QCM : Matière vivante et biochimie (33 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quels atomes représentent ensemble environ 95 % du poids du corps humain ?

L’hydrogène, l’azote, le phosphore et le soufre
L’oxygène, l’azote, le phosphore et le soufre
Le carbone, l’oxygène, le phosphore et le soufre
Le carbone, l’hydrogène, l’oxygène et l’azote

Le carbone, l’hydrogène, l’oxygène et l’azote

Explication

Le carbone, l’hydrogène, l’oxygène et l’azote sont les quatre principaux atomes du corps humain et représentent ensemble environ 95 % de son poids. Le phosphore et le soufre sont présents, mais ne font pas partie de ces quatre éléments majoritaires.

2. Quelle description caractérise un atome ?

Un assemblage d’au moins deux atomes reliés par des liaisons covalentes
Un noyau composé d’électrons autour duquel gravitent des protons et des neutrons
La plus petite unité de matière, avec un noyau de protons et de neutrons entouré d’électrons
Une particule composée d’ions de charges opposées liés les uns aux autres

La plus petite unité de matière, avec un noyau de protons et de neutrons entouré d’électrons

Explication

Un atome est la plus petite unité de matière et possède un noyau constitué de protons et de neutrons, autour duquel gravitent des électrons. La description d’un assemblage de plusieurs atomes correspond plutôt à une molécule.

3. Qu’est-ce qui définit une molécule ?

Un groupe d’atomes proches, sans liaison entre eux
Un assemblage d’ions opposés liés par attraction électrique
Une particule formée d’au moins deux atomes liés par des liaisons covalentes
Une particule formée d’un seul atome portant une charge électrique

Une particule formée d’au moins deux atomes liés par des liaisons covalentes

Explication

Une molécule comprend au moins deux atomes reliés par des liaisons covalentes. Un assemblage d’ions de charges opposées décrit plutôt une liaison ionique.

4. Que se passe-t-il lors de la formation d’une liaison covalente entre deux atomes proches ?

Ils partagent une ou plusieurs paires d’électrons
Ils partagent une ou plusieurs paires de neutrons
Ils échangent des protons entre leurs noyaux
Ils attirent des ions de charges électriques opposées

Ils partagent une ou plusieurs paires d’électrons

Explication

Une liaison covalente relie des atomes proches qui partagent une ou plusieurs paires d’électrons. L’interaction entre des ions de charges opposées caractérise une liaison ionique, et non covalente.

5. Quelle propriété énergétique distingue une liaison covalente ?

Elle est forte et son énergie est comprise entre 150 et 850 kJ/mol
Elle agit à longue distance et son énergie est comprise entre 150 et 850 kJ/mol
Elle est forte et son énergie est comprise entre 15 et 40 kJ/mol
Elle est faible et son énergie est comprise entre 15 et 40 kJ/mol

Elle est forte et son énergie est comprise entre 150 et 850 kJ/mol

Explication

Une liaison covalente est forte, agit à courte distance et met en jeu une énergie de 150 à 850 kJ/mol. La plage de 15 à 40 kJ/mol correspond à la liaison hydrogène, qui est faible.

6. Une liaison entre un atome d’hydrogène et un autre atome a une énergie de 25 kJ/mol : quelle caractérisation correspond à une liaison hydrogène ?

Une liaison ionique faible, d’énergie comprise entre 150 et 850 kJ/mol
Une liaison forte, d’énergie comprise entre 150 et 850 kJ/mol
Une liaison faible, d’énergie comprise entre 15 et 40 kJ/mol
Une liaison covalente forte, d’énergie comprise entre 15 et 40 kJ/mol

Une liaison faible, d’énergie comprise entre 15 et 40 kJ/mol

Explication

Une liaison hydrogène met en jeu un atome d’hydrogène et possède une énergie de 15 à 40 kJ/mol, ce qui en fait une liaison faible. La plage de 150 à 850 kJ/mol décrit les liaisons covalentes fortes.

7. Qu’est-ce qui rend une molécule polaire ?

Des liaisons covalentes non polarisées entre atomes d’électronégativité identique, créant un déséquilibre électrique
Des liaisons covalentes polarisées entre atomes d’électronégativité différente, créant un déséquilibre électrique
Des ions de charges opposées répartis uniformément, sans déséquilibre électrique
Des liaisons ioniques entre atomes d’électronégativité différente, sans déséquilibre électrique

Des liaisons covalentes polarisées entre atomes d’électronégativité différente, créant un déséquilibre électrique

Explication

Une molécule polaire présente des liaisons covalentes polarisées entre atomes d’électronégativité différente, ce qui crée un déséquilibre électrique. Des liaisons non polarisées ne produisent pas, à elles seules, cette caractéristique décrite ici.

8. Laquelle de ces molécules est apolaire d’après les exemples étudiés ?

CO₂
H₂O
HCl
Une molécule comportant des liaisons covalentes polarisées

CO₂

Explication

CO₂ figure parmi les exemples de molécules apolaires cités, avec O₂, Cl₂, N₂ et les hydrocarbures. H₂O et HCl sont présentées comme des molécules où le doublet de liaison est attiré vers l’atome le plus électronégatif.

9. Quel choix de solvant convient pour dissoudre de l’huile apolaire ?

L’eau, parce qu’elle dissout les solutés apolaires
Le cyclohexane, parce qu’il dissout les solutés ioniques
L’eau, un solvant polaire
Le cyclohexane, un solvant apolaire

Le cyclohexane, un solvant apolaire

Explication

Le cyclohexane est un solvant apolaire qui dissout des solutés apolaires comme l’huile. L’eau est polaire et convient plutôt aux solutés polaires ou ioniques.

10. Quelle place l’eau occupe-t-elle dans la composition d’un organisme vivant ?

Elle représente environ 60 à 80 % de son volume et constitue sa molécule minérale la plus abondante.
Elle représente environ 80 à 98 % de son volume et constitue sa principale molécule structurale.
Elle représente environ 10 à 20 % de son volume et constitue sa principale molécule organique.
Elle représente environ 30 à 50 % de son volume et constitue sa principale réserve énergétique.

Elle représente environ 60 à 80 % de son volume et constitue sa molécule minérale la plus abondante.

Explication

L’eau est la molécule minérale la plus abondante chez les êtres vivants et peut représenter 60 à 80 % du volume d’un organisme. La proportion de 10 % correspond à certains organismes ou tissus, comme la graine, et non à la valeur générale indiquée ici.

11. Que devient le sel de cuisine lorsqu’il est dissous dans l’eau ?

Il se transforme en molécules de sodium et de chlore qui restent liées dans la solution.
Il se dissocie en ions sodium Na⁺ et chlorure Cl⁻ dans la solution aqueuse.
Il forme des particules solides qui restent séparées de l’eau dans la solution.
Il se dissocie en ions calcium Ca²⁺ et chlorure Cl⁻ dans la solution aqueuse.

Il se dissocie en ions sodium Na⁺ et chlorure Cl⁻ dans la solution aqueuse.

Explication

L’eau peut dissoudre le sel de cuisine, qui se dissocie alors en ions Na⁺ et Cl⁻. La solution ne contient pas des molécules de sodium et de chlore liées comme dans le cristal solide.

12. Lors d’une hydrolyse, comment l’eau intervient-elle dans la transformation d’une molécule ?

Elle est consommée pour renforcer les liaisons, ce qui transforme des monomères en polymère.
Elle est libérée pour former des liaisons, ce qui permet d’assembler des monomères en polymère.
Elle dissout la molécule sans modifier ses liaisons, ce qui conserve sa structure initiale.
Elle est ajoutée pour rompre des liaisons, ce qui peut transformer un polymère en unités plus petites.

Elle est ajoutée pour rompre des liaisons, ce qui peut transformer un polymère en unités plus petites.

Explication

L’hydrolyse ajoute de l’eau afin de rompre des liaisons et peut ainsi produire des monomères, des dimères ou des trimères à partir de polymères. La libération d’eau accompagne plutôt la synthèse d’un polymère, et non sa dégradation par hydrolyse.

13. Comment la sudation aide-t-elle à réguler la température du corps humain, qui est d’environ 37 °C ?

La condensation de l’eau sur la peau produit de la chaleur qui stabilise le corps.
La transpiration augmente la température interne afin de maintenir le corps à 37 °C.
La rétention de l’eau par les glandes sudoripares empêche la perte de chaleur.
L’évaporation de l’eau sécrétée par les glandes sudoripares évacue de la chaleur.

L’évaporation de l’eau sécrétée par les glandes sudoripares évacue de la chaleur.

Explication

L’évaporation de l’eau produite par les glandes sudoripares permet d’évacuer de la chaleur et contribue à la régulation thermique. La condensation ne constitue pas le mécanisme de refroidissement décrit.

14. Qu’est-ce qui définit un ion ?

Un atome ou une molécule qui a perdu ou gagné un ou plusieurs protons.
Un atome ou une molécule qui a reçu ou cédé un ou plusieurs neutrons.
Un atome ou une molécule qui a partagé un ou plusieurs électrons sans changement de charge.
Un atome ou une molécule qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons.

Un atome ou une molécule qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons.

Explication

Un ion est un atome ou une molécule dont le nombre d’électrons a changé parce qu’il en a perdu ou gagné. Une variation du nombre de protons modifierait l’identité de l’élément plutôt que de définir l’ionisation.

15. Quelle distinction permet de différencier un cation d’un anion ?

Un cation a gagné des protons et porte une charge positive, tandis qu’un anion en a perdu et porte une charge négative.
Un cation a gagné des électrons et porte une charge positive, tandis qu’un anion en a perdu et porte une charge négative.
Un cation a perdu des électrons et porte une charge négative, tandis qu’un anion en a gagné et porte une charge positive.
Un cation a perdu des électrons et porte une charge positive, tandis qu’un anion en a gagné et porte une charge négative.

Un cation a perdu des électrons et porte une charge positive, tandis qu’un anion en a gagné et porte une charge négative.

Explication

La perte d’électrons rend un ion positif, tandis que le gain d’électrons le rend négatif. L’idée que le cation gagne des électrons inverse donc le sens de la distinction.

16. Que caractérise la répartition des principaux ions autour d’une membrane cellulaire ?

Des ions comme Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, H⁺ et Cl⁻ sont présents, avec des concentrations différentes de part et d’autre.
Les ions Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, H⁺ et Cl⁻ se trouvent à des concentrations identiques de chaque côté.
Les principaux ions comprennent Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, H⁺ et Cl⁻, mais ils se trouvent uniquement hors de la cellule.
Les principaux ions comprennent Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, OH⁻ et Cl⁻, répartis de façon différente autour de la membrane.

Des ions comme Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, H⁺ et Cl⁻ sont présents, avec des concentrations différentes de part et d’autre.

Explication

Les principaux ions cellulaires cités sont Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, H⁺ et Cl⁻, et leurs concentrations diffèrent de part et d’autre de la membrane. Une concentration identique des deux côtés contredirait cette répartition inégale.

17. Lorsqu’on compare les concentrations de Na⁺ et de K⁺ dans une cellule et dans le milieu qui l’entoure, quelle répartition est correcte ?

Na⁺ et K⁺ sont tous deux plus concentrés à l’intérieur de la cellule.
Na⁺ est plus concentré à l’extérieur, tandis que K⁺ est plus concentré à l’intérieur.
Na⁺ et K⁺ sont tous deux plus concentrés à l’extérieur de la cellule.
Na⁺ est plus concentré à l’intérieur, tandis que K⁺ est plus concentré à l’extérieur.

Na⁺ est plus concentré à l’extérieur, tandis que K⁺ est plus concentré à l’intérieur.

Explication

Le sodium est le principal cation extracellulaire, tandis que le potassium est plus concentré à l’intérieur de la cellule. L’inversion de ces deux compartiments constitue la confusion la plus courante.

18. Quelle description correspond à la formule brute du glucose ?

C₆H₁₂O₆, soit 18 atomes au total répartis entre carbone, hydrogène et oxygène.
C₆H₁₂O₆, soit 24 atomes au total répartis entre carbone, hydrogène et oxygène.
C₆H₁₂O₆, soit 24 atomes au total répartis entre carbone, hydrogène et azote.
C₆H₁₀O₅, soit 21 atomes au total répartis entre carbone, hydrogène et oxygène.

C₆H₁₂O₆, soit 24 atomes au total répartis entre carbone, hydrogène et oxygène.

Explication

La formule du glucose est C₆H₁₂O₆ et ses indices totalisent 24 atomes, composés de carbone, d’hydrogène et d’oxygène. Remplacer l’oxygène par l’azote ne correspond pas à sa composition.

19. Quelle caractéristique définit un monosaccharide, ou sucre simple ?

C’est une unité de base des sucres complexes, dont le nom se termine par « ide » et qui compte de 8 à 12 atomes de carbone.
C’est une unité de base des sucres complexes, dont le nom se termine par « ose » et qui compte de 1 à 2 atomes de carbone.
C’est une unité de base des sucres complexes, dont le nom se termine par « ose » et qui compte de 3 à 7 atomes de carbone.
C’est un assemblage de deux sucres simples, dont le nom se termine par « ose » et qui compte de 3 à 7 atomes de carbone.

C’est une unité de base des sucres complexes, dont le nom se termine par « ose » et qui compte de 3 à 7 atomes de carbone.

Explication

Un monosaccharide est l’unité de base des sucres complexes, son nom se termine par « ose » et il possède de 3 à 7 atomes de carbone. Un assemblage de deux monosaccharides correspond plutôt à un disaccharide.

20. De quels éléments est constitué un disaccharide, aussi appelé dioside ?

De deux monosaccharides associés par une liaison ionique entre leurs atomes.
D’un monosaccharide lié à une molécule d’eau par une liaison glycosidique.
De deux monosaccharides unis par une liaison covalente glycosidique.
De plusieurs monosaccharides reliés par des liaisons covalentes glycosidiques.

De deux monosaccharides unis par une liaison covalente glycosidique.

Explication

Un disaccharide est formé de deux monosaccharides unis par une liaison covalente glycosidique. Une association de plusieurs monosaccharides désigne plutôt un polysaccharide.

21. Lorsqu’un disaccharide est synthétisé puis hydrolysé, que se passe-t-il au niveau de sa liaison glycosidique ?

La synthèse forme la liaison et libère de l’eau, tandis que l’hydrolyse ajoute de l’eau pour la rompre.
La synthèse forme la liaison en ajoutant de l’eau, tandis que l’hydrolyse la rompt en libérant de l’eau.
La synthèse rompt la liaison en libérant de l’eau, tandis que l’hydrolyse la forme en ajoutant de l’eau.
La synthèse forme la liaison sans échange d’eau, tandis que l’hydrolyse la rompt en libérant de l’eau.

La synthèse forme la liaison et libère de l’eau, tandis que l’hydrolyse ajoute de l’eau pour la rompre.

Explication

La synthèse d’un disaccharide crée la liaison glycosidique et libère une molécule d’eau; l’hydrolyse ajoute de l’eau pour rompre cette liaison. L’idée que l’hydrolyse libère l’eau inverse le rôle de l’eau dans cette réaction.

22. Quelle caractéristique de composition distingue généralement un lipide d’un glucide ?

Il contient principalement de l’azote et du phosphore, avec proportionnellement peu de carbone.
Il contient principalement du carbone et de l’hydrogène, avec proportionnellement peu d’oxygène.
Il contient principalement de l’oxygène et de l’azote, avec proportionnellement peu d’hydrogène.
Il contient principalement du carbone et de l’oxygène, avec proportionnellement peu d’hydrogène.

Il contient principalement du carbone et de l’hydrogène, avec proportionnellement peu d’oxygène.

Explication

Les lipides sont composés principalement de carbone, d’hydrogène et d’oxygène, mais leur proportion d’oxygène est bien plus faible que celle des glucides. Une composition dominée par l’oxygène ne correspond donc pas à la distinction décrite.

23. Un échantillon lipidique est mélangé à de l’eau, puis à de l’éther : quel comportement de solubilité est attendu ?

Il se dissout dans l’eau, mais reste insoluble dans l’éther.
Il reste insoluble dans les deux liquides en raison de sa structure graisseuse.
Il reste insoluble dans l’eau, mais se dissout dans l’éther.
Il se dissout dans les deux liquides grâce à sa nature organique.

Il reste insoluble dans l’eau, mais se dissout dans l’éther.

Explication

Les lipides ne se dissolvent pas dans l’eau, mais sont solubles dans des solvants organiques comme l’éther. L’idée qu’ils se dissolvent dans l’eau confond leur nature organique avec une solubilité aqueuse.

24. Quelle association de constituants définit un triglycéride ?

Une molécule de glycérol liée à trois acides aminés par des liaisons covalentes.
Une molécule de glycérol liée à deux acides gras par des liaisons covalentes.
Deux molécules de glycérol liées à trois acides gras par des liaisons covalentes.
Une molécule de glycérol liée à trois acides gras par des liaisons covalentes.

Une molécule de glycérol liée à trois acides gras par des liaisons covalentes.

Explication

Un triglycéride associe une molécule de glycérol à trois acides gras par des liaisons covalentes. Une association avec trois acides aminés concerne des constituants des protéines, et non la définition d’un triglycéride.

25. Lors de la synthèse d’un triglycéride à partir de glycérol et de trois acides gras, quel bilan concernant l’eau est correct ?

Trois molécules d’eau sont consommées pour former les liaisons.
Trois molécules d’eau sont libérées lors de la formation des liaisons.
Aucune molécule d’eau n’intervient dans la réaction.
Une molécule d’eau est libérée et deux autres sont consommées.

Trois molécules d’eau sont libérées lors de la formation des liaisons.

Explication

La synthèse relie le glycérol aux trois acides gras et libère trois molécules d’eau. La consommation de trois molécules d’eau correspond au processus inverse, l’hydrolyse.

26. Quels éléments chimiques constituent principalement les protéines ?

Du carbone, de l’hydrogène, de l’oxygène et de l’azote, parfois aussi du phosphore et du soufre.
De l’hydrogène, de l’oxygène et du soufre, parfois aussi du sodium et du calcium.
Du carbone, de l’azote, du phosphore et du soufre, avec peu d’hydrogène et d’oxygène.
Du carbone, de l’hydrogène et de l’oxygène, avec très peu d’azote et souvent du chlore.

Du carbone, de l’hydrogène, de l’oxygène et de l’azote, parfois aussi du phosphore et du soufre.

Explication

Les protéines contiennent principalement du carbone, de l’hydrogène, de l’oxygène et de l’azote, avec parfois du phosphore et du soufre. Une composition principalement dépourvue d’azote ne correspond pas à cette caractéristique.

27. Une molécule protéique accélère une réaction chimique dans une cellule : quelle fonction protéique exerce-t-elle ?

Une fonction hormonale, qui transmet un signal à des cellules cibles.
Une fonction enzymatique, qui contribue à catalyser une réaction.
Une fonction de récepteur, qui reconnaît un signal moléculaire.
Une fonction de transport, qui déplace une substance dans l’organisme.

Une fonction enzymatique, qui contribue à catalyser une réaction.

Explication

Les protéines peuvent exercer une fonction enzymatique, notamment en contribuant à catalyser des réactions. La fonction hormonale consiste plutôt à agir comme messager, et ne désigne pas directement cette catalyse.

28. Quelle structure générale possède un acide aminé ?

Un carbone central lié à une fonction acide, deux hydrogènes et un radical identique pour tous.
Un carbone central lié à une fonction amine, une fonction acide et deux radicaux variables.
Un carbone central lié à deux fonctions amine, un hydrogène et un radical variable.
Un carbone central lié à une fonction amine, une fonction acide, un hydrogène et un radical variable.

Un carbone central lié à une fonction amine, une fonction acide, un hydrogène et un radical variable.

Explication

Un acide aminé possède un carbone central associé à une fonction amine, une fonction acide, un hydrogène et un radical R variable. L’idée d’un radical identique pour tous ne rend pas compte de la diversité des acides aminés.

29. Lors de la formation d’une liaison peptidique entre deux acides aminés, que se passe-t-il ?

La fonction amine du premier se lie à la fonction acide du second et une molécule d’eau est consommée.
Les deux fonctions acides se lient et une molécule d’eau est libérée.
La fonction acide du premier se lie à la fonction amine du second et une molécule d’eau est libérée.
Les deux fonctions amines se lient et une molécule d’eau est consommée.

La fonction acide du premier se lie à la fonction amine du second et une molécule d’eau est libérée.

Explication

La liaison peptidique unit la fonction acide du premier acide aminé à la fonction amine du second, avec libération d’une molécule d’eau. L’ajout d’eau intervient lors de l’hydrolyse, qui rompt cette liaison.

30. Que décrit la structure primaire d’une protéine ?

L’association de plusieurs chaînes polypeptidiques déjà repliées en trois dimensions.
La séquence des acides aminés reliés entre eux par des liaisons peptidiques.
Le repliement d’une chaîne en hélices α et en feuillets β stabilisés par des liaisons hydrogène.
La conformation tridimensionnelle finale stabilisée par plusieurs types d’interactions.

La séquence des acides aminés reliés entre eux par des liaisons peptidiques.

Explication

La structure primaire correspond à l’ordre des acides aminés dans une chaîne, reliés par des liaisons peptidiques. Les hélices α et les feuillets β caractérisent plutôt la structure secondaire.

31. Une région de protéine adopte une hélice α stabilisée par des liaisons hydrogène : à quel niveau de structure appartient-elle ?

À la structure secondaire, qui comprend les hélices α et les feuillets β.
À la structure quaternaire, qui associe plusieurs polypeptides repliés.
À la structure tertiaire, qui décrit la conformation tridimensionnelle finale.
À la structure primaire, qui décrit l’ordre des acides aminés de la chaîne.

À la structure secondaire, qui comprend les hélices α et les feuillets β.

Explication

Les hélices α et les feuillets β stabilisés par des liaisons hydrogène sont des éléments de structure secondaire. La structure tertiaire désigne le repliement tridimensionnel final de la chaîne.

32. Quelle caractéristique définit la structure tertiaire d’une protéine ?

L’association de plusieurs polypeptides possédant chacun leur propre repliement.
La conformation tridimensionnelle finale d’une protéine, maintenue par diverses interactions.
La séquence linéaire des acides aminés, reliés par des liaisons peptidiques.
La formation locale d’hélices α et de feuillets β stabilisés par des liaisons hydrogène.

La conformation tridimensionnelle finale d’une protéine, maintenue par diverses interactions.

Explication

La structure tertiaire est la conformation tridimensionnelle finale d’une protéine, maintenue notamment par des liaisons hydrogène, ioniques et des ponts disulfures. L’association de plusieurs polypeptides décrit plutôt la structure quaternaire.

33. Une protéine perd sa forme tridimensionnelle après une forte hausse de température, puis retrouve des conditions normales : quelle évolution est possible ?

La hausse de température transforme la séquence d’acides aminés, qui reprend spontanément sa séquence initiale en refroidissant.
La hausse de température peut rompre des liaisons hydrogène et dénaturer la protéine, qui peut retrouver sa fonction au retour à des conditions normales.
La hausse de température ajoute des polypeptides à la protéine, qui disparaissent ensuite lorsque les conditions se normalisent.
La hausse de température renforce les liaisons hydrogène et stabilise la forme, qui demeure inchangée après refroidissement.

La hausse de température peut rompre des liaisons hydrogène et dénaturer la protéine, qui peut retrouver sa fonction au retour à des conditions normales.

Explication

Une température élevée peut rompre des liaisons hydrogène, déplier la protéine et lui faire perdre sa fonction; elle peut retrouver cette fonction si les paramètres redeviennent normaux. La dénaturation concerne la conformation, et non une transformation de la séquence des acides aminés.

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Quels sont les quatre principaux atomes du corps humain et leurs proportions ?

C : 19 %, H : 9 %, O : 65 % et N : 5 %.

Quelle part du poids du corps humain représentent C, H, O et N réunis ?

95 %.

Qu’est-ce qu’un atome ?

La plus petite unité de matière et l’unité de base d’une molécule.

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