QCM : Cellules excitables et contraction musculaire (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Lorsqu’une substance traverse la membrane sans dépense d’énergie en allant du milieu le plus concentré vers le moins concentré, quel type de transport est en jeu ?

Une exocytose qui expulse la substance dans une vésicule
Un transport actif qui remonte le gradient de concentration
Un transport passif qui suit le gradient de concentration
Une endocytose qui fait entrer la substance dans une vacuole

Un transport passif qui suit le gradient de concentration

Explication

Le transport passif suit le gradient de concentration et ne consomme pas d’énergie. Le transport actif est un distracteur plausible, mais il va à contre-gradient et nécessite de l’énergie.

2. Une cellule englobe un élément extérieur dans une vésicule membranaire : quel processus décrit cette entrée ?

Le transport actif, qui déplace les éléments contre leur gradient
La diffusion passive, qui déplace les éléments selon leur gradient
L’endocytose, qui fait entrer des éléments dans la cellule
L’exocytose, qui fait sortir des éléments de la cellule

L’endocytose, qui fait entrer des éléments dans la cellule

Explication

L’endocytose fait entrer des éléments en les enveloppant dans une vésicule membranaire; la phagocytose est une forme d’entrée apparentée. L’exocytose concerne le mouvement opposé, soit la sortie d’éléments.

3. Quel événement déclenche l’ouverture d’un canal ionique potentiel-dépendant ?

La variation du potentiel de la membrane
La consommation d’ATP par une pompe ionique
La fixation d’un neurotransmetteur sur le canal
La modification de la concentration en sucres membranaires

La variation du potentiel de la membrane

Explication

Un canal potentiel-dépendant s’ouvre en réponse à une variation du potentiel membranaire et laisse passer certains ions. La fixation d’un neurotransmetteur déclenche plutôt l’ouverture d’un canal ligand-dépendant.

4. Quel échange ionique la Na⁺/K⁺-ATPase réalise-t-elle en consommant de l’ATP ?

Elle fait entrer 3 ions Na⁺ et expulse 2 ions K⁺
Elle expulse 3 ions Na⁺ et fait entrer 2 ions K⁺
Elle expulse 2 ions Na⁺ et fait entrer 3 ions K⁺
Elle fait entrer 2 ions Na⁺ et expulse 3 ions K⁺

Elle expulse 3 ions Na⁺ et fait entrer 2 ions K⁺

Explication

La Na⁺/K⁺-ATPase consomme de l’ATP pour expulser trois ions Na⁺ et faire entrer deux ions K⁺, contribuant ainsi au maintien des gradients ioniques. L’échange inverse ne correspond pas à son fonctionnement.

5. Que signifie la loi du tout ou rien appliquée au potentiel d’action ?

Une stimulation plus forte produit un potentiel d’action de plus grande amplitude.
Le potentiel d’action se déclenche progressivement lorsque plusieurs stimulations faibles s’additionnent.
Chaque stimulation déclenche un potentiel d’action dont l’amplitude dépend de la durée de la stimulation.
Une stimulation seuil déclenche un potentiel d’action complet, tandis qu’une stimulation insuffisante n’en déclenche pas.

Une stimulation seuil déclenche un potentiel d’action complet, tandis qu’une stimulation insuffisante n’en déclenche pas.

Explication

La loi du tout ou rien signifie qu’une stimulation atteignant le seuil engendre un potentiel d’action complet, alors qu’une stimulation insuffisante n’en produit pas. Une stimulation plus forte n’augmente pas l’amplitude du potentiel d’action, contrairement à l’idée d’une réponse graduée.

6. Dans un axone myélinisé, où les canaux Na⁺ et K⁺ sont-ils concentrés pour permettre la conduction saltatoire ?

Dans les dendrites et le corps cellulaire
De manière régulière sur toute la membrane axonale
Aux nœuds de Ranvier, entre les segments myélinisés
Au cône d’émergence et au bouton axonal

Aux nœuds de Ranvier, entre les segments myélinisés

Explication

La myéline favorise l’accumulation des canaux Na⁺ et K⁺ aux nœuds de Ranvier, ce qui permet au potentiel d’action de progresser par sauts et plus rapidement. Une répartition régulière le long de l’axone caractérise plutôt la conduction continue des axones non myélinisés.

7. Quel est le rôle des jonctions communicantes dans une synapse électrique ?

Libérer un neurotransmetteur dans la fente synaptique
Déclencher l’exocytose des vésicules synaptiques
Provoquer une hyperpolarisation par sortie de potassium
Transmettre directement l’influx entre les membranes pré- et postsynaptiques

Transmettre directement l’influx entre les membranes pré- et postsynaptiques

Explication

Les jonctions communicantes assurent une transmission directe de l’influx entre les deux membranes. La libération d’un neurotransmetteur dans la fente caractérise plutôt la transmission chimique.

8. Quelle comparaison décrit correctement le rôle du calcium et de l’ATP dans le cycle de contraction du sarcomère ?

Le calcium détache la myosine de l’actine, tandis que l’hydrolyse de l’ATP masque les sites de fixation sur l’actine.
Le calcium fournit l’énergie aux têtes de myosine, tandis que l’hydrolyse de l’ATP expose les sites de fixation de l’actine.
Le calcium raccourcit les filaments d’actine, tandis que l’hydrolyse de l’ATP allonge les filaments de myosine.
Le calcium expose les sites de fixation de l’actine, tandis que l’hydrolyse de l’ATP fournit l’énergie au mouvement des têtes de myosine.

Le calcium expose les sites de fixation de l’actine, tandis que l’hydrolyse de l’ATP fournit l’énergie au mouvement des têtes de myosine.

Explication

Le calcium rend accessibles les sites de fixation de la myosine sur l’actine, et l’hydrolyse de l’ATP apporte l’énergie nécessaire au mouvement des têtes de myosine. La proposition attribuant à l’hydrolyse de l’ATP l’exposition des sites confond ce rôle avec celui du calcium.

9. Quelle conséquence entraîne l’interaction, dans la triade, entre les canaux Ca²⁺ du tubule T et les canaux de libération du réticulum sarcoplasmique ?

Elle fait entrer le Ca²⁺ extracellulaire par le tubule T afin de déclencher la contraction.
Elle arrête la propagation du potentiel d’action dans les tubules T et relâche le muscle.
Elle provoque la recapture du Ca²⁺ dans le réticulum sarcoplasmique avant le potentiel d’action.
Elle déclenche la libération de Ca²⁺ du réticulum sarcoplasmique, nécessaire à la contraction.

Elle déclenche la libération de Ca²⁺ du réticulum sarcoplasmique, nécessaire à la contraction.

Explication

Dans la triade, l’interaction des canaux du tubule T avec ceux du réticulum sarcoplasmique provoque la libération du calcium stocké dans ce réticulum, qui permet la contraction. L’entrée de calcium depuis le milieu extracellulaire par les canaux du tubule T n’est pas la source du calcium contractile décrite ici.

10. Une cellule doit faire sortir une grande molécule emballée dans une vésicule membranaire. Quel processus permet cette libération vers l’extérieur ?

Le transport actif, qui déplace la molécule à contre-gradient par une protéine membranaire
La phagocytose, qui englobe la molécule dans une vacuole interne
L’exocytose, qui expulse le contenu d’une vésicule à travers la membrane
Le transport passif, qui diffuse la molécule selon son gradient

L’exocytose, qui expulse le contenu d’une vésicule à travers la membrane

Explication

L’exocytose fait sortir des éléments de la cellule grâce à des vésicules membranaires, et les échanges vésiculaires nécessitent de l’énergie. La phagocytose correspond au contraire à l’entrée d’éléments dans la cellule.

11. Quelle caractéristique décrit le potentiel de repos d’une cellule et son origine principale ?

Il est proche de −70 mV et résulte principalement de la fixation de neurotransmetteurs aux récepteurs membranaires.
Il est proche de 0 mV et résulte de concentrations ioniques identiques de part et d’autre de la membrane.
Il est proche de +30 mV et dépend surtout de la sortie de potassium pendant la repolarisation.
Il est proche de −70 mV et dépend en partie des différences de concentration ionique entre le cytosol et le milieu extracellulaire.

Il est proche de −70 mV et dépend en partie des différences de concentration ionique entre le cytosol et le milieu extracellulaire.

Explication

Le potentiel de repos est d’environ −70 mV, et les différences de concentration des ions entre le cytosol et le milieu extracellulaire y contribuent. La sortie de potassium caractérise plutôt la repolarisation qui suit un potentiel d’action.

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Quelle proportion de la membrane plasmique est constituée de lipides en bicouche ?

Environ 50 %.

Quelle différence contribue au potentiel de repos, d’environ −70 mV ?

La différence de concentration ionique entre le cytosol et le milieu extracellulaire.

Qu’est-ce qui déclenche l’ouverture des canaux ioniques potentiel-dépendants ?

Une variation du potentiel membranaire.

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