
Elle repose sur un transfert complet d’électrons entre deux atomes.

Elle contribue au respect de la règle de l’octet.

Explication

Une liaison covalente correspond à une mise en commun d’électrons entre deux atomes, notamment pour respecter la règle de l’octet, et elle est très forte. Les autres propositions remplacent le partage électronique par un transfert ou minimisent la force de cette liaison.

11. Concernant la distinction entre liaisons intramoléculaires et intermoléculaires :

La distinction dépend de la nature covalente ou non covalente de la liaison.
Une liaison intramoléculaire s’établit entre deux molécules distinctes.
Une liaison intermoléculaire relie différentes molécules entre elles.
Une liaison intramoléculaire relie différentes parties d’une même molécule.
Une liaison intermoléculaire concerne deux groupements d’une seule molécule.

Une liaison intermoléculaire relie différentes molécules entre elles.

Explication

Les liaisons intramoléculaires relient des parties d’une même molécule, alors que les liaisons intermoléculaires relient des molécules distinctes. La distinction repose donc sur les entités mises en relation.

12. Parmi les propositions suivantes concernant la force relative des liaisons, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Les liaisons non covalentes nécessitent moins d’énergie pour être rompues que les liaisons covalentes.
Les liaisons non covalentes reposent sur une énergie de rupture supérieure à celle des liaisons covalentes.
Les liaisons covalentes sont décrites comme des interactions faibles par comparaison aux liaisons non covalentes.
Les liaisons covalentes sont généralement plus difficiles à rompre que les liaisons non covalentes.
La faiblesse d’une liaison non covalente signifie qu’elle ne participe pas à la stabilité moléculaire.

Les liaisons non covalentes nécessitent moins d’énergie pour être rompues que les liaisons covalentes.

Explication

Les liaisons non covalentes sont moins énergétiques et plus faciles à rompre que les liaisons covalentes. Leur caractère faible ne signifie donc pas que les liaisons covalentes sont faibles, mais qu’elles nécessitent davantage d’énergie pour être rompues.

13. À propos de la géométrie moléculaire des biomolécules, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

La géométrie tétraédrique est la géométrie la plus fréquente des atomes du vivant.
Les biomolécules présentent majoritairement une organisation atomique tétraédrique.
La géométrie atomique des biomolécules est essentiellement linéaire.
Une géométrie plane du carbone peut exister, mais elle est moins fréquente que la géométrie tétraédrique.
Les configurations planes du carbone constituent les géométries les plus fréquentes des biomolécules.

La géométrie tétraédrique est la géométrie la plus fréquente des atomes du vivant.

Explication

La géométrie des atomes du vivant et des biomolécules est le plus souvent tétraédrique. Les géométries planes du carbone existent, mais elles sont moins fréquentes selon la nature de ses liaisons.

14. Un carbone est-il asymétrique dans la situation décrite par les propositions suivantes ?

Un carbone lié à deux groupements identiques est nécessairement asymétrique.
Un carbone lié à quatre groupements différents est asymétrique.
Un carbone portant quatre substituants différents présente une asymétrie structurale.
Un carbone lié à quatre atomes identiques possède deux configurations chirales.
Un carbone asymétrique possède deux répartitions spatiales possibles.

Un carbone lié à quatre groupements différents est asymétrique.

Explication

Un carbone asymétrique est lié à quatre atomes ou groupements différents et peut adopter deux répartitions spatiales. La présence de substituants identiques ne permet pas de le qualifier d’asymétrique.

15. Concernant les énantiomères, quelle(s) est(sont) la(les) proposition(s) exacte(s) ?

Deux énantiomères sont nécessairement deux molécules sans carbone asymétrique.
Deux énantiomères sont images l’un de l’autre.
La relation d’énantiomérie décrit deux molécules qui ont des images miroir non superposables.
Deux molécules superposables constituent une paire d’énantiomères.
Deux énantiomères ne sont pas superposables.

Deux énantiomères sont images l’un de l’autre.

Explication

Les énantiomères sont des molécules images l’une de l’autre dans un miroir, mais elles ne peuvent pas être superposées. Cette non-superposabilité les distingue de simples conformations superposables.

16. Les caractéristiques de l’électronégativité comprennent :

Elle augmente globalement de la gauche vers la droite du tableau périodique.
Elle diminue de la gauche vers la droite du tableau périodique.
L’électronégativité correspond à la capacité d’un atome à attirer les électrons.
Elle augmente globalement du bas vers le haut du tableau périodique.
Elle mesure la tendance d’un atome à repousser les électrons d’une liaison.

Elle augmente globalement de la gauche vers la droite du tableau périodique.

Explication

L’électronégativité désigne l’attraction exercée par un atome sur les électrons. Dans le tableau périodique, elle augmente de gauche à droite et de bas en haut.

17. Concernant l’électronégativité relative de certains atomes, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Le soufre possède une électronégativité proche de celle du carbone.
L’hydrogène possède une électronégativité proche de celle du carbone.
L’oxygène est plus électronégatif que le carbone.
Le phosphore est nettement plus électronégatif que le carbone.
L’azote est plus électronégatif que le carbone.

Le soufre possède une électronégativité proche de celle du carbone.

Explication

L’oxygène et l’azote sont plus électronégatifs que le carbone. L’hydrogène, le phosphore et le soufre ont des électronégativités proches de celle du carbone.

18. Parmi les propositions suivantes concernant les liaisons covalentes polaires et apolaires, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Une liaison covalente polaire se caractérise par une absence de séparation des charges.
Une liaison covalente polaire crée une répartition asymétrique des électrons.
Une liaison covalente polaire présente une différence importante d’électronégativité.
Une liaison covalente apolaire associe des électronégativités semblables.
Une liaison covalente apolaire possède un dipôle permanent dû à une asymétrie électronique.

Une liaison covalente polaire crée une répartition asymétrique des électrons.

Explication

Une liaison covalente polaire associe une différence importante d’électronégativité à une répartition asymétrique des électrons et à un dipôle permanent. Une liaison apolaire implique au contraire des électronégativités semblables et l’absence d’asymétrie électronique.

19. Une molécule est caractérisée comme polaire ou apolaire selon les critères suivants :

Une molécule polaire possède des barycentres de charges distincts.
Une molécule polaire est dépourvue de moment dipolaire global.
Une molécule apolaire possède nécessairement des barycentres de charges distincts.
Une molécule apolaire possède des barycentres de charges positives et négatives confondus.
Une molécule polaire présente un moment dipolaire.

Une molécule polaire possède des barycentres de charges distincts.

Explication

Une molécule apolaire possède des barycentres de charges positives et négatives confondus. Dans une molécule polaire, ces barycentres sont distincts et un moment dipolaire est présent.

20. Concernant les macromolécules :

Une macromolécule est un assemblage covalent de molécules stabilisé par des liaisons non covalentes.
Une macromolécule est définie par l’assemblage non covalent de monomères uniquement.
La masse moléculaire d’une macromolécule est approximativement comprise entre 10³ et 10⁹ Da.
Une macromolécule correspond nécessairement à une chaîne constituée d’acides aminés.
La masse moléculaire d’une macromolécule appartient approximativement à l’intervalle de 10 à 10² Da.

Une macromolécule est un assemblage covalent de molécules stabilisé par des liaisons non covalentes.

Explication

Une macromolécule correspond à un assemblage covalent de molécules, stabilisé par des liaisons non covalentes, et possède une masse moléculaire élevée. La plage approximative indiquée s’étend de 10³ à 10⁹ Da.

21. Parmi les propositions suivantes concernant les polymères, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Un polymère est une macromolécule créée par polymérisation ou oligomérisation.
Un polymère est formé par l’association non covalente de macromolécules préexistantes.
Un polymère correspond à une macromolécule dépourvue de sous-unités répétées.
Un polymère est constitué par l’assemblage covalent de monomères.
Un polymère est défini comme une molécule de faible masse obtenue sans assemblage de monomères.

Un polymère est une macromolécule créée par polymérisation ou oligomérisation.

Explication

Un polymère est une macromolécule produite par polymérisation ou oligomérisation et formée par l’assemblage covalent de monomères. La polymérisation ne produit donc pas une macromolécule constituée uniquement de liaisons non covalentes.

22. Au sujet de la distinction entre monomère et polymère, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Le polymère est la sous-unité élémentaire qui se répète pour former un monomère.
Un monomère peut contenir plusieurs groupements fonctionnels participant à la polymérisation.
Le monomère désigne la macromolécule obtenue après assemblage covalent des sous-unités.
Le monomère est la sous-unité la plus simple qui se répète dans un polymère.
La présence d’un groupement fonctionnel exclut qu’une molécule soit un monomère.

Un monomère peut contenir plusieurs groupements fonctionnels participant à la polymérisation.

Explication

Le monomère est la sous-unité la plus simple qui se répète lors de la formation d’un polymère et peut porter des groupements fonctionnels impliqués dans la polymérisation. Le polymère, à l’inverse, est la macromolécule assemblée.

23. Les grandes familles de macromolécules et leurs constituants comprennent :

Les protéines sont constituées d’acides aminés.
Les protéines sont constituées de nucléotides.
Les acides nucléiques sont constitués de nucléotides.
Les polysaccharides sont constitués d’oses.
Les acides nucléiques sont constitués d’oses.

Les protéines sont constituées d’acides aminés.

Explication

Les quatre familles mentionnées sont les polysaccharides, les lipides, les protéines et les acides nucléiques. Les protéines sont constituées d’acides aminés, tandis que les acides nucléiques sont constitués de nucléotides ; les oses et les nucléotides ont également les compositions élémentaires indiquées.

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Sur quoi repose la chimie du vivant ?

Sur des éléments chimiques qui forment des biomolécules et macromolécules.

Quelle est la proportion approximative d'eau dans une cellule ?

Environ 70 %.

Que distingue la biochimie structurale de la biochimie métabolique ?

La biochimie structurale étudie la structure des biomolécules, la métabolique leurs mécanismes réactionnels.

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