QCM : Mécanismes de la Photosynthèse et Transport Organique — 24 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle définition correspond le mieux au métabolisme cellulaire ?

L’ensemble des réactions de synthèse et de dégradation des molécules dans la cellule
L’ensemble des échanges d’eau et de sels minéraux avec le milieu
La seule production d’ATP à partir du glucose
Le transport des nutriments dans les tissus d’un organisme

L’ensemble des réactions de synthèse et de dégradation des molécules dans la cellule

Explication

Le métabolisme regroupe bien l’anabolisme et le catabolisme, c’est-à-dire toutes les réactions biochimiques de synthèse et de dégradation. Les autres propositions ne décrivent qu’un aspect particulier du fonctionnement cellulaire.

2. Quel énoncé décrit correctement un autotrophe ?

Un organisme qui ne réalise que des réactions de dégradation
Un organisme qui dépend exclusivement de la matière organique produite par d’autres
Un organisme qui fabrique sa matière organique à partir de matière minérale et d’une source d’énergie
Un organisme qui transforme uniquement la matière organique en énergie

Un organisme qui fabrique sa matière organique à partir de matière minérale et d’une source d’énergie

Explication

Un autotrophe produit sa matière organique à partir de matière minérale grâce à une source d’énergie, lumineuse ou chimique. La dépendance à la matière organique d’autres êtres vivants caractérise au contraire l’hétérotrophie.

3. Quelle phase de la photosynthèse convertit l’énergie lumineuse en énergie chimique sous forme d’ATP et de NADPH,H+ ?

La phase de digestion
La phase de fermentation
La phase photochimique
La phase de respiration

La phase photochimique

Explication

La phase photochimique capte la lumière et produit ATP et NADPH,H+, qui serviront ensuite à la réduction du CO2. Les autres propositions ne correspondent pas aux étapes de la photosynthèse.

4. Pourquoi les végétaux chlorophylliens sont-ils qualifiés de phototrophes ?

Parce qu’ils ne peuvent vivre qu’en obscurité
Parce qu’ils tirent leur énergie de la dégradation du glucose
Parce qu’ils utilisent la lumière comme source d’énergie pour fabriquer leur matière organique
Parce qu’ils absorbent uniquement des substances organiques du sol

Parce qu’ils utilisent la lumière comme source d’énergie pour fabriquer leur matière organique

Explication

Les végétaux chlorophylliens utilisent l’énergie lumineuse pour produire de la matière organique. Ils ne dépendent pas d’une alimentation en matière organique préformée comme les hétérotrophes.

5. Quel résultat expérimental met en évidence que la lumière est nécessaire au fonctionnement photosynthétique des photosystèmes ?

La circulation de la sève brute dans les racines
L’absence de formation d’amidon dans une zone de feuille maintenue dans l’ombre
La production d’ATP dans les mitochondries
La présence de chlorophylle dans toutes les cellules

L’absence de formation d’amidon dans une zone de feuille maintenue dans l’ombre

Explication

L’ombre empêchant la formation d’amidon montre que la lumière captée par les photosystèmes est indispensable à la production de matière carbonée. Les autres propositions n’établissent pas ce lien direct avec la photosynthèse.

6. Quel est le rôle principal du centre réactionnel d’un photosystème ?

Orienter l’énergie excitatrice vers un accepteur d’électrons et déclencher un transfert électronique
Stocker durablement le dioxygène produit par la feuille
Transformer directement le glucose en amidon
Assurer la circulation de l’eau dans le xylème

Orienter l’énergie excitatrice vers un accepteur d’électrons et déclencher un transfert électronique

Explication

Le centre réactionnel convertit l’énergie lumineuse en séparation de charges, ce qui permet le transfert d’électrons vers un accepteur. Il ne stocke pas le dioxygène et n’intervient pas dans le transport de l’eau.

7. Que représente un spectre d’absorption ?

La courbe de l’efficacité d’absorption des pigments selon la longueur d’onde
La variation de la température foliaire selon l’éclairement
La vitesse de circulation de la sève dans le phloème
La quantité de glucose produite au cours d’une journée

La courbe de l’efficacité d’absorption des pigments selon la longueur d’onde

Explication

Le spectre d’absorption relie l’absorption de la lumière par les pigments à la longueur d’onde. Le spectre d’action, lui, concerne l’efficacité de la photosynthèse.

8. Quel paramètre est classiquement suivi pour établir un spectre d’action de la photosynthèse ?

La teneur en protéines des membranes plasmatiques
La masse de chlorophylles dans les racines
La quantité de dioxygène libéré selon la longueur d’onde
La concentration en amidon dans le sol

La quantité de dioxygène libéré selon la longueur d’onde

Explication

Le spectre d’action est lié à l’efficacité de la photosynthèse et est souvent mesuré par la quantité d’O2 libéré. Cela permet de relier l’activité photosynthétique aux longueurs d’onde.

9. Que se passe-t-il lorsqu’un photon atteint l’antenne collectrice d’un photosystème ?

Il provoque la fermeture des stomates
Il est immédiatement renvoyé vers le milieu extérieur
Son énergie est transformée directement en glucose
Son énergie est transférée de proche en proche jusqu’au centre réactionnel

Son énergie est transférée de proche en proche jusqu’au centre réactionnel

Explication

L’antenne collectrice capte l’énergie lumineuse et la transfère vers le centre réactionnel où démarre la réaction photochimique. Le photon n’est ni stocké tel quel ni converti directement en glucose.

10. Quelle est la première étape chimique du photosystème II après excitation de P680 ?

La fixation du CO2 sur le RuBP
La production de glucose dans le stroma
La réduction immédiate du NADP+
Le transfert de l’électron à la phéophytine

Le transfert de l’électron à la phéophytine

Explication

Dans le photosystème II, P680* cède d’abord un électron à la phéophytine, accepteur primaire. La réduction du NADP+ intervient plus loin dans la chaîne, au niveau du photosystème I.

11. Quelle réaction fournit les électrons nécessaires à la chaîne de transport d’électrons pendant la phase lumineuse ?

La fixation du CO2
La photolyse de l’eau
La réduction du glucose
L’hydrolyse de l’ATP

La photolyse de l’eau

Explication

La photolyse de l’eau scinde l’eau sous l’effet de la lumière et libère des électrons vers la chaîne photosynthétique. C’est elle qui compense la perte d’électrons du photosystème II.

12. Quel compartiment devient acide lors de la phase lumineuse ?

Le noyau
La vacuole centrale
Le lumen des thylakoïdes
Le cytosol

Le lumen des thylakoïdes

Explication

Les protons s’accumulent dans le lumen, ce qui abaisse son pH autour de 4. Le stroma reste au contraire plus alcalin.

13. Quel est le devenir final des électrons du transport non cyclique ?

Ils sont utilisés pour oxyder le CO2
Ils retournent obligatoirement à P680
Ils sont stockés dans le lumen sous forme de protons
Ils réduisent le NADP+ en NADPH,H+

Ils réduisent le NADP+ en NADPH,H+

Explication

Dans le transport non cyclique, les électrons issus de l’eau finissent par réduire le NADP+ en NADPH,H+, via la ferredoxine et la NADP-réductase. Ils ne retournent pas au photosystème II.

14. Quel est le rôle du complexe cytochrome b6f dans la chaîne photosynthétique ?

Participer à l’établissement du gradient de protons à travers la membrane des thylakoïdes
Dégrader le NADPH en NADP+
Produire le glucose à partir du PGAL
Fixer directement le CO2 dans le stroma

Participer à l’établissement du gradient de protons à travers la membrane des thylakoïdes

Explication

Le complexe b6f couple le transfert d’électrons au déplacement de protons vers le lumen, ce qui renforce le gradient électrochimique. Il n’assure ni la fixation du CO2 ni la synthèse du glucose.

15. Que fabrique l’ATP-synthase grâce au gradient de protons ?

Du glucose à partir du CO2
Du NADPH à partir du NADP+
Du dioxygène à partir de l’eau
De l’ATP à partir d’ADP et de Pi

De l’ATP à partir d’ADP et de Pi

Explication

L’ATP-synthase utilise l’énergie du flux de protons pour phosphoryler l’ADP en ATP. Elle ne réduit pas le NADP+ et ne réalise pas la photolyse de l’eau.

16. Quel couple de compartiments résume le gradient de protons créé dans le chloroplaste ?

Mitochondrie acide et chloroplaste alcalin
Lumen acide et stroma plus alcalin
Stroma acide et cytosol alcalin
Noyau acide et vacuole alcaline

Lumen acide et stroma plus alcalin

Explication

La lumière entraîne une accumulation de protons dans le lumen, alors que le stroma reste à pH plus élevé. Ce gradient est essentiel au couplage osmo-chimique.

17. Quelle est la fonction de la RubisCO dans le cycle de Calvin-Benson ?

Libérer le dioxygène à partir de l’eau
Oxyder le glucose en CO2
Produire directement l’ATP du stroma
Catalyser la fixation du CO2 sur un accepteur carboné

Catalyser la fixation du CO2 sur un accepteur carboné

Explication

La RubisCO catalyse la carboxylation du RuBP, première étape du cycle de Calvin. La production d’ATP et la libération d’O2 relèvent d’autres étapes de la photosynthèse.

18. Combien de CO2 sont nécessaires pour obtenir une molécule nette de PGAL dans le cycle de Calvin ?

6 molécules de CO2
1 molécule de CO2
9 molécules de CO2
3 molécules de CO2

3 molécules de CO2

Explication

Le cycle de Calvin utilise 3 molécules de CO2 pour produire net 1 molécule de PGAL. Cette synthèse consomme aussi de l’ATP et du NADPH,H+.

19. Dans le cycle de Calvin, quelle molécule est l’accepteur du CO2 ?

Le NADPH,H+
L’ATP
Le RuBP
Le PGAL

Le RuBP

Explication

Le RuBP est la molécule à 5 carbones qui fixe le CO2 sous l’action de la RubisCO. Le PGAL est un produit du cycle, pas l’accepteur initial.

20. Quel bilan énergétique est nécessaire pour la synthèse nette d’1 PGAL ?

9 ATP et 6 NADPH,H+
6 ATP et 9 NADPH,H+
3 ATP et 2 NADPH,H+
12 ATP et 3 NADPH,H+

9 ATP et 6 NADPH,H+

Explication

La synthèse nette d’un PGAL requiert 9 ATP et 6 NADPH,H+, conformément au bilan du cycle. L’ATP fournit l’énergie et le NADPH,H+ le pouvoir réducteur.

21. Quel phénomène apparaît quand la RubisCO utilise l’O2 au lieu du CO2 ?

La fermentation lactique
La fixation du phosphate
La photorespiration
La respiration anaérobie

La photorespiration

Explication

La photorespiration correspond à la compétition entre CO2 et O2 sur la RubisCO, avec perte nette de carbone. Ce n’est pas une respiration mitochondriale classique.

22. Quelle situation favorise la photorespiration ?

Un excès permanent d’eau dans le sol
Un milieu chaud et sec avec fermeture des stomates
Une forte disponibilité en CO2 et une faible température
Une absence totale de lumière et d’oxygène

Un milieu chaud et sec avec fermeture des stomates

Explication

En milieu chaud et sec, les stomates se ferment, ce qui diminue le CO2 disponible et augmente la compétition avec l’O2. Cela favorise l’activité oxygénase de la RubisCO.

23. Quel tissu végétal assure le transport de la sève élaborée ?

Le xylème
L’épiderme
Le phloème
Le parenchyme chlorophyllien

Le phloème

Explication

Le phloème transporte la sève élaborée, riche en photosynthétats, vers les organes consommateurs. Le xylème transporte surtout l’eau et les sels minéraux.

24. Chez les mammifères, quel système distribue la matière organique dans l’organisme ?

Le liquide céphalo-rachidien
Le sang
La sève brute
Le phloème

Le sang

Explication

Chez les mammifères, la distribution des nutriments se fait par le sang, notamment sous forme de glucose. Sa concentration est régulée par la glycémie.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 24 flashcards sur Mécanismes de la Photosynthèse et Transport Organique.

Métabolisme — définition ?

Ensemble des réactions biochimiques cellulaires.

Enzymes — rôle ?

Catalyseurs biologiques modulables.

Hétérotrophe — organisme ?

Produit sa matière organique d’autres organismes.

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