Quiz: La photosynthèse — 13 questions

1. Quel rôle la photosynthèse accomplit-elle dans le chloroplaste ?

A. Elle dégrade les glucides en énergie lumineuse

B. Elle convertit l’énergie chimique en énergie thermique

C. Elle transforme directement le dioxygène en dioxyde de carbone

D. Elle convertit l’énergie lumineuse en énergie chimique

Answer: (D)

Explanation

La photosynthèse convertit l’énergie lumineuse en énergie chimique au sein du chloroplaste.

2. Quelle description caractérise correctement l’organisation d’un chloroplaste ?

A. Un organite sans membrane formé exclusivement de granums libres dans le cytoplasme

B. Une vésicule à double membrane dépourvue de thylakoïdes et remplie de chlorophylle

C. Un compartiment à membrane unique contenant uniquement des ribosomes dans le stroma

D. Un organite à double membrane contenant des thylakoïdes empilés en granums dans le stroma

Answer: (D)

Explanation

Le chloroplaste est l’organite entier délimité par une double membrane ; il contient des thylakoïdes regroupés en granums et baignés dans le stroma. Le stroma désigne seulement le compartiment interne liquide.

3. Quelle équation représente le bilan global de la photosynthèse ?

A. C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + énergie lumineuse

B. 6 O₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 CO₂ + énergie lumineuse

C. 6 CO₂ + 6 H₂O + énergie lumineuse → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

D. 6 CO₂ + C₆H₁₂O₆ → 6 H₂O + 6 O₂ + énergie lumineuse

Answer: (C)

Explanation

La photosynthèse utilise le dioxyde de carbone, l’eau et l’énergie lumineuse pour produire du glucose et du dioxygène.

4. Dans quelle structure cellulaire la phase photochimique se déroule-t-elle principalement ?

A. Dans le cytoplasme de la cellule

B. Dans le stroma du chloroplaste

C. Dans la double membrane externe du chloroplaste

D. Dans la membrane des thylakoïdes

Answer: (D)

Explanation

La phase photochimique se déroule dans la membrane des thylakoïdes, où les photons excitent les chlorophylles des photosystèmes II et I. Le cycle de Calvin, lui, a lieu dans le stroma.

5. Quels produits sont libérés lors de la photolyse de l’eau ?

A. Des électrons, des protons H⁺ et du dioxygène

B. Du glucose, des électrons et du dioxyde de carbone

C. Du NADPH, de l’ATP et du dioxyde de carbone

D. De l’ATP, du NADP⁺ et du dioxygène

Answer: (A)

Explanation

La photolyse de l’eau libère des électrons, des protons H⁺ et du dioxygène. Le NADPH est formé lors de la réduction du NADP⁺, et non directement par la photolyse.

6. Quel effet la circulation des électrons dans la chaîne photosynthétique produit-elle ?

A. Elle dégrade le gradient de protons pour libérer du dioxygène

B. Elle transforme directement le dioxyde de carbone en glucose dans le stroma

C. Elle établit un gradient de protons de part et d’autre de la membrane thylakoïdienne

D. Elle empêche tout déplacement de protons à travers la membrane

Answer: (C)

Explanation

Le transport des électrons le long de la chaîne photosynthétique génère un gradient de protons à travers la membrane du thylakoïde.

7. Comment la photophosphorylation permet-elle de produire de l’ATP ?

A. La RuBisCO utilise le dioxygène pour assembler les molécules d’ATP

B. L’ATP synthase utilise le gradient de protons établi dans la membrane du thylakoïde

C. La photolyse de l’eau phosphoryle directement l’ADP sans intervention membranaire

D. La chlorophylle transforme directement le NADPH en ATP dans le stroma

Answer: (B)

Explanation

La photophosphorylation correspond à la production d’ATP par l’ATP synthase grâce au gradient de protons créé dans la membrane du thylakoïde.

8. Quelle caractéristique distingue le cycle de Calvin de la phase photochimique ?

A. Il se déroule dans la membrane des thylakoïdes et dépend directement des photons

B. Il se déroule dans le stroma et dépend de l’ATP et du NADPH produits par la phase claire

C. Il libère le dioxygène issu de la photolyse de l’eau

D. Il produit les photons nécessaires à l’excitation des photosystèmes

Answer: (B)

Explanation

Le cycle de Calvin est la phase non photochimique située dans le stroma ; il utilise l’ATP et le NADPH fournis par la phase photochimique. Il ne nécessite donc pas directement la lumière.

9. Quelle réaction la RuBisCO catalyse-t-elle au début du cycle de Calvin ?

A. La régénération de l’ATP à partir du dioxygène et du glucose

B. La réduction du NADP⁺ en NADPH dans la membrane des thylakoïdes

C. La fixation du CO₂ sur le ribulose-1,5-bisphosphate, formant deux molécules de 3-phosphoglycérate

D. La photolyse de l’eau en électrons, protons et dioxygène

Answer: (C)

Explanation

La RuBisCO fixe le CO₂ sur le ribulose-1,5-bisphosphate, composé à cinq carbones, ce qui forme deux molécules de 3-phosphoglycérate.

10. Dans le cycle de Calvin, comment les molécules de 3-phosphoglycérate sont-elles transformées en trioses phosphates ?

A. Elles sont converties directement par la RuBisCO sans apport énergétique

B. Elles sont décomposées par la lumière en électrons et en protons

C. Elles sont réduites grâce à l’ATP et au NADPH

D. Elles sont oxydées grâce au dioxygène et au NADP⁺

Answer: (C)

Explanation

Les molécules de 3-phosphoglycérate sont réduites en trioses phosphates grâce à l’ATP et au NADPH produits pendant la phase photochimique.

11. Lequel de ces éléments fait partie des principaux facteurs limitants de la photosynthèse ?

A. La pression atmosphérique au niveau du sol

B. La quantité de chlorophylle dans les racines

C. La vitesse de circulation de la sève élaborée

D. La disponibilité en eau

Answer: (D)

Explanation

La disponibilité en eau, avec l’intensité lumineuse, la concentration en dioxyde de carbone et la température, constitue un facteur limitant majeur de la photosynthèse. La limitation hydrique concerne l’accès à l’eau, et non l’intensité des radiations lumineuses.

12. Une plante dispose d’une lumière et d’une quantité d’eau suffisantes, mais la concentration en dioxyde de carbone est très inférieure à son niveau optimal. Selon la loi des facteurs limitants de Blackman, que se passe-t-il ?

A. La vitesse de la photosynthèse est principalement limitée par l’intensité lumineuse

B. La vitesse de la photosynthèse est principalement limitée par la disponibilité en eau

C. La vitesse de la photosynthèse atteint nécessairement son niveau maximal

D. La vitesse de la photosynthèse est principalement limitée par le dioxyde de carbone

Answer: (D)

Explanation

La loi de Blackman indique que le facteur le plus éloigné de son optimum détermine la vitesse du processus à un moment donné. Ici, le dioxyde de carbone est le facteur le plus limitant.

13. Dans quelle situation la photorespiration se produit-elle ?

A. Lorsque la RuBisCO fixe uniquement davantage de CO₂

B. Lorsque la plante absorbe plus d’eau que nécessaire

C. Lorsque la RuBisCO fixe l’O₂ au lieu du CO₂

D. Lorsque l’intensité lumineuse augmente la production de glucides

Answer: (C)

Explanation

La photorespiration est un processus concurrent de la photosynthèse qui apparaît lorsque la RuBisCO fixe l’oxygène plutôt que le dioxyde de carbone. Elle réduit ainsi le rendement photosynthétique.