QCM : Cytosquelette cellulaire — 24 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle fonction générale résulte de l’organisation du cytosquelette en polymères fibreux associés à des protéines accessoires ?

Produire l’ATP, dégrader les protéines et contrôler directement la réplication de l’ADN
Maintenir la forme cellulaire, organiser la cellule et faciliter ses mouvements et transports
Former une barrière extracellulaire, stocker les lipides et sécréter des hormones
Assembler les ribosomes, modifier les chromosomes et empêcher les échanges membranaires

Maintenir la forme cellulaire, organiser la cellule et faciliter ses mouvements et transports

Explication

Le cytosquelette maintient la forme cellulaire, participe aux mouvements et organise le transport des organites et des vésicules. La production d’ATP et la réplication de l’ADN relèvent d’autres structures et mécanismes cellulaires.

2. Quelle comparaison des trois types de polymères du cytosquelette est correcte ?

Les microfilaments mesurent 25 nm, les filaments intermédiaires 5 à 7 nm et les microtubules 10 nm.
Les microfilaments mesurent 5 à 7 nm, les filaments intermédiaires 10 nm et les microtubules 25 nm.
Les trois types mesurent environ 10 nm, mais diffèrent principalement par leurs protéines constitutives.
Les microfilaments mesurent 10 nm, les filaments intermédiaires 25 nm et les microtubules 5 à 7 nm.

Les microfilaments mesurent 5 à 7 nm, les filaments intermédiaires 10 nm et les microtubules 25 nm.

Explication

Les microfilaments sont les plus fins avec 5 à 7 nm, les filaments intermédiaires mesurent 10 nm et les microtubules sont les plus épais avec 25 nm. L’idée que les microfilaments sont les plus épais inverse la hiérarchie des diamètres.

3. Quelle description caractérise correctement l’actine G ?

C’est une protéine de réticulation qui relie plusieurs microfilaments perpendiculairement entre eux.
C’est un polymère fibrillaire formé de deux filaments enroulés et présentant une polarité structurale.
C’est une protéine motrice qui hydrolyse l’ATP pour transporter des vésicules le long de l’actine.
C’est un monomère globulaire possédant des sites de liaison à l’ATP ou à l’ADP et à une autre actine.

C’est un monomère globulaire possédant des sites de liaison à l’ATP ou à l’ADP et à une autre actine.

Explication

L’actine G est la sous-unité globulaire qui peut lier l’ATP ou l’ADP et s’associer à une autre sous-unité. Le polymère fibrillaire correspondant est l’actine F, tandis que les autres descriptions concernent des protéines associées.

4. Quelle structure résulte de l’assemblage de l’actine F ?

Un polymère formé de deux filaments d’actine enroulés, avec une extrémité plus et une extrémité moins.
Un réseau de filaments reliés à angle droit par des protéines de réticulation.
Un faisceau de filaments parallèles stabilisé par des protéines de pontage latéral.
Un monomère globulaire portant un sillon pour l’ATP et un site d’association à une autre sous-unité.

Un polymère formé de deux filaments d’actine enroulés, avec une extrémité plus et une extrémité moins.

Explication

L’actine F est un polymère constitué de deux filaments d’actine enroulés et possède une polarité avec des extrémités plus et moins. Le monomère globulaire est l’actine G, tandis que les réseaux et faisceaux dépendent de protéines associées.

5. Dans quel ordre les principales étapes de formation et de renouvellement d’un microfilament se produisent-elles ?

Nucléation par deux sous-unités, tapis roulant aux deux extrémités, puis élongation limitée à l’extrémité moins.
Nucléation par trois sous-unités, élongation aux deux extrémités, puis tapis roulant avec croissance au plus et perte au moins.
Élongation à partir d’une sous-unité, nucléation par deux sous-unités, puis tapis roulant avec croissance au moins et perte au plus.
Tapis roulant avec perte au plus, nucléation par quatre sous-unités, puis élongation limitée à l’extrémité plus.

Nucléation par trois sous-unités, élongation aux deux extrémités, puis tapis roulant avec croissance au plus et perte au moins.

Explication

La nucléation commence par l’assemblage de trois sous-unités, suivie de l’élongation aux deux extrémités, puis du tapis roulant. Lors de ce dernier, la polymérisation se fait à l’extrémité plus et la dépolymérisation à l’extrémité moins.

6. Quel effet est associé à la forme T de l’actine liée à l’ATP dans un microfilament ?

Elle transforme l’actine globulaire en protéine motrice capable de déplacer des organites.
Elle stabilise le polymère et favorise sa croissance par rapport à la forme D liée à l’ADP.
Elle relie deux filaments d’actine pour former un faisceau parallèle stable.
Elle fragilise le polymère et favorise sa dépolymérisation par rapport à la forme D liée à l’ADP.

Elle stabilise le polymère et favorise sa croissance par rapport à la forme D liée à l’ADP.

Explication

La forme T liée à l’ATP possède des interactions qui stabilisent le polymère et favorisent son allongement. La forme D liée à l’ADP présente des liaisons plus faibles et favorise davantage la dépolymérisation.

7. Quelle association entre une protéine associée à l’actine et l’organisation produite est correcte ?

La filamine déplace les vésicules par hydrolyse de l’ATP, tandis que l’α-actinine dépolymérise l’actine.
La filamine forme des faisceaux parallèles, tandis que la fimbrine, la villine et l’α-actinine forment des réseaux à 90 degrés.
La filamine forme des réseaux à 90 degrés, tandis que la fimbrine, la villine et l’α-actinine forment des faisceaux parallèles.
La filamine stabilise latéralement les filaments, tandis que la fimbrine et la villine coiffent leur extrémité moins.

La filamine forme des réseaux à 90 degrés, tandis que la fimbrine, la villine et l’α-actinine forment des faisceaux parallèles.

Explication

La filamine réticule les microfilaments à angle droit et produit des réseaux, alors que la fimbrine, la villine et l’α-actinine les pontent parallèlement pour former des faisceaux. La formation de faisceaux parallèles ne correspond donc pas à l’action de la filamine.

8. Quel rôle les myosines jouent-elles dans l’organisation et le transport liés à l’actine ?

Ce sont des protéines de pontage qui relient les filaments à 90 degrés pour construire des réseaux cytoplasmiques.
Ce sont des protéines de coiffe qui bloquent l’extrémité moins et empêchent la perte des sous-unités d’actine.
Ce sont des moteurs moléculaires qui hydrolysent l’ATP pour déplacer des vésicules, des organites ou des filaments d’actine.
Ce sont des protéines latérales qui stabilisent les microfilaments sans utiliser d’énergie métabolique.

Ce sont des moteurs moléculaires qui hydrolysent l’ATP pour déplacer des vésicules, des organites ou des filaments d’actine.

Explication

Les myosines utilisent l’énergie de l’hydrolyse de l’ATP pour produire des déplacements impliquant des vésicules, des organites ou les filaments d’actine. Les protéines de coiffe, de réticulation et de stabilisation latérale appartiennent à d’autres catégories de protéines associées à l’actine.

9. Quelle est la fonction principale du cortex cellulaire ?

Il donne forme et rigidité à la surface cellulaire
Il forme le noyau de polymérisation des microtubules
Il assure le transport des vésicules vers le noyau
Il relie deux microtubules pour former un faisceau

Il donne forme et rigidité à la surface cellulaire

Explication

Le cortex cellulaire est un assemblage de microfilaments situé sous la membrane plasmique, ce qui contribue à la forme et à la rigidité de la surface cellulaire. Les structures contractiles d’actine peuvent aussi être éloignées de la membrane, mais elles ne constituent pas nécessairement le cortex.

10. Lors de la migration cellulaire, quelle association entre région cellulaire et mécanisme est correcte ?

L’avant forme des protrusions d’actine, tandis que l’arrière se rétracte par contraction
L’avant transporte les vésicules, tandis que l’arrière nucléé les microtubules
L’avant désorganise les filaments, tandis que l’arrière stabilise les contacts focaux
L’avant se rétracte par contraction, tandis que l’arrière forme des protrusions d’actine

L’avant forme des protrusions d’actine, tandis que l’arrière se rétracte par contraction

Explication

La protrusion à l’avant repose sur l’assemblage d’actine en lamellipodes et en filopodes, tandis que la rétraction à l’arrière implique les fibres de stress et les contacts focaux. L’association inverse entre l’avant et l’arrière constitue la confusion principale.

11. Lequel de ces exemples appartient aux systèmes contractiles fondés sur l’actine ?

La queue d’actine qui accompagne une vésicule d’endocytose
L’anneau contractile formé lors de la division cellulaire
Le centrosome qui organise les extrémités des microtubules
Le γ-TURC qui amorce la polymérisation des microtubules

L’anneau contractile formé lors de la division cellulaire

Explication

L’anneau contractile de la division cellulaire fait partie des systèmes contractiles à base d’actine, avec les sarcomères, les faisceaux du muscle lisse et les fibres de stress. Le γ-TURC et le centrosome sont liés à l’organisation des microtubules, tandis que la queue d’actine intervient dans un processus d’endocytose.

12. Quelle description caractérise correctement un microtubule ?

Un filament ramifié de 13 protofilaments, avec la tubuline β aux deux extrémités
Un cylindre creux de 9 protofilaments, avec la tubuline α à l’extrémité plus
Un filament plein de 13 protofilaments, avec la tubuline α à l’extrémité plus
Un cylindre creux de 13 protofilaments, avec la tubuline β à l’extrémité plus

Un cylindre creux de 13 protofilaments, avec la tubuline β à l’extrémité plus

Explication

Un microtubule est un cylindre creux composé de 13 protofilaments d’hétérodimères de tubuline α et β; son extrémité plus expose la tubuline β. L’extrémité moins expose plutôt la tubuline α, et les microtubules ne sont pas des filaments pleins ou ramifiés.

13. Quelle propriété distingue les tubulines α et β concernant les nucléotides guanyliques ?

La tubuline α peut lier le GTP et le GDP, tandis que la tubuline β reste liée au GTP
Les deux tubulines échangent librement le GTP et le GDP dans le microtubule
La tubuline β peut lier le GTP et le GDP, tandis que la tubuline α reste liée au GTP
La tubuline β reste liée au GDP, tandis que la tubuline α échange le GTP et le GDP

La tubuline β peut lier le GTP et le GDP, tandis que la tubuline α reste liée au GTP

Explication

La tubuline β peut lier le GTP et le GDP, alors que la tubuline α lie le GTP sans échange nucléotidique. Attribuer l’échange à la tubuline α inverse les propriétés spécifiques des deux sous-unités.

14. Que se passe-t-il lorsqu’un microtubule perd sa coiffe de GTP ?

Un transport dirigé vers la membrane commence par l’extrémité moins
Une nucléation est déclenchée par formation d’un anneau de γ-tubuline
Une dépolymérisation rapide survient avec courbure des protofilaments
Une croissance prolongée survient grâce à l’ajout accéléré de tubuline

Une dépolymérisation rapide survient avec courbure des protofilaments

Explication

La perte de la coiffe de GTP entraîne une courbure des protofilaments et une dépolymérisation rapide, caractéristique de l’instabilité dynamique. La croissance est plutôt maintenue par la présence d’une coiffe de GTP, tandis que le γ-TURC intervient dans la nucléation.

15. Quel est le rôle du γ-TURC dans la dynamique des microtubules ?

Il transporte les vésicules vers la membrane plasmique
Il relie deux microtubules antiparallèles pendant leur glissement
Il protège les extrémités moins contre la dépolymérisation
Il sert de noyau multiprotéique pour amorcer la polymérisation

Il sert de noyau multiprotéique pour amorcer la polymérisation

Explication

Le γ-TURC est un anneau contenant 13 molécules de tubuline γ et des protéines GCP; il constitue un noyau de polymérisation des microtubules. La protection des extrémités moins relève notamment du centrosome, tandis que le transport et le glissement impliquent des protéines motrices.

16. Dans quelle direction les principales protéines motrices transportent-elles les charges sur les microtubules ?

La dynéine va vers l’extrémité moins, tandis que la plupart des kinésines vont vers l’extrémité plus
La dynéine et les kinésines vont vers l’extrémité moins avec des mécanismes identiques
La dynéine et les kinésines vont vers l’extrémité plus, sauf dans les axones
La dynéine va vers l’extrémité plus, tandis que la plupart des kinésines vont vers l’extrémité moins

La dynéine va vers l’extrémité moins, tandis que la plupart des kinésines vont vers l’extrémité plus

Explication

La dynéine transporte généralement les charges vers l’extrémité moins, tandis que les kinésines se dirigent généralement vers l’extrémité plus. La kinésine 14 constitue une exception importante parmi les kinésines, car elle se dirige vers l’extrémité moins.

17. Quel effet produit la kinésine 5 lorsqu’elle relie deux microtubules antiparallèles et hydrolyse l’ATP ?

Elle provoque leur glissement relatif vers leurs extrémités moins
Elle déclenche leur dépolymérisation par courbure des protofilaments
Elle les transporte vers la membrane grâce à leurs extrémités plus
Elle les stabilise en formant une coiffe riche en GTP

Elle provoque leur glissement relatif vers leurs extrémités moins

Explication

La kinésine 5 est une protéine motrice bipolaire qui relie deux microtubules antiparallèles et les fait glisser l’un par rapport à l’autre vers leurs extrémités moins lors de l’hydrolyse de l’ATP. La dépolymérisation par courbure relève plutôt de la kinésine 13.

18. Quel trajet et quelle protéine motrice caractérisent l’endocytose ?

Des vésicules vont de l’aire golgienne vers la membrane grâce aux dynéines
Des vésicules vont du noyau vers la périphérie grâce aux dynéines
Des vésicules vont de la périphérie vers le noyau grâce aux kinésines
Des vésicules vont de la périphérie vers le noyau grâce aux dynéines

Des vésicules vont de la périphérie vers le noyau grâce aux dynéines

Explication

Lors de l’endocytose, les vésicules se déplacent de l’extrémité plus périphérique vers l’extrémité moins proche du noyau grâce aux dynéines. Le trajet depuis l’aire golgienne vers la membrane correspond plutôt à l’exocytose et implique les kinésines.

19. Quelle propriété des filaments intermédiaires explique leur rôle dans la stabilité mécanique des cellules et des tissus ?

Ils produisent des mouvements rapides du cytoplasme.
Ils assemblent les membranes autour du noyau.
Ils résistent aux étirements et aux tensions mécaniques.
Ils transportent les vésicules sur de longues distances.

Ils résistent aux étirements et aux tensions mécaniques.

Explication

Les filaments intermédiaires sont des fibres cordées d’environ 10 nm qui résistent aux étirements et aux tensions, ce qui stabilise les cellules et les tissus. Les mouvements cytoplasmiques et le transport vésiculaire relèvent davantage de la dynamique des microfilaments et des microtubules.

20. Quelle distinction moléculaire caractérise les monomères des filaments intermédiaires par rapport à ceux de l’actine et de la tubuline ?

Ils sont liés à l’ATP, tandis que la tubuline est dépourvue de nucléotide.
Ils sont dépourvus de nucléotide associé, contrairement à l’actine et à la tubuline.
Ils contiennent de l’ADN, tandis que l’actine et la tubuline contiennent de l’ARN.
Ils sont liés au GTP, tandis que l’actine est associée à des lipides.

Ils sont dépourvus de nucléotide associé, contrairement à l’actine et à la tubuline.

Explication

Les monomères des filaments intermédiaires sont des protéines filamenteuses sans nucléotide associé. L’actine lie l’ATP et la tubuline lie le GTP, ce qui distingue leur assemblage moléculaire.

21. Quelle association entre une famille de filaments intermédiaires et le type cellulaire correspondant est correcte ?

Les cytokératines sont caractéristiques des cellules musculaires.
La desmine est caractéristique des cellules nerveuses.
Les neurofilaments sont caractéristiques des neurones.
Les lamines sont présentes dans les cellules épithéliales des séreuses.

Les neurofilaments sont caractéristiques des neurones.

Explication

Les neurofilaments se trouvent dans les neurones, tandis que les cytokératines sont associées aux cellules épithéliales, les lamines au noyau des cellules eucaryotes et la desmine aux cellules musculaires. Les autres associations proposées attribuent chaque famille à un type cellulaire inadéquat.

22. Que provoque la phosphorylation des lamines pendant la division cellulaire ?

La désorganisation des lamines et de l’enveloppe nucléaire.
La fixation des lamines à l’ATP et leur déplacement vers la membrane.
La transformation des lamines en microtubules du fuseau.
Le renforcement des lamines et la compaction du cytosol.

La désorganisation des lamines et de l’enveloppe nucléaire.

Explication

Pendant la division cellulaire, la phosphorylation des lamines entraîne leur désorganisation ainsi que celle de l’enveloppe nucléaire. Elle ne transforme pas les lamines en microtubules et ne renforce pas leur organisation.

23. Lors du transport d’une vésicule vers une région éloignée de la cellule, quelle coopération entre filaments est la plus pertinente ?

Les filaments intermédiaires transportent la vésicule, tandis que les microtubules forment sa membrane.
Les microtubules assurent le transport à longue distance, tandis que les microfilaments remanient localement le cortex.
Les microfilaments assurent le transport à longue distance, tandis que les microtubules remanient localement le cortex.
Les microtubules produisent la force contractile, tandis que les microfilaments désorganisent l’enveloppe nucléaire.

Les microtubules assurent le transport à longue distance, tandis que les microfilaments remanient localement le cortex.

Explication

Les microtubules participent principalement au transport vésiculaire à longue distance, alors que les microfilaments remanient localement le cortex cellulaire. Cette coopération contribue aussi à l’endocytose et à l’exocytose, mais les filaments intermédiaires n’assurent pas ce transport.

24. Dans la contraction musculaire, comment se répartissent les rôles des microfilaments et des filaments intermédiaires ?

Les filaments intermédiaires produisent la force, et les microfilaments la transmettent à la membrane plasmique.
Les microfilaments transportent les vésicules, et les filaments intermédiaires forment le fuseau mitotique.
Les filaments intermédiaires déclenchent l’endocytose, et les microfilaments désorganisent l’enveloppe nucléaire.
Les microfilaments produisent la force, et les filaments intermédiaires la transmettent à la membrane plasmique.

Les microfilaments produisent la force, et les filaments intermédiaires la transmettent à la membrane plasmique.

Explication

Dans le muscle, les microfilaments produisent la force de contraction, tandis que les filaments intermédiaires transmettent cette force à la membrane plasmique. Les autres propositions attribuent à ces structures des fonctions de transport ou de division qui ne correspondent pas à cette coopération.

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Qu'est-ce que le cytosquelette dans une cellule ?

Un ensemble de trois types de polymères fibreux avec des protéines accessoires.

Quels rôles principaux joue le cytosquelette ?

Maintenir la forme, permettre les mouvements, organiser la cellule, transporter organites et vésicules.

Quel est le diamètre des microfilaments et leur composition ?

5 à 7 nm, constitués d'actine globulaire.

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