QCM : Théorie cellulaire et microscopes (15 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un organisme nouvellement découvert ne comporte qu’une seule cellule. Quel axiome de la théorie cellulaire permet de le considérer comme un organisme cellulaire ?

Toutes les cellules proviennent de cellules préexistantes.
La cellule est l’unité fondamentale de la structure des organismes.
Les organismes sont composés de plusieurs cellules organisées.
Tous les organismes sont composés d’une ou plusieurs cellules.

Tous les organismes sont composés d’une ou plusieurs cellules.

Explication

Le premier axiome admet explicitement qu’un organisme soit composé d’une seule cellule ou de plusieurs. L’unité fondamentale concerne le rôle de la cellule, tandis que l’origine à partir de cellules préexistantes est un autre axiome.

2. Quelle idée exprime l’axiome qui fait de la cellule le niveau de base de l’organisation des organismes ?

Les cellules apparaissent à partir de cellules qui existaient déjà.
Tous les organismes sont constitués d’une ou de plusieurs cellules.
La cellule est l’unité fondamentale de la structure et de l’organisation des organismes.
La cellule est l’unité fondamentale de la reproduction des organismes.

La cellule est l’unité fondamentale de la structure et de l’organisation des organismes.

Explication

Cet axiome définit la cellule comme l’unité fondamentale de la structure et de l’organisation des organismes. La composition générale et la provenance des cellules sont les deux autres principes, tandis que l’unité de reproduction n’est pas l’énoncé visé.

3. Dans une culture, de nouvelles cellules apparaissent après la division de cellules déjà présentes. Quel axiome cette observation illustre-t-elle ?

Toutes les cellules proviennent de cellules préexistantes.
Les cellules se forment à partir de matière libre sans cellules antérieures.
La cellule est l’unité fondamentale de l’organisation des organismes.
Tous les organismes sont composés d’une ou plusieurs cellules.

Toutes les cellules proviennent de cellules préexistantes.

Explication

L’observation illustre le principe selon lequel les cellules nouvelles proviennent de cellules préexistantes. L’unité structurale et la composition des organismes sont d’autres axiomes; la formation indépendante correspond à l’idée de génération spontanée, rejetée ici.

4. Pourquoi Robert Hooke a-t-il choisi le terme « cellules » pour nommer les structures observées ?

Elles lui rappelaient de petits animaux.
Elles lui rappelaient les chambres des moines.
Il les avait étudiées dans les plantes.
Il les avait observées sur des dents.

Elles lui rappelaient les chambres des moines.

Explication

Hooke a choisi le terme parce que les structures observées lui rappelaient les chambres des moines. La ressemblance avec de petits animaux explique le nom « animalcules », tandis que les dents et les plantes sont associées à d’autres observations ou travaux.

5. Dans une expérience, un chercheur observe l’apparition de nouvelles cellules dans un tissu où des cellules étaient déjà présentes. Quelle interprétation correspond au principe de l’origine des nouvelles cellules ?

Elles se forment à partir de cellules libres apparues spontanément.
Elles se forment directement à partir du milieu extracellulaire.
Elles se forment à partir de cellules déjà existantes.
Elles résultent de la transformation de cellules en substances non cellulaires.

Elles se forment à partir de cellules déjà existantes.

Explication

Le principe établi est que les nouvelles cellules proviennent de cellules déjà existantes. La formation spontanée de cellules libres relève de la théorie réfutée, et les deux autres interprétations ne décrivent pas cette origine.

6. Une cellule est représentée avec son cytoplasme et le milieu extracellulaire de part et d’autre d’une enveloppe contenant des lipides et des protéines. Quelle structure cette enveloppe désigne-t-elle ?

La paroi externe de la cellule.
La bicouche lipidique seule.
La membrane plasmique.
Le cytoplasme cellulaire.

La membrane plasmique.

Explication

La membrane plasmique sépare le cytoplasme du milieu extracellulaire et comprend une bicouche lipidique ainsi que des protéines. La bicouche seule omet les protéines, le cytoplasme est la région interne, et une paroi n’est pas la structure décrite.

7. Un modèle de membrane montre des molécules lipidiques dont certaines régions interagissent avec l’eau et d’autres avec les lipides. Quelle propriété de ces molécules explique cette organisation ?

Elles sont amphiphiles, avec des régions hydrophiles et lipophiles.
Elles sont hydrophiles dans toutes leurs régions.
Elles sont constituées de régions hydrophiles et protéiques.
Elles sont lipophiles dans toutes leurs régions.

Elles sont amphiphiles, avec des régions hydrophiles et lipophiles.

Explication

Les lipides membranaires sont amphiphiles : ils possèdent à la fois des régions hydrophiles et lipophiles. Les qualifier d’entièrement hydrophiles ou lipophiles efface cette double propriété, et les régions protéiques ne caractérisent pas leurs lipides.

8. Pour examiner l’ultrastructure d’une cellule, une équipe choisit un microscope électronique pouvant atteindre plusieurs millions de fois de grossissement. Quel instrument répond à ces critères ?

Le microscope électronique à balayage (M.E.B.)
Le microscope optique (M.O.)
Le microscope à effet tunnel (S.T.M.)
Le microscope électronique en transmission (M.E.T.)

Le microscope électronique en transmission (M.E.T.)

Explication

Le M.E.T. utilise des électrons, peut atteindre un grossissement maximal indiqué de 5 000 000 à 10 000 000 fois et sert à observer l’ultrastructure cellulaire. Le M.E.B. est associé à la topographie en 3D, le M.O. à un grossissement bien inférieur et le S.T.M. à l’observation d’atomes individuels sans faisceau.

9. Une biologiste veut obtenir une image de la topographie d’un échantillon en trois dimensions. Quel microscope devrait-elle choisir ?

Le microscope électronique en transmission (M.E.T.)
Le microscope électronique à balayage (M.E.B.)
Le microscope optique (M.O.)
Le microscope à effet tunnel (S.T.M.)

Le microscope électronique à balayage (M.E.B.)

Explication

Le M.E.B. permet d’observer la topographie en trois dimensions. Le M.E.T. révèle plutôt l’ultrastructure cellulaire, le M.O. observe notamment des cellules et des minéraux, et le S.T.M. permet d’observer des atomes individuels.

10. Un laboratoire veut observer des cellules avec un appareil utilisant la lumière et offrant un grossissement de l’ordre de 1 200 fois. Quel type de microscope convient ?

Le microscope à effet tunnel (S.T.M.)
Le microscope électronique en transmission (M.E.T.)
Le microscope électronique à balayage (M.E.B.)
Le microscope optique (M.O.)

Le microscope optique (M.O.)

Explication

Le microscope optique utilise un faisceau lumineux, permet notamment d’observer des cellules et atteint un grossissement de 1 000 à 1 500 fois. Le M.E.T. et le M.E.B. utilisent des électrons et le S.T.M. n’utilise pas de faisceau.

11. Quel penseur de l’Antiquité a nommé « atomes » les minuscules particules de tailles et de formes différentes séparées par du vide ?

Démocrite
John Dalton
J. J. Thompson
Niels Bohr

Démocrite

Explication

Vers 400 avant J.-C., Démocrite décrit le monde comme composé de minuscules particules de différentes tailles et formes, séparées par du vide, qu’il nomme atomes. Dalton défie la théorie d’Aristote en 1808, Thompson propose un modèle avec des électrons et Bohr précise les niveaux électroniques en 1913.

12. Dans un modèle atomique présenté en 1913, les électrons suivent des niveaux et des distances fixes autour du noyau, tout en pouvant passer d’une orbitale à une autre. À quel modèle cette description correspond-elle ?

Au modèle de Démocrite
Au modèle de John Dalton
Au modèle de Niels Bohr
Au modèle de J. J. Thompson

Au modèle de Niels Bohr

Explication

En 1913, Niels Bohr précise, à partir du modèle nucléaire de Rutherford, que les électrons tournent autour du noyau selon des niveaux et des distances fixes et peuvent sauter d’une orbitale à une autre. Thompson décrit une sphère de matière positive contenant des électrons, tandis que Démocrite et Dalton défendent d’autres conceptions de la matière.

13. Quel scientifique a décrit le premier des cellules en observant du liège en 1665 ?

Robert Hooke
Matthias Schleiden
Anton Van Leeuwenhoek
Theodor Schwann

Robert Hooke

Explication

Robert Hooke, scientifique anglais du XVIIe siècle, a décrit des cellules dans du liège en 1665. Anton Van Leeuwenhoek a observé des cellules vivantes, tandis que Schleiden et Schwann sont associés à l’établissement d’une règle de la théorie cellulaire.

14. Quelle idée exprime la théorie de la génération spontanée ?

Des êtres vivants peuvent apparaître à partir de matière non vivante.
Tous les organismes sont constitués d’une ou plusieurs cellules.
Des cellules apparaissent à partir de cellules déjà existantes.
Des êtres vivants se reproduisent à partir d’organismes de leur espèce.

Des êtres vivants peuvent apparaître à partir de matière non vivante.

Explication

La génération spontanée désigne l’idée que des êtres vivants peuvent se former spontanément à partir de matière non vivante. La formation à partir de cellules préexistantes correspond à une autre conception, tandis que la reproduction et la composition cellulaire ne définissent pas cette théorie.

15. En 1911, après avoir observé que certaines particules alpha étaient fortement déviées en traversant une fine feuille d’or, quelle conclusion Ernest Rutherford a-t-il proposée sur la structure de l’atome ?

La charge positive est répartie dans une sphère de matière qui contient des électrons négatifs.
Le noyau occupe presque tout le volume de l’atome et entoure les électrons négatifs.
La masse de l’atome est répartie principalement entre les électrons situés autour du noyau.
L’atome est essentiellement vide, avec sa charge positive et presque toute sa masse concentrées dans un petit noyau.

L’atome est essentiellement vide, avec sa charge positive et presque toute sa masse concentrées dans un petit noyau.

Explication

Les fortes déviations observées conduisent Rutherford à proposer un noyau très petit concentrant la charge positive et presque toute la masse, tandis que l’atome est essentiellement vide. La sphère positive renvoie au modèle de Thomson, le noyau volumineux inverse le rapport des tailles et la masse attribuée aux électrons contredit le modèle nucléaire.

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Qu'affirme la théorie cellulaire sur la composition des organismes ?

Tous les organismes sont composés d’une ou plusieurs cellules.

Quelle est l’unité fondamentale de la structure et de l’organisation des organismes ?

La cellule.

De quelles cellules proviennent toutes les cellules ?

De cellules préexistantes.

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