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WorksheetsFiche 1: Structure et Utilisation de l'ATP
Total questions: 71
Worksheet time: 36mins
Quel type d’énergie est stocké dans les liaisons covalentes de molécules comme l’ATP et le glucose ?
Énergie thermique due à la chaleur
Énergie mécanique produite par un muscle
Énergie électrique circulant dans circuits
Énergie lumineuse issue du rayonnement solaire
Énergie chimique stockée dans liaisons covalentes
Lors de l’hydrolyse de l’ATP, quel réactif est nécessaire pour rompre une liaison phosphate et libérer de l’énergie ?
Du sodium qui stabilise le ribose
Du glucose servant de substrat direct
Du dioxyde de carbone libéré par cellules
Du dioxygène qui oxyde l’adénine
De l’eau qui attaque la liaison phosphate
Que signifie l’acronyme ATP pour cette molécule énergétique universelle ?
Adénosine Triphosphate en biologie cellulaire
Adénine Tricarbone phosphate activé
Acide Tripeptidique phosphorylé
Adénine Triphosphore oxydé
Adénosine Diphosphate activée
La structure d’une molécule d’ATP comprend trois éléments majeurs. Lesquels ?
Adénine, glucose, deux phosphates liés
Adénine, désoxyribose, trois sulfates
Guanine, ribose, trois nitrates énergétiques
Adénine, ribose, trois groupements phosphate
Ribose, galactose, un phosphate terminal
Pourquoi les liaisons entre les groupements phosphate de l’ATP sont-elles dites riches en énergie ?
Parce que leur rupture libère beaucoup d’énergie utilisable
Parce qu’elles augmentent la masse molaire de l’adénine
Parce qu’elles transforment lumière en courant électrique
Parce qu’elles sont impossibles à hydrolyser en cellule
Parce qu’elles refroidissent le milieu intracellulaire
Un élève affirme que l’ATP fournit de l’énergie grâce à l’adénine seule. Quelle correction proposer ?
L’énergie vient du sodium lié aux phosphates
Seul le groupement amine de l’adénine libère énergie
L’énergie est fournie uniquement par le ribose cyclique
L’énergie provient surtout des liaisons phosphate rompues
C’est la lumière absorbée par l’ATP qui fournit énergie
Quelle liaison est rompue lors de l’hydrolyse de l’ATP pour libérer de l’énergie ?
Une liaison entre deux phosphates terminales
Une liaison entre l’adénine et le ribose
Une liaison entre le ribose et le premier phosphate
Une liaison hydrogène entre deux molécules d’eau
Quels sont les produits directs de l’hydrolyse d’une molécule d’ATP en milieu aqueux ?
ADP, Pi inorganique, ion hydronium
AMP, pyrophosphate, dioxygène dissous
ADP, glucose, dioxyde de carbone
AMP, phosphate organique, hydronium
Complète: L’hydrolyse de l’ATP nécessite l’intervention de ______.
molécules d’eau
gaz carbonique
enzymes ribosomales
lumière visible
Le stock total d’ATP/ADP d’un organisme humain est d’environ 0,1 mole. S’il est renouvelé ~460 fois par jour, quelle idée cela illustre-t-il le mieux ?
L’ATP est continuellement produit et consommé
L’ATP est stocké longuement sans utilisation
L’ATP ne sert qu’aux efforts intenses ponctuels
L’ATP est remplacé une fois par semaine seulement
On demande d’entourer sur le schéma la liaison covalente rompue lors de l’hydrolyse. Où se situe-t-elle le plus probablement ?
Entre deux groupements OH du sucre
Entre le ribose et le phosphate α
Entre l’adénine et le ribose cyclique
Entre les phosphates β et γ de la chaîne
Dans la cellule, l’hydrolyse d’une molécule d’ATP en ADP libère environ quelle quantité d’énergie ?
Environ 300 kJ·mol−1 d’énergie
Environ 30 kJ·mol−1 d’énergie
Environ 3 kJ·mol−1 d’énergie
Environ 0,3 kJ·mol−1 d’énergie
Quel énoncé décrit le mieux le couplage énergétique ?
Une seule réaction libère et consomme l’énergie à la fois
Deux réactions consomment de l’énergie simultanément
Une réaction produisant de l’énergie est liée à une réaction qui en consomme
Deux réactions indépendantes se produisent au hasard
Lors de l’anabolisme, quel est le rôle de l’hydrolyse de l’ATP selon le schéma ?
Transformer des lipides en acides aminés directement
Fournir l’énergie pour créer des polymères à partir de monomères
Casser des polymères en monomères utilisables
Remplacer les enzymes lors des réactions de synthèse
Dans la pompe Na+/K+, que fait l’ATP d’après le diagramme de la membrane ?
Ouvre un canal passif pour Na+ et K+
Fournit l’énergie pour transporter Na+ et K+ contre leurs gradients
Équilibre instantanément les concentrations internes et externes
Convertit Na+ en K+ grâce à une réaction chimique
Selon l’illustration, où trouve‑t‑on plus d’ions sodium (Na+) dans une cellule animale au repos ?
Cela varie au hasard sans pompe active
Autant dedans que dehors en permanence
Plus à l’extérieur que dedans généralement
Plus à l’intérieur que dehors généralement
Quel événement de la contraction musculaire dépend directement de l’hydrolyse de l’ATP selon le schéma des myofilaments ?
Le glissement des filaments d’actine et de myosine
La synthèse d’actine par les ribosomes
La formation d’ADP à partir de glucose
La dépolarisation de la membrane du neurone
Quel autre transport actif lié à l’ATP est mentionné en exemple dans le document ?
Aquaporine augmentant l’osmose de l’eau
Canal chlore CFTR réalisant diffusion facilitée
Pompe à protons acidifiant certains compartiments
Symport glucose/Na+ par diffusion simple
Lors de l’anaphase, quel rôle de l’ATP est suggéré par le schéma de migration des chromosomes ?
Alimenter les moteurs protéiques déplaçant les chromosomes
Dupliquer l’ADN sur chaque chromatide en même temps
Fermer les pores nucléaires autour des chromosomes
Convertir les microtubules en actine pour tractions
Quel est le site de production d’ATP présent chez les animaux et les végétaux ?
Les chloroplastes chez toutes les cellules
Le hyaloplasme lors des fermentations
Les mitochondries dans la plupart des cellules
La paroi cellulaire chez les eucaryotes
Chez les végétaux, à quoi sert principalement l’ATP produit dans les chloroplastes ?
À la synthèse de matière organique comme les glucides
À quitter l’organite pour tous les processus cellulaires
À alimenter directement le mouvement ciliaire animal
À stocker l’oxygène pour la respiration cellulaire
Quelle affirmation distingue le mieux l’ATP mitochondrial de l’ATP chloroplastique ?
L’ATP mitochondrial alimente divers processus cellulaires
L’ATP chloroplastique est produit chez les animaux
L’ATP chloroplastique diffuse vers toute la cellule
L’ATP mitochondrial reste confiné dans le chloroplaste
Un chercheur observe une cellule de feuille exposée à la lumière. Quel scénario explique le mieux l’usage de l’ATP à l’intérieur du chloroplaste ?
Il est utilisé pour la division nucléaire immédiate
Il est stocké sous forme de lipides pour l’hiver
Il est exporté pour activer des enzymes lysosomales
Il est consommé pour assembler des glucides à partir de CO2
Sur le schéma de la mitochondrie (image), où se situe la synthèse d’ATP par l’ATP synthase ?
Au niveau des crêtes mitochondriales de la membrane interne
Dans la matrice au centre de la mitochondrie
Entre les deux membranes dans l’espace intermembranaire
Sur la membrane externe tournée vers le cytosol
Quel duo de substrats est indispensable à la formation d’ATP indiquée dans le document ?
ADP et groupement phosphate inorganique
ATP et glucose phosphorylé
ADP et pyruvate mitochondrial
NADH et dioxygène moléculaire
Sur le chloroplaste (image), entre quels deux compartiments la membrane des thylakoïdes crée-t‑elle un gradient pour l’ATP synthase ?
Entre le lumen des thylakoïdes et le stroma
Entre la matrice et l’espace intermembranaire
Entre la membrane externe et le cytosol
Entre deux thylakoïdes adjacents seulement
Quelle affirmation décrit correctement l’emplacement de l’ATP synthase dans les deux organites illustrés ?
Libre dans le stroma et la matrice sans membrane
Fixée à la membrane externe exposée au cytosol
Toujours enchâssée dans une membrane séparant deux milieux
Uniquement sur les membranes des thylakoïdes des plantes
En observant la mitochondrie dessinée, quel trajet des protons permettrait la production d’ATP ?
De la matrice vers l’espace intermembranaire via l’ATP synthase
Du cytosol vers la membrane interne par diffusion libre
De la membrane externe vers le cytosol sans enzyme
De l’espace intermembranaire vers la matrice à travers l’ATP synthase
Dans le chloroplaste, où s’accumulent principalement les protons lors de la photophosphorylation selon le schéma ?
Dans la membrane externe lisse
Dans le lumen des thylakoïdes empilés
Entre les deux membranes de l’enveloppe
Dans le stroma clair du chloroplaste
Consigne de la page suivante: pour réussir le schéma demandé, quel élément faut-il impérativement placer sur les deux organites ?
Des pores nucléaires sur la membrane externe
Les complexes ATP synthase sur les membranes indiquées
Des vésicules Golgi proches des crêtes
Des ribosomes libres dans chaque compartiment
Quel énoncé définit le mieux un gradient de concentration à travers une membrane biologique ?
Une différence de quantité totale d’eau entre deux cellules
Une séparation physique sans différence chimique entre deux côtés
Une différence de concentration d’un soluté entre deux compartiments
Un mouvement aléatoire identique des molécules dans tout le milieu
Dans une mitochondrie intacte, où se situe le gradient d’ions H+ responsable de l’acidification ?
Entre le cytosol et la paroi cellulaire
Entre le noyau et le réticulum endoplasmique
Entre la matrice et l’espace intermembranaire
Entre le stroma et le lumen des thylakoïdes
Les particules submitochondriales sont obtenues à partir de quelle structure et conservent quelle enzyme visible en bordure sur le schéma ?
Membrane externe et catalase périphérique
Ribosomes libres et ARN synthase périphérique
Membrane interne et ATP synthase périphérique
Cristaux matriciels et ADN polymérase externe
Dans le montage expérimental Milieu 1, le pH interne des particules est 4 et le pH externe 8. Quel est l’effet observé sur l’ATP ?
Synthèse d’ATP observée
Hydrolyse complète de l’ATP formé
Pas de synthèse d’ATP détectable
Aucune réaction liée à l’ATP
Pourquoi la synthèse d’ATP n’a-t-elle pas lieu dans les Milieux 2 et 3 malgré la présence d’ADP et de Pi ?
Le pH interne est trop acide pour l’ATP synthase
L’ATP synthase est absente des particules formées
Il n’y a pas de gradient de H+ de part et d’autre de la membrane
Le phosphate inorganique ne peut pas traverser la membrane
Quel énoncé explique le rôle direct du gradient de H+ dans la formation d’ATP par l’ATP synthase ?
Le gradient fournit des électrons à la chaîne respiratoire
Le gradient fait tourner l’ATP synthase en libérant de l’énergie
Le gradient neutralise le pH de la matrice en permanence
Le gradient permet l’import d’ADP par diffusion simple
En observant le tableau, quelle condition minimale est indispensable pour déclencher la synthèse d’ATP dans ces particules ?
Un pH identique des deux côtés de la membrane
Un gradient de pH orienté du dehors acide vers le dedans basique
Un gradient de H+ à travers la membrane interne
Une augmentation de la température de la solution
Si l’on inverse l’orientation des ATP synthases sur les particules (têtes vers l’intérieur), quel résultat prévoir quand le pH interne est 4 et le pH externe 8 ?
Le pH interne devient immédiatement neutre
La synthèse d’ATP disparaît
La synthèse d’ATP augmente fortement
L’hydrolyse d’ATP devient dominante
Dans les mitochondries, où la concentration en H+ est-elle la plus élevée en conditions normales de respiration cellulaire ?
Dans l’espace intermembranaire acide
Au niveau de la membrane externe
Dans la matrice plutôt basique
Uniforme dans tous les compartiments
Quel rôle joue la membrane interne mitochondriale vis-à-vis des ions H+ ?
Elle est imperméable aux H+
Elle pompe activement les H+
Elle est très perméable aux H+
Elle détruit les gradients de H+
Dans l’expérience de Jagendorf, quelle condition déclenche la synthèse d’ATP dans l’obscurité ?
Une forte concentration d’oxygène
Une température élevée constante
La présence de lumière intense continue
Un gradient de pH entre lumen et milieu
Quel compartiment du chloroplaste devient acide lorsque des protons s’y accumulent pendant la phase photochimique ?
Le stroma chloroplastique
La matrice mitochondriale
Le lumen des thylakoïdes
L’espace intermembranaire
Lors du protocole A illustré, les thylakoïdes sont d’abord équilibrés à pH 4 puis transférés à pH 8. Pourquoi mesure‑t‑on une production d’ATP après ajout d’ADP et Pi ?
Le pH neutre active la Rubisco
Le NADPH se forme spontanément
La lumière excite les pigments
Le gradient H+ favorise ATP synthase
Dans les chloroplastes, quels deux compartiments sont essentiels pour établir le gradient de protons utilisé par l’ATP synthase ?
Le stroma et le lumen
La matrice et le cytosol
Le noyau et le stroma
Le cytosol et vacuole
Quel est le nom du mécanisme qui utilise le gradient de protons pour produire de l’ATP ?
Photolyse des lipides membranaires
Fermentation lactique cellulaire
Chimiosmose à travers une membrane
Glycolyse dans le cytosol
Quelle affirmation décrit correctement l’ATP synthase ?
Un récepteur périphérique aux protons
Une enzyme libre dans le cytosol
Un complexe enchâssé dans la membrane
Un transporteur diffusible d’électrons
Quelle partie de l’ATP synthase forme un canal permettant le passage des H+ ?
La matrice mitochondriale
La partie F0 membranaire
La sous‑unité F1 catalytique
Le stroma chloroplastique
Dans les mitochondries, dans quel sens les protons se déplacent‑ils pour produire de l’ATP ?
Du cytosol vers la membrane externe
De la matrice vers l’espace intermembranaire
De l’espace intermembranaire vers la matrice
Du stroma vers le lumen du thylakoïde
Quel terme désigne la « poussée » qui incite les protons à traverser l’ATP synthase ?
Force électromotrice locale
Force protonmotrice membranaire
Pression osmotique sanguine
Potentiel d’action neuronal
Que permet directement le passage des H+ dans l’ATP synthase ?
L’hydrolyse complète du glucose
La libération d’oxygène moléculaire
La fixation d’un phosphate à l’ADP
La synthèse d’ARN ribosomique
Dans les chloroplastes, d’où vers où migrent les protons lors de la production d’ATP ?
De la membrane externe vers la matrice
Du lumen vers le stroma chloroplastique
Du stroma vers l’espace intermembranaire
De la matrice vers le cytosol cellulaire
Quelle relation entre F0 et F1 est correcte pour la production d’ATP ?
F1 transporte les H+, F0 libère l’ADP
F0 stocke l’ATP, F1 crée le gradient
F1 pompe les H+, F0 fixe le phosphate
F0 fait passer les H+, F1 réalise la synthèse
Quel énoncé décrit correctement une réaction d’oxydation en biologie cellulaire?
Perte d’oxygène depuis la matrice mitochondriale
Gain d’électrons par une molécule réceptrice
Gain de protons H+ depuis l’espace intermembranaire
Perte d’électrons par une molécule donneuse
Dans un couple oxydant/réducteur, quel membre capte les électrons?
La membrane capte les électrons libérés
Les protons H+ captent les électrons libérés
Le réducteur capte les électrons libérés
L’oxydant capte les électrons libérés
Où se déroulent principalement les réactions d’oxydo‑réduction qui initient le gradient de protons?
Dans la paroi de la cellule végétale
Sur la membrane interne mitochondriale
Dans le cytosol près des ribosomes
Sur la membrane externe mitochondriale
Quel effet direct ont les réactions d’oxydation/réduction sur les protons H+ de part et d’autre de la membrane interne?
Consommation de H+ dans la matrice
Immobilisation des H+ dans la matrice
Diffusion libre des H+ dans la matrice
Production de H+ dans la matrice
Lors de la première étape, quel événement concerne le NADH?
Il s’oxyde et libère des électrons
Il se réduit et capte des protons
Il se polymérise en longues chaînes
Il se transforme directement en ATP
Quelle équation simplifiée représente l’oxydation du NADH?
NADH + O2 → H2O + ATP
NADH → NADP+ + H2 + e−
NADH → NAD+ + H+ + e−
NAD+ → NADH + H+ + e−
Quel est l’accepteur final des électrons dans la chaîne de transport mitochondriale illustrée ?
Le dioxygène O2 dans la matrice
Le NADH intermembranaire
Le dioxyde de carbone CO2 membranaire
Le glucose C6H12O6 cytosolique
Quelle équation de réduction de l’oxygène est indiquée sur le schéma ?
1/2 O2 + 2 H+ + 2 e− → H2O
1/2 O2 + H+ + e− → 1/2 H2O
O2 + 4 H+ + 2 e− → 2 H2O
O2 + 2 H+ + 4 e− → 2 H2O
Dans la chaîne illustrée, où se trouvent les enzymes qui catalysent les transferts d’électrons ?
Dans la membrane interne mitochondriale
Dans la membrane externe seulement
Dans le noyau cellulaire voisin
Libres dans la matrice aqueuse
Quel rôle joue le NADH au début de la chaîne sur le schéma ?
Il réduit directement l’oxygène en eau
Il cède des électrons au premier complexe
Il consomme des protons pour former NAD+
Il pompe des protons vers l’espace intermembranaire
Selon la figure, quel phénomène contribue directement à créer le gradient de protons ?
Diffusion passive de H+ vers la matrice
Production de CO2 au complexe IV
Pompage de H+ vers l’espace intermembranaire
Fixation de H+ par le glucose cytosolique
Quel lien entre l’oxydation du glucose et la formation de NADH est explicitement indiqué ?
Le glucose est d’abord réduit puis oxydé en CO2
Le glucose réduit l’O2 sans intermédiaire enzymatique
La réduction du glucose produit directement de l’ATP
L’oxydation du glucose couple la réduction du NAD+
D’après l’ensemble, quel est le bilan global de la respiration cellulaire affiché ?
C6H12O6 + O2 → CO2 + H2O + urée
C6H12O6 → 2 éthanol + 2 CO2
C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
Sur le schéma, à quoi sert le gradient de protons généré par la chaîne ?
À réduire le CO2 en glucides
À entraîner l’ATP synthase pour produire ATP
À oxyder le NADH en NADP+ directement
À transporter le glucose dans la matrice
Parmi ces affirmations, laquelle décrit correctement le devenir de l’oxygène à l’extrémité de la chaîne ?
Il est réduit en H2O en acceptant e− et H+
Il est oxydé en O3 en libérant des e−
Il diffuse hors de la cellule inchangé
Il devient CO2 après avoir oxydé le glucose
Quel énoncé relie correctement les réactions d’oxydo‑réduction en chaîne et l’ordre des réactifs ?
Une seule réaction suffit pour faire de l’ATP
Chaque enzyme agit de façon aléatoire
Tous les réactifs réagissent en même temps
Le produit d’une réaction devient le réactif suivant
Sur le schéma expérimental, quel est le rôle principal du NADH2 fourni aux mitochondries privées d’oxygène ?
Neutraliser les ions H+ du milieu externe
Se transformer en ATP sans intermédiaire enzymatique
Fournir directement du dioxygène aux mitochondries
Donner des électrons à la chaîne respiratoire
Le graphique montre une forte augmentation des H+ externes juste après l’ajout d’O2, puis une baisse progressive. Quelle interprétation est la plus probable ?
La membrane mitochondriale devient perméable et fuit les H+ en continu
L’O2 permet le pompage initial de H+ puis la synthèse d’ATP les consomme
L’O2 bloque le transport d’électrons donc les H+ s’accumulent définitivement
Le NADH2 disparaît et empêche toute variation d’ions H+
Dans cette expérience, quel lien relie le dioxygène à la production d’ATP dans la mitochondrie ?
L’O2 augmente le pH interne en détruisant des protons
L’O2 se combine au NADH2 pour former directement de l’ATP
L’O2 accepte les électrons finaux et permet le gradient de H+
L’O2 sert uniquement de source de carbone pour le cycle de Krebs
