QCM : La cellule et sa diversité (26 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quels sont les trois domaines du vivant ?

Les Bactéries, les Archées et les Eucaryotes
Les Archées, les champignons et les virus
Les Bactéries, les Archées et les organismes multicellulaires
Les Bactéries, les virus et les Eucaryotes

Les Bactéries, les Archées et les Eucaryotes

Explication

La classification présentée distingue les Bactéries, les Archées et les Eucaryotes. Les virus ne remplacent pas l’un de ces domaines, et les organismes multicellulaires font partie des Eucaryotes.

2. Un organisme unicellulaire est identifié comme eucaryote. Quelle conclusion sur son organisation cellulaire est correcte ?

Il appartient aux Bactéries, car les organismes unicellulaires sont procaryotes
Il appartient aux Archées, car les Eucaryotes sont multicellulaires
Il appartient aux Eucaryotes, qui peuvent être unicellulaires ou multicellulaires
Il est nécessairement procaryote, quelle que soit sa classification

Il appartient aux Eucaryotes, qui peuvent être unicellulaires ou multicellulaires

Explication

Les Eucaryotes comprennent des organismes unicellulaires comme multicellulaires. L’erreur « unicellulaires sont procaryotes » confond le nombre de cellules avec le type cellulaire, tandis que les Archées sont procaryotes.

3. Dans une biomolécule, plusieurs unités sont reliées entre elles par des liaisons covalentes. Comment cette macromolécule est-elle définie ?

Une macromolécule constituée par le chaînage de molécules d’eau
Un polymère formé par le chaînage covalent de monomères
Un polymère formé par l’association non covalente de monomères
Un monomère formé par l’assemblage covalent de polymères

Un polymère formé par le chaînage covalent de monomères

Explication

Un polymère est une macromolécule constituée par le chaînage covalent de monomères. Le monomère est une unité de base, et une association non covalente ne correspond pas à cette définition.

4. Une cellule assemble des oses pour constituer une macromolécule de réserve. Quel produit obtient-elle ?

Un polysaccharide
Une protéine
Un acide nucléique
Un lipide complexe

Un polysaccharide

Explication

Les oses s’assemblent en glucides complexes, notamment en polysaccharides. Les protéines proviennent d’acides aminés, les acides nucléiques de nucléotides et les lipides complexes notamment d’acides gras.

5. Lors d’une réaction, de l’eau est ajoutée et une liaison covalente entre deux unités est rompue. De quel processus s’agit-il ?

D’une hydrolyse
D’un chaînage covalent
D’une condensation
D’une polymérisation par libération d’eau

D’une hydrolyse

Explication

L’hydrolyse rompt une liaison covalente par ajout d’une molécule d’eau. La condensation forme une liaison entre deux monomères en libérant de l’eau.

6. Des molécules organiques sont détectées dans une météorite, et une hypothèse propose qu’elles aient été apportées sur la Terre primitive depuis l’espace. Quelle théorie cette hypothèse illustre-t-elle ?

La biogenèse cellulaire
L’origine abiotique
La synthèse par polymérisation
La panspermie

La panspermie

Explication

La panspermie propose un apport de molécules organiques depuis l’espace, notamment par les comètes et les météorites. L’origine abiotique désigne une synthèse sur Terre, la biogenèse suppose une origine dans le vivant, et la polymérisation concerne l’assemblage de monomères.

7. Une expérience recrée des conditions de la Terre primitive avec de l’eau, du CH₄, du NH₃, du H₂ et des étincelles électriques. Quel résultat est associé à cette expérience ?

L’apport de molécules organiques par des météorites
La polymérisation de ribonucléotides en ARN
La formation directe d’une cellule autonome
La formation spontanée d’acides aminés

La formation spontanée d’acides aminés

Explication

L’expérience de Miller-Urey a simulé la formation spontanée de petites molécules organiques, dont des acides aminés, à partir des gaz indiqués et d’étincelles électriques. Les ribonucléotides relèvent de la formation de polymères, tandis que cellules et météorites ne sont pas ses résultats.

8. Une séquence de ribonucléotides sert de matrice et contient, dans cet ordre, A puis C. Quelle séquence complémentaire se forme par appariement ?

A puis C
U puis G
G puis U
C puis A

U puis G

Explication

L’appariement complémentaire associe A à U et C à G ; la séquence complémentaire de A puis C est donc U puis G. A puis C reproduit la matrice, tandis que les autres séquences reposent sur des appariements incorrects.

9. Quel chercheur a observé des coupes de liège au microscope optique rudimentaire et décrit des « cellules » en 1665 ?

Antonie van Leeuwenhoek
Rudolf Virchow
Robert Hooke
Theodor Schwann

Robert Hooke

Explication

Robert Hooke a décrit des « cellules » après avoir observé des coupes de liège au microscope en 1665. Schwann est associé à la théorie cellulaire, Virchow à l’origine des cellules à partir de cellules préexistantes, et Leeuwenhoek est un autre pionnier de la microscopie.

10. Qui a formulé en 1839 la théorie selon laquelle tous les organismes vivants sont composés de cellules ?

Robert Hooke
Rudolf Virchow
Theodor Schwann
Antonie van Leeuwenhoek

Theodor Schwann

Explication

Theodor Schwann a formulé en 1839 la théorie cellulaire selon laquelle tous les organismes vivants sont composés de cellules. Hooke a décrit des cellules de liège, Virchow a énoncé qu’une cellule provient d’une cellule préexistante, et Leeuwenhoek est un autre pionnier de la microscopie.

11. Pour examiner à l’échelle du nanomètre l’intérieur d’un organite, une équipe choisit une technique où un faisceau d’électrons traverse l’échantillon. Quelle technique convient ?

La microscopie électronique à balayage (MEB)
La microscopie électronique à transmission (MET)
La microscopie optique rudimentaire
La cryofracture

La microscopie électronique à transmission (MET)

Explication

La MET permet de visualiser l’ultrastructure interne des cellules et des organites, avec une résolution de l’ordre du nanomètre, grâce à un faisceau traversant l’échantillon. La MEB révèle le relief de surface, tandis que la cryofracture est une méthode de préparation des membranes.

12. Pour révéler les structures intramembranaires, un échantillon est congelé très rapidement, fracturé mécaniquement, puis soumis à un ombrage métallique. Quelle méthode est utilisée ?

L’homogénéisation cellulaire
La microscopie électronique à balayage
La cryofracture
La microscopie électronique à transmission

La cryofracture

Explication

La cryofracture sépare les deux feuillets de la membrane plasmique par congélation ultrarapide et fracture mécanique, puis l’ombrage métallique révèle les structures intramembranaires. La MEB observe le relief de surface, la MET visualise l’intérieur par transmission, et l’homogénéisation libère des organites.

13. Un biologiste veut séparer les organites d’un homogénat en tenant compte de leurs propriétés physiques. Sur quel critère repose le fractionnement cellulaire par centrifugation différentielle ?

Leur taille et leur densité
Leur forme et leur mobilité
Leur composition chimique et leur couleur
Leur charge électrique et leur pH

Leur taille et leur densité

Explication

La centrifugation différentielle sépare les organites selon leur taille et leur densité. La charge électrique, la forme seule et la composition chimique ne sont pas les critères indiqués pour ce fractionnement.

14. Une équipe prépare un homogénat cellulaire puis réalise plusieurs centrifugations à des accélérations de plus en plus élevées. Quelle étape doit précéder ces centrifugations pour libérer les organites ?

Une centrifugation initiale qui trie les cellules intactes
Une coloration qui rend les organites visibles
Une décantation qui forme directement les culots successifs
Une homogénéisation qui rompt délicatement les membranes

Une homogénéisation qui rompt délicatement les membranes

Explication

L’homogénéisation rompt délicatement les membranes et libère les organites dans l’homogénat avant les centrifugations différentielles. Commencer par centrifuger inverse l’ordre, tandis que la décantation ou la coloration ne remplace pas cette étape.

15. Une cellule ne possède ni noyau véritable ni organites membranaires dans son cytoplasme. À quelle catégorie cellulaire correspond-elle ?

À un procaryote
À un eucaryote
À une cellule sans membrane plasmique
À une cellule sans ribosomes

À un procaryote

Explication

Les procaryotes se caractérisent par l’absence de noyau véritable et d’organites membranaires intracytoplasmiques. Un noyau véritable renvoie aux eucaryotes, tandis que l’absence de ribosomes ou de membrane plasmique n’est pas le critère donné.

16. Au microscope, une Eubactérie mesure environ 6 μm6\,\mu\text{m} de diamètre. Quelle interprétation de cette mesure est la plus juste ?

Cette mesure excède la limite générale, fixée à 5 μm
Cette mesure dépasse la plage généralement observée, de 10 à 100 μm
Cette mesure appartient à la plage généralement observée, de 1 à 10 μm
Cette mesure est supérieure à la plage généralement observée, inférieure à 1 μm

Cette mesure appartient à la plage généralement observée, de 1 à 10 μm

Explication

Le diamètre général des Eubactéries se situe entre 1 et 10 μm ; une mesure de 6 μm entre donc dans cette plage. Les autres interprétations déplacent la plage vers des dimensions trop grandes, trop petites ou une limite erronée.

17. Une Eubactérie présente une paroi, une membrane plasmique et un cytoplasme contenant un chromosome circulaire et des ribosomes. Quelle attribution des rôles est correcte ?

La membrane assure forme et protection, la paroi est une barrière sélective et le cytoplasme contient chromosome et ribosomes
La paroi assure forme et protection, le cytoplasme est une barrière sélective et la membrane contient chromosome et ribosomes
Le cytoplasme assure forme et protection, la membrane est une barrière sélective et la paroi contient chromosome et ribosomes
La paroi assure forme et protection, la membrane est une barrière sélective et le cytoplasme contient chromosome et ribosomes

La paroi assure forme et protection, la membrane est une barrière sélective et le cytoplasme contient chromosome et ribosomes

Explication

Chez les Eubactéries, la paroi contribue à la forme et à la protection, la membrane plasmique constitue une barrière sélective, et le cytoplasme contient notamment chromosome circulaire et ribosomes. Les autres propositions intervertissent les rôles de ces structures.

18. Dans une culture bactérienne, une cellule se divise en deux cellules filles sans fusionner avec une autre cellule. Quel mode de reproduction observe-t-on ?

La sporulation, par formation d’une spore
La scissiparité, ou fission binaire
Le bourgeonnement, par formation d’une excroissance
La conjugaison, par échange de matériel génétique

La scissiparité, ou fission binaire

Explication

La scissiparité est une reproduction asexuée par division en deux cellules. Le bourgeonnement forme une excroissance, la conjugaison implique un échange génétique et la sporulation produit des spores.

19. Une espèce microbienne construit sa matière organique en fixant le CO₂. Comment classe-t-on cette espèce selon sa source de carbone ?

Autotrophe
Phototrophe
Chimiotrophe
Hétérotrophe

Autotrophe

Explication

Une espèce autotrophe fixe le carbone minéral, notamment le CO₂, pour produire sa matière organique. « Phototrophe » concerne l’énergie lumineuse, « hétérotrophe » l’utilisation de matière organique préexistante et « chimiotrophe » l’énergie tirée de composés chimiques.

20. Un procaryote tire son énergie de l’oxydation de composés inorganiques plutôt que de la lumière. Quelle catégorie énergétique lui correspond ?

Autotrophe
Phototrophe
Chimiotrophe
Hétérotrophe

Chimiotrophe

Explication

Un organisme chimiotrophe tire son énergie de l’oxydation de composés chimiques, qu’ils soient organiques ou inorganiques. « Phototrophe » désigne l’utilisation de l’énergie lumineuse, tandis qu’autotrophie et hétérotrophie caractérisent la source de carbone.

21. Une cellule eucaryote possède des mitochondries et des chloroplastes. Selon la théorie endosymbiotique, de quels ancêtres procaryotes proviennent-ils respectivement ?

D’une archée aérobie et d’une bactérie photosynthétique
D’une α-protéobactérie aérobie et d’une cyanobactérie photosynthétique
D’une cyanobactérie photosynthétique et d’une α-protéobactérie aérobie
D’une α-protéobactérie photosynthétique et d’une cyanobactérie aérobie

D’une α-protéobactérie aérobie et d’une cyanobactérie photosynthétique

Explication

La théorie associe l’origine des mitochondries à une α-protéobactérie aérobie et celle des chloroplastes à une cyanobactérie photosynthétique. L’inversion échange les origines, tandis que les autres propositions attribuent aux ancêtres des caractéristiques erronées.

22. Un biologiste mesure une cellule eucaryote dont le diamètre est de 40 μm. Comment cette valeur se situe-t-elle par rapport à la taille généralement observée chez les eucaryotes ?

Elle dépasse la plage générale de 10 à 100 μm.
Elle est nettement inférieure à la plage générale de 10 à 100 μm.
Elle correspond à une valeur typique de 1 à 10 μm.
Elle se trouve dans la plage générale de 10 à 100 μm.

Elle se trouve dans la plage générale de 10 à 100 μm.

Explication

Un diamètre de 40 μm appartient à la plage générale des cellules eucaryotes, soit 10 à 100 μm. La plage de 1 à 10 μm est associée aux bactéries, et 40 μm ne se situe ni sous ni au-dessus de l’intervalle eucaryote indiqué.

23. Une cellule eucaryote présente de nombreux compartiments membranaires spécialisés et des membranes très circonvoluées. Quelle interprétation décrit correctement ces caractéristiques ?

Les compartiments spécialisés organisent les fonctions cellulaires, et les circonvolutions augmentent les surfaces d’échange.
Les compartiments spécialisés augmentent le volume du noyau, et les circonvolutions réduisent les surfaces d’échange.
Les compartiments spécialisés remplacent la membrane plasmique, et les circonvolutions séparent les cellules filles.
Les compartiments spécialisés caractérisent les procaryotes, et les circonvolutions diminuent les surfaces d’échange.

Les compartiments spécialisés organisent les fonctions cellulaires, et les circonvolutions augmentent les surfaces d’échange.

Explication

Les cellules eucaryotes possèdent une membrane plasmique, un cytoplasme et des compartiments membranaires spécialisés; les circonvolutions augmentent les surfaces d’échange. L’option sur le noyau confond les fonctions, celle qui supprime la membrane plasmique contredit l’organisation cellulaire, et celle sur les procaryotes attribue mal la compartimentation.

24. Dans une cellule végétale, on observe des organites impliqués dans la photosynthèse, le stockage de l’amidon et la coloration des tissus. Quelle catégorie d’organites regroupe ces structures ?

Les mitochondries, dont les chloroplastes, les amyloplastes et les chromoplastes
Les vacuoles, dont les chloroplastes, les amyloplastes et les chromoplastes
Les plastes, dont les chloroplastes, les amyloplastes et les chromoplastes
Les ribosomes, dont les chloroplastes, les amyloplastes et les chromoplastes

Les plastes, dont les chloroplastes, les amyloplastes et les chromoplastes

Explication

Les chloroplastes, les amyloplastes et les chromoplastes sont des exemples de plastes présents dans les cellules végétales. Les mitochondries, les vacuoles et les ribosomes sont d’autres structures cellulaires, mais ne constituent pas cette catégorie.

25. Une cellule végétale perd une grande partie de sa vacuole centrale et sa pression de turgescence diminue. Quelle structure, située à l’extérieur de la membrane, reste rigide et caractéristique de cette cellule ?

La vacuole centrale
La matrice extracellulaire
La membrane plasmique
La paroi pectocellulosique

La paroi pectocellulosique

Explication

La cellule végétale possède une paroi pectocellulosique rigide à l’extérieur de sa membrane, tandis que sa grande vacuole centrale contribue à la turgescence. La matrice extracellulaire est associée aux cellules animales, et la membrane ainsi que la vacuole ne correspondent pas à la paroi externe.

26. Une cellule observée ne contient aucun plaste et tire les matières organiques nécessaires à son métabolisme de sources externes. À quel type de cellule correspond le mieux ce profil ?

À une cellule végétale à métabolisme autotrophe
À une cellule végétale à métabolisme hétérotrophe
À une cellule animale à métabolisme hétérotrophe
À une cellule animale à métabolisme autotrophe

À une cellule animale à métabolisme hétérotrophe

Explication

La cellule animale ne possède pas de plastes et son métabolisme est hétérotrophe. L’autotrophie est confondue ici avec l’hétérotrophie, tandis que l’absence de plastes ne correspond pas au profil végétal décrit dans les unités.

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Quels sont les trois domaines du vivant ?

Les Bactéries (Eubactéries), les Archées et les Eucaryotes.

À quels domaines appartiennent les procaryotes ?

Aux Bactéries et aux Archées.

Quels types d’organismes les Eucaryotes regroupent-ils ?

Des organismes unicellulaires ou multicellulaires.

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