QCM : Membrane plasmique et transports — 30 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle relation décrit le mieux le rôle global de la membrane plasmique dans une cellule ?

Elle assemble les ribosomes, synthétise les acides nucléiques et assure la division du noyau
Elle remplace le cytosquelette, détermine la séquence des gènes et digère les molécules extracellulaires
Elle produit l’essentiel de l’énergie cellulaire, dégrade les protéines et stocke l’information génétique
Elle sépare le cytoplasme du milieu extracellulaire, soutient la forme cellulaire et régule les échanges ainsi que la communication

Elle sépare le cytoplasme du milieu extracellulaire, soutient la forme cellulaire et régule les échanges ainsi que la communication

Explication

La membrane plasmique forme une frontière entre le cytoplasme et l’extérieur, contribue à la forme cellulaire avec le cytosquelette et régule les échanges ainsi que la communication. La production d’énergie et la synthèse des acides nucléiques relèvent principalement d’autres structures cellulaires.

2. Laquelle de ces propositions énumère les quatre fonctions majeures de la membrane plasmique ?

La production d’ATP, la digestion intracellulaire, la photosynthèse et la division du noyau
Le stockage du calcium, la formation des ribosomes, la sécrétion hormonale et la contraction musculaire
La réplication de l’ADN, la transcription, la traduction et la dégradation des protéines
Le transport contrôlé, la communication intercellulaire, l’adhésion et la motilité liée au cytosquelette

Le transport contrôlé, la communication intercellulaire, l’adhésion et la motilité liée au cytosquelette

Explication

Les quatre fonctions majeures sont le transport contrôlé dans les deux sens, la communication entre cellules, l’adhésion cellulaire et la motilité associée au cytosquelette. La réplication, la traduction et la production d’ATP correspondent à des processus ou structures distincts.

3. Dans une bicouche lipidique, comment les deux feuillets sont-ils orientés par rapport aux milieux cellulaires ?

Les deux feuillets sont au contact du cytosol, tandis que les protéines forment la limite externe
Le feuillet externe est au contact du cytosol et le feuillet interne au contact du milieu extracellulaire
Les deux feuillets sont au contact du milieu extracellulaire, tandis que le cytosol entoure les protéines
Le feuillet externe est au contact du milieu extracellulaire et le feuillet interne au contact du cytosol

Le feuillet externe est au contact du milieu extracellulaire et le feuillet interne au contact du cytosol

Explication

Le feuillet externe borde le milieu extracellulaire, alors que le feuillet interne borde le cytosol, et des protéines sont enchâssées dans cette bicouche. Inverser ces deux orientations constitue la confusion classique entre les faces externe et interne.

4. Pourquoi les membranes des organites peuvent-elles remplir des fonctions différentes de celles de la membrane plasmique malgré une organisation générale comparable ?

Parce qu’elles possèdent une bicouche différente dans chaque organite, sans protéines enchâssées
Parce qu’elles sont constituées principalement de glucides et ne comportent pas de lipides
Parce que leur composition en protéines et en lipides varie selon l’organite
Parce que leur fonctionnement dépend de leur contact direct avec le milieu extracellulaire

Parce que leur composition en protéines et en lipides varie selon l’organite

Explication

Les membranes d’organites partagent une structure générale avec la membrane plasmique, mais leur composition lipidique et protéique varie, ce qui permet des fonctions spécialisées. Elles restent toutefois des bicouches contenant des protéines et ne sont pas directement exposées au milieu extracellulaire.

5. Quelle répartition massique moyenne décrit la composition globale de la membrane plasmique ?

10 % de protéines, 40 % de lipides et 50 % de glucides
50 % de protéines, 40 % de lipides et 10 % de glucides
40 % de protéines, 50 % de lipides et 10 % de glucides
50 % de lipides, 10 % de protéines et 40 % de glucides

50 % de protéines, 40 % de lipides et 10 % de glucides

Explication

La membrane plasmique contient en moyenne 50 % de protéines, 40 % de lipides et 10 % de glucides en masse. La confusion la plus plausible consiste à permuter les proportions de protéines et de lipides.

6. Quelle est la composition massique moyenne des lipides membranaires ?

55 % de phospholipides, 20 % de cholestérol et 25 % de glycolipides
25 % de phospholipides, 55 % de cholestérol et 20 % de glycolipides
20 % de phospholipides, 25 % de cholestérol et 55 % de glycolipides
55 % de phospholipides, 25 % de cholestérol et 20 % de glycolipides

55 % de phospholipides, 25 % de cholestérol et 20 % de glycolipides

Explication

Les lipides membranaires sont composés en moyenne de 55 % de phospholipides, 25 % de cholestérol et 20 % de glycolipides. Les autres répartitions échangent les proportions caractéristiques de ces trois catégories.

7. Quelle propriété définit correctement un phospholipide membranaire ?

Il possède une tête polaire hydrophile et une queue apolaire hydrophobe formée de deux chaînes hydrocarbonées
Il est entièrement hydrophobe et contient deux têtes polaires reliées par une chaîne glucidique
Il possède une tête apolaire hydrophobe et une queue polaire hydrophile formée de deux chaînes hydrocarbonées
Il est entièrement hydrophile et comporte une seule chaîne hydrocarbonée dépourvue de région polaire

Il possède une tête polaire hydrophile et une queue apolaire hydrophobe formée de deux chaînes hydrocarbonées

Explication

Un phospholipide est amphiphile : sa tête polaire interagit avec l’eau, tandis que ses deux chaînes hydrocarbonées forment une région apolaire hydrophobe. Inverser les propriétés de la tête et de la queue empêche de comprendre son organisation dans la bicouche.

8. Lorsqu’ils sont placés dans un milieu aqueux, comment les phospholipides s’organisent-ils spontanément ?

Leurs têtes hydrophiles se tournent vers l’eau et leurs chaînes hydrophobes se regroupent au centre
Leurs têtes hydrophobes se tournent vers l’eau et leurs chaînes hydrophiles se regroupent au centre
Leurs têtes et leurs chaînes s’orientent aléatoirement sans former de région centrale organisée
Leurs chaînes hydrophobes se tournent vers l’eau et leurs têtes hydrophiles forment la région centrale

Leurs têtes hydrophiles se tournent vers l’eau et leurs chaînes hydrophobes se regroupent au centre

Explication

Dans l’eau, les têtes hydrophiles restent en contact avec le milieu aqueux tandis que les chaînes hydrophobes s’enfouissent au centre de la membrane. L’orientation inverse exposerait les régions hydrophobes à l’eau et serait incompatible avec cette auto-agrégation.

9. Quelle fonction peut être assurée par une protéine membranaire ?

La réplication de l’ADN nucléaire
La dégradation des chromosomes condensés
La synthèse directe des lipides membranaires
La réception de signaux extracellulaires

La réception de signaux extracellulaires

Explication

Les protéines membranaires peuvent agir comme récepteurs, transporteurs ou éléments de signalisation cellulaire. La synthèse des lipides, la réplication de l’ADN et la dégradation des chromosomes ne correspondent pas aux fonctions indiquées ici.

10. Quelle caractéristique définit une protéine transmembranaire ?

Elle traverse la bicouche grâce à une ou plusieurs régions hydrophobes
Elle se trouve exclusivement dans le cytosol sans contact avec la membrane
Elle reste attachée à la surface par des interactions faibles avec un lipide
Elle traverse la membrane grâce à des régions entièrement hydrophiles

Elle traverse la bicouche grâce à une ou plusieurs régions hydrophobes

Explication

Une protéine transmembranaire traverse toute l’épaisseur de la membrane grâce à des régions hydrophobes, généralement constituées de 20 à 30 acides aminés en hélice alpha. Une protéine périphérique reste située hors de la bicouche et ne la traverse pas.

11. Quelle propriété distingue les protéines transmembranaires des protéines périphériques ou ancrées par un lipide ?

Elles sont liées à la membrane par des interactions de faible énergie
Elles peuvent exercer une fonction sur les deux faces de la bicouche
Elles se trouvent exclusivement du côté extracellulaire de la membrane
Elles agissent depuis une seule face de la membrane plasmique

Elles peuvent exercer une fonction sur les deux faces de la bicouche

Explication

Les protéines transmembranaires peuvent fonctionner sur les deux faces de la bicouche, car elles la traversent. Les protéines périphériques ou ancrées par un lipide sont limitées à une seule face.

12. Où se situe le glycocalyx de la membrane plasmique ?

Dans le cytoplasme, à proximité du cytosquelette
À l’intérieur de la bicouche entre les deux feuillets lipidiques
Sur la face extracellulaire de la membrane plasmique
Sur la face cytosolique de la membrane plasmique

Sur la face extracellulaire de la membrane plasmique

Explication

Le glycocalyx est un feutrage de filaments glucidiques ramifiés situé sur la face extracellulaire de la membrane plasmique. Les structures glucidiques du glycocalyx ne se trouvent donc pas sur la face cytosolique ni au cœur de la bicouche.

13. Quelle association décrit correctement le rôle des molécules CAM et SAM dans le glycocalyx ?

Les CAM dégradent les antigènes et les SAM protègent la bicouche lipidique
Les CAM favorisent l’adhésion à la matrice et les SAM l’adhésion entre cellules
Les CAM reconnaissent les ions et les SAM transportent les glucides membranaires
Les CAM favorisent l’adhésion entre cellules et les SAM l’adhésion à la matrice extracellulaire

Les CAM favorisent l’adhésion entre cellules et les SAM l’adhésion à la matrice extracellulaire

Explication

Le glycocalyx intervient dans l’adhésion cellulaire grâce aux molécules CAM et SAM : les CAM favorisent les contacts entre cellules, tandis que les SAM favorisent l’adhésion à la matrice extracellulaire. Inverser ces rôles constitue la confusion principale.

14. Quelle situation correspond à un transport perméatif plutôt qu’à un transport cytotique ?

L’entrée d’une macromolécule dans une vésicule membranaire
La sortie d’un ensemble moléculaire grâce à une vésicule
Le passage d’un ion à travers la membrane sans déformation visible
L’engloutissement d’une particule par invagination de la membrane

Le passage d’un ion à travers la membrane sans déformation visible

Explication

Les transports perméatifs concernent les ions et les petites molécules sans déformation visible de la membrane ni intervention du cytosquelette. Les trois autres situations impliquent des macromolécules ou des particules et une déformation membranaire caractéristique des transports cytotiques.

15. Quelle molécule diffuse le plus rapidement à travers une bicouche lipidique ?

Un ion métallique chargé positivement
Une grande molécule hydrophile non chargée
Une protéine globulaire portant plusieurs charges
Une petite molécule hydrophobe non chargée

Une petite molécule hydrophobe non chargée

Explication

La diffusion à travers la bicouche est d’autant plus rapide que la molécule est petite et hydrophobe. Les molécules chargées, comme les ions, diffusent extrêmement lentement, tandis que les grandes molécules hydrophiles traversent difficilement le cœur lipidique.

16. Dans quel sens une molécule non chargée diffuse-t-elle selon son gradient de concentration ?

Du compartiment le moins concentré vers le compartiment le plus concentré
Vers le compartiment qui contient davantage de protéines membranaires
Du compartiment le plus concentré vers le compartiment le moins concentré
Selon le potentiel électrique, quelle que soit la concentration

Du compartiment le plus concentré vers le compartiment le moins concentré

Explication

Le gradient de concentration correspond à une différence de concentration entre les deux côtés de la membrane et entraîne la diffusion vers le compartiment le moins concentré. Pour une molécule non chargée, le potentiel électrique n’ajoute pas de composante au gradient de diffusion.

17. Que prend en compte un gradient électrochimique pour une molécule chargée ?

La présence de glucides et la densité des protéines périphériques
La taille moléculaire et la solubilité dans les lipides
La différence de concentration et la différence de potentiel électrique
La quantité de cytosquelette et la forme de la membrane

La différence de concentration et la différence de potentiel électrique

Explication

Le gradient électrochimique associe le gradient de concentration au gradient électrique, lequel dépend du potentiel membranaire et de la charge de la molécule. Les autres caractéristiques peuvent influencer certains transports, mais ne constituent pas la définition de ce gradient.

18. Quel mécanisme permet à une petite molécule polaire non chargée de traverser spontanément la membrane sans dépense énergétique ni intervention protéique ?

L’endocytose suivie de la formation d’une vésicule
La diffusion facilitée par une perméase membranaire
La diffusion simple à travers la bicouche lipidique
Le transport actif couplé à l’hydrolyse de l’ATP

La diffusion simple à travers la bicouche lipidique

Explication

La diffusion simple permet à des molécules hydrophobes ou à de petites molécules polaires non chargées de traverser la membrane sans protéine ni énergie. La diffusion facilitée, contrairement à cette situation, implique une protéine membranaire.

19. Quelle caractéristique distingue le fonctionnement d’une perméase de celui d’un canal protéique ?

Elle alterne l’exposition de son site de liaison entre les deux côtés de la membrane
Elle forme un pore continu accessible simultanément depuis les deux côtés de la membrane
Elle hydrolyse directement l’ATP pour déplacer chaque molécule contre son gradient
Elle internalise les molécules dans une vésicule issue de la membrane plasmique

Elle alterne l’exposition de son site de liaison entre les deux côtés de la membrane

Explication

Une perméase change alternativement de conformation afin d’exposer son site de liaison à un côté puis à l’autre de la membrane. Un canal protéique forme plutôt un pore ouvert simultanément des deux côtés.

20. Pourquoi les canaux protéiques transportent-ils généralement les solutés plus rapidement que les perméases ?

Ils forment un pore ouvert simultanément vers les deux côtés de la membrane
Ils utilisent l’hydrolyse de l’ATP pour accélérer le passage des molécules
Ils concentrent les solutés dans des vésicules avant leur libération cellulaire
Ils possèdent des sites de liaison qui alternent lentement entre deux conformations

Ils forment un pore ouvert simultanément vers les deux côtés de la membrane

Explication

Les canaux constituent un pore ouvert simultanément des deux côtés, ce qui permet un flux généralement plus rapide. Les perméases doivent alterner leurs conformations, ce qui impose un mécanisme de transfert plus lent.

21. Dans un cotransport, comment le déplacement de l’ion permet-il le transport d’une autre molécule contre son gradient ?

L’ion descend son gradient électrochimique et fournit l’énergie nécessaire au déplacement opposé
L’ion monte son gradient électrochimique et reçoit l’énergie fournie par la molécule transportée
Les deux solutés descendent leur gradient électrochimique sans interaction avec une protéine
L’ion est converti en ATP, puis l’ATP entraîne directement le déplacement de la molécule

L’ion descend son gradient électrochimique et fournit l’énergie nécessaire au déplacement opposé

Explication

Dans un cotransport, l’ion, souvent le sodium, se déplace passivement selon son gradient électrochimique et cette dissipation permet de déplacer l’autre molécule contre son gradient. Le cotransport ne repose pas sur la conversion de l’ion en ATP.

22. Quelle relation de direction caractérise un symport par rapport à un antiport ?

Le symport déplace les deux substances contre leurs gradients, tandis que l’antiport suit leurs gradients
Le symport déplace une substance sans l’autre, tandis que l’antiport déplace les deux substances ensemble
Le symport déplace les deux substances en sens inverse, tandis que l’antiport les déplace dans le même sens
Le symport déplace les deux substances dans le même sens, tandis que l’antiport les déplace en sens inverse

Le symport déplace les deux substances dans le même sens, tandis que l’antiport les déplace en sens inverse

Explication

Un symport couple le déplacement de l’ion et de l’autre molécule dans la même direction, alors qu’un antiport les fait circuler dans des directions opposées. Cette distinction concerne le sens relatif des transports et non leur caractère actif ou passif.

23. Comment le glucose entre-t-il dans un entérocyte puis en sort-il vers le liquide extracellulaire ?

Il entre avec le sodium par le symport apical Na⁺/glucose, puis sort passivement par un GLUT basal
Il entre par un GLUT apical, puis sort avec le sodium par un symport basal Na⁺/glucose
Il entre par endocytose apicale, puis sort par exocytose directement vers le liquide extracellulaire
Il entre avec le calcium par un antiport apical, puis sort activement grâce à la Na⁺/K⁺-ATPase

Il entre avec le sodium par le symport apical Na⁺/glucose, puis sort passivement par un GLUT basal

Explication

Le gradient électrochimique du sodium permet au symport apical Na⁺/glucose de faire entrer le glucose contre son gradient, puis un transporteur GLUT basal assure sa sortie passive. Le GLUT basal ne réalise donc pas l’entrée apicale décrite ici.

24. Quel bilan ionique et énergétique correspond à un cycle de la pompe Na⁺/K⁺-ATPase ?

Trois ions sodium sortent, deux ions potassium entrent et l’ATP est hydrolysé
Deux ions sodium entrent, trois ions potassium sortent et l’ATP est synthétisé
Deux ions sodium sortent, trois ions potassium entrent et l’ATP est synthétisé
Trois ions sodium entrent, deux ions potassium sortent et l’ATP est hydrolysé

Trois ions sodium sortent, deux ions potassium entrent et l’ATP est hydrolysé

Explication

Chaque cycle de la Na⁺/K⁺-ATPase expulse trois ions sodium et fait entrer deux ions potassium grâce à l’hydrolyse de l’ATP. L’alternance des conformations phosphorylée E2 et non phosphorylée E1 accompagne ce cycle.

25. Quel processus correspond à l’endocytose ?

L’internalisation de particules ou de macromolécules par invagination puis fermeture de la membrane
Le déplacement d’ions contre leur gradient grâce à une pompe membranaire
L’exportation de particules ou de macromolécules par fusion d’une vésicule avec la membrane
Le passage spontané de petites molécules à travers la bicouche lipidique

L’internalisation de particules ou de macromolécules par invagination puis fermeture de la membrane

Explication

L’endocytose fait entrer des particules ou des macromolécules grâce à une invagination de la membrane plasmique qui se referme en vésicule. L’exportation par fusion vésiculaire correspond à l’exocytose.

26. Quelle succession décrit correctement l’endocytose à clathrine ?

Fusion avec un lysosome, ajout de clathrine, détachement par HSP-70, puis retour vers la membrane plasmique
Acidification de la membrane, hydrolyse des LDL, détachement par la dynamine, puis exocytose du contenu
Formation d’un phagosome, émission de pseudopodes, perte du revêtement, puis fusion avec un endosome tardif
Formation d’un puits recouvert, détachement par la dynamine, perte du revêtement, puis fusion avec un endosome précoce

Formation d’un puits recouvert, détachement par la dynamine, perte du revêtement, puis fusion avec un endosome précoce

Explication

L’endocytose à clathrine commence par un puits recouvert, suivi du détachement par la dynamine, de la perte du revêtement grâce aux ATPases HSP-70 et de la fusion avec un endosome précoce. La phagocytose par pseudopodes constitue un autre mécanisme d’internalisation.

27. Quelle caractéristique permet d’identifier une phagocytose ?

L’internalisation de particules volumineuses de plus de 250 nm par pseudopodes, avec formation d’un phagosome
Le passage de molécules dissoutes à travers un canal membranaire selon leur gradient
L’absorption de ligands spécifiques de petite taille dans des vésicules recouvertes de clathrine
L’entrée de protéines solubles par fusion directe d’une vésicule avec un lysosome

L’internalisation de particules volumineuses de plus de 250 nm par pseudopodes, avec formation d’un phagosome

Explication

La phagocytose internalise de grosses particules dépassant 250 nm grâce à l’émission de pseudopodes, qui se referment en phagosome. L’endocytose à clathrine concerne plutôt des ligands spécifiques transportés dans de petites vésicules recouvertes.

28. Lors de l’endocytose des LDL, que provoque le pH acide de l’endosome précoce ?

Il empêche la dissociation des LDL et de leurs récepteurs jusqu’à leur fusion directe avec la membrane plasmique
Il sépare les LDL de leurs récepteurs, qui sont recyclés, tandis que les LDL sont ensuite dégradées en cholestérol libre
Il dégrade les récepteurs avec les LDL, puis renvoie les deux produits vers la membrane plasmique
Il transforme les LDL en sodium, puis utilise ce sodium pour alimenter la Na⁺/K⁺-ATPase

Il sépare les LDL de leurs récepteurs, qui sont recyclés, tandis que les LDL sont ensuite dégradées en cholestérol libre

Explication

Dans l’endosome précoce, un pH compris entre 6 et 6,5 dissocie les LDL de leurs récepteurs ; les récepteurs sont recyclés vers la membrane, tandis que les LDL rejoignent les lysosomes et y sont dégradées en cholestérol libre. Les récepteurs ne sont donc pas dégradés avec les LDL.

29. Quel mécanisme permet à une cellule d’exporter une molécule vers le milieu extracellulaire par fusion avec la membrane plasmique ?

L’endocytose, qui forme une fusion avec la membrane plasmique
L’exocytose, qui internalise du matériel extracellulaire
L’endocytose, qui libère le contenu d’un grain de sécrétion
L’exocytose, qui libère le contenu d’un grain de sécrétion

L’exocytose, qui libère le contenu d’un grain de sécrétion

Explication

L’exocytose correspond à la fusion d’un grain de sécrétion avec la membrane plasmique et libère ainsi son contenu à l’extérieur de la cellule. L’endocytose produit l’effet inverse en internalisant du matériel extracellulaire, plutôt qu’en l’exportant.

30. Lors de l’exocytose, quel devenir décrit correctement la vésicule issue de l’appareil de Golgi ?

Elle perd son revêtement, mûrit, puis s’intègre à la membrane du Golgi
Elle conserve son revêtement, se fragmente, puis rejoint le milieu extracellulaire
Elle conserve son revêtement, mûrit, puis fusionne avec la membrane plasmique
Elle perd son revêtement, mûrit, puis fusionne avec la membrane plasmique

Elle perd son revêtement, mûrit, puis fusionne avec la membrane plasmique

Explication

La vésicule dérivée du Golgi perd rapidement son revêtement, mûrit et fusionne ensuite avec la membrane plasmique. La conservation du revêtement n’est donc pas l’étape caractéristique de ce processus, et la vésicule ne rejoint pas le milieu extracellulaire comme structure intacte.

Révisez avec les flashcards

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Quelle fonction principale sépare la membrane plasmique ?

Elle sépare le cytoplasme du milieu extracellulaire.

Quel rôle la membrane plasmique joue-t-elle sur la forme cellulaire ?

Elle donne sa forme à la cellule en lien avec le cytosquelette.

Quelles fonctions majeures contrôle la membrane plasmique ?

Elle contrôle les échanges et la communication cellulaire.

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