QCM : Photosynthèse et flux d’énergie — 8 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle transformation énergétique caractérise la photosynthèse chez les organismes capables de la réaliser ?

La conversion de l’énergie mécanique en énergie chimique
La transformation de l’énergie thermique en énergie mécanique
La conversion de l’énergie chimique en énergie lumineuse
La conversion de l’énergie lumineuse en énergie chimique

La conversion de l’énergie lumineuse en énergie chimique

Explication

La photosynthèse emmagasine l’énergie reçue de la lumière sous une forme chimique utilisable par la cellule. L’absorption de lumière seule ne décrit pas cette conversion énergétique.

2. Quel élément cellulaire constitue le siège de la photosynthèse et contient la chlorophylle ?

Le chloroplaste
La membrane plasmique
La mitochondrie
Le noyau

Le chloroplaste

Explication

Le chloroplaste est l’organite dans lequel se déroulent les réactions photosynthétiques et qui contient la chlorophylle. La chlorophylle est un pigment situé dans cet organite, et non l’organite lui-même.

3. Quelle équation représente correctement le bilan global de la photosynthèse ?

6 CO2+6 H2O+lumieˋre→C6H12O6+6 O26\,CO_2 + 6\,H_2O + lumière \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6\,O_2
6 O2+6 H2O→C6H12O6+6 CO2+lumieˋre6\,O_2 + 6\,H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6\,CO_2 + lumière
6 CO2+C6H12O6→6 H2O+12 O2+lumieˋre6\,CO_2 + C_6H_{12}O_6 \rightarrow 6\,H_2O + 12\,O_2 + lumière
C6H12O6+6 O2→6 CO2+6 H2O+lumieˋreC_6H_{12}O_6 + 6\,O_2 \rightarrow 6\,CO_2 + 6\,H_2O + lumière

$$6\,CO_2 + 6\,H_2O + lumière \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6\,O_2$$

Explication

La photosynthèse utilise du dioxyde de carbone, de l’eau et la lumière pour former du glucose et libérer du dioxygène. La deuxième équation correspond au sens global de la respiration cellulaire, qui est différent.

4. Dans quelles structures du chloroplaste se déroulent respectivement la phase photochimique et le cycle de Calvin ?

Dans les membranes des thylakoïdes, puis dans le stroma
Dans l’espace intermembranaire, puis dans la membrane externe
Dans le stroma, puis dans les membranes des thylakoïdes
Dans la membrane externe, puis dans l’espace intermembranaire

Dans les membranes des thylakoïdes, puis dans le stroma

Explication

La phase photochimique se déroule dans les membranes des thylakoïdes, tandis que le cycle de Calvin a lieu dans le stroma. Inverser ces localisations constitue la confusion classique entre les deux phases.

5. Quel enchaînement décrit correctement un événement de la phase photochimique ?

La RuBisCO fixe le dioxyde de carbone, puis le cycle de Calvin produit directement du dioxygène et de l’eau.
Le photosystème I agit avant le photosystème II, puis le glucose est formé par fixation du dioxyde de carbone.
La photolyse du glucose fournit du dioxygène, tandis que les photosystèmes convertissent l’ATP en dioxyde de carbone.
Les photosystèmes II puis I participent aux réactions, l’eau est photolysée et de l’ATP ainsi que du NADPH sont produits.

Les photosystèmes II puis I participent aux réactions, l’eau est photolysée et de l’ATP ainsi que du NADPH sont produits.

Explication

La phase photochimique implique successivement les photosystèmes II et I, la photolyse de l’eau et la production d’ATP et de NADPH. La fixation du dioxyde de carbone par la RuBisCO appartient au cycle de Calvin, et non à cette phase.

6. Quel rôle jouent l’ATP et le NADPH dans le cycle de Calvin ?

Ils dégradent le glucose en dioxyde de carbone afin de régénérer les pigments.
Ils absorbent la lumière et déclenchent la photolyse de l’eau dans les thylakoïdes.
Ils transportent le dioxygène produit vers le stroma pour former du glucose.
Ils fournissent l’énergie et le pouvoir réducteur nécessaires à la fixation du CO2 par la RuBisCO.

Ils fournissent l’énergie et le pouvoir réducteur nécessaires à la fixation du CO2 par la RuBisCO.

Explication

Dans le cycle de Calvin, l’ATP et le NADPH permettent la fixation et la réduction du dioxyde de carbone, conduisant notamment à la formation de glycéraldéhyde-3-phosphate. L’absorption de lumière et la photolyse de l’eau relèvent de la phase photochimique.

7. Lequel de ces ensembles regroupe les principaux facteurs limitant la photosynthèse ?

L’intensité lumineuse, la concentration en CO2, la température et la disponibilité en eau
La concentration en dioxygène, la vitesse du vent, la salinité et la couleur des racines
La teneur en amidon, la taille du noyau, la pression atmosphérique et la densité des feuilles
La quantité de glucose, la pression osmotique, le pH sanguin et la masse cellulaire

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

Explication

L’intensité lumineuse, la concentration en dioxyde de carbone, la température et l’eau peuvent limiter l’activité photosynthétique. Les autres ensembles mélangent des paramètres qui ne constituent pas les principaux facteurs indiqués pour ce processus.

8. Quelle affirmation explique le mieux l’importance écologique de la photosynthèse ?

Elle intervient principalement dans la décomposition de la matière organique et réduit la disponibilité de l’énergie lumineuse.
Elle limite les échanges gazeux des écosystèmes et empêche la circulation du carbone entre les organismes.
Elle consomme du dioxygène pour produire de la matière organique et augmente la concentration atmosphérique en CO2.
Elle fournit la matière organique à la base de nombreuses chaînes alimentaires et modifie les teneurs atmosphériques en O2 et en CO2.

Elle fournit la matière organique à la base de nombreuses chaînes alimentaires et modifie les teneurs atmosphériques en O2 et en CO2.

Explication

La photosynthèse produit de la matière organique utilisée par les premiers niveaux trophiques et contribue à réguler le dioxygène et le dioxyde de carbone atmosphériques. L’affirmation opposée confond la photosynthèse avec des processus qui consomment du dioxygène.

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Qu'est-ce que la photosynthèse ?

Un processus convertissant l'énergie lumineuse en énergie chimique.

Quel organite contient la chlorophylle ?

Le chloroplaste.

Quel est le rôle principal du chloroplaste ?

Il est le siège de la photosynthèse.

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