QCM : Respiration cellulaire et métabolisme (13 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans un écosystème, une plante et un animal ont chacun besoin d’énergie pour leurs cellules. Quelles sources énergétiques leur correspondent respectivement ?

Les molécules organiques pour les deux organismes
Les molécules organiques pour la plante et la lumière solaire pour l’animal
La lumière solaire pour les deux organismes
La lumière solaire pour la plante et les molécules organiques pour l’animal

La lumière solaire pour la plante et les molécules organiques pour l’animal

Explication

Les végétaux utilisent la lumière solaire comme source d’énergie, tandis que les animaux tirent leur énergie de molécules organiques. Inverser ces sources confond les deux groupes; attribuer les molécules organiques ou la lumière aux deux groupes efface cette distinction.

2. Lorsqu’une cellule dégrade des nutriments et produit de l’ATP, quel rôle joue une réaction d’oxydoréduction dans ce processus ?

Elle transfère des électrons, libère l’énergie des nutriments et la stocke en chaleur
Elle transfère des électrons, fabrique des nutriments et contribue à produire de l’ATP
Elle transfère des protons, libère l’énergie des nutriments et contribue à fabriquer de l’ATP
Elle transfère des électrons, libère l’énergie des nutriments et contribue à fabriquer de l’ATP

Elle transfère des électrons, libère l’énergie des nutriments et contribue à fabriquer de l’ATP

Explication

Une réaction d’oxydoréduction transfère des électrons et libère une part de l’énergie emmagasinée dans les nutriments, ce qui contribue à la fabrication d’ATP. Le transfert de protons confond les particules transférées; fabriquer des nutriments inverse le processus; stocker l’énergie en chaleur oublie le rôle de l’ATP.

3. Dans une cellule, quelle succession associe correctement chaque étape de la respiration aérobie à son lieu ?

Glycolyse dans la matrice, Krebs dans le cytosol, chaîne respiratoire et phosphorylation oxydative dans la membrane interne
Glycolyse dans le cytosol, Krebs dans la matrice, chaîne respiratoire et phosphorylation oxydative dans le cytosol
Glycolyse dans le cytosol, Krebs dans la matrice, chaîne respiratoire et phosphorylation oxydative dans la membrane interne
Glycolyse dans le cytosol, Krebs dans la membrane interne, chaîne respiratoire et phosphorylation oxydative dans la matrice

Glycolyse dans le cytosol, Krebs dans la matrice, chaîne respiratoire et phosphorylation oxydative dans la membrane interne

Explication

La respiration aérobie enchaîne la glycolyse dans le cytosol, le cycle de Krebs dans la matrice mitochondriale, puis la chaîne de transport d’électrons et la phosphorylation oxydative dans la membrane interne. Placer la glycolyse dans la matrice confond son lieu; échanger matrice et membrane interne déplace Krebs et la chaîne; situer la dernière étape dans le cytosol est également erroné.

4. L’oxydation d’une mole de glucose présente une variation d’énergie libre de ΔG=−2871 kJ/mol\Delta G = -2871\ \mathrm{kJ/mol}. Comment classer cette réaction ?

Comme une réaction dont l’énergie d’activation est négative
Comme une réaction endergonique qui absorbe de l’énergie
Comme une réaction exergonique qui libère de l’énergie
Comme une réaction à l’équilibre sans transfert énergétique

Comme une réaction exergonique qui libère de l’énergie

Explication

Une variation d’énergie libre négative caractérise une réaction exergonique, comme l’oxydation du glucose. La réaction endergonique correspond à une variation positive, l’équilibre ne découle pas de cette valeur et l’énergie d’activation est une notion différente.

5. Lors d’une analyse de la glycolyse, on distingue les cinq premières étapes des cinq suivantes. Quel bilan décrit correctement ces deux phases ?

Les cinq premières investissent de l’énergie pour phosphoryler les molécules, puis les cinq suivantes libèrent de l’énergie en réduisant le NAD⁺ et en phosphorylant l’ADP.
Les cinq premières libèrent de l’énergie en réduisant le NAD⁺, puis les cinq suivantes en investissent pour phosphoryler les molécules.
Les cinq premières investissent de l’énergie en réduisant le NAD⁺, puis les cinq suivantes libèrent de l’énergie en phosphorylant les molécules.
Les cinq premières phosphorylent l’ADP en investissant de l’énergie, puis les cinq suivantes réduisent le NAD⁺ sans libérer d’énergie.

Les cinq premières investissent de l’énergie pour phosphoryler les molécules, puis les cinq suivantes libèrent de l’énergie en réduisant le NAD⁺ et en phosphorylant l’ADP.

Explication

La glycolyse commence par une phase d’investissement énergétique qui phosphoryle les molécules; la phase suivante libère de l’énergie, réduit le NAD⁺ et phosphoryle l’ADP. Inverser les phases confond leur ordre, placer la réduction du NAD⁺ dans l’investissement déplace ce processus, et attribuer la phosphorylation de l’ADP au début confond les deux phases.

6. En présence d’O₂, un pyruvate pénètre dans la mitochondrie avant le cycle de Krebs. Quelle transformation et quel déroulement s’ensuivent ?

Il devient de l’acétyl-CoA à deux carbones, puis entre dans un cycle de Krebs de dix étapes comprenant des oxydations.
Il devient du CO₂ à deux carbones, puis entre dans un cycle de Krebs de huit étapes comprenant des oxydations.
Il devient de l’acétyl-CoA à six carbones, puis entre dans un cycle de Krebs de huit étapes comprenant des oxydations.
Il devient de l’acétyl-CoA à deux carbones, puis entre dans un cycle de Krebs de huit étapes comprenant des oxydations.

Il devient de l’acétyl-CoA à deux carbones, puis entre dans un cycle de Krebs de huit étapes comprenant des oxydations.

Explication

En présence d’oxygène, le pyruvate est transformé en acétyl-CoA à deux carbones avant le cycle de Krebs, qui comprend huit étapes dont certaines sont des oxydations. Le CO₂ est un déchet produit au cours du cycle, dix étapes correspondent à la glycolyse, et l’acétyl-CoA compte deux carbones.

7. Qu’est-ce qui distingue la fermentation de la respiration anaérobie quant au devenir des électrons et à la production d’ATP ?

La fermentation fabrique l’ATP par chimiosmose, en utilisant l’oxygène comme accepteur final.
La fermentation transfère les électrons au sulfate, qui sert d’accepteur final pour fabriquer l’ATP.
La fermentation produit l’ATP par phosphorylation directe du substrat et ne comporte pas de chaîne de transport d’électrons.
La fermentation produit l’ATP grâce à une chaîne de transport d’électrons alimentée par le nitrate.

La fermentation produit l’ATP par phosphorylation directe du substrat et ne comporte pas de chaîne de transport d’électrons.

Explication

La fermentation est un catabolisme anaérobie où l’ATP est formé par phosphorylation directe du substrat, sans chaîne de transport d’électrons. Le nitrate comme accepteur final caractérise plutôt certaines respirations anaérobies.

8. Lors de la dégradation des protéines, quel devenir possible des acides aminés relie leur catabolisme à la glycolyse ou au cycle de Krebs ?

Ils sont convertis en acides gras avant d’entrer dans la chaîne respiratoire.
Ils peuvent être convertis en intermédiaires comme le pyruvate ou l’acétyl-CoA.
Ils sont transformés en glucose par hydrolyse directe des liaisons peptidiques.
Ils sont éliminés sous forme d’urée avant toute transformation métabolique.

Ils peuvent être convertis en intermédiaires comme le pyruvate ou l’acétyl-CoA.

Explication

Après leur dégradation, les acides aminés peuvent être convertis en intermédiaires métaboliques comme le pyruvate et l’acétyl-CoA. L’urée provient de l’élimination des résidus azotés par désamination, et non de tous les acides aminés avant leur transformation.

9. Quel rôle joue la régulation enzymatique dans la respiration cellulaire ?

Elle accélère la glycolyse en supprimant l’action des inhibiteurs enzymatiques.
Elle synchronise la glycolyse et le cycle de Krebs selon les besoins métaboliques.
Elle transforme directement le citrate en ATP dans la mitochondrie.
Elle déclenche la fermentation lorsque l’ADP inhibe les enzymes respiratoires.

Elle synchronise la glycolyse et le cycle de Krebs selon les besoins métaboliques.

Explication

La régulation enzymatique coordonne la glycolyse et le cycle de Krebs, contribuant à ajuster l’activité métabolique à l’offre et à la demande. La régulation de la phosphofructokinase ne supprime pas les inhibiteurs : l’ATP et le citrate l’inhibent, tandis que l’ADP l’active.

10. Comment la phosphofructokinase réagit-elle à l’ATP et à l’ADP dans la régulation de la respiration ?

L’ATP et l’ADP l’inhibent tous deux.
L’ATP et l’ADP l’activent tous deux.
L’ATP l’inhibe, tandis que l’ADP l’active.
L’ATP l’active, tandis que l’ADP l’inhibe.

L’ATP l’inhibe, tandis que l’ADP l’active.

Explication

L’ATP et l’ADP exercent des effets opposés sur la phosphofructokinase : le premier l’inhibe et le second l’active. Le citrate est également inhibiteur, mais cela ne signifie pas que l’ADP partage cet effet avec lui.

11. Si la réplication de l’ADN en phase S ne s’effectue pas correctement, quelle conséquence est attendue pour les chromosomes avant la mitose ?

La cellule risque de commencer la division avant d’avoir traversé la phase G1.
Chaque chromosome risque de perdre son centromère au cours de la réplication.
Chaque chromosome risque de ne pas posséder deux chromatides constituées chacune d’une molécule d’ADN.
Les chromosomes risquent de s’aligner immédiatement sur la plaque équatoriale.

Chaque chromosome risque de ne pas posséder deux chromatides constituées chacune d’une molécule d’ADN.

Explication

La réplication en phase S produit deux molécules d’ADN et deux chromatides par chromosome, ce qui prépare la répartition du matériel génétique lors de la division. L’alignement sur la plaque équatoriale est une étape de la mitose, et non une conséquence directe d’une réplication incomplète.

12. Une cellule vient de terminer la phase S et se prépare à entrer en mitose. Quelle caractéristique de la phase G2 permet de comprendre son rôle dans cette préparation ?

Elle réplique le génome pour former deux chromatides par chromosome.
Elle accroît son activité et maintient son ADN sous forme de chromatine.
Elle synthétise des protéines et organise ses organites avant la mitose.
Elle sépare les chromatides sœurs pour former deux cellules filles.

Elle synthétise des protéines et organise ses organites avant la mitose.

Explication

En G2, la synthèse de protéines et l’organisation des organites préparent la cellule à la mitose. La réplication du génome a lieu en phase S, et non en G2.

13. Quelle caractéristique décrit le mieux les événements de la métaphase lors de la mitose ?

Les chromatides se séparent tandis que les microtubules raccourcissent et allongent la cellule.
La chromatine se condense tandis que les centrosomes migrent et que le fuseau se met en place.
L’enveloppe nucléaire disparaît et les microtubules s’attachent aux kinétochores.
Les chromosomes s’alignent au centre de la cellule pour former la plaque équatoriale.

Les chromosomes s’alignent au centre de la cellule pour former la plaque équatoriale.

Explication

La métaphase se caractérise par l’alignement des chromosomes au centre de la cellule, où ils forment la plaque équatoriale. L’attachement des microtubules aux kinétochores après la disparition de l’enveloppe nucléaire correspond à la prométaphase.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Respiration cellulaire et métabolisme.

Quelle source énergétique les végétaux utilisent-ils ?

La lumière solaire.

Quelle voie catabolique est la plus efficace ?

La respiration aérobie.

Quelles étapes composent la respiration aérobie, dans l’ordre ?

La glycolyse, le cycle de Krebs, puis la chaîne de transport d’électrons et la phosphorylation oxydative.

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