QCM : Photosynthèse dans le chloroplaste (12 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quel processus réalisé dans les feuilles chlorophylliennes produit de la matière organique à partir de lumière et de matières minérales comme l’eau et le dioxyde de carbone ?

La respiration cellulaire
L’absorption racinaire
La transpiration foliaire
La photosynthèse

La photosynthèse

Explication

La photosynthèse utilise la lumière et des matières minérales, notamment l’eau et le dioxyde de carbone, pour produire de la matière organique. La respiration cellulaire correspond à un autre processus, tandis que l’absorption racinaire et la transpiration ne désignent pas cette production.

2. Lors d’une expérience, un gaz produit par les cellules chlorophylliennes est observé quittant une feuille. Par quelle structure foliaire sort-il, et par où le dioxyde de carbone atmosphérique entre-t-il ?

Par les nervures, qui permettent aussi l’entrée du dioxyde de carbone
Par les stomates, qui permettent aussi l’entrée du dioxyde de carbone
Par les cellules chlorophylliennes, qui permettent aussi l’entrée du dioxyde de carbone
Par les racines, qui permettent aussi l’entrée du dioxyde de carbone

Par les stomates, qui permettent aussi l’entrée du dioxyde de carbone

Explication

Les stomates assurent l’entrée du dioxyde de carbone atmosphérique et le rejet de gaz issus de la photosynthèse, comme le dioxygène. Les nervures et les racines ne sont pas les voies foliaires décrites, et les cellules chlorophylliennes ne sont pas les ouvertures par lesquelles s’effectuent ces échanges.

3. Dans une cellule chlorophyllienne, quel organite est spécialisé dans la photosynthèse ?

Le stroma
Le noyau
Le stomate
Le chloroplaste

Le chloroplaste

Explication

Le chloroplaste est l’organite spécialisé dans la photosynthèse des cellules chlorophylliennes. Le noyau est un autre organite, le stomate est une ouverture foliaire et le stroma est un compartiment du chloroplaste.

4. En examinant un chloroplaste, une biologiste repère un compartiment constitué de replis membranaires et un autre qui forme sa matrice. Comment les nomme-t-elle, dans cet ordre ?

L’enveloppe et le stroma
Les thylakoïdes et le stroma
Le stroma et les thylakoïdes
Les stomates et les thylakoïdes

Les thylakoïdes et le stroma

Explication

Les thylakoïdes sont les replis membranaires du chloroplaste, tandis que le stroma en constitue la matrice. Inverser ces noms confond leurs rôles; l’enveloppe et les stomates ne désignent pas ces deux compartiments.

5. Une cellule réalise d’abord les réactions photochimiques, puis le cycle de Calvin. Dans quels compartiments du chloroplaste ces deux étapes se déroulent-elles, respectivement ?

Dans le stroma, puis dans le stroma
Dans le stroma, puis dans les thylakoïdes
Dans les thylakoïdes, puis dans le stroma
Dans l’enveloppe, puis dans le stroma

Dans les thylakoïdes, puis dans le stroma

Explication

La phase photochimique se déroule dans les thylakoïdes et la phase non photochimique, qui correspond au cycle de Calvin, dans le stroma. L’option qui inverse ces lieux confond les phases, et l’enveloppe n’est pas le compartiment indiqué pour la phase photochimique.

6. Un pigment absorbe particulièrement la lumière bleue à 440 nanomètres et la lumière rouge à 680 nanomètres. De quel pigment s’agit-il ?

La chlorophylle
Les xanthophylles
Les caroténoïdes
Le dioxygène

La chlorophylle

Explication

La chlorophylle absorbe notamment les radiations bleues de 440 nanomètres et rouges de 680 nanomètres. Les xanthophylles et les caroténoïdes sont d’autres pigments photosynthétiques, tandis que le dioxygène est un produit de la phase photochimique.

7. Quels pigments peuvent être présents dans les photosystèmes de la membrane des thylakoïdes ?

La rubisco, le RuBP et l’APG
La chlorophylle, les xanthophylles et les caroténoïdes
Le dioxyde de carbone, l’eau et les protons
Le dioxygène, l’ATP et les coenzymes réduits

La chlorophylle, les xanthophylles et les caroténoïdes

Explication

Les photosystèmes de la membrane des thylakoïdes contiennent des pigments photosynthétiques, notamment la chlorophylle, les xanthophylles et les caroténoïdes. Les autres choix mélangent des produits de réactions, des molécules du cycle de Calvin ou des réactifs.

8. Dans un chloroplaste éclairé, quelle conséquence directe la chlorophylle déclenche-t-elle dans les thylakoïdes ?

La fixation du dioxyde de carbone produit des électrons et du dioxygène
La photo-oxydation des coenzymes produit du dioxygène et de l’ATP
La réduction du dioxyde de carbone produit des électrons et de l’eau
La photo-oxydation de l’eau produit des électrons et du dioxygène

La photo-oxydation de l’eau produit des électrons et du dioxygène

Explication

Sous l’effet de la lumière, la chlorophylle provoque la photo-oxydation de l’eau dans les thylakoïdes, qui produit des électrons et du dioxygène. La réduction du dioxyde de carbone appartient à l’étape suivante, dans le stroma; les coenzymes, eux, acceptent les électrons.

9. Après la photolyse de l’eau, des électrons sont disponibles dans les thylakoïdes. Quel changement subissent les coenzymes oxydés qui les captent ?

Ils produisent de l’ATP en captant les protons
Ils restent oxydés en libérant des protons
Ils sont oxydés en cédant des électrons
Ils sont réduits en acceptant les électrons

Ils sont réduits en acceptant les électrons

Explication

Un coenzyme oxydé qui accepte des électrons est réduit. Dire qu’il est oxydé en cédant des électrons inverse le rôle de l’accepteur; la production d’ATP est liée au passage des protons par l’ATP synthétase.

10. Dans des thylakoïdes éclairés, les protons s’accumulent d’un côté de la membrane. Quel mécanisme permet alors la production d’ATP ?

Le gradient entraîne les électrons à travers l’ATP synthétase membranaire
Le gradient entraîne les protons à travers l’ATP synthétase membranaire
Les protons traversent les photosystèmes membranaires et forment l’ATP
Les protons s’accumulent sans traverser la membrane et forment l’ATP

Le gradient entraîne les protons à travers l’ATP synthétase membranaire

Explication

Le gradient de protons entraîne leur passage à travers l’ATP synthétase de la membrane des thylakoïdes, ce qui permet la production d’ATP. Le passage d’électrons ou des protons par les photosystèmes ne correspond pas à ce mécanisme.

11. Dans une cellule végétale, le CO₂ est fixé par la Rubisco sur le RuP. Quelle succession de produits mène ensuite vers la synthèse d’amidon ?

Triose phosphate, puis APG, puis hexose phosphate
Triose phosphate, puis hexose phosphate, puis amidon
APG, puis triose phosphate, puis hexose phosphate
APG, puis hexose phosphate, puis triose phosphate

APG, puis triose phosphate, puis hexose phosphate

Explication

La Rubisco fixe d’abord le CO₂ sur le RuP pour former l’APG ; grâce à l’ATP et aux coenzymes réduits, le cycle produit ensuite du triose phosphate, puis de l’hexose phosphate, précurseur de l’amidon. L’option « triose phosphate, puis APG » inverse le début de la séquence, « APG, puis hexose phosphate » omet le triose comme intermédiaire, et « amidon » attribue directement ce rôle au triose phosphate.

12. Dans quel compartiment du chloroplaste se déroule le cycle de Calvin, phase non photochimique de la photosynthèse ?

Dans l’espace interne des thylakoïdes
Dans le cytoplasme de la cellule
Dans le stroma du chloroplaste
Dans les membranes des thylakoïdes

Dans le stroma du chloroplaste

Explication

Le cycle de Calvin est la phase non photochimique et se déroule dans le stroma du chloroplaste. Les membranes et l’espace interne des thylakoïdes sont associés aux réactions photochimiques, tandis que le cytoplasme est hors du chloroplaste.

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Qu’est-ce que la photosynthèse chez les végétaux chlorophylliens ?

Un processus métabolique foliaire qui produit de la matière organique à partir de lumière et de matières minérales.

Quels organites réalisent la photosynthèse dans les cellules chlorophylliennes ?

Les chloroplastes.

Que sont les thylakoïdes dans un chloroplaste ?

Des replis membranaires.

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