Page 1
publicité
BIOLOGIE 42S-NM TEST OPTION C CELLULES ET ÉNERGIE DATE : ______________ 2015 NOM : __________________________ _____ / 17 + ______ / 27 = ______ / 44 = _____% Choix multiples (17 points) 1. Quel énoncé suivant décrit le mieux la théorie de l’ajustement induit ? A) En pénétrant dans le site actif, le substrat réagit avec la protéine. B) En se liant loin du site actif, le substrat change la forme du site actif. C) En se liant à la protéine, le substrat annule l’action de l’enzyme. D) En pénétrant dans le site actif, le substrat modifie la forme de la protéine. 2. Lors d’une réaction d’oxydation, un composé biologique peut perdre ou gagner simultanément des électrons, de l’oxygène et de l’hydrogène. Quel choix suivant décrit le comportement de ces trois substances en fonction d’un composé subissant une réduction ? 3. Électron Oxygène Hydrogène A) Perte Gain Gain B) Perte Gain Perte C) Gain Perte Gain D) Perte Perte Gain Quel énoncé parmi les suivants généralise le mécanisme de la glycolyse ? A) Un pyruvate est transformé en un acétyl-CoA. B) Deux pyruvates sont transformés en un glucose. C) Un glucose est transformé en acide lactique. D) Un glucose est transformé en deux pyruvates Page 1 BIOLOGIE 42S-NM 4. Selon le schéma de la mitochondrie ci-contre, quelle partie est représentée par le chiffre 4 ? A) La crête B) La matrice C) L’espace inter membranaire D) La membrane externe 5. Pour quelle raison la partie 3 de la mitochondrie ci-haut est si étroite ? A) Pour avoir un maximum d’ATP synthétase. B) Pour avoir un maximum de NAPH réductase. C) Pour qu’une faible augmentation d’ions H+ cause une grande augmentation de concentration. D) Pour qu’une grande augmentation d’ions H+ cause une faible augmentation de concentration. 6. En quoi consiste la réaction de liaison dans la respiration cellulaire aérobie ? A) Associer une molécule de CO2 au pyruvate avant d’entrer dans la mitochondrie. B) Transformer le pyruvate en acétyle CoA pour entrer dans la mitochondrie. C) Produire du NADPH + H+ en traversant la membrane de la mitochondrie. D) Transformer le NADPH + H+ en ATP dans la matrice de la mitochondrie. 7. Selon le chloroplaste suivant, que représente la partie sombre annotée X ? A) Un granum B) Le stroma C) Un thylakoïde X D) La matrice 8. Quel évènement se produit lorsque les électrons circulent dans la chaîne de transport d’électrons des mitochondries ? A) Le pH de la matrice augmente. B) L’ATP synthétase transporte activement des protons. C) Les ions hydrogène sont forcés à migrer dans l’espace intermembranaire. D) Les électrons gagnent de l’énergie libre. Page 2 BIOLOGIE 42S-NM 9. Durant les réactions photo-dépendantes, où a lieu la photolyse de l’eau ? A) Dans la chlorophylle du photosystème II B) Dans la chlorophylle du Photosystème I C) Dans la chaîne de transport d’électrons du photosystème I D) Dans la chaîne de transport d’électrons du photosystème II 10. Quel énoncé est vrai ? A) Le photosystème II produit du NADPH + H+ B) Le photosystème I produit de l’ATP C) Le photosystème II peut-être cyclique D) Le photosystème I peut-être cyclique 11. l’étude du spectre d’absorption des deux types de chlorophylle et celle du spectre d’action de la photosynthèse ont permis certaines conclusions. Quelle conclusion est FAUSSE ? A) les longueurs d’onde ne sont pas toutes aussi favorables. B) La couleur rouge et la couleur bleue sont les plus favorables à la photosynthèse. C) La chlorophylle doit sa couleur à l’absorption de la lumière verte. D) Le spectre d’absorption de la chlorophylle comprend deux pics. 12. Quel cycle représente la bonne succession des composés dans le cycle de Calvin ? A) Glycérate phosphate, Ribulose diphospate, Glycérate diphosphate et Triose phosphate B) Ribulose diphosphate, Glycérate phosphate, Triose phosphate et Glycérate diphosphate C) Glycérate diphosphate, Glycérate phosphate, Ribulose diphospate et Triose phosphate D) Glycérate phosphate, Glycérate diphosphate, Triose phosphate et Ribulose diphospate 13. Quelle enzyme permet la fixation du CO2 au cycle de Calvin ? A) RuBP synthétase B) PGAL carboxylase C) RuBP carboxylase D) PGAL synthétase Page 3 BIOLOGIE 42S-NM 14. Quel processus représente la phosphorylation en termes de chimiosmose ? A) La formation d’ATP par le passage des ions hydrogène dans l’ATP synthétase B) La formation des NADPH + H+ par la NADP réductase C) La transformation du pyruvate en acétyle-CoA D) La transformation du triose phosphate en ribulose diphosphate 15. Quelle est le rôle des acides aminés non polaires pour les protéines ? A) Permet de créer facilement des liens hydrogène avec les autres acides aminés. B) Permet de former la partie centrale des protéines intermembranaires. C) Constituent la parties externes des protéines. D) Permet aux protéines d’être soluble dans le cytoplasme. 16. Que veut-on dire par l’expression «voies métaboliques» ? A) Suites de réactions biochimiques catalysées par des enzymes. B) Les différentes actions biochimiques que peut chaque enzyme. C) Les différentes concentrations de solutions d’enzymes. D) Les différentes formes des sites actifs des enzymes. 17. En te référents aux deux enzymes suivantes, associer la bonne inhibition à la bonne enzyme. A B Enzyme A Enzyme B A) Inhibition compétitive Inhibition compétitive B) Inhibition non compétitive Inhibition non compétitive C) Inhibition compétitive Inhibition non compétitive D) Inhibition non compétitive Inhibition compétitive Page 4 BIOLOGIE 42S-NM Questions à développement (27 points) 18. (a) Donner deux raisons (2) qui justifient la si grande surface de la membrane des thylakoïdes des chloroplastes. ................................................................................................................................................................ ............. more chlorophyll / photosystems; ................................................................................................................................................................ ............. so more light absorbed; ................................................................................................................................................................ ............. ................................................................................................................................................................ ............. (2) (b) Donner deux raisons (2) qui justifient que le faible taux de photosynthèse des plantes poussant sous les arbres où la lumière a déjà passé au travers des feuilles. ................................................................................................................................................................ ............. insufficient light / poor absorption hence low rate of photosynthesis; higher leaves absorb majority of red and blue wavelengths; ................................................................................................................................................................ ............. only green / orange / yellow wavelengths available for lower leaves; ................................................................................................................................................................ ............. ................................................................................................................................................................ ............. (2) (c) Donner deux raisons (2) qui justifient la grande quantité de RuBP carboxylase (Rubsico) dans les chloroplastes. ................................................................................................................................................................ ............. catalysis of reaction in the Calvin cycle; RuBP carboxylase not very effective so much needed / reference to photorespiration; ............. ................................................................................................................................................................ used for carbon fixation; carbon fixation is vital to the plant / carbon dioxide needed for photosynthesis; ................................................................................................................................................................ ............. ................................................................................................................................................................ ............. (2) Page 5 BIOLOGIE 42S-NM 19. (a) Citer un exemple de protéines fibreuses et un exemple de protéines globulaires. eg fibrin, collagen (do not accept tendon”); Fibreuse: ........................................... eg hemoglobin, fibrinogen, amylase (do not accept “enzyme”) Globulaire: ........................................... (2) (b) Résumer deux (2) effets des enzymes dans les réactions biochimiques qu’elles catalysent. ................................................................................................................................................................ ............. a new reaction pathway is created; activation energy is reduced; the equilibrium for the reaction is achieved more quickly / the reaction is faster; ................................................................................................................................................................ ............. ................................................................................................................................................................ ............. (2) (c) La phosphofructocinase est l’enzyme dans la voie métabolique de la respiration cellulaire qui transforme le fructose 6-phosphate en fructose 1-6-diphosphate pour éventuellement libérer de l’ATP. Le taux de respiration cellulaire est contrôlé par l’inhibition allostérique de l’ATP sur la phosphofructocinase. Expliquer la signification de l’inhibition allostérique dans cet exemple. ................................................................................................................................................................ ............. ................................................................................................................................................................ ............. ATP inhibits phosphofructokinase at (allosteric) site away from the active site; inhibition alters the enzyme’s conformation / structure; ................................................................................................................................................................ ............. the active site does not accept the substrate molecule; when respiration increases ATP levels phosphofructokinase is inhibited; ................................................................................................................................................................ ............. respiration slows down; phosphofructokinase is the first enzyme in the respiration pathway so there is ................................................................................................................................................................ ............. no build up of metabolic intermediates; as ATP is used up by the cell the inhibition of phosphofructokinase is reduced; ................................................................................................................................................................ ............. respiration speeds up again; this is an example of negative feedback; ................................................................................................................................................................ ............. ................................................................................................................................................................ ............. ................................................................................................................................................................ ............. Page 6 (4) BIOLOGIE 42S-NM 20. Le type d’algue verte unicellulaire Phaeodactylum tricornutum est photosynthétique. Des spécialistes en biologie cellulaire ont modifié génétiquement cet organisme en ajoutant un gène transporteur de glucose. Les organismes modifiés et non modifiés ont été placés dans des milieux nutritifs en modifiant certaines conditions dans le but de mesurer le taux de croissances des cellules. 12 10 Densité cellulaire / 107 cellules cm-3 Algues non modifiées Légende: = Milieu ensoleillé sans glucose Algues modifiées 8 = Milieu ensoleillé avec glucose 6 = Milieu sombre avec glucose 4 2 0 0 2 4 6 8 0 2 4 6 8 Temps / Jours [Source: L A Zaslavskaia, et al., Adapted (2001) Science, 292, pages 2073–2075] (a) Décrire deux (2) utilisations générales du glucose dans le métabolisme cellulaire. Substrate for respiration / energy source / for ATP production; material for growth ................ ................................................................................................................................................ ............ of cell walls; precursor for other molecules (eg amino acids); (1) (b) Déduire l’endroit dans les cellules des algues modifiées où on devrait découvrir les protéines transporteuses de glucose. ................................................................................................................................................................ ............. glucose must be transported from the extracellular fluid / culture medium to the cytoplasm / transported to the cell; ................................................................................................................................................................ ............. the transporter molecules must be located on the cell (surface) membrane; ................................................................................................................................................................ ............. Page 7 (2) BIOLOGIE 42S-NM (c) Comparer deux (2) effets de l’interaction de la lumière et du glucose sur les cellules des algues modifies et non modifiées. ........ ........................................................................................................................................................ .... in the presence of light but no glucose, both modified and unmodified algae grow in the same way; ................................................................................................................................................................ ..... in the presence of light and glucose, the unmodified algae show no change but the modified algae grow faster and for a longer period of time; ................................................................................................................................................................ ..... in the absence of light but with glucose, the unmodified algae do not grow at all but the modified algae grow as well as when there is light and ....................................................................................................................................................... ............... glucose; 2 max (2) 21. Dans le milieu naturel, les algues non modifies se développent dans des étangs éclairés peu profonds ou dans des bassins ensoleillés. Les cellules ont une croissance limitée aux premiers centimètres sous la surface. Toutefois, les algues modifiées peuvent croître à toutes les profondeurs. (d) Expliquer pour quelles raisons les algues modifiées peuvent croître à toutes les profondeurs tandis que les algues non modifiées peuvent seulement le faire à quelques centimètre sous la surface. ....................................................................................................................................................................... ...... algal cells are pigmented green / have chlorophyll; ....................................................................................................................................................................... ...... pigments absorb light for photosynthesis; the more the algae grow, the more light is absorbed (so shading algae below them); ....................................................................................................................................................................... unmodified algae floating deeper in the water receive less light / are shaded and starve; ...... modified algae (given glucose) can carry on metabolising even if they are shaded / do not need light; 3 max ...................................................................................................................................................................... ....... ....................................................................................................................................................................... ...... ....................................................................................................................................................................... ...... ...................................................................................................................................................................... ....... ....................................................................................................................................................................... ...... (3) Page 8 BIOLOGIE 42S-NM 22. La structure complexe des protéines peut être expliquée selon son niveau de structure : primaire, secondaire, tertiaire et quaternaire. (a) La structure primaire des protéines met en action une chaîne d’acides aminés liés les uns aux autres pour former un polymère. Nommer le nom du lien chimique reliant les acides aminés entre eux. ....................................................................................................................................................................... peptide bonds / peptidic bonds; (1) (b) Les feuillets repliés Beta est un exemple de structure secondaire. Nommer un autre exemple de structure secondaire. ....................................................................................................................................................................... alpha-helix / alpha helices; (1) (c) La structure tertiaire des protéines globulaires met en action un recourbement du polypeptide. Citer un type de lien qui stabilise cette structure tertiaire. ....................................................................................................................................................................... ionic / polar / hydrogen / hydrophobic / van der Waals’ / disulfide; (not covalent) (1) (d) Résumer la structure quaternaire des protéines. ....................................................................................................................................................................... linking together of polypeptides to form a single protein; ....................................................................................................................................................................... using the same bonding as for tertiary structure; linking of a non-polypeptide structure / prosthetic group; ....................................................................................................................................................................... named example of quaternary structure eg hemoglobin (has four polypeptides); ....................................................................................................................................................................... Page 9 (2)
