QCM : Origine et briques du vivant (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle chronologie associe correctement la formation de la Terre primitive, les premiers fossiles, les premières cellules et les eucaryotes ?

4,57 ; 3,7 ; 1,5 ; 3,5 milliards d’années
4,57 ; 3,7 ; 3,5 ; 1,5 milliards d’années
4,57 ; 3,5 ; 3,7 ; 1,5 milliards d’années
3,7 ; 4,57 ; 3,5 ; 1,5 milliards d’années

4,57 ; 3,7 ; 3,5 ; 1,5 milliards d’années

Explication

La Terre primitive s’est formée il y a 4,57 milliards d’années, avant les premiers fossiles vers 3,7, les premières cellules vers 3,5 et les eucaryotes vers 1,5 milliard d’années. L’ordre des fossiles et des cellules est inversé dans « 3,5 ; 3,7 », tandis que « 1,5 ; 3,5 » confond les âges des eucaryotes et des premières cellules.

2. Lorsqu’on reconstitue les débuts de la vie sur Terre, quelle séquence relie correctement la disponibilité du dioxygène à l’apparition de la vie aérobie ?

Dioxygène présent au début, puis photosynthèse oxygénique, puis vie aérobie
Dioxygène absent au début, puis photosynthèse oxygénique, puis vie aérobie
Dioxygène absent au début, puis photosynthèse oxygénique, sans vie aérobie ultérieure
Dioxygène absent au début, puis vie aérobie, puis photosynthèse oxygénique

Dioxygène absent au début, puis photosynthèse oxygénique, puis vie aérobie

Explication

Le dioxygène était absent lorsque la vie est apparue, et la photosynthèse oxygénique a précédé le début de la vie aérobie. La séquence avec une vie aérobie antérieure inverse cette relation, tandis que l’absence durable de vie aérobie contredit l’apparition ultérieure de celle-ci.

3. Quelle formulation correspond à la définition de la vie proposée par la NASA en 1994 ?

Un système chimique reproducteur capable d’évolution darwinienne
Un système chimique auto-entretenu capable d’évolution darwinienne
Un système biologique évolutif dépourvu d’auto-entretien chimique
Un système chimique auto-entretenu sans échange avec son environnement

Un système chimique auto-entretenu capable d’évolution darwinienne

Explication

La définition réunit trois éléments : un système chimique, l’auto-entretien et la capacité d’évolution darwinienne. La reproduction ne remplace pas ce dernier critère, et l’absence d’échanges avec l’environnement n’est pas incluse dans la définition.

4. Un dispositif échange de la chaleur avec l’extérieur, mais aucune matière ne traverse ses limites : comment le classer ?

Comme un système sans échange
Comme un système isolé
Comme un système ouvert
Comme un système fermé

Comme un système fermé

Explication

Un système fermé échange de l’énergie, par exemple sous forme de chaleur, mais pas de matière. Un système isolé n’échange ni énergie ni matière, tandis qu’un système ouvert échange de la matière et de l’énergie.

5. Que désigne la compartimentation d’un être vivant ?

L’ensemble des réactions biochimiques réalisées en permanence par les entités vivantes
La transmission de variations héréditaires qui modifient les caractéristiques d’une population
La régénération des constituants par des réactions chimiques utilisant matière et énergie
La délimitation d’un compartiment distinct de l’extérieur par une enveloppe séparant l’être vivant de son environnement

La délimitation d’un compartiment distinct de l’extérieur par une enveloppe séparant l’être vivant de son environnement

Explication

La compartimentation correspond à une enveloppe qui sépare l’être vivant de son environnement et définit un espace distinct. La régénération des constituants relève du maintien de l’auto-entretien, et non de la définition de la compartimentation.

6. Quel enchaînement décrit la progression de l’évolution chimique jusqu’à l’apparition des protocellules ?

Atomes, petites molécules, molécules organiques, briques de la vie, macromolécules et polymères, puis protocellules
Atomes, petites molécules, briques de la vie, protocellules, molécules organiques, puis macromolécules et polymères
Atomes, molécules organiques, petites molécules, macromolécules et polymères, briques de la vie, puis protocellules
Petites molécules, atomes, briques de la vie, molécules organiques, protocellules, puis macromolécules et polymères

Atomes, petites molécules, molécules organiques, briques de la vie, macromolécules et polymères, puis protocellules

Explication

L’évolution chimique est présentée comme une succession allant des atomes aux petites molécules, puis aux molécules organiques, aux briques de la vie, aux macromolécules et enfin aux protocellules. L’option qui place les molécules organiques avant les petites molécules inverse deux étapes de cette progression.

7. Quel rôle joue la condensation lors de la polymérisation des acides aminés ?

Elle sépare deux acides aminés par hydrolyse en consommant une molécule d’eau.
Elle relie deux acides aminés par une liaison peptidique en libérant une molécule d’eau.
Elle transforme la fonction amine en groupe carboxyle sans relier les acides aminés.
Elle libère une molécule de dioxyde de carbone en formant une liaison entre deux chaînes latérales.

Elle relie deux acides aminés par une liaison peptidique en libérant une molécule d’eau.

Explication

La condensation unit la fonction carboxyle d’un acide aminé à la fonction amine d’un autre, formant une liaison peptidique covalente et libérant de l’eau. L’hydrolyse, contrairement à la condensation, correspond à la réaction inverse et rompt cette liaison.

8. Dans la cyclisation du ribose, à quel moment l’aldéhyde réagit-il pour former un hémi-acétal ?

Lorsque l’aldéhyde réagit avec l’hydroxyle du carbone C5
Lorsque l’aldéhyde réagit avec l’hydroxyle du carbone C3
Lorsque l’aldéhyde réagit avec l’hydroxyle du carbone C4
Lorsque l’aldéhyde réagit avec l’hydroxyle du carbone C2

Lorsque l’aldéhyde réagit avec l’hydroxyle du carbone C4

Explication

La cyclisation du ribose se produit lorsque son aldéhyde réagit avec l’hydroxyle porté par le carbone C4, formant un hémi-acétal. L’hydroxyle du carbone C2 ne participe pas à cette cyclisation décrite.

9. Quelle différence structurale distingue les purines des pyrimidines parmi les bases azotées ?

Les purines portent trois liaisons hydrogène, tandis que les pyrimidines en portent deux.
Les purines s’apparient avec l’uracile, tandis que les pyrimidines s’apparient avec la thymine.
Les purines ont deux cycles, tandis que les pyrimidines en ont un seul.
Les purines ont un cycle, tandis que les pyrimidines en ont deux.

Les purines ont deux cycles, tandis que les pyrimidines en ont un seul.

Explication

Les purines, l’adénine et la guanine, possèdent deux cycles, alors que la cytosine, l’uracile et la thymine n’en possèdent qu’un. Le nombre de liaisons hydrogène décrit certains appariements entre bases, et non la distinction structurale entre ces deux familles.

10. Lors de la polymérisation des nucléotides, quelle conséquence résulte de la liaison du phosphate entre deux riboses ?

Une liaison phospho-anhydre devient phospho-ester lorsque le phosphate perd un oxygène.
Une liaison N-glycosidique devient phospho-di-ester lorsque la base se lie au second ribose.
Une liaison phospho-ester devient phospho-di-ester lorsque le phosphate se lie au second ribose.
Une liaison peptidique se forme lorsque le phosphate relie les deux riboses.

Une liaison phospho-ester devient phospho-di-ester lorsque le phosphate se lie au second ribose.

Explication

La liaison du phosphate au hydroxyle d’un ribose forme d’abord une liaison phospho-ester, puis son association avec un autre ribose donne une liaison phospho-di-ester. La liaison N-glycosidique relie la base au ribose et ne devient pas une liaison phosphodiester.

11. Pour concevoir un système prébiotique capable à la fois de transmettre une information et de contribuer à des réactions chimiques, quelle fonction l’hypothèse du monde ARN attribue-t-elle à l’ARN ?

Il remplace les nucléotides et empêche la réplication des acides nucléiques.
Il produit des acides aminés et constitue les premiers compartiments.
Il stocke l’énergie et forme les membranes des premières cellules.
Il porte une information transmissible et catalyse des réactions.

Il porte une information transmissible et catalyse des réactions.

Explication

L’hypothèse du monde ARN attribue à l’ARN les deux rôles nécessaires ici : porter une information transmissible et catalyser des réactions. Les membranes et les compartiments relèvent d’autres molécules, tandis que l’ARN n’est pas présenté comme remplaçant les nucléotides.

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Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Origine et briques du vivant.

Il y a combien de temps la Terre primitive s’est-elle formée ?

Il y a 4,57 milliards d’années.

Quel était le statut du dioxygène sur Terre lors de l’apparition de la vie ?

Le dioxygène était absent.

Quelle définition de la vie la NASA a-t-elle donnée en 1994 ?

Un système chimique auto-entretenu capable d’évolution darwinienne.

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