QCM : Libération d’énergie cellulaire (25 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Comment les cellules rendent-elles utilisable l’énergie libérée par la dégradation des substances organiques ?

Elles s’en servent pour synthétiser de l’ATP, utilisable dans leurs activités.
Elles l’emploient à fabriquer du dioxyde de carbone comme source d’énergie.
Elles la stockent sous forme de glucose sans produire de molécules énergétiques.
Elles la convertissent directement en oxygène pour alimenter leurs activités.

Elles s’en servent pour synthétiser de l’ATP, utilisable dans leurs activités.

Explication

La dégradation des substances organiques libère une énergie que les cellules utilisent pour synthétiser l’ATP, leur forme d’énergie utilisable. La conversion en oxygène ne correspond pas au rôle de cette énergie dans la cellule.

2. Quelle structure moléculaire caractérise l’ATP ?

Une adénosine liée à trois groupements phosphates, formant une molécule riche en énergie.
Une adénosine liée à deux groupements phosphates, formant une molécule riche en énergie.
Un glucose lié à trois groupements phosphates, formant une molécule riche en énergie.
Un acide gras lié à trois groupements phosphates, formant une molécule riche en énergie.

Une adénosine liée à trois groupements phosphates, formant une molécule riche en énergie.

Explication

L’ATP est une molécule énergétique universelle composée d’adénosine et de trois groupements phosphates. L’ADP, qui peut être confondu avec l’ATP, comporte deux groupements phosphates.

3. Lors du couplage entre synthèse et hydrolyse de l’ATP, quel énoncé décrit correctement le rôle des enzymes et le devenir de l’énergie ?

L’ATP synthase forme l’ATP à partir d’ADP sans apport d’énergie, tandis que l’ATPase hydrolyse l’ATP en stockant l’énergie libérée.
L’ATPase utilise de l’énergie pour former l’ATP à partir d’ADP, tandis que l’ATP synthase libère de l’énergie en hydrolysant l’ATP.
L’ATP synthase libère de l’énergie en hydrolysant l’ATP, tandis que l’ATPase stocke de l’énergie en formant l’ATP à partir d’ADP.
L’ATP synthase utilise de l’énergie pour former l’ATP à partir d’ADP, tandis que l’ATPase libère de l’énergie en hydrolysant l’ATP.

L’ATP synthase utilise de l’énergie pour former l’ATP à partir d’ADP, tandis que l’ATPase libère de l’énergie en hydrolysant l’ATP.

Explication

La synthèse de l’ATP à partir d’ADP est catalysée par l’ATP synthase et nécessite un apport d’énergie, alors que l’ATPase catalyse une hydrolyse qui en libère. L’inversion des rôles des deux enzymes constitue une confusion fréquente.

4. Quelle distinction entre respiration cellulaire et fermentation est correcte ?

La respiration se déroule sans consommation d’O₂ et dégrade incomplètement le glucose, tandis que la fermentation consomme de l’O₂ et le dégrade complètement.
La respiration consomme de l’O₂ et transforme le glucose en éthanol, tandis que la fermentation produit du CO₂ et de l’eau par dégradation complète.
La respiration consomme de l’O₂ et dégrade incomplètement le glucose, tandis que la fermentation se déroule sans O₂ et le dégrade complètement.
La respiration consomme de l’O₂ et dégrade complètement le glucose en CO₂ et H₂O, tandis que la fermentation se déroule sans consommation d’O₂ et le dégrade incomplètement.

La respiration consomme de l’O₂ et dégrade complètement le glucose en CO₂ et H₂O, tandis que la fermentation se déroule sans consommation d’O₂ et le dégrade incomplètement.

Explication

La respiration utilise l’oxygène et permet une dégradation complète du glucose, contrairement à la fermentation, qui n’en consomme pas et laisse une dégradation incomplète. L’option qui attribue une dégradation complète à la fermentation inverse cette distinction.

5. Quelle observation distingue les cellules de levure cultivées en milieu aérobie de celles cultivées en milieu anaérobie ?

Les cellules cultivées en milieu aérobie présentent de nombreuses mitochondries, contrairement aux cellules observées en milieu anaérobie.
Les cellules cultivées en milieu aérobie présentent peu de mitochondries, tandis que celles du milieu anaérobie en présentent davantage.
Les cellules cultivées en milieu anaérobie présentent de nombreuses mitochondries, contrairement aux cellules observées en milieu aérobie.
Les cellules cultivées dans les deux milieux présentent un nombre comparable de mitochondries.

Les cellules cultivées en milieu aérobie présentent de nombreuses mitochondries, contrairement aux cellules observées en milieu anaérobie.

Explication

Dans l’observation considérée, les cellules de levure cultivées en milieu aérobie ont de nombreuses mitochondries, contrairement à celles cultivées en milieu anaérobie. L’affirmation inverse échange les caractéristiques observées dans les deux milieux.

6. Une cellule réalise une suite de réactions enzymatiques dans son cytoplasme sans consommer d’oxygène : de quelle voie s’agit-il ?

De la glycolyse, qui dégrade le glucose dans le cytoplasme sans consommer d’O₂.
De la phosphorylation oxydative, qui dégrade le glucose dans le cytoplasme sans consommer d’O₂.
De la respiration cellulaire, qui dégrade complètement le glucose dans le cytoplasme sans consommer d’O₂.
De la fermentation alcoolique, qui correspond à la dégradation du glucose dans le cytoplasme avec consommation d’O₂.

De la glycolyse, qui dégrade le glucose dans le cytoplasme sans consommer d’O₂.

Explication

La glycolyse est une succession de réactions enzymatiques qui dégrade le glucose dans le cytoplasme sans consommation d’oxygène. La respiration cellulaire ne correspond pas à cette description, car elle nécessite O₂.

7. Quel enchaînement décrit les principales étapes de la glycolyse ?

Le glucose est phosphorylé jusqu’au fructose diphosphate, puis scindé en deux glycéraldéhydes phosphate oxydés, avant la synthèse d’ATP et la formation de pyruvate.
Le glucose est scindé en deux glycéraldéhydes phosphate, puis le pyruvate est oxydé en fructose diphosphate avant la synthèse d’ATP.
Le glucose est phosphorylé jusqu’au fructose diphosphate, puis transformé directement en pyruvate avant sa scission en deux glycéraldéhydes phosphate.
Le glucose est phosphorylé jusqu’au fructose diphosphate, puis scindé en deux glycéraldéhydes phosphate réduits, avant la formation d’ATP et de pyruvate.

Le glucose est phosphorylé jusqu’au fructose diphosphate, puis scindé en deux glycéraldéhydes phosphate oxydés, avant la synthèse d’ATP et la formation de pyruvate.

Explication

La glycolyse commence par la phosphorylation du glucose jusqu’au fructose diphosphate, puis sa scission fournit deux glycéraldéhydes phosphate qui sont oxydés avant la production d’ATP et la formation de pyruvate. L’option qui présente ces intermédiaires comme réduits inverse le sens de leur transformation indiqué dans le processus.

8. Quel est le bilan net de la glycolyse pour une molécule de glucose ?

Un pyruvate, deux NADH+H⁺ et un gain net de deux ATP.
Deux pyruvates, deux NAD⁺ et un gain net de deux ATP.
Deux pyruvates, deux NADH+H⁺ et un gain net de quatre ATP.
Deux pyruvates, deux NADH+H⁺ et un gain net de deux ATP.

Deux pyruvates, deux NADH+H⁺ et un gain net de deux ATP.

Explication

Pour chaque molécule de glucose, la glycolyse produit deux pyruvates et deux NADH+H⁺, avec un gain net de deux ATP. Quatre ATP correspondent à une confusion entre la production brute et le gain net.

9. Quel substrat les mitochondries consomment-elles directement pour produire de l’ATP, plutôt que de le dégrader par glycolyse ?

Le lactate, avec du glucose
L’acétyl-CoA, avec du glucose
Le pyruvate, avec de l’oxygène
Le glucose, avec de l’oxygène

Le pyruvate, avec de l’oxygène

Explication

Les mitochondries utilisent le pyruvate et l’O₂ pour produire de l’ATP, tandis que le glucose est dégradé par la glycolyse dans le cytoplasme. Confondre le glucose avec le substrat mitochondrial direct revient à attribuer à la mitochondrie une étape de la glycolyse.

10. Quelle association caractérise la membrane interne des mitochondries ?

Elle forme des crêtes et porte les complexes respiratoires ainsi que les ATP synthétases
Elle entoure la matrice et porte les transporteurs du pyruvate ainsi que les enzymes de Krebs
Elle forme des vésicules et porte les complexes respiratoires ainsi que les déshydrogénases
Elle forme des crêtes et porte les enzymes de glycolyse ainsi que les décarboxylases

Elle forme des crêtes et porte les complexes respiratoires ainsi que les ATP synthétases

Explication

La membrane interne forme des crêtes et contient les transporteurs de la chaîne respiratoire ainsi que les sphères pédonculées, qui sont des ATP synthétases. Les enzymes de glycolyse ne constituent pas les éléments membranaires décrits ici.

11. Que devient le pyruvate lorsqu’il est transformé en acétyl-CoA dans la matrice mitochondriale ?

Il est réduit en lactate, puis son fragment lactyle se lie au coenzyme A
Il est décarboxylé et hydrogéné, puis son fragment acétyle se lie au citrate
Il est décarboxylé et déshydrogéné, puis son fragment acétyle se lie au coenzyme A
Il est phosphorylé et déshydraté, puis son fragment acétyle se lie à l’oxaloacétate

Il est décarboxylé et déshydrogéné, puis son fragment acétyle se lie au coenzyme A

Explication

Dans la matrice, le pyruvate subit une décarboxylation et une déshydrogénation, puis le fragment acétyle se lie au coenzyme A pour former l’acétyl-CoA. La formation de lactate correspond à une autre transformation et ne produit pas l’acétyl-CoA décrit.

12. Au début du cycle de Krebs, avec quelle molécule l’acétyle se combine-t-il pour former du citrate ?

Le fumarate, qui sera réduit au cours du cycle
Le succinate, qui sera consommé au cours du cycle
L’oxaloacétate, qui sera régénéré au cours du cycle
Le malate, qui sera converti en acétyle au cours du cycle

L’oxaloacétate, qui sera régénéré au cours du cycle

Explication

L’acétyle se lie à l’oxaloacétate pour former du citrate, puis les étapes du cycle régénèrent l’oxaloacétate. Le succinate est un intermédiaire du cycle, mais ce n’est pas le composé qui s’unit initialement à l’acétyle.

13. Quel bilan correspond à un tour du cycle de Krebs ?

Deux CO₂, trois NADH+H⁺, un FADH₂ et un ATP
Deux CO₂, quatre NADH+H⁺, deux FADH₂ et un ATP
Un CO₂, trois NADH+H⁺, un FADH₂ et deux ATP
Trois CO₂, quatre NADH+H⁺, un FADH₂ et un ATP

Deux CO₂, trois NADH+H⁺, un FADH₂ et un ATP

Explication

Un tour du cycle produit deux CO₂, trois NADH+H⁺, un FADH₂ et un ATP. Le bilan de trois CO₂ et quatre NADH+H⁺ correspond à la dégradation complète d’un pyruvate, qui inclut aussi sa transformation préalable en acétyl-CoA.

14. Qu’est-ce qui définit la chaîne respiratoire mitochondriale ?

Des enzymes de la matrice qui oxydent le glucose et transfèrent ses électrons au pyruvate
Des complexes enzymatiques de la membrane interne qui réoxydent les transporteurs réduits et transfèrent leurs électrons à l’O₂
Des complexes de la membrane externe qui réduisent les transporteurs oxydés et transfèrent leurs électrons au CO₂
Des enzymes de l’espace intermembranaire qui produisent des transporteurs réduits et transfèrent leurs électrons à l’ATP

Des complexes enzymatiques de la membrane interne qui réoxydent les transporteurs réduits et transfèrent leurs électrons à l’O₂

Explication

La chaîne respiratoire est constituée de complexes enzymatiques de la membrane interne qui réoxydent les transporteurs réduits et acheminent leurs électrons jusqu’à l’O₂. La glycolyse dégrade le glucose, mais elle ne correspond pas à cette chaîne membranaire.

15. Lors du transfert des électrons vers l’oxygène dans la chaîne respiratoire, que se passe-t-il simultanément ?

Des H⁺ sont pompés de l’espace intermembranaire vers la matrice et l’O₂ est oxydé en eau
Des électrons sont transférés vers la matrice et le CO₂ est réduit en eau
Des H⁺ sont pompés vers l’espace intermembranaire et le CO₂ est réduit en eau
Des H⁺ sont pompés de la matrice vers l’espace intermembranaire et l’O₂ est réduit en eau

Des H⁺ sont pompés de la matrice vers l’espace intermembranaire et l’O₂ est réduit en eau

Explication

Le transfert des électrons s’accompagne du pompage de H⁺ de la matrice vers l’espace intermembranaire et de la réduction de l’O₂ en eau. L’inversion du sens du pompage ne décrit pas le mécanisme de la chaîne respiratoire.

16. Comment le gradient de protons permet-il la phosphorylation de l’ADP en ATP ?

Le retour des électrons vers la matrice à travers les sphères pédonculées fournit l’énergie nécessaire
Le déplacement de l’ADP vers l’espace intermembranaire fournit l’énergie nécessaire
Le retour des H⁺ vers la matrice à travers les sphères pédonculées fournit l’énergie nécessaire
Le passage des H⁺ vers l’espace intermembranaire à travers les complexes respiratoires fournit l’énergie nécessaire

Le retour des H⁺ vers la matrice à travers les sphères pédonculées fournit l’énergie nécessaire

Explication

Le gradient entraîne le retour des protons vers la matrice à travers les sphères pédonculées, et l’énergie de ce flux permet de phosphoryler l’ADP. Le pompage des protons vers l’espace intermembranaire contribue à établir le gradient, mais ne correspond pas à leur retour par les ATP synthétases.

17. Quel est le bilan général de la respiration cellulaire pour une molécule de glucose ?

Le glucose est dégradé complètement en CO₂ et H₂O, avec une production de 36 ou 38 ATP selon la navette utilisée.
Le glucose est dégradé partiellement en éthanol et CO₂, avec une production de deux ATP.
Le glucose est dégradé complètement en acide lactique et H₂O, avec une production de 36 ATP.
Le glucose est converti en pyruvate sans production d’ATP ni libération de CO₂.

Le glucose est dégradé complètement en CO₂ et H₂O, avec une production de 36 ou 38 ATP selon la navette utilisée.

Explication

La respiration cellulaire oxyde complètement le glucose en CO₂ et H₂O, et son bilan varie entre 36 et 38 ATP selon la navette. La production de deux ATP et d’éthanol caractérise plutôt la fermentation alcoolique.

18. Dans quelle partie de la cellule se déroule la glycolyse au cours de la respiration cellulaire ?

Dans le cytoplasme, avant la dégradation du pyruvate dans la mitochondrie.
Dans la membrane interne mitochondriale, avant la formation du pyruvate.
Dans l’espace intermembranaire, en même temps que la réduction de l’oxygène.
Dans la matrice mitochondriale, après la phosphorylation oxydative.

Dans le cytoplasme, avant la dégradation du pyruvate dans la mitochondrie.

Explication

La glycolyse a lieu dans le cytoplasme, puis le pyruvate est dégradé dans la matrice mitochondriale et la phosphorylation oxydative se déroule à la membrane interne. La matrice est donc le lieu de la dégradation du pyruvate, pas de la glycolyse.

19. Quelles sont les caractéristiques générales de la fermentation alcoolique ?

C’est une voie anaérobie qui dégrade partiellement le glucose en éthanol et CO₂ et produit deux ATP.
C’est une voie aérobie qui dégrade complètement le glucose en CO₂ et H₂O et produit 36 ATP.
C’est une voie aérobie qui convertit le pyruvate en éthanol sans libérer de CO₂.
C’est une voie anaérobie qui transforme le glucose en acide lactique et produit 38 ATP.

C’est une voie anaérobie qui dégrade partiellement le glucose en éthanol et CO₂ et produit deux ATP.

Explication

La fermentation alcoolique se déroule sans oxygène, dégrade partiellement le glucose et produit de l’éthanol, du CO₂ et deux ATP. La dégradation complète en CO₂ et H₂O avec un rendement élevé correspond à la respiration.

20. Quelle succession de transformations permet de former l’éthanol lors de la fermentation alcoolique ?

L’acétaldéhyde est oxydé en pyruvate, puis le pyruvate est réduit en éthanol grâce au FADH₂.
Le glucose est décarboxylé en éthanol, puis l’éthanol est réduit en acétaldéhyde par le NADH+H⁺.
Le pyruvate est décarboxylé en acétaldéhyde, puis celui-ci est réduit en éthanol grâce au NADH+H⁺.
Le pyruvate est réduit en acétaldéhyde, puis celui-ci est décarboxylé en éthanol grâce au NAD⁺.

Le pyruvate est décarboxylé en acétaldéhyde, puis celui-ci est réduit en éthanol grâce au NADH+H⁺.

Explication

Le pyruvate perd d’abord du CO₂ pour former l’acétaldéhyde, qui est ensuite réduit en éthanol grâce aux électrons et aux protons du NADH+H⁺. La réduction directe du pyruvate en acide lactique appartient à la fermentation lactique.

21. Comment l’action des lactobacilles contribue-t-elle à la formation du yaourt ?

Ils transforment le glucose issu du lactose en acide lactique, ce qui acidifie le lait et coagule ses protéines.
Ils transforment l’acide lactique en lactose, ce qui réduit l’acidité et solidifie les lipides du lait.
Ils convertissent le lactose en éthanol et CO₂, ce qui neutralise le lait et dissout ses protéines.
Ils dégradent les protéines en glucose, ce qui augmente le pH du lait et entraîne sa coagulation.

Ils transforment le glucose issu du lactose en acide lactique, ce qui acidifie le lait et coagule ses protéines.

Explication

Les lactobacilles produisent de l’acide lactique à partir du glucose issu du lactose, ce qui augmente l’acidité et provoque la coagulation des protéines du lait. La production d’éthanol et de CO₂ ne décrit pas le mécanisme présenté pour la fabrication du yaourt.

22. Quel rendement énergétique est associé à la respiration avec 38 ATP, à celle avec 36 ATP et à la fermentation alcoolique ?

La respiration atteint 40,81 % avec 38 ATP et 38,66 % avec 36 ATP, contre 2,15 % pour la fermentation alcoolique.
La respiration atteint 2,15 % avec 38 ATP et 36 ATP, contre 40,81 % pour la fermentation alcoolique.
La respiration atteint 40,81 % avec 38 ATP et 38,66 % avec 36 ATP, contre 38,66 % pour la fermentation alcoolique.
La respiration atteint 38,66 % avec 38 ATP et 40,81 % avec 36 ATP, contre 2,15 % pour la fermentation alcoolique.

La respiration atteint 40,81 % avec 38 ATP et 38,66 % avec 36 ATP, contre 2,15 % pour la fermentation alcoolique.

Explication

Le rendement respiratoire est de 40,81 % avec 38 ATP et de 38,66 % avec 36 ATP, tandis que celui de la fermentation alcoolique est de 2,15 %. L’échange des deux rendements respiratoires attribue à tort la valeur la plus élevée au bilan de 36 ATP.

23. Quelle comparaison explique que la respiration fournisse davantage d’énergie que la fermentation ?

La respiration dégrade complètement le glucose et fournit deux ATP, tandis que la fermentation en produit 36 ou 38 sans résidu organique.
La respiration dégrade complètement le glucose et fournit 36 ou 38 ATP, tandis que la fermentation en fournit deux et laisse un résidu organique riche en énergie.
La respiration dégrade partiellement le glucose et fournit deux ATP, tandis que la fermentation le dégrade complètement et en fournit 36 ou 38.
La respiration et la fermentation dégradent complètement le glucose et fournissent chacune 36 ou 38 ATP.

La respiration dégrade complètement le glucose et fournit 36 ou 38 ATP, tandis que la fermentation en fournit deux et laisse un résidu organique riche en énergie.

Explication

La dégradation complète du glucose par respiration procure 36 ou 38 ATP, alors que la fermentation n’en produit que deux et conserve de l’énergie dans un résidu organique. La fermentation ne dégrade donc pas complètement le glucose comme le prétend un distracteur.

24. Comment le monoxyde de carbone perturbe-t-il la production d’ATP dans la chaîne respiratoire ?

Il inhibe la glycolyse, réduit la consommation de glucose et empêche la formation d’acide lactique.
Il augmente le passage des protons à travers la membrane et stimule la synthèse mitochondriale d’ATP.
Il se fixe sur les sphères pédonculées, accélère le transfert des électrons et renforce le gradient de H⁺.
Il se fixe sur le complexe T6, bloque le transfert des électrons et empêche la formation du gradient de H⁺.

Il se fixe sur le complexe T6, bloque le transfert des électrons et empêche la formation du gradient de H⁺.

Explication

En se fixant sur le complexe T6, le monoxyde de carbone bloque le transfert des électrons et empêche ainsi la formation du gradient de H⁺ nécessaire à la production d’ATP. L’inhibition de la glycolyse est une confusion plausible, mais le mécanisme décrit concerne la chaîne respiratoire.

25. Après un effort, quelle évolution contribue aux crampes et à la fatigue musculaires chez les fumeurs ?

L’acide lactique augmente, le pH du sang veineux monte et ces changements contribuent aux crampes et à la fatigue.
L’acide lactique augmente, le pH du sang veineux baisse et ces changements contribuent aux crampes et à la fatigue.
L’acide lactique diminue, le pH du sang veineux baisse et ces changements contribuent aux crampes et à la fatigue.
L’acide lactique augmente, le pH du sang artériel baisse et ces changements contribuent aux crampes et à la fatigue.

L’acide lactique augmente, le pH du sang veineux baisse et ces changements contribuent aux crampes et à la fatigue.

Explication

Chez les fumeurs, l’augmentation de l’acide lactique après l’effort s’accompagne d’une baisse du pH du sang veineux, ce qui contribue aux crampes et à la fatigue musculaires. La baisse du pH du sang artériel ne correspond pas à la relation indiquée, qui concerne le sang veineux.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 70 flashcards sur Libération d’énergie cellulaire.

À quoi les cellules utilisent-elles l’énergie libérée par la dégradation des substances organiques ?

À synthétiser l’ATP.

Quelle est la forme énergétique utilisable par les cellules dans leurs activités ?

L’ATP.

Qu’est-ce que l’ATP ?

Une molécule universelle riche en énergie.

Voir les flashcards →

Approfondir avec la fiche

Consultez la fiche de révision complète sur Libération d’énergie cellulaire.

Voir la fiche →

Cours similaires

Le jeu et ses classifications

Les échelles de la biodiversité

SVT

Méthodes physiques d’analyse

Chimie

Air, atmosphère et masse volumique

Physique

Transformations acide-base

Chimie

Ensemencement et observation des bactéries

SVT

Crée tes propres QCM

Importe ton cours et l'IA génère des QCM avec corrections en 30 secondes.

Générateur de QCM