QCM : Nutrition minérale des végétaux (61 questions)

Explication

Liebig distingue les végétaux chlorophylliens autotrophes, nourris principalement de matière minérale, des champignons hétérotrophes qui dépendent aussi de matière organique de l’humus. L’inversion des groupes confond leurs modes de nutrition; l’autotrophie liée à l’humus confond source de carbone et nutrition minérale; la nutrition minérale attribuée aux champignons méconnaît leur hétérotrophie.

Explication

La nutrition végétale englobe l’absorption des éléments nutritifs dans le milieu et leur assimilation pour les fonctions physiologiques, dont la croissance et la reproduction. L’absorption seule omet l’assimilation; la nutrition minérale ne couvre pas tous les éléments nutritifs; la photosynthèse ne désigne pas l’ensemble de ces processus.

Explication

La nutrition hydrique concerne l’eau, la nutrition minérale l’absorption de nutriments minéraux et la nutrition carbonée l’obtention de carbone à partir du CO₂ par photosynthèse. Le classement inversant eau et ions confond les deux premières catégories; celui associant les ions au carbone confond nutrition minérale et carbonée; celui associant le CO₂ à l’eau confond nutrition carbonée et hydrique.

Explication

Les débris de roche mère constituent la phase solide, les échanges avec l’atmosphère et les racines relèvent de la phase gazeuse, et la solution constitue la phase liquide. Intervertir les deux dernières confond échanges gazeux et solution; classer les débris dans le liquide confond roche et solution; attribuer la solution au solide confond les phases liquide et solide.

Explication

Les éléments minéraux peuvent être dissous ou fixés sur les colloïdes, et un équilibre existe entre ces deux formes. L’exclusion de la forme dissoute nie leur coexistence; le remplacement complet décrit une transformation sans équilibre; considérer les ions fixés comme absents du sol confond fixation et absence.

Explication

Les ions dissous proviennent notamment de l’altération progressive de la roche mère et de la minéralisation de la matière organique par des bactéries et des champignons. La photosynthèse n’est pas une origine des ions minéraux dissous; l’absorption racinaire ne les libère pas dans le sol; attribuer la dégradation aux seuls végétaux omet les microorganismes indiqués.

Explication

La concentration caractéristique est comprise entre 5 et 10 mM; 8 mM se trouve donc dans cette plage. La borne inférieure de 10 mM est une confusion sur l’intervalle; la borne supérieure de 5 mM inverse ses limites; une plage de 50 à 100 mM multiplie les valeurs par dix.

Explication

Les colloïdes stockent des éléments minéraux et en libèrent progressivement les ions, tout en contribuant à la structure du sol. La libération immédiate confond stockage et disponibilité progressive, tandis que dissoudre la roche-mère ou fournir directement de la matière organique ne décrit pas leur rôle.

Explication

Les argiles silicatées relèvent des colloïdes minéraux, tandis que les composés humiques issus de la dégradation de la matière organique relèvent des colloïdes organiques. Les inverser confond leurs origines, et leur petite taille ne suffit pas à les classer comme organiques.

Explication

Le complexe argilo-humique est formé par l’association des colloïdes argileux et organiques et améliore la stabilité structurale du sol. La capacité d’échange cationique désigne une propriété d’échange, tandis qu’une réserve dissoute ou la solution du sol ne désigne pas cette association.

Explication

La neutralisation des particules favorise leur agglomération en agrégats poreux. La dispersion compacte et la répulsion correspondent au cas où les colloïdes restent chargés négativement, tandis que la dissolution en ions ne décrit pas cette organisation.

Explication

Un pH compris entre 5,5 et 6,5 favorise la croissance des racines. Un pH très acide ou une forte alcalinité ne correspond pas à l’intervalle indiqué; l’effet sur les bactéries et la précipitation des métaux relèvent d’autres conséquences du pH.

Explication

Un pH acide favorise le relargage de K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺ et Mn²⁺ et augmente la solubilité des sels, sulfates et phosphates. La rétention ou la baisse de solubilité inverse cet effet; la précipitation en oxydes est associée à un pH plus élevé.

Explication

La chélation forme un complexe organométallique stable dans lequel le métal est lié à un chélateur ou ligand organique. L’adsorption correspond à une fixation sur une surface, tandis que précipitation et dissolution désignent d’autres changements de phase.

Explication

À pH supérieur à environ 6–7, les micronutriments métalliques peuvent précipiter en oxydes, tandis que les chélateurs les maintiennent en solution sous forme de complexes stables. Accroître la précipitation ou les ions hydroxyles va à l’inverse de cet effet; la simple adsorption n’est pas la chélation.

Explication

La rhizosphère correspond au volume du sol occupé ou influencé par les racines. Le système racinaire désigne les racines elles-mêmes, l’apex leur extrémité, et le sol environnant n’est pas nécessairement influencé par elles.

Explication

L’effet rhizosphère regroupe les actions des racines sur les propriétés physiques, chimiques et biologiques du sol, dont l’ameublissement, l’acidification et les changements de ressources. L’acidification n’en est qu’un aspect, la diffusion décrit le déplacement des nutriments, et l’absorption seule ne recouvre pas l’ensemble de ces effets.

Explication

Le flux de masse entraîne ensemble l’eau et les nutriments, alors que la diffusion déplace les nutriments selon leur gradient de concentration. La croissance racinaire met aussi les racines en contact avec le sol, mais ne décrit pas ces deux déplacements.

Explication

Les monocotylédones forment plusieurs axes primaires, puis des racines adventives qui se ramifient. Le pivot est caractéristique des dicotylédones; les racines latérales s’y développent à partir de cet axe principal.

Explication

Une mycorhize associe symbiotiquement un champignon non ou faiblement pathogène à des cellules racinaires vivantes, principalement corticales et épidermiques. L’infection fortement pathogène, l’association bactérienne et les cellules mortes ne correspondent pas à cette définition.

Explication

La plante fournit au champignon des molécules qu’il ne peut produire lui-même, tandis que le champignon améliore l’absorption d’eau et de nutriments de la plante. Les autres descriptions inversent ou déplacent ces rôles.

Explication

Les ectomycorhizes ne pénètrent pas dans les cellules et forment le réseau de Hartig; les endomycorhizes croissent dans les espaces intercellulaires et à l’intérieur des cellules corticales. Inverser ces critères ou classer les deux types de la même manière confond leurs modes de croissance.

Explication

Un nutriment minéral est un élément chimique inorganique essentiel à la plante. Un composé organique relève d’une autre catégorie, un élément bénéfique n’est pas nécessairement essentiel et la présence dans le substrat ne suffit pas à définir un nutriment minéral.

Explication

Les critères d’Arnon et Stout réunissent l’impossibilité d’achever le cycle de vie sans l’élément, sa non-substituabilité et son implication directe dans le métabolisme. Un effet bénéfique ne suffit pas, tandis que « inerte » et « majeur du sol » ne désignent pas la classification fondée sur ces critères.

Explication

Les plantes supérieures possèdent 17 éléments essentiels : 14 nutriments minéraux auxquels s’ajoutent C, H et O. Le total de 14 omet ces trois éléments, tandis que 16 ou 11 résultent d’un décompte erroné.

Explication

La concentration critique est la concentration tissulaire d’un nutriment qui permet d’obtenir 90 % de la croissance. La toxicité correspond à un excès, la concentration du milieu n’est pas la mesure tissulaire définie ici, et le seuil ne désigne pas la croissance maximale.

Explication

Selon la loi du minimum, la croissance est limitée par le nutriment présent à la concentration la plus faible ; ici, c’est le phosphore. L’abondance, la vitesse d’absorption ou le besoin total ne remplacent pas ce critère.

Explication

L’antagonisme correspond au cas où un nutriment freine l’action ou l’absorption d’un autre, comme l’excès de calcium qui gêne le magnésium. La synergie favorise l’absorption, la loi du minimum concerne le nutriment le moins concentré et l’absorption indépendante exclut cette compétition.

Explication

La synergie désigne une interaction où la présence d’un nutriment favorise l’absorption d’un autre, souvent entre ions de charges opposées. L’antagonisme freine l’absorption, la loi du minimum porte sur la concentration la plus faible et l’absorption indépendante ne comporte pas de facilitation.

Explication

L’azote entre dans la composition des protéines, des acides nucléiques, de la chlorophylle et de certaines phytohormones. Les phospholipides et le transfert d’énergie sont ici des rôles du phosphore, tandis que l’osmorégulation relève notamment du potassium.

Explication

Les plantes absorbent principalement l’azote sous forme de nitrate ou d’ammonium, et peuvent également utiliser des composés azotés de faible masse moléculaire comme les acides aminés. Le diazote gazeux et les anions phosphatés ou sulfatés ne sont pas les formes indiquées pour cette absorption.

Explication

Le phosphore participe aux phospholipides, aux acides nucléiques et aux réactions métaboliques de transfert d’énergie. L’azote contribue aussi aux acides nucléiques, mais les phospholipides et les transferts d’énergie distinguent ici le phosphore.

Explication

Le potassium n’est pas un constituant des structures organiques végétales et intervient dans l’osmorégulation, l’équilibre électrochimique et la régulation des stomates. Le magnésium est notamment lié aux enzymes et à la chlorophylle, tandis que le calcium contribue aux membranes et à la signalisation.

Explication

Le potassium active de nombreuses enzymes de la respiration et de la photosynthèse, notamment certaines kinases ; sa carence peut perturber la photosynthèse ou la synthèse des protéines. Le magnésium active aussi des enzymes, mais la combinaison des effets décrits est associée ici au potassium.

Explication

Le magnésium est un cofacteur de nombreuses enzymes, notamment des ATPases, et participe aux transferts de phosphate et de nucléotides. Le potassium est notamment associé à l’osmorégulation, tandis que le phosphate est un substrat ou un groupe transféré, et non le cation cofacteur.

Explication

Le calcium contribue à la structure des membranes et des lamelles moyennes et intervient comme messager secondaire ainsi que comme cofacteur enzymatique. Le magnésium est notamment un constituant de la chlorophylle, et le potassium joue surtout des rôles d’osmorégulation et d’activation enzymatique.

Explication

Les ponts disulfure participent à la structure tertiaire des protéines. Les réponses évoquant l’énergie, la séquence primaire ou le transport membranaire leur attribuent d’autres fonctions.

Explication

Pour les molécules hydrophiles non ionisées, la vitesse de passage diminue lorsque la taille augmente. Choisir la plus grande inverse cette relation, invoquer une charge positive confond les catégories, et supposer une vitesse égale néglige l’effet de la taille.

Explication

Un système de transport est une protéine transmembranaire qui lie un soluté, change de conformation et le libère de l’autre côté. Un canal désigne un autre type de passage, une pompe est une catégorie plus spécifique, et le soluté est la substance transportée.

Explication

Les systèmes de transport primaires reposent sur la rupture de liaisons covalentes. La rupture de liaisons non covalentes caractérise les systèmes secondaires, tandis que le transport passif suit le gradient et qu’un canal ne désigne pas cette classification énergétique.

Explication

Un transport passif s’effectue dans le sens du gradient de potentiel électrochimique. Le transport actif s’effectue contre ce gradient; ses formes primaire et secondaire relèvent donc aussi d’un déplacement contre le gradient.

Explication

Le transport actif secondaire utilise l’énergie d’un autre système de transport pour déplacer un soluté contre son gradient, sans couplage direct à l’énergie chimique. Le transport primaire couple directement le transport à cette énergie, tandis que le transport passif suit le gradient.

Explication

Un transport actif primaire couple directement l’hydrolyse de l’ATP ou du PPi au déplacement d’ions contre leur gradient électrochimique. Le transport secondaire utilise l’énergie d’un autre système de transport, la diffusion facilitée suit le gradient et l’échange osmo-osmotique décrit une conversion entre formes d’énergie osmotique.

Explication

Les pompes créent des gradients transmembranaires qui peuvent servir à synthétiser de l’ATP dans les membranes mitochondriales et chloroplastiques ou à énergiser des cotransports. Un gradient n’est pas une réserve directe d’ATP, ne dégrade pas les solutés et ne remplace pas l’hydrolyse de l’ATP par une pompe.

Explication

La force proton motrice résulte de la combinaison du gradient électrique et du gradient de pH établis par les pompes à H+. Le gradient électrique seul et le gradient de pH seul sont incomplets, tandis qu’un gradient de potassium concerne un autre ion.

Explication

Les transporteurs comprennent les uniports, qui facilitent le transport d’un soluté sans utiliser directement l’ATP ou le PPi, ainsi que les symports et les antiports actifs secondaires. Le symport déplace les solutés dans le même sens, tandis que l’antiport les échange en sens opposés.

Explication

Les symports H+-glucides assurent la redistribution des assimilats des tissus photosynthétiques vers les tissus non chlorophylliens. Le sens inverse confond donneur et receveur, le transport d’acides aminés relève d’autres symports et l’échange Ca2+/H+ est une fonction d’antiports.

Explication

Un canal ionique forme un pore qui permet aux ions de suivre passivement leur gradient électrochimique. Une pompe implique un transport actif, tandis qu’un transporteur et la diffusion dans la bicouche ne correspondent pas au pore décrit.

Explication

Un canal mécano-dépendant répond à une déformation mécanique de la membrane. Un ligand-dépendant s’ouvre par liaison d’un composé, un voltage-dépendant répond à la polarisation membranaire et la phosphorylation constitue un autre facteur de régulation.

Explication

Les canaux ioniques transportent environ $10^6$ à $10^8$ ions par seconde, alors que la diffusion simple dans la bicouche lipidique est environ $10^{11}$ fois plus lente. Dire qu’elle est plus rapide inverse le rapport; le facteur $10^3$ concerne la comparaison avec les pompes et transporteurs.

Explication

Le transport radial progresse de la surface racinaire vers le cortex, puis vers la stèle et le xylème. Placer la stèle avant le cortex inverse le trajet, et situer le xylème avant la stèle en modifie l’ordre.

Explication

La bande de Caspary est constituée d’incrustations hydrophobes de subérine dans l’endoderme; elle sépare l’apoplaste du cortex de celui de la stèle et limite le flux passif. Elle ne constitue ni un pore de sélection ionique ni une voie qui relie les deux apoplastes.

Explication

La sève brute du xylème est composée d’eau et de nutriments minéraux. La sève élaborée riche en sucres, l’omission des minéraux et le transport de sucres depuis les parties aériennes correspondent à des confusions avec le phloème ou à une composition incomplète.

Explication

Le flux xylémien est entraîné par des gradients de pression hydrostatique et de potentiel hydrique, la sève étant sous tension et à pression négative. Le gradient de sucres relève d’une autre logique de transport, la turgescence positive inverse la condition décrite, et le pompage direct par ATP n’est pas le mécanisme indiqué.

Explication

Le transport longitudinal xylémien est principalement ascendant et emprunte les vaisseaux morts, des racines vers les tiges et les organes aériens. Le trajet descendant inverse le sens, tandis que les cellules vivantes et les flux bidirectionnels évoquent le phloème.

Explication

Le phloème redistribue les photoassimilats des feuilles matures, qui sont des sources, vers des organes puits comme les graines. Inverser source et puits, attribuer ce transport au xylème ou exclure les graines ne respecte pas cette relation.

Explication

Le symport H+-saccharose peut être énergisé par le gradient de protons établi par une H+-ATPase; la concentration en sucre du phloème est de 200 à 1000 mM. L’antiport de cations concerne un autre transport, le symport n’établit pas lui-même ce gradient, et le flux sous tension caractérise le xylème.

Explication

Le modèle de Munch explique le transport par une différence de pression de turgescence qui entraîne le flux de masse vers la région de plus faible pression. Le flux inverse et le déplacement vers une pression plus forte renversent ce gradient, tandis que le potentiel hydrique xylémien relève d’un autre mécanisme.

Explication

Dans les cellules vivantes du phloème, le transport est bidirectionnel selon les besoins nutritifs; le transport xylémien est unidirectionnel et ascendant. Attribuer la bidirectionnalité au xylème, inverser le trajet ascendant ou appliquer la bidirectionnalité aux deux tissus confond leurs caractéristiques.

Explication

Les solutés apolaires empruntent les voies lipophiles, tandis que les solutés polaires et les ions peuvent passer par des voies hydrophiles stomatales ou cuticulaires. L’inversion des voies confond polarité et lipophilie, la réponse tout stomatale écarte à tort les voies cuticulaires, et la réponse tout hydrophile omet la voie lipophile.

Explication

Le lessivage peut faire perdre environ 80 à 90 % du potassium et 50 à 60 % du calcium présents dans les tissus concernés. Inverser ces proportions confond les niveaux de perte des deux ions, tandis que les valeurs plus faibles sous-estiment la perte de potassium ou de calcium.