QCM : Histologie et biologie cellulaire (62 questions)

Explication

La matrice extracellulaire est un réseau organisé dans un gel, principalement composé de protéines et de polysaccharides. La paroi végétale et la lamelle moyenne sont des structures propres aux cellules végétales, tandis que les microfibrilles sont des éléments de la paroi.

Explication

La matrice extracellulaire agit comme une « colle cellulaire » qui maintient les cellules ensemble et peut constituer la majeure partie d’un tissu, particulièrement conjonctif. La réserve nutritive, la production des cellules et le déclenchement de leur croissance ne sont pas les rôles décrits ici.

Explication

La paroi végétale est une enveloppe rigide extracellulaire dont l’épaisseur varie de 0,1 à 10 µm. La matrice est décrite comme un gel, et la lamelle moyenne est une structure séparant deux cellules contiguës.

Explication

La paroi secondaire forme une organisation en couches de type contreplaqué qui empêche la déformation et la croissance cellulaire. L’extensibilité et la croissance caractérisent plutôt la paroi primaire, tandis que la séparation des cellules relève de la lamelle moyenne.

Explication

La théorie cellulaire affirme que les organismes sont composés d’une ou plusieurs cellules, que la cellule est l’unité de structure et de fonction du vivant et que toute cellule provient d’une autre par division. Les autres propositions écartent ou remplacent l’un de ces principes.

Explication

L’histologie étudie les tissus et leur organisation à l’aide de techniques d’observation de plus en plus précises. La cytologie porte sur les cellules, la théorie cellulaire énonce des principes sur le vivant et l’étude anatomique sans microscope est associée au travail de Bichat.

Explication

Un tissu est un ensemble de cellules ayant des caractères morphologiques analogues. Un organe correspond à un niveau d’organisation distinct, une fonction n’est pas un ensemble cellulaire et la matrice extracellulaire est une composante du milieu extracellulaire.

Explication

Les quatre groupes fondamentaux sont les tissus épithélial, musculaire, nerveux et conjonctif. Le tissu sanguin, le tissu osseux et le tissu glandulaire ne remplacent aucun de ces quatre groupes dans cette classification.

Explication

La cellule est l’unité fondamentale du vivant et l’unité de structure des organismes vivants. Confondre la cellule avec un organe, un tissu ou un appareil revient à lui attribuer un niveau d’organisation supérieur.

Explication

Un organisme unicellulaire est constitué d’une seule cellule non spécialisée assurant toutes les fonctions vitales. L’organisation pluricellulaire implique plusieurs cellules spécialisées, tandis qu’un tissu simple désigne un ensemble de cellules semblables.

Explication

La différenciation cellulaire est le processus par lequel une cellule acquiert une spécialisation adaptée à une fonction particulière. L’adaptabilité concerne plutôt des changements en réponse aux exigences de l’environnement ou à des stress.

Explication

Un tissu composé associe plusieurs types de cellules, une matrice extracellulaire et des produits cellulaires pour assurer des fonctions diverses. Un tissu simple rassemble plutôt des cellules semblables; un organe est un niveau d’organisation distinct.

Explication

L’ADN est une molécule à double brin qui contient l’information génétique et se trouve généralement dans le noyau des cellules eucaryotes. L’ARN est généralement simple brin et joue un rôle d’intermédiaire entre l’ADN et les protéines.

Explication

L’ARN est généralement une molécule à simple brin qui joue le rôle d’intermédiaire entre l’ADN et les protéines. L’ADN contient l’information génétique, tandis qu’un nucléotide est un constituant de ces acides nucléiques.

Explication

La biologie cellulaire, ou cytologie, étudie les cellules, notamment leurs structures, leurs fonctions et leurs comportements. L’histologie porte sur les tissus, tandis que la génétique moléculaire se concentre sur le matériel génétique.

Explication

L’adaptabilité permet à certaines cellules de modifier leur structure et leur activité fonctionnelle selon les exigences de l’environnement ou des stress internes ou externes. La différenciation correspond à la spécialisation des cellules selon leur fonction.

Explication

La cytologie étudie la structure et les fonctions des cellules. L’histologie porte sur les tissus, l’anatomie sur les structures de l’organisme et la biochimie sur les processus chimiques.

Explication

Une cellule de 15 µm est plus petite que la résolution de l’œil, d’environ 200 µm, et ne peut donc pas être distinguée à l’œil nu. La valeur de 10 µm ne constitue pas un seuil de visibilité, et la résolution de l’œil n’est pas celle d’un microscope.

Explication

Les cellules ne sont pas observables à l’œil nu ; leur observation nécessite un microscope optique. La coloration ne remplace pas le microscope, et le microscope électronique n’est pas requis pour toute observation cellulaire.

Explication

La biologie cellulaire associe l’étude de la structure, de la physiologie et de la biochimie des cellules. La morphologie seule ou l’étude des tissus et des organes ne couvre pas ce champ intégré.

Explication

La préparation optique comprend la fixation, l’inclusion, la coupe au microtome puis la coloration. La coupe précède la coloration, tandis que les métaux lourds et les coupes ultrafines relèvent de la préparation en microscopie électronique.

Explication

Avec des coupes à la paraffine, la résolution pratique dépasse rarement 0,6 µm, même si la résolution théorique est d’environ 0,2 µm. La valeur nanométrique caractérise la microscopie électronique, et non la microscopie optique.

Explication

La microscopie électronique remplace la lumière par un faisceau d’électrons et peut atteindre un pouvoir de résolution d’environ 1 nm sur des tissus convenablement préparés. Les valeurs de 0,6 µm et 0,2 µm concernent la microscopie optique.

Explication

La microscopie électronique à balayage explore la surface de l’échantillon et reconstruit une image tridimensionnelle à partir des électrons réfléchis. La microscopie en transmission sert plutôt à étudier la morphologie intracellulaire, tandis que l’hybridation in situ détecte des séquences d’ADN ou d’ARN.

Explication

Certains colorants histochimiques ont une affinité pour des groupes chimiques spécifiques, ce qui permet de localiser les substances correspondantes dans les tissus. La liaison anticorps-antigène relève de l’immunocytochimie, la mesure globale ne décrit pas une localisation et la centrifugation sépare des composants cellulaires.

Explication

Les coupes congelées préservent les lipides, contrairement à l’inclusion en paraffine qui les dissout; le noir Soudan, liposoluble, permet leur détection. L’inclusion en paraffine compromet leur conservation, tandis que le réactif de Schiff intervient dans la méthode PAS pour les polysaccharides.

Explication

Dans la méthode PAS, l’acide périodique oxyde les résidus de glucose en aldéhydes; le réactif de Schiff réagit ensuite avec ces aldéhydes et produit une coloration violette. L’inversion des réactifs méconnaît leur rôle respectif, les dépôts d’argent relèvent de l’autoradiographie et les anticorps de l’immunocytochimie.

Explication

La détection enzymatique repose sur l’incubation d’une coupe de tissu frais avec un substrat spécifique, des cofacteurs et un agent de visualisation; un dépôt coloré apparaît au site de l’activité. L’anticorps appartient à l’immunocytochimie, le colorant liposoluble sert à détecter des lipides et l’émulsion photographique à l’autoradiographie.

Explication

La culture en milieu artificiel permet d’étudier les caractères structuraux et fonctionnels des cellules, notamment leur métabolisme. L’ultracentrifugation relève du fractionnement, l’étude des chromosomes est une application hospitalière de la culture et la coloration histochimique localise certaines substances dans les tissus.

Explication

Le fractionnement dissocie les cellules de façon contrôlée, puis sépare leurs particules par ultracentrifugation à grande vitesse dans des solutions de densités connues, selon un gradient de densité. La culture sert à faire croître les cellules, la coloration histochimique localise des substances et la filtration à faible vitesse ne correspond pas à la méthode décrite.

Explication

Le fractionnement cellulaire permet d’isoler des noyaux, des mitochondries, du réticulum endoplasmique et des ribosomes afin d’en analyser les structures et les fonctions. Les autres ensembles mélangent des substances, des cellules entières ou des réactifs plutôt que les composants cellulaires ciblés.

Explication

Les trois principaux types sont la microscopie optique, la microscopie électronique et la microscopie à sonde. La fluorescence est une technique optique, tandis que l’imagerie numérique désigne un mode de captation, pas une catégorie de microscopie.

Explication

La microscopie optique utilise la lumière visible, tandis que la microscopie électronique recourt à des électrons de haute énergie. Les électrons caractérisent la microscopie électronique, et l’effet tunnel est une modalité de microscopie à sonde.

Explication

Le capteur d’un microscope optique est la rétine de l’œil ou un dispositif électronique. Les lentilles et diaphragmes forment le système imageur, tandis que la lampe fournit l’énergie lumineuse.

Explication

La lumière traverse d’abord la préparation; l’objectif forme une première image agrandie, que l’oculaire agrandit à son tour avant l’observation ou la captation électronique. L’oculaire ne forme pas la première image, et l’image intermédiaire n’est pas l’image finale.

Explication

Le grossissement total est le produit des grossissements de l’objectif et de l’oculaire : $20\times 15=300$. L’addition donne $35$, tandis que la différence des facteurs ne correspond pas à la règle de calcul.

Explication

Un objectif réfractif dévie la lumière en la faisant traverser des lentilles; un objectif réfléchissant utilise des miroirs. Le capteur recueille l’image et ne désigne pas un type d’objectif.

Explication

Dans l’éclairage de Köhler, la lentille collectrice recueille la lumière de la source et la lentille condenseur l’envoie vers la préparation pour produire une illumination brillante et uniforme. Inverser les rôles des lentilles confond leurs fonctions, le cône lumineux relève du fond noir et l’objectif participant à l’éclairage caractérise l’épi-éclairage.

Explication

En fond clair, le contraste résulte des différences d’opacité entre les parties de l’objet et la lumière de fond. Les différences de phase relèvent du contraste de phase, le blocage des rayons centraux du fond noir, et la densité est ici confondue avec l’opacité.

Explication

En fond noir, le cône lumineux inversé bloque les rayons centraux et laisse passer les rayons obliques, qui éclairent l’objet sans pénétrer directement dans l’objectif. Faire passer les rayons centraux inverse le mécanisme, tandis que le contraste fondé sur l’opacité caractérise le fond clair.

Explication

En épi-éclairage, la lumière est produite au-dessus de l’objectif, qui participe à la fois à l’observation et à l’éclairage. Le blocage des rayons centraux correspond au fond noir, la collecte de la source à l’éclairage de Köhler, et un objectif limité à l’observation omet son rôle d’éclairage dans cette configuration.

Explication

Le contraste de phase permet d’observer des cellules vivantes sans coloration en exploitant les différences de phase de la lumière traversant l’échantillon. Les rayons obliques caractérisent le fond noir, les différences d’opacité le fond clair, et la coloration n’est pas nécessaire avec ce procédé.

Explication

La lumière incidente traverse l’échantillon sans changement significatif de phase, alors que la lumière diffusée est déphasée en traversant ses structures. L’inversion des comportements est incorrecte, et une variation d’intensité ne décrit pas le déphasage indiqué.

Explication

En contraste de phase, les anneaux optiques et des éléments spécifiques du condenseur transforment les différences de phase en différences d’intensité lumineuse. Le cône inversé relève du fond noir, l’opacité du fond clair, et les lentilles collectrice et condenseur de Köhler servent à obtenir un éclairage uniforme.

Explication

La fluorescence suit l’absorption d’énergie lumineuse par une réémission presque immédiate à une autre longueur d’onde. La diffusion dévie la lumière, l’absorption ne décrit pas sa réémission et la phosphorescence est associée à une émission retardée.

Explication

Un fluorochrome endogène est naturellement présent, tandis qu’un fluorochrome exogène est introduit pour marquer une molécule ou une structure. Inverser ces catégories confond leur origine ; les deux marqueurs ne peuvent pas être classés comme ayant la même origine dans cette situation.

Explication

La lumière de fluorescence possède une longueur d’onde supérieure à celle de la lumière incidente. Une longueur d’onde inférieure inverse la relation, une valeur identique efface la différence et l’intensité ne détermine pas la longueur d’onde.

Explication

Le microscope sélectionne et dirige la lumière d’excitation vers l’échantillon par l’objectif, puis recueille la fluorescence, filtre la lumière non fluorescente et enregistre l’image avec un détecteur. Envoyer la fluorescence pour exciter l’échantillon inverse le trajet, tandis que l’oculaire ou l’absence de filtrage ne correspond pas au processus décrit.

Explication

En champ clair, le condenseur dirige la lumière vers l’échantillon, que celle-ci traverse ; l’objectif forme l’image agrandie et l’oculaire permet de l’observer. Placer l’objectif avant l’échantillon inverse le trajet, et attribuer l’agrandissement au condenseur confond les rôles des composants.

Explication

Le champ clair présente souvent un faible contraste pour les échantillons biologiques et une résolution limitée, ce qui empêche de distinguer certains détails fins. Un contraste élevé ou une résolution élevée contredit ces limites ; l’éclairage fluorescent relève d’une autre technique.

Explication

Le microscope électronique éclaire l’échantillon à l’aide d’électrons accélérés, dont la longueur d’onde peut être jusqu’à 100 000 fois plus courte que celle de la lumière visible. La lumière visible correspond au microscope optique, les rayons X ne sont pas la source décrite, et l’accélération des électrons fait partie du principe.

Explication

La très faible longueur d’onde des électrons confère au microscope électronique un pouvoir de résolution supérieur à celui du microscope optique. Le grossissement ne suffit pas à expliquer la résolution, une longueur d’onde plus grande ne fournit pas cet avantage, et le contraste ne se substitue pas au pouvoir de résolution.

Explication

Dans le MET, un canon à électrons émet un faisceau accéléré par haute tension, puis des lentilles électromagnétiques le focalisent sur un échantillon très mince. Le détecteur recueille l’image, les lentilles décrites sont électromagnétiques, et la collecte des électrons transmis intervient après leur traversée de l’échantillon.

Explication

Dans le MET, les électrons transmis sont recueillis et agrandis par une série de lentilles objectives avant que l’image soit projetée sur un écran ou une caméra, ou enregistrée. Projeter avant l’agrandissement inverse les étapes, les lentilles objectives assurent l’agrandissement, et le processus d’image concerne les électrons ayant traversé l’échantillon.

Explication

Dans le MET, l’interaction des électrons dépend de l’épaisseur, de la densité et de la nature chimique de l’échantillon, ce qui contribue aux contrastes de l’image. Les explications fondées sur la seule épaisseur ou la seule densité omettent d’autres facteurs, tandis que le détecteur n’est pas le facteur décrit.

Explication

Les zones claires d’une image MET correspondent à une plus grande transmission d’électrons sans forte déviation; les zones sombres résultent davantage d’électrons déviés ou arrêtés par le diaphragme de contraste. L’arrêt par le diaphragme et la déviation accrue sont associés aux zones sombres, tandis que la rétrodiffusion de surface n’est pas l’explication donnée pour ce contraste.

Explication

Le MEB balaie la surface avec un faisceau d’électrons de 0,5 à 30 keV afin de produire une image agrandie à haute résolution. Le faisceau traversant correspond au principe du MET, le faisceau lumineux relève de la microscopie optique et les rayons X servent notamment à l’analyse élémentaire.

Explication

Les électrons secondaires renseignent principalement sur la topographie, tandis que les électrons rétrodiffusés mettent en évidence la composition chimique, notamment les différences de numéro atomique. L’inversion des rôles confond les deux signaux, et les rayons X servent à analyser la composition élémentaire plutôt que le relief.

Explication

Le microscope confocal produit des images de très faible profondeur de champ, d’environ 400 nm, appelées sections optiques. Un volume 3D est obtenu en assemblant plusieurs sections, tandis que les coupes ultrafines relèvent d’autres méthodes et qu’une projection intégrale n’est pas une section optique.

Explication

La reconstruction confocale 3D repose sur l’acquisition de sections optiques à différentes profondeurs, puis sur leur assemblage par ordinateur. Une seule section ne fournit pas le volume, un balayage latéral ne remplace pas le déplacement en profondeur, et modifier l’énergie des photons ne constitue pas la procédure de reconstruction.

Explication

La microscopie à fluorescence forme l’image en détectant la lumière émise par des substances fluorescentes, parfois phosphorescentes. La lumière réfléchie et la lumière incidente ne correspondent pas à ce principe d’émission, tandis que les électrons transmis relèvent de la microscopie électronique.

Explication

Après absorption de photons de haute énergie, certaines molécules réémettent une lumière de plus faible énergie et de plus grande longueur d’onde, qui est détectée pour former l’image. Une énergie plus élevée inverse le changement, une longueur d’onde plus courte va dans le sens opposé, et une émission identique ne décrit pas le phénomène.