QCM : Photosynthèse et matière végétale (17 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans un cycle de Calvin, une partie des trioses phosphates produits est affectée à la régénération de l’accepteur du CO₂. Quel est le rôle de cette régénération ?

Permettre la conversion de l’APG en trioses
Permettre la production d’ATP dans les thylakoïdes
Permettre la synthèse directe d’amidon
Permettre une nouvelle fixation du CO₂

Permettre une nouvelle fixation du CO₂

Explication

La régénération du Ru-BP rend possible un nouveau cycle de fixation du CO₂. La synthèse d’amidon correspond à l’autre devenir des trioses, leur conversion à partir de l’APG est une étape antérieure, et l’ATP est produit pendant la phase photochimique.

2. Parmi ces ensembles, lequel ne contient que des substances pouvant constituer des réserves végétales ?

Saccharose, anthocyanes, protéines et lipides
Saccharose, amidon, protéines et lipides
Cellulose, amidon, protéines et lipides
Saccharose, amidon, pectines et lipides

Saccharose, amidon, protéines et lipides

Explication

Les réserves végétales peuvent être du saccharose, de l’amidon, des protéines ou des lipides. La cellulose et les pectines sont des constituants pariétaux, tandis que les anthocyanes sont des pigments.

3. Dans un thylakoïde éclairé, une molécule de chlorophylle a absorbe un photon et perd un électron. Quel mécanisme lui permet de retrouver son état fondamental ?

Elle oxyde l’eau et récupère des électrons
Elle réduit l’eau et lui cède des électrons
Elle récupère des électrons en consommant l’ATP
Elle reçoit des électrons de l’accepteur R

Elle oxyde l’eau et récupère des électrons

Explication

Excitée, la chlorophylle a perd un électron et devient un oxydant ; elle oxyde l’eau afin de récupérer des électrons et de retrouver son état fondamental. Réduire l’eau inverse son rôle, l’accepteur R reçoit les électrons transférés, et l’ATP n’est pas leur source.

4. Un phytophage évite les feuilles d’une plante dont les composés donnent un goût désagréable et perturbent sa digestion. Quels composés expliquent cette réaction ?

Les tanins, qui repoussent les phytophages par leur goût et leurs effets digestifs.
Les anthocyanes, qui attirent les animaux par les couleurs des fleurs.
Les anthocyanes, qui repoussent les phytophages en perturbant leur digestion.
Les réserves de la graine, qui rendent les feuilles désagréables aux phytophages.

Les tanins, qui repoussent les phytophages par leur goût et leurs effets digestifs.

Explication

Les tanins repoussent les phytophages en donnant un goût désagréable et en perturbant leur digestion. Les anthocyanes sont associées à l’attraction des animaux, et les réserves de la graine contribuent notamment au développement de l’embryon.

5. Une culture d’algues chlorophylliennes est d’abord éclairée puis placée dans l’obscurité. Quel changement d’échanges gazeux est attendu lors du passage à l’obscurité ?

Elle consomme de l’O₂ et rejette de l’azote.
Elle consomme de l’O₂ et rejette du CO₂.
Elle consomme du CO₂ et rejette de l’azote.
Elle consomme du CO₂ et rejette de l’O₂.

Elle consomme de l’O₂ et rejette du CO₂.

Explication

Dans l’obscurité, la photosynthèse ne masque plus les échanges de la respiration : les algues consomment de l’O₂ et rejettent du CO₂. L’inversion correspond aux échanges photosynthétiques à la lumière, tandis que l’arrêt des échanges ou le rejet d’azote ne décrit pas le bilan respiratoire.

6. Au début d’une séquence du cycle de Calvin, une molécule de CO₂ se fixe sur un accepteur à cinq carbones. Quel produit résulte immédiatement de la scission de cet accepteur ?

Deux trioses phosphates à trois carbones
Deux molécules de Ru-BP à trois carbones
Deux molécules d’APG à trois carbones
Une molécule d’APG à cinq carbones

Deux molécules d’APG à trois carbones

Explication

Le CO₂ se fixe sur le Ru-BP à cinq carbones, qui se scinde en deux molécules d’APG à trois carbones. Le Ru-BP est l’accepteur initial, les trioses phosphates apparaissent ensuite, et l’APG n’a pas cinq carbones.

7. Quels pigments donnent aux feuilles leurs teintes vertes, tandis que les caroténoïdes sont jaunes ou orangés ?

Les anthocyanes.
Les caroténoïdes.
Les chlorophylles a et b.
Les xanthophylles bleues.

Les chlorophylles a et b.

Explication

Les chlorophylles a et b sont des pigments verts, alors que les caroténoïdes sont jaunes et orangés. L’option associant le vert aux caroténoïdes inverse les catégories, et les autres choix ne correspondent pas aux pigments verts identifiés.

8. Lors d’une expérience de traçage isotopique, l’oxygène libéré par une plante photosynthétique porte le marqueur introduit dans l’eau. Quelle origine cela indique-t-il pour le dioxygène dégagé ?

Aux électrons transférés
Aux glucides synthétisés
À l’eau
Au dioxyde de carbone

À l’eau

Explication

Le dioxygène dégagé pendant la photosynthèse provient de l’eau, comme l’indique le traçage isotopique. L’attribution au CO₂ confond les deux réactifs, celle aux électrons confond leur rôle avec l’origine de l’atome d’oxygène, et celle aux glucides leur attribue à tort une origine directe.

9. Dans un chloroplaste, une perturbation empêche la phase photochimique dans les thylakoïdes, tandis que le stroma reste intact. Quelle distinction entre les phases décrit correctement les produits concernés ?

Le stroma libère l’O₂ ; les thylakoïdes convertissent le CO₂ en glucides
Le stroma produit ATP et RH₂ ; les thylakoïdes réduisent le CO₂ en glucides
Les thylakoïdes produisent ATP et RH₂ ; le stroma réduit le CO₂ en glucides
Les thylakoïdes réduisent le CO₂ en glucides ; le stroma produit ATP et RH₂

Les thylakoïdes produisent ATP et RH₂ ; le stroma réduit le CO₂ en glucides

Explication

La phase photochimique produit l’ATP et le RH₂ dans les thylakoïdes, tandis que la phase chimique réduit le CO₂ en glucides dans le stroma. Les réponses qui inversent ces lieux confondent les deux phases ; la libération d’O₂ relève de la phase photochimique, pas de la réduction du CO₂.

10. Dans une cellule végétale chlorophyllienne, quel organite contient la chlorophylle et constitue le lieu de production de matière organique ?

Le cytoplasme.
La membrane plasmique.
Le chloroplaste.
La mitochondrie.

Le chloroplaste.

Explication

Le chloroplaste contient la chlorophylle et est le lieu de production de matière organique dans les cellules chlorophylliennes. La mitochondrie est associée à la respiration, tandis que le cytoplasme et la membrane plasmique ne sont pas l’organite photosynthétique décrit.

11. Quels éléments constituent principalement les parois des cellules végétales ?

La lignine, l’amidon et les pectines
Le saccharose, l’amidon et les protéines
La cellulose, les pectines et les hémicelluloses
Les anthocyanes, les lipides et le saccharose

La cellulose, les pectines et les hémicelluloses

Explication

La cellulose, les pectines et les hémicelluloses sont les principaux constituants des parois végétales. Le saccharose, l’amidon et les protéines sont des réserves, les anthocyanes sont des pigments et la lignine intervient dans la rigidification secondaire.

12. Une plante produit des fleurs aux couleurs vives qui attirent des insectes pollinisateurs. Quel rôle jouent ici les anthocyanes ?

Elles nourrissent l’embryon après la germination de la graine.
Elles perturbent la digestion des animaux qui consomment la plante.
Elles repoussent les phytophages en rendant les feuilles désagréables.
Elles attirent les pollinisateurs et favorisent la reproduction de la plante.

Elles attirent les pollinisateurs et favorisent la reproduction de la plante.

Explication

Les anthocyanes peuvent attirer les insectes pollinisateurs par la couleur des fleurs et ainsi favoriser la reproduction. Le goût désagréable et la perturbation de la digestion caractérisent l’action des tanins, tandis que le développement de l’embryon relève des réserves de la graine.

13. Dans une expérience sur les thylakoïdes éclairés, le transfert d’électrons et de protons se déroule, et l’ADP ainsi que le phosphate inorganique sont disponibles. Quel bilan de la phase photochimique est attendu ?

Synthèse de glucose, formation de RH₂ et dégagement d’O₂
Synthèse d’ATP, formation de RH₂ et dégagement d’O₂
Synthèse d’ATP, formation de Ru-BP et dégagement d’O₂
Synthèse d’ATP, fixation du CO₂ et formation de glucose

Synthèse d’ATP, formation de RH₂ et dégagement d’O₂

Explication

Le transfert des électrons et des protons permet de synthétiser l’ATP à partir d’ADP et de Pi ; la phase photochimique produit aussi du RH₂ et de l’O₂. La fixation du CO₂ et la synthèse de glucose relèvent de la phase chimique, tandis que le Ru-BP intervient dans le cycle de Calvin.

14. Un jeune arbre développe des parois imprégnées secondairement de lignine. Quel effet cette transformation favorise-t-elle ?

Un assouplissement des parois et une croissance rampante
Un port dressé et une croissance importante en hauteur
Une attraction des insectes par des fleurs colorées
Une accumulation de réserves dans les graines

Un port dressé et une croissance importante en hauteur

Explication

L’imprégnation secondaire par la lignine rigidifie les parois, ce qui favorise le port dressé et la croissance en hauteur. Les réserves dans les graines relèvent du stockage, les fleurs colorées de l’attraction des pollinisateurs, et l’assouplissement contredit la rigidification.

15. Une feuille panachée est éclairée, mais une zone dépourvue de chlorophylle reste blanche. Dans quelle partie la production d’amidon est-elle attendue ?

Dans toutes les parties éclairées de la feuille.
Dans les parties blanches et vertes exposées à la lumière.
Dans les parties chlorophylliennes maintenues dans l’obscurité.
Dans les parties chlorophylliennes exposées à la lumière.

Dans les parties chlorophylliennes exposées à la lumière.

Explication

La production photosynthétique d’amidon a lieu dans les parties chlorophylliennes exposées à la lumière. La lumière seule ne suffit pas dans une zone dépourvue de chlorophylle, et l’obscurité ne fournit pas les conditions indiquées.

16. Une graine accumule des réserves qui permettront à son embryon de se développer lorsque les conditions redeviendront favorables. Quel rôle des réserves ce cas illustre-t-il ?

Aider la plante à résister aux variations de température ou d’hygrométrie
Contribuer à la reproduction en soutenant le développement de l’embryon
Contribuer à la reproduction en favorisant la dispersion des graines
Soutenir le port dressé en rigidifiant les parois végétales

Contribuer à la reproduction en soutenant le développement de l’embryon

Explication

Les réserves peuvent contribuer à la reproduction en fournissant les ressources nécessaires au développement de l’embryon lorsque les conditions deviennent favorables. La dispersion des graines est une autre contribution reproductive, tandis que la rigidification dépend de la lignine et la résistance aux conditions défavorables constitue un autre rôle des réserves.

17. Une feuille reçoit principalement une lumière verte. Quelle explication rend compte de sa faible utilisation de cette lumière pour la photosynthèse ?

Les pigments chlorophylliens absorbent peu le vert, mais absorbent surtout le bleu-violet et le rouge.
Les pigments chlorophylliens absorbent surtout l’infrarouge, mais peu le rouge et le vert.
Les pigments chlorophylliens absorbent surtout le vert, mais peu le bleu-violet et le rouge.
Les pigments chlorophylliens absorbent surtout le jaune, mais peu le bleu-violet et le vert.

Les pigments chlorophylliens absorbent peu le vert, mais absorbent surtout le bleu-violet et le rouge.

Explication

Les pigments chlorophylliens absorbent principalement les radiations bleu-violet et rouges, mais pas les radiations vertes; cette faible absorption contribue à la couleur verte des feuilles. Dire que le vert est fortement absorbé confond absorption et couleur observée, et les autres spectres proposés ne correspondent pas aux radiations principales indiquées.

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À la lumière, quels échanges gazeux les algues chlorophylliennes effectuent-elles par photosynthèse ?

Elles consomment du CO₂ et rejettent de l’O₂.

À l’obscurité, quels échanges gazeux les algues chlorophylliennes effectuent-elles par respiration ?

Elles consomment de l’O₂ et rejettent du CO₂.

Où et sous quelle condition la photosynthèse produit-elle de l’amidon chez les végétaux ?

Dans les parties chlorophylliennes exposées à la lumière.

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