QCM : Métabolisme cellulaire et glycolyse (14 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une cellule utilise des éléments simples pour fabriquer une molécule complexe destinée à ses constituants. Quelle phase du métabolisme réalise cette transformation ?

L’anabolisme
Le catabolisme
Le métabolisme énergétique
Une réaction enzymatique simple

L’anabolisme

Explication

L’anabolisme correspond à la phase de synthèse qui forme des molécules complexes à partir d’éléments simples. Le catabolisme dégrade des constituants, le métabolisme énergétique désigne des voies de production d’énergie, et une réaction enzymatique simple ne caractérise pas cette phase de synthèse.

2. Lors d’un processus cellulaire, des constituants sont dégradés, de l’énergie est produite et des déchets sont éliminés. De quelle partie du métabolisme s’agit-il ?

Du métabolisme
Du catabolisme
De la synthèse des constituants
De l’anabolisme

Du catabolisme

Explication

Le catabolisme dégrade les constituants et peut produire de l’énergie tout en permettant l’élimination de déchets ou de substances toxiques. L’anabolisme synthétise des molécules, tandis que le métabolisme désigne l’ensemble plus large des transformations.

3. Quel terme désigne l’ensemble des transformations de matière et d’énergie réalisées par une cellule ou un organisme, incluant synthèse et dégradation ?

Le métabolisme
Le catabolisme
Le métabolisme énergétique
L’anabolisme

Le métabolisme

Explication

Le métabolisme englobe les transformations de matière et d’énergie, notamment l’anabolisme et le catabolisme. L’anabolisme concerne la synthèse, le catabolisme la dégradation, et le métabolisme énergétique porte plus précisément sur la production d’énergie cellulaire.

4. Une étudiante prépare une voie métabolique énergétique et doit choisir les connaissances moléculaires à mémoriser. Quel objectif correspond au cours ?

Les structures moléculaires détaillées et les noms des enzymes
Les noms des molécules, sans les noms des enzymes
Les formules développées des molécules, sans les noms des enzymes
Les noms des molécules et des enzymes, sans leurs formules développées

Les noms des molécules et des enzymes, sans leurs formules développées

Explication

L’objectif est de maîtriser les noms des molécules et des enzymes des voies énergétiques, sans apprendre les formules développées des molécules. Mémoriser les structures détaillées ou négliger les noms des enzymes ne correspond pas à cet objectif.

5. En analysant une voie métabolique, une équipe veut suivre à la fois le devenir du carbone et les échanges énergétiques. Quels éléments doit-elle relever ?

Les entrées et sorties de carbone et d’énergie, dont ATP et enzymes
Les entrées et sorties de carbone et d’énergie, dont ATP, NADH + H⁺ et FADH₂
Les entrées et sorties de carbone, dont ATP, NADH + H⁺ et FADH₂
Les entrées et sorties d’énergie, dont ATP, NADH + H⁺ et FADH₂

Les entrées et sorties de carbone et d’énergie, dont ATP, NADH + H⁺ et FADH₂

Explication

L’analyse doit identifier les entrées et sorties de carbone ainsi que celles d’énergie, notamment l’ATP, le NADH + H⁺ et le FADH₂. Se limiter au carbone ou aux seules molécules énergétiques laisse de côté une partie du bilan recherché.

6. Une équipe cartographie une voie métabolique et veut comprendre comment elle est contrôlée et reliée au reste du réseau. Que doit-elle examiner ?

Les régulations positives et négatives ainsi que les interconnexions
Les régulations positives et négatives sans les interconnexions
Les régulations positives ainsi que les interconnexions
Les interconnexions sans les points de régulation

Les régulations positives et négatives ainsi que les interconnexions

Explication

L’étude d’une voie comprend ses points de régulation positifs et négatifs ainsi que ses interconnexions avec les autres voies. Se limiter à un seul type de régulation ou ignorer les liens du réseau rend l’analyse incomplète.

7. Dans la glycolyse, quelle distinction énergétique caractérise les deux phases ?

La phase préparatoire consomme de l’ATP et du NADH, puis la phase de gain produit de l’ATP.
La phase préparatoire produit de l’ATP, puis la phase de gain consomme de l’ATP et du NADH.
La phase préparatoire consomme de l’ATP, puis la phase de gain produit de l’ATP et du NADH.
La phase préparatoire produit du NADH, puis la phase de gain consomme de l’ATP.

La phase préparatoire consomme de l’ATP, puis la phase de gain produit de l’ATP et du NADH.

Explication

La première phase investit de l’ATP, tandis que la seconde génère de l’ATP et du NADH. Les réponses évoquant une production initiale d’ATP inversent les phases; celles attribuant le NADH à la phase préparatoire déplacent son bilan.

8. Une cellule réalise la glycolyse jusqu’à la fin de sa phase préparatoire, puis poursuit la phase de gain. Quel bilan énergétique global correspond à ces deux phases ?

Consommation d’ATP et de NADH au début, puis production d’ATP.
Consommation d’ATP au début, puis production d’ATP sans NADH.
Production d’ATP au début, puis consommation d’ATP et de NADH.
Consommation d’ATP au début, puis production d’ATP et de NADH.

Consommation d’ATP au début, puis production d’ATP et de NADH.

Explication

La phase préparatoire consomme de l’ATP et la phase de gain produit à la fois de l’ATP et du NADH. La production d’ATP au début inverse le bilan, tandis que l’omission ou le déplacement du NADH attribue incorrectement ce cofacteur à une phase.

9. Dans une expérience, les réactions préparatoires de la glycolyse sont reconstituées dans l’ordre. Quelle enzyme intervient juste après la phosphohexose isomérase ?

La phosphofructokinase-1.
L’hexokinase.
L’aldolase.
La triose phosphate isomérase.

La phosphofructokinase-1.

Explication

La séquence est hexokinase, phosphohexose isomérase, phosphofructokinase-1, aldolase, puis triose phosphate isomérase. L’aldolase intervient après la PFK-1, la triose phosphate isomérase clôt la séquence et l’hexokinase la commence.

10. Pour le bilan de la phase préparatoire d’un lot de réactions, quelles valeurs faut-il retenir pour l’énergie libre standard et la consommation d’ATP ?

ΔG1−5∘′=2,1 kJ/mol\Delta G^{\circ\prime}_{1-5}=2{,}1\ \text{kJ/mol} et consommation de 2 ATP.
ΔG1−5∘′=−2,1 kJ/mol\Delta G^{\circ\prime}_{1-5}=-2{,}1\ \text{kJ/mol} et consommation de 2 ATP.
ΔG1−5∘′=2,1 kJ/mol\Delta G^{\circ\prime}_{1-5}=2{,}1\ \text{kJ/mol} et production nette de 2 ATP.
ΔG1−5∘′=−29,6 kJ/mol\Delta G^{\circ\prime}_{1-5}=-29{,}6\ \text{kJ/mol} et consommation de 2 ATP.

$$\Delta G^{\circ\prime}_{1-5}=2{,}1\ \text{kJ/mol}$$ et consommation de 2 ATP.

Explication

Le bilan préparatoire est ΔG1−5∘′=2,1 kJ/mol\Delta G^{\circ\prime}_{1-5}=2{,}1\ \text{kJ/mol} avec une dépense de 2 ATP. Le signe négatif inverse la valeur donnée; le gain net de 2 ATP et le bilan énergétique total de la glycolyse ne décrivent pas cette phase.

11. Lorsqu’une cellule poursuit la phase de gain de la glycolyse à partir du glycéraldéhyde 3-phosphate, quelle séquence d’enzymes intervient ?

Glycéraldéhyde 3-phosphate déshydrogénase, phosphoglycérate kinase, aldolase, énolase, pyruvate kinase
Glycéraldéhyde 3-phosphate déshydrogénase, phosphoglycérate mutase, phosphoglycérate kinase, énolase, pyruvate kinase
Glycéraldéhyde 3-phosphate déshydrogénase, phosphoglycérate kinase, phosphoglycérate mutase, énolase, pyruvate kinase
Glycéraldéhyde 3-phosphate déshydrogénase, phosphoglycérate kinase, phosphoglycérate mutase, pyruvate kinase, énolase

Glycéraldéhyde 3-phosphate déshydrogénase, phosphoglycérate kinase, phosphoglycérate mutase, énolase, pyruvate kinase

Explication

La phase de gain enchaîne la déshydrogénase, la phosphoglycérate kinase, la phosphoglycérate mutase, l’énolase, puis la pyruvate kinase. L’ordre mutase-kinase inverse deux étapes, l’aldolase appartient à la phase préparatoire et l’énolase précède la pyruvate kinase.

12. Pour une mole de glucose engagée dans la glycolyse, quel bilan énergétique attribuer à la phase de gain ?

ΔG6−10∘′=−31,7 kJ/mol\Delta G^{\circ\prime}_{6-10}=-31{,}7\ \text{kJ/mol}, avec 4 ATP et 2 NADH + H⁺ produits
ΔG6−10∘′=31,7 kJ/mol\Delta G^{\circ\prime}_{6-10}=31{,}7\ \text{kJ/mol}, avec 4 ATP et 2 NADH + H⁺ produits
ΔG1−10∘′=−29,6 kJ/mol\Delta G^{\circ\prime}_{1-10}=-29{,}6\ \text{kJ/mol}, avec 2 ATP et 2 NADH + H⁺ produits
ΔG1−5∘′=2,1 kJ/mol\Delta G^{\circ\prime}_{1-5}=2{,}1\ \text{kJ/mol}, avec 2 ATP et 2 NADH + H⁺ consommés

$$\Delta G^{\circ\prime}_{6-10}=-31{,}7\ \text{kJ/mol}$$, avec 4 ATP et 2 NADH + H⁺ produits

Explication

La phase de gain présente une variation standard d’énergie libre de −31,7 kJ/mol-31{,}7\ \text{kJ/mol} et produit 4 ATP ainsi que 2 NADH + H⁺. Le bilan de −29,6 kJ/mol-29{,}6\ \text{kJ/mol} concerne toute la glycolyse, tandis que 2,1 kJ/mol2{,}1\ \text{kJ/mol} et la consommation de 2 ATP caractérisent la phase préparatoire; le signe positif inverse le bilan énergétique.

13. Une cellule transforme une mole de glucose par glycolyse. Quelle équation décrit le bilan métabolique global, avec les coefficients stœchiométriques corrects ?

Glucose+2 NAD++2 ADP+2 Pi⟶2 pyruvates+2 NAD++2 H++2 ATP+2 H2O\text{Glucose}+2\,\text{NAD}^++2\,\text{ADP}+2\,\text{P}_i\longrightarrow2\,\text{pyruvates}+2\,\text{NAD}^++2\,\text{H}^++2\,\text{ATP}+2\,\text{H}_2\text{O}
Glucose+2 NAD++2 ADP+2 Pi⟶pyruvate+2 NADH+2 H++2 ATP+2 H2O\text{Glucose}+2\,\text{NAD}^++2\,\text{ADP}+2\,\text{P}_i\longrightarrow\text{pyruvate}+2\,\text{NADH}+2\,\text{H}^++2\,\text{ATP}+2\,\text{H}_2\text{O}
Glucose+2 NAD++2 ADP+2 Pi⟶2 pyruvates+2 NADH+2 H++2 ATP+2 H2O\text{Glucose}+2\,\text{NAD}^++2\,\text{ADP}+2\,\text{P}_i\longrightarrow2\,\text{pyruvates}+2\,\text{NADH}+2\,\text{H}^++2\,\text{ATP}+2\,\text{H}_2\text{O}
Glucose+2 NAD++2 ATP+2 Pi⟶2 pyruvates+2 NADH+2 H++2 ADP+2 H2O\text{Glucose}+2\,\text{NAD}^++2\,\text{ATP}+2\,\text{P}_i\longrightarrow2\,\text{pyruvates}+2\,\text{NADH}+2\,\text{H}^++2\,\text{ADP}+2\,\text{H}_2\text{O}

$$\text{Glucose}+2\,\text{NAD}^++2\,\text{ADP}+2\,\text{P}_i\longrightarrow2\,\text{pyruvates}+2\,\text{NADH}+2\,\text{H}^++2\,\text{ATP}+2\,\text{H}_2\text{O}$$

Explication

Le bilan global consomme du glucose, du NAD⁺, de l’ADP et du phosphate inorganique, et forme deux pyruvates, deux NADH, deux H⁺, deux ATP et deux molécules d’eau. Le NAD⁺ est réduit en NADH, le bilan net forme de l’ATP à partir d’ADP, et un glucose conduit à deux pyruvates.

14. Dans un calcul du bilan énergétique global de la glycolyse, quelle valeur standard de variation d’énergie libre doit-on retenir ?

ΔG1−10∘′=29,6 kJ/mol\Delta G^{\circ\prime}_{1-10}=29{,}6\ \text{kJ/mol}
ΔG1−10∘′=−29,6 kJ/mol\Delta G^{\circ\prime}_{1-10}=-29{,}6\ \text{kJ/mol}
ΔG1−5∘′=2,1 kJ/mol\Delta G^{\circ\prime}_{1-5}=2{,}1\ \text{kJ/mol}
ΔG6−10∘′=−31,7 kJ/mol\Delta G^{\circ\prime}_{6-10}=-31{,}7\ \text{kJ/mol}

$$\Delta G^{\circ\prime}_{1-10}=-29{,}6\ \text{kJ/mol}$$

Explication

Le bilan global correspond aux étapes 1 à 10 et sa variation standard d’énergie libre est de −29,6 kJ/mol-29{,}6\ \text{kJ/mol}. La valeur −31,7 kJ/mol-31{,}7\ \text{kJ/mol} concerne la phase de gain, 2,1 kJ/mol2{,}1\ \text{kJ/mol} la phase préparatoire, et une valeur positive inverse le signe du bilan global.

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Mémorisez les réponses avec 28 flashcards sur Métabolisme cellulaire et glycolyse.

Qu’est-ce que le métabolisme ?

L’ensemble des processus de transformation de matière et d’énergie par la cellule ou l’organisme.

Quelles phases comprend le métabolisme ?

L’anabolisme et le catabolisme.

Qu’est-ce que l’anabolisme ?

La phase de synthèse du métabolisme.

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