QCM : Molécules du vivant et macromolécules (60 questions)

Explication

La répartition polaire place une charge partielle positive sur l’hydrogène et une charge partielle négative sur l’oxygène, ce qui favorise un pont hydrogène entre molécules. Une liaison covalente intramoléculaire ou une attraction entre pôles de même signe ne décrit pas ce mécanisme.

Explication

La cohésion correspond à l’union des molécules d’eau entre elles par des ponts hydrogène, tandis que l’adhésion est leur attraction par une surface. La tension superficielle et la capillarité sont des phénomènes associés, mais ne désignent pas ces deux relations dans l’ordre décrit.

Explication

L’eau peut absorber beaucoup de chaleur sans hausse importante de température, car une partie de cette énergie sert à casser des ponts hydrogène; leur formation accompagne ensuite la libération de chaleur. Les liaisons covalentes O–H ne sont pas le mécanisme décrit, et la formation des ponts correspond à la libération plutôt qu’à l’absorption de chaleur.

Explication

Dans la glace, les liaisons relativement longues laissent moins de molécules dans un même volume, ce qui rend la glace moins dense que l’eau liquide et lui permet de flotter. L’idée d’une densité supérieure ou de liaisons plus courtes inverse la relation décrite.

Explication

Le carbone peut former quatre liaisons covalentes, ce qui lui permet de constituer de nombreuses molécules complexes. Deux ou trois liaisons correspondent à des valences attribuées à d’autres atomes dans les confusions courantes, tandis que cinq dépasse le nombre indiqué.

Explication

Une molécule organique est constituée d’un squelette carboné auquel peuvent être associés notamment O, H et N. Une macromolécule se définit par sa grande taille, tandis qu’un groupe fonctionnel est un élément greffé au squelette, non la molécule entière.

Explication

La structure tridimensionnelle d’une molécule détermine sa fonction, de sorte que des molécules de composition semblable peuvent avoir des rôles différents si leur disposition diffère. La taille, le nombre de carbones ou une composition identique ne suffisent pas, à eux seuls, à établir la fonction.

Explication

Une macromolécule est une molécule de grande taille; les quatre classes sont les glucides, les lipides, les protéines et les acides nucléiques. Un polymère désigne une longue molécule formée de monomères, et les groupes fonctionnels ne sont pas des classes de macromolécules.

Explication

Un glucide est un polymère d’oses qui possède un groupe carbonyle et plusieurs groupes hydroxyles. La molécule hydrophobe décrit les lipides, le polymère d’acides aminés décrit les protéines et les quatre cycles caractérisent les stéroïdes.

Explication

Les glucides comprennent les monosaccharides, les disaccharides et les polysaccharides : le glucose est un monosaccharide, le saccharose un disaccharide et l’amidon un polysaccharide. Les autres classements déplacent à tort l’un de ces sucres dans une catégorie différente.

Explication

Pendant la respiration cellulaire, les cellules extraient l’énergie stockée dans les molécules de glucose. Les acides gras et les matériaux structuraux correspondent à d’autres fonctions, tandis que la respiration utilise le glucose au lieu d’en produire.

Explication

L’amidon sert de réserve, tandis que la cellulose est un matériau de construction et de structure. L’association cellulose-amidon inverse ces rôles ; la chitine est structurale et le glycogène sert de réserve.

Explication

Les lipides sont hydrophobes, ne sont pas des polymères et comprennent notamment les graisses, les stéroïdes et les phospholipides. Les glucides et les protéines sont des polymères, tandis que l’hydrophilie ne décrit pas la catégorie générale des lipides.

Explication

Un triglycéride est constitué d’un glycérol lié à trois acides gras par des liaisons ester. Un phospholipide comporte deux chaînes d’acides gras et un groupement phosphate, un stéroïde se caractérise par quatre cycles fusionnés et une protéine est un polymère d’acides aminés.

Explication

Un acide gras insaturé possède une ou plusieurs doubles liaisons, donc une seule suffit pour cette classification. Un acide gras saturé n’en possède pas ; triglycéride et stéroïde désignent des types de lipides, non cette distinction.

Explication

Un gramme de graisse contient deux fois plus d’énergie qu’un gramme de polysaccharides ; à masses égales, 3 g de graisse fournissent donc deux fois plus d’énergie. Dire que les polysaccharides sont plus énergétiques inverse le rapport, et une égalité ignore cette différence.

Explication

Un acide aminé comporte un groupe carboxyle, un groupe amino et un radical variable. Le groupe hydroxyle et le groupe phosphate ne remplacent pas les groupes caractéristiques indiqués, et le radical variable n’est pas un second groupe amino.

Explication

La liaison peptidique se forme lorsque des acides aminés sont reliés par une réaction de déshydratation. L’hydrolyse correspond à la confusion avec la réaction inverse, l’oxydation est un autre type de réaction, et l’appariement concerne les bases des acides nucléiques.

Explication

Les enzymes assurent des fonctions liées au métabolisme, notamment en accélérant des réactions. Le transport est associé à l’hémoglobine, la communication aux hormones et la défense aux immunoglobulines.

Explication

Une température modifiée peut altérer la conformation d’une protéine et la rendre inactive : cette perte de conformation fonctionnelle est une dénaturation. La renaturation désigne le retour vers une conformation fonctionnelle, tandis qu’une mutation touche la séquence et que la polymérisation assemble des acides aminés.

Explication

Un acide nucléique est un polymère constitué de nucléotides; l’ADN et l’ARN en sont les deux grands types. Une protéine est un polymère d’acides aminés, un lipide relève d’une autre catégorie et un nucléotide est une unité plutôt qu’un polymère.

Explication

L’ADN est le matériel génétique hérité des parents et contient les informations nécessaires à la fabrication des protéines. L’ARN messager assure le transfert de l’information vers le cytoplasme; les lipides ne constituent pas le rôle indiqué, et l’ADN porte l’information plutôt que d’assembler directement les protéines.

Explication

Les quatre bases azotées de l’ADN sont l’adénine, la cytosine, la guanine et la thymine. L’uracile est une base de l’ARN, le ribose est un sucre et la leucine est un acide aminé.

Explication

L’ARN messager transmet l’information génétique du noyau vers le cytoplasme afin de contribuer à la production des protéines. L’ADN contient l’information génétique, l’hémoglobine transporte des substances et un gène est une séquence d’ADN, non le messager chargé de ce transfert.

Explication

Schleiden et Schwann établissent en 1839 que les tissus vivants sont composés de cellules et de leurs produits, et distinguent les organismes uni- et pluricellulaires. L’origine d’une cellule à partir d’une autre relève de Virchow, tandis que les deux dernières formulations déforment la diversité des organismes.

Explication

Virchow suggère en 1855 que toute cellule provient d’une autre cellule. Schleiden et Schwann sont associés au concept cellulaire de 1839, tandis que Pasteur montre plus tard que la génération spontanée n’a pas lieu.

Explication

La cellule est l’unité fondamentale du vivant parce qu’elle peut se nourrir, respirer, produire des déchets et se reproduire. La spécialisation tissulaire et la présence d’un noyau ne définissent pas ces capacités, et la cellule échange matière et énergie avec son environnement.

Explication

Chez les procaryotes, l’ADN circulaire est concentré dans le nucléoïde, qui n’est pas séparé du cytoplasme par une membrane. Un noyau est délimité par une enveloppe, les ribosomes synthétisent les protéines et la membrane plasmique délimite la cellule.

Explication

Un plasmide est une petite molécule d’ADN extrachromosomique qui se réplique indépendamment et peut apporter de nouvelles propriétés à la bactérie. L’ADN chromosomique est distinct, les ribosomes synthétisent les protéines et le nucléoïde est la région où se trouve l’ADN bactérien.

Explication

Les bêta-lactamines, dont la pénicilline et les céphalosporines, ciblent la paroi bactérienne. Les aminosides agissent sur la synthèse protéique, tandis que les quinolones et les sulfamides figurent parmi les agents agissant sur le métabolisme des acides nucléiques.

Explication

Les procaryotes ont un nucléoïde sans vrai noyau et un ADN circulaire, tandis que les eucaryotes ont un noyau à double membrane et un ADN linéaire associé à des histones. Les autres descriptions transposent aux eucaryotes les caractéristiques procaryotes ou modifient l’organisation du noyau.

Explication

Chez les eucaryotes, l’ARN est synthétisé dans le noyau et les protéines dans le cytoplasme. Chez les procaryotes, la synthèse de l’ARN et des protéines est couplée dans le cytoplasme.

Explication

Le véritable noyau d’une cellule eucaryote est entouré d’une enveloppe nucléaire constituée de deux membranes. Une membrane unique confond le nombre de membranes, la membrane plasmique délimite la cellule et la chromatine n’est pas une enveloppe.

Explication

Le cytoplasme comprend le cytosol, qui contient 85 % d’eau, ainsi que les organites. Le réduire au cytosol ou aux seuls organites omet une de ses composantes, tandis que le nucléoplasme appartient au noyau.

Explication

La membrane plasmique entoure la cellule et assure les échanges avec l’extérieur, alors que les membranes internes créent des compartiments. Inverser ces fonctions confond les deux types de membranes ; la production d’énergie et le stockage génétique ne définissent pas cette distinction.

Explication

L’hétérochromatine est dense et génétiquement inactive ; elle se trouve notamment en périphérie du noyau et dans l’ADN répétitif. L’euchromatine est plus lâche et active, notamment lors de la transcription.

Explication

Les ribosomes assemblent les protéines en suivant les indications génétiques et peuvent être présents à plus d’un million d’exemplaires dans une cellule. Le Golgi trie et expédie des protéines, le réticulum lisse synthétise des lipides et les nucléoles participent à la synthèse des ribosomes.

Explication

Les ribosomes liés au réticulum endoplasmique synthétisent les protéines destinées aux membranes ou à l’extérieur de la cellule. Les ribosomes libres produisent plutôt des protéines destinées au cytosol ; le réticulum lisse et le Golgi n’assurent pas cette synthèse ribosomique.

Explication

Le réticulum endoplasmique lisse participe à la synthèse des lipides et à la détoxification des médicaments, drogues et poisons. Le réticulum rugueux porte des ribosomes et synthétise des protéines ; les ribosomes libres assemblent également des protéines.

Explication

L’appareil de Golgi est formé d’un empilement de saccules aplatis reliés en réseau et fabrique, affine, entrepose, trie et expédie des protéines. Le réticulum est un réseau de sacs et de tubules, les lysosomes contiennent des enzymes et les ribosomes assemblent les protéines.

Explication

Le lysosome est un sac membraneux dont le milieu acide, à pH 5, favorise l’efficacité des enzymes hydrolytiques. Le peroxysome est associé aux oxydases, la mitochondrie à la production d’ATP et le réticulum à la fabrication de composants cellulaires.

Explication

Les lysosomes digèrent les déchets intracellulaires et interviennent dans la phagocytose, en dégradant notamment protéines, polysaccharides, lipides et acides nucléiques. Les peroxysomes participent à l’oxydation et à la détoxification, les mitochondries produisent de l’ATP et le Golgi transforme et expédie des substances.

Explication

La catalase dégrade le peroxyde d’hydrogène selon $2H_2O_2 \xrightarrow{\text{catalase}} 2H_2O + O_2$, ce qui produit de l’eau et du dioxygène. L’option qui conserve le peroxyde comme produit confond réactif et produit, tandis que le dioxyde de carbone ne figure pas dans cette réaction.

Explication

La respiration cellulaire est le processus mitochondrial qui oxyde les lipides et les glucides pour produire de l’ATP. La détoxification et la synthèse des acides biliaires sont associées aux peroxysomes, tandis que la digestion intracellulaire relève des lysosomes.

Explication

Le cytosquelette parcourt le cytoplasme, contribue à la forme et aux mouvements cellulaires, soutient mécaniquement la cellule et sert de rails au transport. Le système endomembranaire concerne des membranes et des vésicules, les mitochondries produisent de l’ATP et les lysosomes digèrent des substances.

Explication

Les microtubules maintiennent la structure tridimensionnelle, servent de rails aux dynéines et aux kinésines et participent à la séparation des chromosomes. Les microfilaments sont liés notamment à la contraction musculaire, les filaments intermédiaires à la solidité et à la cohésion, et le centrosome organise les microtubules.

Explication

Les microfilaments contribuent au soutien et aux déplacements intracellulaires et interviennent dans la contraction musculaire en interaction avec la myosine. Les microtubules servent notamment de rails aux protéines motrices, les filaments intermédiaires contribuent à l’ancrage et à la cohésion, et le centrosome organise les microtubules.

Explication

Les filaments intermédiaires contribuent à la forme et à la solidité, ancrent les organites et participent à l’adhérence et à la cohésion par leur relation avec les desmosomes et les hémidesmosomes. Les microtubules sont associés aux rails et à la séparation des chromosomes, les microfilaments à la contraction, et les centrosomes organisent les microtubules.

Explication

Le glycocalyx est une couche duveteuse et légèrement adhésive constituée de glucides liés à des protéines ou à des lipides. La jonction adhérente relie les cellules, la bicouche forme la membrane et la jonction communicante permet des échanges entre cellules.

Explication

Le glycocalyx porte des caractéristiques qui servent de marqueur d’identité cellulaire, en plus de renforcer la membrane et de favoriser l’adhérence. L’imperméabilisation relève des jonctions serrées, l’ancrage du cytosquelette des jonctions adhérentes et les échanges des jonctions communicantes.

Explication

Les jonctions serrées imperméabilisent, les jonctions adhérentes immobilisent et relient les cellules, et les jonctions communicantes permettent les échanges. Intervertir les deux premières fonctions ou attribuer les échanges aux jonctions adhérentes confond ces rôles distincts.

Explication

La zonula occludens est une bande continue de jonctions serrées située sous la surface apicale; elle oblige le contenu de la lumière à traverser les cellules. La zonula adherens assure l’adhérence, tandis que les jonctions communicantes et les desmosomes ont d’autres fonctions.

Explication

Le modèle décrit une double couche de phospholipides contenant des protéines et des glucides, dont les molécules sont maintenues par des interactions hydrophobes. Une monocouche, des liaisons covalentes ou l’absence de protéines et de glucides déforment cette description.

Explication

La fluidité est indispensable au fonctionnement cellulaire et varie avec la température; une baisse de température tend à solidifier la membrane, que la cellule peut compenser en modifiant sa composition lipidique. La perméabilité dépend des molécules et des protéines de transport, et les autres choix ne décrivent pas cet enjeu.

Explication

Le cœur hydrophobe bloque les ions et les molécules polaires, mais de petites molécules polaires neutres comme l’eau et le CO2 peuvent passer entre les phospholipides. Les ions et les grosses molécules polaires nécessitent une voie de transport adaptée.

Explication

Le transport actif déplace une substance contre son gradient et dépense de l’énergie. Le transport passif suit le gradient sans dépense d’énergie; les deux autres propositions inversent l’association entre gradient et énergie.

Explication

Les gènes sont des séquences d’ADN qui déterminent l’ordre des acides aminés constituant une protéine. La forme finale résulte de cette séquence, les ribosomes participent à la traduction et les groupes variables caractérisent les acides aminés.

Explication

La synthèse protéique suit le trajet de l’information de l’ADN vers l’ARNm par transcription, puis de l’ARNm vers une chaîne d’acides aminés par traduction. Les autres parcours inversent ces étapes ou attribuent à la transcription la formation de la chaîne.

Explication

La transcription de l’ADN en ARN a lieu dans le noyau, tandis que la traduction de l’ARN en protéine a lieu dans le cytoplasme. Inverser les compartiments ou placer les deux étapes dans un seul compartiment ne respecte pas cette distinction.

Explication

Chez l’être humain, la cellule possède plus de 130 enzymes réparatrices et répare 99,9 % des erreurs. La valeur de 0,1 % correspondrait à la fraction non réparée, tandis que 99 enzymes et 99 % ne sont pas les chiffres indiqués.