QCM : Respirations bactériennes et méthanogenèse (38 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quel est le devenir du carbone et le mode de synthèse de l’ATP lors de l’oxydation complète de matière organique chez une bactérie hétérotrophe ?

Le carbone est converti en lactate et l’ATP est produit par phosphorylation au niveau du substrat.
Le carbone est converti en éthanol et l’ATP est produit par fermentation.
Le carbone est converti en CO₂ et l’ATP est produit par phosphorylation oxydative.
Le carbone est incorporé dans le nitrate et l’ATP est produit par photophosphorylation.

Le carbone est converti en CO₂ et l’ATP est produit par phosphorylation oxydative.

Explication

L’oxydation complète de matière organique libère du CO₂ et est couplée à la synthèse d’ATP par phosphorylation oxydative. La production de lactate est associée à une voie fermentaire, pas à cette oxydation complète.

2. Quels produits sont formés par la glycolyse à partir d’une molécule de glucose ?

Deux NADPH+H⁺, deux pyruvates et quatre ATP.
Un NADH+H⁺, deux pyruvates et quatre ATP.
Deux NADH+H⁺, deux pyruvates et deux ATP.
Deux NADH+H⁺, un pyruvate et deux ATP.

Deux NADH+H⁺, deux pyruvates et deux ATP.

Explication

La glycolyse produit, par glucose, deux NADH+H⁺, deux pyruvates et deux ATP. La production de NADPH+H⁺ est associée à la voie des pentoses phosphates, et non au bilan indiqué pour la glycolyse.

3. Comment le transfert d’électrons dans une chaîne respiratoire membranaire contribue-t-il à la production d’ATP ?

Il déplace des protons, créant une force proton-motrice que l’ATPase utilise pour produire de l’ATP.
Il transporte des protons vers le cytoplasme, où leur accumulation déclenche la synthèse d’ATP par une kinase.
Il libère directement des groupes phosphate, que l’ATPase fixe ensuite aux molécules d’ADP.
Il consomme la force proton-motrice pour réduire l’ATP en ADP au cours du transfert.

Il déplace des protons, créant une force proton-motrice que l’ATPase utilise pour produire de l’ATP.

Explication

Le transfert d’électrons entraîne un déplacement de protons qui établit une force proton-motrice, exploitée par l’ATPase pour synthétiser l’ATP. La chaîne ne produit pas l’ATP en libérant directement des groupes phosphate.

4. Quelle différence distingue l’accepteur final d’électrons de la respiration aérobie de celui de la respiration anaérobie ?

La respiration aérobie utilise le CO₂, tandis que la respiration anaérobie utilise un accepteur organique.
La respiration aérobie utilise un accepteur organique, tandis que la respiration anaérobie utilise le glucose.
La respiration aérobie utilise le nitrate, tandis que la respiration anaérobie utilise toujours O₂.
La respiration aérobie utilise O₂, tandis que la respiration anaérobie utilise un autre accepteur disponible.

La respiration aérobie utilise O₂, tandis que la respiration anaérobie utilise un autre accepteur disponible.

Explication

L’oxygène est l’accepteur final d’électrons en respiration aérobie, alors qu’un autre accepteur est utilisé en respiration anaérobie. Le nitrate peut servir d’accepteur anaérobie, mais il ne remplace pas O₂ dans la définition de la respiration aérobie.

5. Une bactérie se trouve sans oxygène et dispose d’un accepteur d’électrons alternatif utilisable : quelle stratégie énergétique peut-elle adopter ?

Elle doit recourir à la fermentation, même si cet accepteur est disponible.
Elle peut respirer en utilisant cet accepteur alternatif.
Elle doit interrompre son métabolisme énergétique jusqu’au retour de l’oxygène.
Elle peut poursuivre une respiration aérobie en utilisant le glucose comme accepteur.

Elle peut respirer en utilisant cet accepteur alternatif.

Explication

En l’absence d’oxygène, la bactérie peut respirer si elle dispose d’un autre accepteur d’électrons utilisable. La fermentation intervient lorsqu'aucun accepteur utilisable n’est disponible.

6. Quelle distinction décrit correctement l’assimilation et la dissimilation du nitrate ?

L’assimilation transforme le nitrate en diazote, tandis que la dissimilation le convertit en azote des acides aminés.
L’assimilation réduit le nitrate pour la respiration, tandis que la dissimilation incorpore l’azote aux acides aminés via NH₄⁺.
L’assimilation incorpore l’azote aux acides aminés via NH₄⁺, tandis que la dissimilation réduit le nitrate pour la respiration ou la dénitrification.
L’assimilation libère du nitrate à partir des acides aminés, tandis que la dissimilation produit NH₄⁺ pour leur synthèse.

L’assimilation incorpore l’azote aux acides aminés via NH₄⁺, tandis que la dissimilation réduit le nitrate pour la respiration ou la dénitrification.

Explication

L’assimilation met l’azote du nitrate à disposition de la synthèse des acides aminés via NH₄⁺, tandis que la dissimilation réduit le nitrate dans un processus respiratoire ou de dénitrification. L’option qui inverse ces fonctions confond incorporation dans la biomasse et réduction respiratoire.

7. Quel enchaînement de composés décrit la réduction au cours de la dénitrification ?

Nitrate, ammonium, oxyde nitrique, oxyde nitreux, diazote.
Nitrate, nitrite, diazote, oxyde nitrique, oxyde nitreux.
Nitrate, nitrite, oxyde nitrique, oxyde nitreux, diazote.
Nitrite, nitrate, oxyde nitreux, oxyde nitrique, diazote.

Nitrate, nitrite, oxyde nitrique, oxyde nitreux, diazote.

Explication

La dénitrification réduit successivement le nitrate en nitrite, puis en oxyde nitrique, en oxyde nitreux et enfin en diazote. L’ammonium n’est pas un intermédiaire de cette succession.

8. Quelle enzyme catalyse la réduction de l’oxyde nitreux en diazote lors de la dénitrification ?

La nitrate réductase.
La nitrite réductase.
L’oxyde nitreux réductase.
L’oxyde nitrique réductase.

L’oxyde nitreux réductase.

Explication

L’oxyde nitreux réductase catalyse la dernière étape, qui transforme l’oxyde nitreux en diazote. L’oxyde nitrique réductase agit à l’étape précédente, sur l’oxyde nitrique.

9. Quel rôle écologique la dénitrification joue-t-elle dans le cycle de l’azote et le traitement de l’eau ?

Elle convertit les nitrites en ammonium et empêche la nitrification dans les milieux aquatiques.
Elle transforme l’azote atmosphérique en nitrates et favorise leur accumulation dans les eaux usées.
Elle boucle le cycle de l’azote et peut réduire les nitrates lors de la production d’eau potable et du traitement des eaux usées.
Elle élimine la matière organique en produisant des nitrates destinés à l’eau potable.

Elle boucle le cycle de l’azote et peut réduire les nitrates lors de la production d’eau potable et du traitement des eaux usées.

Explication

En réduisant les nitrates, la dénitrification contribue à boucler le cycle biogéochimique de l’azote et peut être mise à profit pour traiter l’eau. La transformation de l’azote atmosphérique en nitrates relève d’autres processus et ne décrit pas cette fonction de la dénitrification.

10. Une analyse d’eau potable est comparée aux normes européennes citées : quelles concentrations maximales de nitrates et de nitrites sont indiquées ?

Moins de 50,0 mg/L de nitrates et moins de 0,1 mg/L de nitrites.
Moins de 0,1 mg/L de nitrates et moins de 50,0 mg/L de nitrites.
Moins de 50,0 mg/L de nitrates et moins de 1,0 mg/L de nitrites.
Moins de 5,0 mg/L de nitrates et moins de 0,1 mg/L de nitrites.

Moins de 50,0 mg/L de nitrates et moins de 0,1 mg/L de nitrites.

Explication

Les seuils cités sont inférieurs à 50,0 mg/L pour les nitrates et à 0,1 mg/L pour les nitrites. Inverser ces deux seuils attribuerait aux nitrites une limite beaucoup plus élevée que celle indiquée.

11. Quelles caractéristiques définissent les méthanogènes ?

Ce sont des bactéries anaérobies facultatives qui produisent du méthane en réduisant le CO₂ ou des composés organiques.
Ce sont des bactéries aérobies qui produisent du méthane en oxydant le CO₂ ou des composés organiques.
Ce sont des Archées anaérobies strictes qui produisent du méthane en réduisant le CO₂ ou des composés organiques.
Ce sont des Archées anaérobies strictes qui produisent du méthane en oxydant le CO₂ ou des composés organiques.

Ce sont des Archées anaérobies strictes qui produisent du méthane en réduisant le CO₂ ou des composés organiques.

Explication

Les méthanogènes sont des Archées anaérobies strictes et peuvent former du CH₄ par réduction du CO₂ ou de composés organiques. Les qualifier d’aérobies contredit leur dépendance à des conditions sans oxygène.

12. Quelle équation décrit la voie hydrogénotrophe de la méthanogenèse ?

CO2+4H2→CH4+2H2O\mathrm{CO_2 + 4H_2 \rightarrow CH_4 + 2H_2O}
CH3COOH→CH4+CO2\mathrm{CH_3COOH \rightarrow CH_4 + CO_2}
4CH3OH→3CH4+CO2+2H2O\mathrm{4CH_3OH \rightarrow 3CH_4 + CO_2 + 2H_2O}
CO2+2H2→CH4+H2O\mathrm{CO_2 + 2H_2 \rightarrow CH_4 + H_2O}

$$\mathrm{CO_2 + 4H_2 \rightarrow CH_4 + 2H_2O}$$

Explication

La voie hydrogénotrophe réduit le CO₂ avec quatre molécules de H₂ pour former du CH₄ et deux molécules d’eau. L’équation utilisant l’acide acétique correspond à la voie acétoclastique.

13. Dans un milieu où les autres accepteurs d’électrons sont épuisés, quel rôle écologique la méthanogenèse peut-elle jouer ?

Elle élimine l’excès d’hydrogène et de produits de fermentation, tout en contribuant au traitement des déchets et à la production de biogaz.
Elle accumule l’hydrogène et les produits de fermentation, tout en empêchant le traitement des déchets et la production de biogaz.
Elle consomme les nitrates comme accepteurs d’électrons et contribue à la production d’eau potable à partir des déchets.
Elle oxyde le méthane en matière organique et détourne le carbone du cycle biogéochimique.

Elle élimine l’excès d’hydrogène et de produits de fermentation, tout en contribuant au traitement des déchets et à la production de biogaz.

Explication

La méthanogenèse peut éliminer l’excès d’hydrogène et des produits de fermentation quand les autres accepteurs d’électrons sont épuisés, et elle sert au traitement des déchets et à la production de biogaz. L’accumulation de ces composés décrit l’effet opposé à cette fonction.

14. Comment l’élimination continue de H₂ par les méthanogènes favorise-t-elle les fermentations ?

Elle limite l’inhibition de la réoxydation de NAD⁺ et NADP⁺, ce qui permet aux fermentations de se poursuivre et favorise les bactéries fibrolytiques.
Elle bloque la réoxydation de NAD⁺ et NADP⁺, ce qui arrête les fermentations et défavorise les bactéries fibrolytiques.
Elle réoxyde directement NAD⁺ et NADP⁺, ce qui remplace la fermentation et réduit l’activité des bactéries fibrolytiques.
Elle convertit NAD⁺ et NADP⁺ en accepteurs d’électrons alternatifs, ce qui interrompt la production fermentaire d’hydrogène.

Elle limite l’inhibition de la réoxydation de NAD⁺ et NADP⁺, ce qui permet aux fermentations de se poursuivre et favorise les bactéries fibrolytiques.

Explication

L’accumulation de H₂ inhibe la réoxydation des transporteurs NAD⁺ et NADP⁺ ; son élimination par les méthanogènes permet donc aux fermentations de continuer et favorise les bactéries fibrolytiques. En bloquant cette réoxydation, l’élimination de H₂ aurait l’effet inverse.

15. Comment les bactéries chimiolitho-autotrophes acquièrent-elles l’énergie et le carbone nécessaires à la production de matière organique ?

Elles oxydent des composés inorganiques pour obtenir de l’énergie, puis utilisent l’ATP et le NADH pour fixer le CO₂.
Elles tirent leur énergie de la lumière, puis utilisent l’ATP et le NADH pour fixer le CO₂.
Elles oxydent des composés inorganiques pour obtenir de l’énergie, puis utilisent l’ATP et le NADH pour libérer du CO₂.
Elles oxydent des composés organiques pour obtenir de l’énergie, puis utilisent l’ATP et le NADH pour fixer le CO₂.

Elles oxydent des composés inorganiques pour obtenir de l’énergie, puis utilisent l’ATP et le NADH pour fixer le CO₂.

Explication

L’oxydation de composés inorganiques fournit l’énergie, tandis que l’ATP et le NADH permettent l’incorporation du CO₂ en matière organique. L’oxydation de composés organiques correspond à une autre source d’énergie et ne décrit pas le mode chimiolithotrophe visé ici.

16. Lors de la respiration d’une bactérie chimiolitho-autotrophe, à quoi servent les deux flux d’électrons issus de l’oxydation inorganique ?

Une partie alimente la fixation directe du CO₂, tandis qu’un flux inverse fournit les électrons nécessaires à la chaîne respiratoire.
Une partie alimente la chaîne respiratoire et la production de NADH, tandis qu’un flux inverse permet de produire l’ATP requis pour fixer le CO₂.
Une partie réduit directement le CO₂ en matière organique, tandis qu’un flux inverse produit l’oxygène utilisé pour la respiration.
Une partie alimente la chaîne respiratoire et la production d’ATP, tandis qu’un flux inverse permet de produire le NADH requis pour fixer le CO₂.

Une partie alimente la chaîne respiratoire et la production d’ATP, tandis qu’un flux inverse permet de produire le NADH requis pour fixer le CO₂.

Explication

Les électrons alimentent la chaîne respiratoire et la production d’ATP, et leur flux inverse sert à former le NADH nécessaire à la fixation du CO₂. L’option qui attribue au flux inverse la production d’ATP inverse les rôles des deux flux.

17. Dans quel ordre les transformations de la nitrification convertissent-elles l’ammonium en nitrate ?

L’ammonium est d’abord oxydé en nitrate, puis le nitrate est réduit en nitrite.
L’ammonium est d’abord oxydé en nitrite, puis le nitrite est oxydé en nitrate.
Le nitrite est d’abord réduit en ammonium, puis l’ammonium est oxydé en nitrate.
Le nitrate est d’abord oxydé en nitrite, puis le nitrite est réduit en ammonium.

L’ammonium est d’abord oxydé en nitrite, puis le nitrite est oxydé en nitrate.

Explication

La nitrification comprend la nitritation de l’ammonium en nitrite, suivie de la nitratation du nitrite en nitrate. L’option qui place la formation du nitrate avant le nitrite inverse l’ordre des deux étapes.

18. Quelle association entre étape de la nitrification et groupe bactérien est correcte ?

Les bactéries oxydant le nitrite assurent la nitritation, et celles oxydant l’ammonium assurent la nitratation.
Les bactéries oxydant le nitrate assurent la nitratation, et celles oxydant le nitrite assurent la nitritation.
Les bactéries oxydant l’ammonium assurent la nitritation, et celles oxydant le nitrite assurent la nitratation.
Les bactéries oxydant l’ammonium assurent la nitratation, et celles oxydant le nitrate assurent la nitritation.

Les bactéries oxydant l’ammonium assurent la nitritation, et celles oxydant le nitrite assurent la nitratation.

Explication

La nitritation est réalisée par les bactéries oxydant l’ammonium (AOB), alors que les bactéries oxydant le nitrite (NOB) assurent la nitratation. L’association inversant les AOB et les NOB attribue à chaque groupe l’étape de l’autre.

19. Chez une hydrogénobactérie, quelle fonction distingue l’hydrogénase cytoplasmique soluble de l’hydrogénase membranaire ?

L’hydrogénase soluble participe aux processus énergétiques, tandis que l’hydrogénase membranaire réduit le NAD⁺ pour produire du NADH.
L’hydrogénase soluble réduit le NAD⁺ pour produire du NADH, tandis que l’hydrogénase membranaire participe aux processus énergétiques.
L’hydrogénase soluble oxyde le NADH pour former du NAD⁺, tandis que l’hydrogénase membranaire fixe le CO₂ en matière organique.
L’hydrogénase soluble réduit le NAD⁺ pour produire de l’ATP, tandis que l’hydrogénase membranaire transforme le NADH en CO₂.

L’hydrogénase soluble réduit le NAD⁺ pour produire du NADH, tandis que l’hydrogénase membranaire participe aux processus énergétiques.

Explication

L’hydrogénase soluble cytoplasmique produit du NADH en réduisant le NAD⁺, tandis que l’enzyme membranaire participe aux processus énergétiques. L’option qui attribue la réduction du NAD⁺ à l’enzyme membranaire inverse les fonctions des deux hydrogénases.

20. Selon la relation globale d’oxydation de l’hydrogène, quelle matière organique est produite avec de l’eau à partir de l’hydrogène, de l’oxygène et du CO₂ ?

Une molécule de méthane représentée par CH4\mathrm{CH_4} est formée avec cinq molécules d’eau.
Une unité de matière organique représentée par [CH2O]\mathrm{[CH_2O]} est formée avec trois molécules d’eau.
Une unité de matière organique représentée par [CH2O]\mathrm{[CH_2O]} est formée avec cinq molécules d’eau.
Une molécule de monoxyde de carbone représentée par CO\mathrm{CO} est formée avec cinq molécules d’eau.

Une unité de matière organique représentée par $$\mathrm{[CH_2O]}$$ est formée avec cinq molécules d’eau.

Explication

La réaction globale donnée produit [CH2O]\mathrm{[CH_2O]} et 5H2O\mathrm{5H_2O} à partir de 6H2\mathrm{6H_2}, 2O2\mathrm{2O_2} et CO2\mathrm{CO_2}. La formation de méthane est une autre issue chimique et ne correspond pas au produit organique indiqué.

21. Quelle succession de transformations peut être réalisée par les bactéries sulfuroxydantes ?

Le sulfure d’hydrogène est oxydé directement en sulfate, sans étape intermédiaire.
Le sulfure d’hydrogène est oxydé en soufre élémentaire, puis celui-ci en sulfate.
Le soufre élémentaire est réduit en sulfure d’hydrogène, puis celui-ci en sulfate.
Le sulfate est réduit en soufre élémentaire, puis celui-ci en sulfure d’hydrogène.

Le sulfure d’hydrogène est oxydé en soufre élémentaire, puis celui-ci en sulfate.

Explication

Les bactéries sulfuroxydantes peuvent oxyder le sulfure d’hydrogène en soufre élémentaire, puis poursuivre cette oxydation jusqu’au sulfate. La conversion directe en sulfate omet l’étape intermédiaire du soufre élémentaire.

22. Une bactérie sulfuroxydante utilise HS⁻ comme donneur d’électrons. Quel autre composé peut remplir ce rôle chez ces bactéries ?

Le sulfate SO₄²⁻.
Le dioxygène O₂.
Le sulfure d’hydrogène H₂S.
Le soufre élémentaire S⁰.

Le soufre élémentaire S⁰.

Explication

Les bactéries sulfuroxydantes peuvent notamment utiliser HS⁻, S⁰ et S₂O₃²⁻ comme donneurs d’électrons. Le sulfate est plutôt le produit final possible de l’oxydation du soufre, et non l’autre donneur attendu ici.

23. Quelle étape précède la réduction du sulfate dans le processus bactérien décrit ?

L’ATP active le sulfate grâce à l’ATP sulfurylase, qui forme l’APS.
L’ATP réduit directement le sulfate en H₂S avant la formation de l’APS.
L’ATP sulfurylase transforme le sulfate en soufre élémentaire sans former d’APS.
L’APS est activé par l’ATP sulfurylase, qui produit du sulfate à partir de H₂S.

L’ATP active le sulfate grâce à l’ATP sulfurylase, qui forme l’APS.

Explication

L’ATP sulfurylase utilise l’ATP pour activer le sulfate et former l’adénosine phosphosulfate (APS). L’APS est donc formé à partir du sulfate activé, et non transformé en sulfate à partir de H₂S.

24. Quelle distinction caractérise la réduction assimilative et la réduction dissimilative du sulfate ?

La réduction assimilative fournit du soufre à la biosynthèse, tandis que la dissimilative participe au métabolisme énergétique.
La réduction assimilative fournit de l’énergie, tandis que la dissimilative fournit le soufre nécessaire à la biosynthèse.
La réduction assimilative active le sulfate en APS, tandis que la dissimilative convertit l’APS en ATP.
La réduction assimilative produit du H₂S comme accepteur d’électrons, tandis que la dissimilative utilise le sulfate comme donneur.

La réduction assimilative fournit du soufre à la biosynthèse, tandis que la dissimilative participe au métabolisme énergétique.

Explication

La réduction assimilative fournit du soufre pour la biosynthèse, alors que la réduction dissimilative relève d’un métabolisme énergétique. La proposition qui inverse ces rôles confond la fonction de chacune des deux voies.

25. D’où les bactéries oxydant le fer tirent-elles de l’énergie ?

De la réduction du fer ferreux Fe²⁺ en fer ferrique Fe³⁺.
De l’oxydation du fer ferreux Fe²⁺ en fer ferrique Fe³⁺.
De l’oxydation du fer ferrique Fe³⁺ en fer ferreux Fe²⁺.
De la réduction du fer ferrique Fe³⁺ en fer ferreux Fe²⁺.

De l’oxydation du fer ferreux Fe²⁺ en fer ferrique Fe³⁺.

Explication

Ces bactéries tirent de l’énergie de l’oxydation de Fe²⁺ en Fe³⁺. La conversion de Fe³⁺ en Fe²⁺ correspond au sens opposé et constitue une réduction.

26. Quel effet accompagne la formation d’hydroxyde ferrique lors de l’oxydation bactérienne du fer ?

Elle maintient le fer en solution et acidifie le milieu.
Elle forme un précipité jaune et acidifie le milieu.
Elle forme un précipité jaune et rend le milieu plus alcalin.
Elle forme un précipité vert et rend le milieu plus alcalin.

Elle forme un précipité jaune et acidifie le milieu.

Explication

La formation d’hydroxyde ferrique produit un précipité jaune et acidifie le milieu. Un précipité jaune n’implique donc pas une alcalinisation, contrairement à l’une des propositions.

27. Comment se forme une source hydrothermale sous-marine ?

L’eau de mer s’évapore au contact du plancher, puis les vapeurs se refroidissent et se mêlent aux roches.
L’eau de mer se condense dans les sédiments, puis est refroidie par les roches avant de remonter vers le plancher.
Le magma se dissout dans l’eau de mer, puis la transforme en fluide qui s’infiltre dans les crevasses du plancher.
L’eau de mer s’infiltre dans les crevasses du plancher, lessive les roches puis est réchauffée par le magma avant de ressortir.

L’eau de mer s’infiltre dans les crevasses du plancher, lessive les roches puis est réchauffée par le magma avant de ressortir.

Explication

Une source hydrothermale résulte de l’infiltration de l’eau de mer dans les fractures, de son lessivage des roches et de son réchauffement par le magma. Le magma ne se dissout pas dans l’eau de mer pour former ces fluides.

28. Quelle distinction de température caractérise les sources hydrothermales modérées et les fumeurs noirs ?

Les sources modérées émettent des fluides à 6–23 °C, tandis que les fumeurs noirs atteignent 70–170 °C.
Les sources modérées émettent des fluides à 6–23 °C, tandis que les fumeurs noirs atteignent 270–380 °C.
Les sources modérées émettent des fluides à 270–380 °C, tandis que les fumeurs noirs restent entre 6 et 23 °C.
Les sources modérées émettent des fluides à 23–70 °C, tandis que les fumeurs noirs atteignent 170–270 °C.

Les sources modérées émettent des fluides à 6–23 °C, tandis que les fumeurs noirs atteignent 270–380 °C.

Explication

Les fluides des sources modérées se situent entre 6 et 23 °C, alors que ceux des fumeurs noirs peuvent atteindre 270 à 380 °C. Inverser ces intervalles attribuerait aux sources modérées les températures extrêmes des fumeurs noirs.

29. Que montrent des expérimentations réalisées in situ sur certaines bactéries des sources hydrothermales ?

Elles peuvent fixer le H₂S tout en oxydant le CO₂ et le S₂O₃²⁻.
Elles peuvent fixer le O₂ tout en oxydant le H₂S et le CO₂.
Elles peuvent fixer le CO₂ tout en réduisant le H₂S et le S₂O₃²⁻.
Elles peuvent fixer le CO₂ tout en oxydant le H₂S et le S₂O₃²⁻.

Elles peuvent fixer le CO₂ tout en oxydant le H₂S et le S₂O₃²⁻.

Explication

Les expérimentations in situ montrent que ces populations bactériennes peuvent fixer le CO₂ et oxyder le H₂S ainsi que le S₂O₃²⁻. La réduction de ces composés soufrés, proposée dans un distracteur, ne correspond pas au mécanisme décrit.

30. Quel rôle joue l’hémoglobine particulière des vers tubiformes dans leur symbiose avec les bactéries ?

Elle lie le H₂S et le CO₂, puis les transporte vers les branchies où se trouvent les symbiotes bactériens.
Elle lie le CO₂ et l’O₂, puis les transporte vers le trophosome où se trouvent les symbiotes bactériens.
Elle lie le H₂S et l’O₂, puis les transporte vers le trophosome où se trouvent les symbiotes bactériens.
Elle lie le H₂S et l’O₂, puis les transporte vers les branchies où se trouvent les symbiotes bactériens.

Elle lie le H₂S et l’O₂, puis les transporte vers le trophosome où se trouvent les symbiotes bactériens.

Explication

Cette hémoglobine transporte à la fois le H₂S et l’O₂ vers le trophosome, où résident les bactéries symbiotiques. Le CO₂ ne remplace pas le H₂S dans cette fonction de transport décrite.

31. Quelle différence distingue la photosynthèse oxygénique de la photosynthèse anoxygénique concernant l’eau et la libération d’oxygène ?

Aucune des deux formes n’utilise l’eau comme donneur d’électrons, mais la forme oxygénique libère de l’O₂.
La photosynthèse oxygénique utilise l’eau comme donneur d’électrons et libère de l’O₂, contrairement à la photosynthèse anoxygénique.
La photosynthèse anoxygénique utilise l’eau comme donneur d’électrons et libère de l’O₂, contrairement à la photosynthèse oxygénique.
Les deux formes utilisent l’eau comme donneur d’électrons, mais seule la forme anoxygénique libère de l’O₂.

La photosynthèse oxygénique utilise l’eau comme donneur d’électrons et libère de l’O₂, contrairement à la photosynthèse anoxygénique.

Explication

La photosynthèse oxygénique tire des électrons de l’eau et libère de l’oxygène, tandis que la forme anoxygénique ne produit pas d’O₂ à partir de l’eau. Le distracteur qui attribue ce rôle à la forme anoxygénique inverse la distinction.

32. Quel pigment distingue les bactéries à photosynthèse anoxygénique des cyanobactéries à photosynthèse oxygénique ?

Les premières utilisent la chlorophylle b, tandis que les cyanobactéries utilisent la chlorophylle a.
Les premières utilisent la chlorophylle a, tandis que les cyanobactéries utilisent des bactériochlorophylles.
Les premières utilisent des bactériochlorophylles, tandis que les cyanobactéries utilisent la chlorophylle a.
Les premières utilisent des bactériochlorophylles, tandis que les cyanobactéries utilisent la chlorophylle b.

Les premières utilisent des bactériochlorophylles, tandis que les cyanobactéries utilisent la chlorophylle a.

Explication

Les bactéries à photosynthèse anoxygénique utilisent des bactériochlorophylles, alors que les cyanobactéries oxygéniques utilisent la chlorophylle a. Le distracteur qui attribue la chlorophylle a aux bactéries anoxygéniques inverse les pigments caractéristiques.

33. Lors d’une photosynthèse anoxygénique, comment la circulation des électrons contribue-t-elle à la production d’ATP ?

Elle établit une force proton-motrice qui alimente la synthèse d’ATP.
Elle réduit le CO₂, dont l’oxydation fournit l’énergie nécessaire à la synthèse d’ATP.
Elle transfère directement les électrons à l’ATP pour en provoquer la phosphorylation.
Elle libère de l’oxygène, qui crée un gradient utilisé pour synthétiser l’ATP.

Elle établit une force proton-motrice qui alimente la synthèse d’ATP.

Explication

La lumière excite le centre réactionnel et le transport des électrons contribue à établir une force proton-motrice, laquelle permet la synthèse d’ATP. La réduction du CO₂ concerne la fixation du carbone et ne remplace pas le mécanisme de production d’ATP décrit ici.

34. Pourquoi les bactéries pourpres consomment-elles de l’énergie pour produire du pouvoir réducteur ?

Elles interrompent le transport cyclique des électrons afin d’accumuler des protons réducteurs.
Elles doivent entraîner un flux inverse d’électrons afin de produire ce pouvoir réducteur.
Elles utilisent la force proton-motrice pour convertir directement le CO₂ en pouvoir réducteur.
Elles oxydent l’oxygène pour obtenir les électrons nécessaires à la réduction du NADP⁺.

Elles doivent entraîner un flux inverse d’électrons afin de produire ce pouvoir réducteur.

Explication

Chez les bactéries pourpres, la production de pouvoir réducteur implique un flux inverse d’électrons qui consomme de l’énergie. L’oxydation de l’oxygène ne convient pas, car ces organismes réalisent une photosynthèse anoxygénique.

35. Quelle association entre microorganisme et voie de fixation du CO₂ est correcte ?

Chlorobium utilise la voie de l’hydroxypropionate, tandis que Chloroflexus utilise le cycle de l’acide citrique inverse.
Chlorobium utilise le cycle de l’acide citrique inverse, tandis que Chloroflexus utilise la voie de l’hydroxypropionate.
Chlorobium utilise le cycle de l’acide citrique inverse, tandis que Chloroflexus utilise le cycle de Calvin-Benson.
Chlorobium et Chloroflexus utilisent le cycle de Calvin-Benson pour fixer le CO₂.

Chlorobium utilise le cycle de l’acide citrique inverse, tandis que Chloroflexus utilise la voie de l’hydroxypropionate.

Explication

Chlorobium fixe le CO₂ par le cycle de l’acide citrique inverse, alors que Chloroflexus emploie la voie de l’hydroxypropionate. Le cycle de Calvin-Benson n’est pas la voie attribuée à Chloroflexus dans cette distinction.

36. Dans la voie de l’hydroxypropionate de Chloroflexus, quel devenir suit le méthylmalonyl-CoA formé après deux carboxylations de l’acétyl-CoA ?

Il est réarrangé pour donner de l’acétyl-CoA et du glyoxylate.
Il est réduit pour donner du pyruvate et du glycéraldéhyde-3-phosphate.
Il est clivé pour produire du succinyl-CoA et du dioxyde de carbone.
Il est oxydé pour former du citrate et de l’oxaloacétate.

Il est réarrangé pour donner de l’acétyl-CoA et du glyoxylate.

Explication

Après deux carboxylations de l’acétyl-CoA, le méthylmalonyl-CoA est réarrangé en acétyl-CoA et en glyoxylate dans cette voie. La formation de citrate et d’oxaloacétate correspond à d’autres transformations métaboliques, et non à l’étape indiquée.

37. Quel trajet décrit correctement le transfert des électrons lors de la photosynthèse oxygénique des cyanobactéries ?

Le photosystème II extrait des électrons de l’eau, qui passent par des cytochromes et des quinones jusqu’au photosystème I sans plastocyanine.
Le photosystème II extrait des électrons de l’eau, qui passent par des quinones, des cytochromes et la plastocyanine jusqu’au photosystème I.
Le photosystème II reçoit des électrons du NADP⁺, qui passent par les quinones et la plastocyanine avant d’oxyder l’eau au photosystème I.
Le photosystème I extrait des électrons de l’eau, qui passent par la plastocyanine, les cytochromes et les quinones jusqu’au photosystème II.

Le photosystème II extrait des électrons de l’eau, qui passent par des quinones, des cytochromes et la plastocyanine jusqu’au photosystème I.

Explication

Le photosystème II extrait des électrons de l’eau et libère de l’O₂; les électrons transitent ensuite par les quinones, les cytochromes et la plastocyanine jusqu’au photosystème I, qui participe à la réduction du NADP⁺. L’ordre inverse des photosystèmes ne correspond pas à ce trajet électronique.

38. Quelle propriété du centre réactionnel P680 favorise la libération d’électrons et d’O₂ à partir de l’eau ?

Sa forte affinité pour le NADP⁺ entraîne directement la décomposition de l’eau.
Sa capacité à capter l’oxygène permet de libérer les électrons de l’eau.
Son caractère très électropositif facilite l’oxydation de l’eau.
Son caractère très électronégatif lui permet de réduire l’eau en oxygène.

Son caractère très électropositif facilite l’oxydation de l’eau.

Explication

Le centre réactionnel P680 du photosystème II est très électropositif, ce qui facilite l’oxydation de l’eau et libère des électrons ainsi que de l’O₂. Une réduction de l’eau ne décrit pas cette réaction d’oxydation.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 87 flashcards sur Respirations bactériennes et méthanogenèse.

Quels produits génèrent les oxydations complètes de matière organique chez les bactéries hétérotrophes ?

Du CO₂ et de l’ATP par phosphorylation oxydative.

Combien de NADH+H⁺ la glycolyse produit-elle par molécule de glucose ?

2 NADH+H⁺.

À quoi sert la force proton-motrice dans une chaîne respiratoire membranaire ?

Elle est utilisée par l’ATPase pour produire de l’ATP.

Voir les flashcards →

Approfondir avec la fiche

Consultez la fiche de révision complète sur Respirations bactériennes et méthanogenèse.

Voir la fiche →

Cours similaires

Théories du développement humain

Hypermédias et cognition

Principaux modèles de la communication

Théorie de l’intervention sportive

Simplification des expressions numériques

Mathématiques

Quantité de matière et solutions

Chimie

Crée tes propres QCM

Importe ton cours et l'IA génère des QCM avec corrections en 30 secondes.

Générateur de QCM