QCM : Photosynthèse et adaptations végétales — 15 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle est la fonction principale de la photosynthèse chez les organismes chlorophylliens ?

Convertir l’énergie chimique en énergie lumineuse
Transformer l’oxygène en dioxyde de carbone
Produire des pigments à partir de sels minéraux
Convertir l’énergie lumineuse en énergie chimique

Convertir l’énergie lumineuse en énergie chimique

Explication

La photosynthèse convertit l’énergie lumineuse en énergie chimique utilisable par l’organisme. Les autres propositions inversent ou déforment cette fonction.

2. Quelle structure est l’organite délimité par une double membrane où se déroule la photosynthèse ?

Le granum
Le thylakoïde
Le stroma
Le chloroplaste

Le chloroplaste

Explication

Le chloroplaste est l’organite entouré d’une double membrane qui abrite les différentes structures de la photosynthèse. Le stroma n’est que le liquide interne du chloroplaste.

3. Quelles molécules présentes dans les membranes des thylakoïdes sont les principaux pigments photosynthétiques ?

Le glucose, l’amidon et les trioses phosphates
L’ATP, le NADPH et le dioxygène
Le ribulose, le 3-phosphoglycérate et le CO2
Les chlorophylles a et b ainsi que les caroténoïdes

Les chlorophylles a et b ainsi que les caroténoïdes

Explication

Les membranes des thylakoïdes contiennent la chlorophylle a, la chlorophylle b et les caroténoïdes. Les autres groupes correspondent à des produits, des substrats ou des molécules du métabolisme photosynthétique.

4. Quelle équation représente le bilan global de la photosynthèse ?

6 CO₂ + 6 H₂O + énergie lumineuse → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂
C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + énergie lumineuse
6 O₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 CO₂
6 CO₂ + C₆H₁₂O₆ → 6 H₂O + 6 O₂

6 CO₂ + 6 H₂O + énergie lumineuse → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

Explication

La photosynthèse utilise six molécules de CO₂, six molécules d’eau et l’énergie lumineuse pour produire du glucose et six molécules de dioxygène.

5. Où se déroule la phase photochimique et quels sont ses principaux produits ?

Dans la double membrane du chloroplaste, avec production de CO₂ et d’eau
Dans le stroma, avec production de glucose et d’amidon
Dans la membrane des thylakoïdes, avec production d’ATP et de NADPH
Dans les granums, avec consommation d’ATP et de NADPH

Dans la membrane des thylakoïdes, avec production d’ATP et de NADPH

Explication

La phase photochimique se déroule dans les membranes des thylakoïdes et produit de l’ATP ainsi que du NADPH. Le cycle de Calvin, lui, se déroule dans le stroma.

6. Quel enchaînement décrit correctement le rôle des photons et de la chaîne photosynthétique ?

La chaîne excite la chlorophylle, puis les photons transportent les électrons
Les photons réduisent directement le NADP+, puis la chlorophylle produit le CO₂
Les photons excitent la chlorophylle, puis la chaîne transporte les électrons
La chlorophylle fournit des protons, puis la chaîne absorbe les photons

Les photons excitent la chlorophylle, puis la chaîne transporte les électrons

Explication

Les photons excitent les molécules de chlorophylle des photosystèmes II et I. Cette excitation permet ensuite la mise en mouvement et le transport des électrons dans la chaîne photosynthétique.

7. Quels produits sont libérés par la photolyse de l’eau ?

Du CO₂, des électrons et du glucose
Des trioses phosphates, des protons H⁺ et de l’ATP
Des électrons, des protons H⁺ et du dioxygène
De l’ATP, du NADPH et du glucose

Des électrons, des protons H⁺ et du dioxygène

Explication

La photolyse de l’eau libère des électrons, des protons H⁺ et du dioxygène. Ces électrons alimentent ensuite la chaîne photosynthétique.

8. Comment la photophosphorylation permet-elle de produire de l’ATP ?

L’ATP synthase utilise un gradient de protons établi dans la membrane des thylakoïdes
Les photons transforment directement le glucose en ATP
La RuBisCO fixe le CO₂ sur une molécule à cinq carbones
Le NADP+ fournit directement un phosphate à l’ADP

L’ATP synthase utilise un gradient de protons établi dans la membrane des thylakoïdes

Explication

La photophosphorylation correspond à la production d’ATP par l’ATP synthase grâce au gradient de protons généré dans la membrane des thylakoïdes.

9. Dans quelle partie du chloroplaste le cycle de Calvin se déroule-t-il, et quelles molécules utilise-t-il ?

Dans le stroma, en utilisant l’ATP et le NADPH produits par la phase claire
Dans la double membrane, en utilisant le CO₂ et l’eau comme seules sources d’énergie
Dans la membrane des thylakoïdes, en utilisant directement les photons
Dans les granums, en utilisant le dioxygène et le glucose

Dans le stroma, en utilisant l’ATP et le NADPH produits par la phase claire

Explication

Le cycle de Calvin se déroule dans le stroma et utilise l’ATP ainsi que le NADPH produits par la phase photochimique. Il ne nécessite pas directement l’éclairement par les photons.

10. Quelle réaction est catalysée par la RuBisCO lors de la fixation du carbone ?

La fixation du CO₂ sur le ribulose-1,5-bisphosphate, formant deux molécules de 3-phosphoglycérate
La régénération du ribulose à partir de l’ATP, formant de l’eau
La réduction du NADP+ en NADPH, formant du dioxygène
La fixation de l’O₂ sur le glucose, formant deux molécules de dioxyde de carbone

La fixation du CO₂ sur le ribulose-1,5-bisphosphate, formant deux molécules de 3-phosphoglycérate

Explication

La RuBisCO fixe le CO₂ sur le ribulose-1,5-bisphosphate, une molécule à cinq carbones, ce qui produit deux molécules de 3-phosphoglycérate. La fixation de l’O₂ correspond à un autre processus associé à la photorespiration.

11. Comment les molécules de 3-phosphoglycérate sont-elles transformées dans le cycle de Calvin ?

Elles sont oxydées en dioxygène grâce aux photons
Elles sont fixées sur le CO₂ par la RuBisCO pour former du glucose
Elles sont dégradées en protons grâce à l’ATP synthase
Elles sont réduites en trioses phosphates grâce à l’ATP et au NADPH

Elles sont réduites en trioses phosphates grâce à l’ATP et au NADPH

Explication

Les molécules de 3-phosphoglycérate sont réduites en trioses phosphates grâce à l’énergie et au pouvoir réducteur fournis par l’ATP et le NADPH.

12. Pourquoi une partie du ribulose est-elle régénérée à la fin du cycle de Calvin ?

Pour produire directement le dioxygène libéré par la photolyse
Pour remplacer le NADPH consommé dans la phase claire
Pour transformer les thylakoïdes en granums
Pour permettre au cycle de fixer de nouvelles molécules de CO₂

Pour permettre au cycle de fixer de nouvelles molécules de CO₂

Explication

La régénération d’une partie du ribulose permet de reconstituer l’accepteur du CO₂ et donc de poursuivre le cycle de Calvin. Elle ne sert pas directement à produire le dioxygène ou le NADPH.

13. Quels facteurs limitants influencent principalement la vitesse de la photosynthèse ?

L’intensité lumineuse, la concentration en CO₂, la température et la disponibilité en eau
La couleur des fleurs, la hauteur de la tige, le pH du sol et la forme des feuilles
La concentration en O₂, la vitesse du vent, la longueur des racines et la présence de pigments
La quantité de chlorophylle, la taille des stomates, la masse des graines et la texture de la cuticule

L’intensité lumineuse, la concentration en CO₂, la température et la disponibilité en eau

Explication

La vitesse de la photosynthèse dépend principalement de l’intensité lumineuse, de la concentration en CO₂, de la température et de la disponibilité en eau. Les pigments jouent surtout un rôle dans l’absorption de certaines radiations.

14. Une plante dispose d’une lumière et d’une quantité d’eau proches de leurs valeurs optimales, mais sa concentration en CO₂ est très faible. Selon la loi des facteurs limitants, quelle conséquence est attendue ?

La lumière compense entièrement le manque de CO₂
La faible concentration en CO₂ limite la vitesse de la photosynthèse
La disponibilité en eau devient sans effet sur le processus
La température devient automatiquement le facteur qui accélère la photosynthèse

La faible concentration en CO₂ limite la vitesse de la photosynthèse

Explication

Selon la loi des facteurs limitants, le facteur le plus éloigné de son optimum fixe la vitesse du processus à un instant donné. Ici, la faible concentration en CO₂ constitue donc le facteur limitant principal.

15. Dans quelle situation la photorespiration se produit-elle ?

Lorsque les pigments absorbent une radiation, ce qui déclenche la production de glucose
Lorsque la RuBisCO fixe le CO₂, ce qui augmente directement le rendement photosynthétique
Lorsque les racines absorbent l’eau, ce qui remplace la fixation du carbone
Lorsque la RuBisCO fixe l’O₂ au lieu du CO₂, ce qui diminue le rendement photosynthétique

Lorsque la RuBisCO fixe l’O₂ au lieu du CO₂, ce qui diminue le rendement photosynthétique

Explication

La photorespiration est un processus concurrent de la photosynthèse qui commence lorsque la RuBisCO fixe l’O₂ plutôt que le CO₂. Elle réduit ainsi le rendement de la photosynthèse.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 28 flashcards sur Photosynthèse et adaptations végétales.

Qu'est-ce que la photosynthèse ?

C'est le processus convertissant l'énergie lumineuse en énergie chimique.

Qu'est-ce qu'un chloroplaste ?

Un organite à double membrane où se déroule la photosynthèse.

Que sont les thylakoïdes dans le chloroplaste ?

Ce sont des sacs aplatis empilés en granums dans le stroma.

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