QCM : Membranes et cellules (71 questions)

Explication

La biologie cellulaire étudie les cellules, leurs organites et leurs processus vitaux, y compris les mécanismes de survie, de communication et de mort. L’histologie porte sur les tissus, l’organologie se concentre sur les organes ou organites, et la génétique sur l’hérédité.

Explication

La cellule est l’unité structurale et fonctionnelle de base, capable notamment de contrôler les échanges, d’effectuer un métabolisme, de croître et de se reproduire. La réduire à une molécule, à une enveloppe ou à une structure dépendante d’un groupe méconnaît ses propriétés.

Explication

Les cellules procaryotes sont définies par l’absence de noyau différencié, tandis que les eucaryotes en possèdent un. La distinction porte sur le noyau, et non sur la présence d’une membrane plasmique.

Explication

Schleiden et Schwann exposèrent cette proposition en 1839. Leeuwenhoek observa des « animalcules », tandis que Hooke découvrit les cellules et leur donna ce nom.

Explication

Toutes les cellules dérivent de cellules préexistantes issues de l’ancêtre commun appelé LUCA, et les trois grandes catégories sont les archées, les bactéries et les eucaryotes. LUCA désigne l’ancêtre commun, pas une catégorie actuelle; animaux et végétaux ne remplacent pas les archées dans cette classification.

Explication

Les tailles moyennes indiquées sont d’environ 1 μm pour les bactéries, 50 μm pour les cellules animales et 100 μm pour les cellules végétales. Permuter les deux cellules eucaryotes ou attribuer leur taille à une bactérie inverse ces repères.

Explication

La membrane plasmique entoure un cytoplasme aqueux qui contient protéines et acides nucléiques; ces éléments peuvent être organisés ou non en organites. Le cytoplasme se trouve à l’intérieur de la membrane, et les organites ne sont pas nécessaires à l’organisation de tous ces composants.

Explication

La membrane plasmique délimite le cytoplasme, sépare les milieux et participe aux échanges sélectifs ainsi qu’à la réception des signaux. La paroi cellulaire est une enveloppe externe, le cytosquelette soutient la cellule et le ribosome synthétise les protéines.

Explication

L’actine constitue les microfilaments du cytosquelette eucaryote. La tubuline forme les microtubules, les filaments intermédiaires ont d’autres protéines constitutives et les ribosomes ne sont pas une composante du cytosquelette.

Explication

Chez les procaryotes, le matériel génétique est généralement un chromosome circulaire situé dans le nucléoïde, sans noyau différencié. Les eucaryotes ont des chromosomes linéaires dans un noyau; une mitochondrie ou un virus ne désigne pas ici le type d’organisation décrit.

Explication

Le noyau est le lieu de réplication de l’ADN et de transcription de l’ADN en ARN, tandis que les ribosomes sont assemblés dans le nucléole. Le nucléole n’est donc pas le lieu des deux processus sur l’ADN, et les mitochondries ne remplacent pas le noyau pour ces fonctions.

Explication

Les neurones traitent l’information nerveuse, tandis que les cellules gliales assurent notamment des fonctions annexes liées au métabolisme cérébral. Les cellules nodales appartiennent au myocarde, les érythrocytes transportent l’oxygène et les entérocytes absorbent des substances intestinales.

Explication

Le myocarde comprend des cellules musculaires myocardiques majoritaires, des cellules nodales génératrices et conductrices du potentiel d’action, et des cellules myocardiques endocrines. Les cellules gliales, les érythrocytes et les entérocytes appartiennent à d’autres tissus ou systèmes.

Explication

Les échanges gazeux entre l’air et le sang se déroulent dans les alvéoles pulmonaires, situées aux extrémités des bronchioles. Les bronchioles conduisent l’air vers les alvéoles, tandis que la trachée et les bronches sont des voies de conduction.

Explication

Les entérocytes sont des cellules cylindriques à microvillosités apicales qui absorbent notamment des molécules, des ions, de l’eau et des lipides. La conduction nerveuse relève des neurones, le transport de l’oxygène des érythrocytes et les cellules nodales appartiennent au myocarde.

Explication

La membrane biologique est un assemblage en double feuillet qui sépare des compartiments et régule les échanges de matière. La couche simple néglige le double feuillet, la production d’énergie confond membrane et fonction métabolique, et l’enveloppe nucléaire limite à tort la définition au noyau.

Explication

En poids sec, les membranes contiennent environ 40 % de lipides, 52 % de protéines et 8 % de glucides. La répartition à 52 % de lipides intervertit lipides et protéines, celle à 52 % de glucides attribue aux sucres la part protéique, et celle à 40 % de glucides surestime les sucres.

Explication

Les têtes hydrophiles interagissent avec les milieux aqueux tandis que les queues hydrophobes se regroupent au cœur de la bicouche. L’orientation inverse expose les queues à l’eau, et la disposition en monocouche ne forme pas la bicouche décrite.

Explication

Une protéine extrinsèque se situe à l’extérieur de la bicouche et y est associée par des liaisons faibles ; une protéine transmembranaire traverse les deux feuillets et y est ancrée de manière stable. La première classification inverse les notions, et les deux autres ignorent la différence entre surface et traversée.

Explication

Une bicouche phospholipidique fermée en vésicule forme un liposome. Une micelle est une gouttelette organisée en une couche, tandis qu’une monocouche et une bicouche plane ne désignent pas une vésicule fermée.

Explication

Les mouvements membranaires des lipides comprennent la rotation, la diffusion latérale et le flip-flop, c’est-à-dire le passage entre les deux feuillets. La sortie hors de la membrane, le déplacement entre cellules et la sécrétion sont des phénomènes différents.

Explication

Une hausse de température fluidifie la membrane, tout comme des chaînes d’acides gras plus courtes et plus insaturées. La rigidification par la chaleur inverse l’effet thermique, et les deux réponses mixtes attribuent un effet incorrect à l’un des changements.

Explication

La bordure en brosse est constituée de microvillosités au pôle apical et augmente la surface d’échange. Les intra-digitations sont des replis basaux, une jonction relie des cellules, et une invagination ne correspond pas à l’ensemble de microvillosités décrit.

Explication

La matrice extracellulaire rassemble des grosses molécules situées hors des cellules qui les sécrètent et participe à l’adhérence, à l’organisation et au soutien des tissus. La membrane plasmique délimite la cellule, le cytosquelette est intracellulaire et un récepteur hormonal ne constitue pas cet ensemble.

Explication

La matrice extracellulaire est principalement constituée de glycoprotéines et de protéines ; les glycosaminoglycanes caractérisent ici la matrice animale et les pectines la matrice végétale. L’inversion des deux derniers constituants, la substitution des glycoprotéines par des lipides et la réduction aux fibres sont les confusions proposées.

Explication

La fibronectine est une glycoprotéine ubiquitaire de la matrice extracellulaire qui joue un rôle essentiel dans l’adhésion des cellules à celle-ci. Le collagène contribue à la résistance mécanique, la laminine est un constituant majeur de la lame basale et l’élastine permet l’étirement réversible.

Explication

Le collagène, le plus souvent sous forme fibrillaire, confère aux tissus une résistance mécanique à l’étirement et à la traction. L’élastine est associée à l’étirement réversible, tandis que la fibronectine favorise l’adhésion et la laminine est un composant majeur de la lame basale.

Explication

La membrane plasmique délimite le volume cellulaire, contrôle les échanges avec l’extérieur et porte notamment des récepteurs de signaux tels que les hormones. La matrice extracellulaire est extérieure à la cellule, le cytosquelette assure un rôle interne et le noyau n’est pas la frontière cellulaire.

Explication

Un échange est passif lorsque la cellule ne fournit pas l’énergie et que le transfert dépend de l’énergie du système physique ; l’absence de dépense cellulaire ne signifie donc pas absence de transfert énergétique. Qualifier l’échange d’actif ou attribuer son énergie à l’ATP inverse la distinction fondamentale.

Explication

Lors d’une diffusion simple selon un gradient de concentration, le déplacement net se fait du milieu le plus concentré vers le moins concentré jusqu’à l’isotonie. Le sens inverse correspond à un déplacement contre le gradient, et l’absence de déplacement net n’est pas attendue tant que les concentrations diffèrent.

Explication

Le transport actif fait passer un ion ou une molécule grâce à un apport d’énergie, notamment lorsqu’il faut le déplacer contre son gradient de concentration. La diffusion simple et le transport passif ne décrivent pas ce déplacement contre le gradient.

Explication

Les jonctions gap relient des cellules d’un même tissu et permettent l’échange de petites molécules. Les récepteurs membranaires fixent des signaux, les synapses transmettent un signal neuronal et les molécules paracrines sont sécrétées.

Explication

La transmission paracrine agit localement sur des cellules voisines. L’autocrinie cible la cellule sécrétrice, l’endocrinie implique un signal transporté à distance et la transmission synaptique met en jeu un neurotransmetteur libéré par un neurone.

Explication

Après la fixation du signal sur un récepteur spécifique, la signalisation intracellulaire conduit à la réponse de la cellule cible. L’induction et la sécrétion précèdent le transfert, tandis qu’un récepteur non spécifique ne correspond pas au mécanisme décrit.

Explication

Les hormones protéiques hydrosolubles traversent généralement mal la membrane plasmique et se fixent à des récepteurs membranaires. La traversée de la membrane et la fixation à des récepteurs intracellulaires caractérisent plutôt les hormones hydrophobes, comme les hormones stéroïdes et thyroïdiennes.

Explication

Une cellule eucaryote possède un noyau, contrairement à une cellule procaryote. Les mitochondries et la spécialisation peuvent caractériser des cellules, mais ne constituent pas la distinction fondamentale indiquée ici.

Explication

Les mitochondries assurent des réactions de respiration cellulaire qui conduisent à la production d’ATP. Le chloroplaste est associé à la photosynthèse, tandis que le noyau contient l’information génétique.

Explication

La méiose comporte une division réductionnelle suivie d’une division équationnelle et produit des cellules haploïdes. La mitose produit des cellules filles identiques à la cellule mère; les phases S et G2 ne désignent pas ces divisions.

Explication

La phase G2 suit la duplication de l’ADN et prépare la cellule à la division. G1 correspond à la croissance cytoplasmique, S à la duplication de l’ADN et M à la mitose ou à la méiose.

Explication

Chez un procaryote, l’absence de noyau laisse le matériel génétique libre dans le hyaloplasme. Le noyau et la mitochondrie sont des compartiments absents des bactéries, tandis qu’un emplacement extérieur ne correspond pas à leur matériel génétique cellulaire.

Explication

Les bactéries ne possèdent ni noyau ni organites tels que les mitochondries ou le réticulum endoplasmique, et leur membrane plasmique ne contient pas de cholestérol. Les autres réponses introduisent respectivement des organites, un noyau ou du cholestérol.

Explication

La membrane plasmique bactérienne est une bicouche de phospholipides comportant des protéines et contrôle les échanges, contribue à des réactions métaboliques et détecte des signaux. La paroi est confondue ici avec la membrane, tandis que les ribosomes synthétisent les protéines et que le nucléoïde contient le chromosome.

Explication

Les ribosomes procaryotes traduisent l’information portée par l’ARN messager afin de synthétiser des protéines. La réplication concerne le matériel génétique, tandis que le contrôle des échanges et la détection des signaux sont des fonctions de la membrane plasmique.

Explication

Les inclusions cytoplasmiques sont des granules de matière organique ou inorganique présents dans le cytoplasme bactérien. Le nucléoïde concentre le chromosome, la capsule forme une enveloppe et les ribosomes participent à la synthèse des protéines.

Explication

La composition de la capsule dépend des constituants du milieu ; elle est le plus souvent polysaccharidique et parfois protéique. Une composition exclusivement protéique inverse la fréquence, les phospholipides caractérisent la membrane plasmique, et la capsule peut être influencée par le milieu.

Explication

La capsule protège contre la phagocytose et les agents physicochimiques, constitue un facteur de virulence et facilite l’adhésion. La traduction relève des ribosomes, la réplication autonome caractérise les plasmides, et les réserves énergétiques ou la flottabilité sont associées à certaines inclusions.

Explication

La paroi, enveloppe rigide et résistante, détermine la forme bactérienne et empêche l’éclatement dû à la forte pression osmotique interne. La membrane plasmique délimite le cytoplasme, la capsule est une enveloppe distincte et les acides téichoïques sont des composants de certaines parois.

Explication

Chez les Gram positives, la couche homogène de peptidoglycane mesure 20 à 80 nm et les acides téichoïques la relient à la membrane plasmique. L’espace périplasmique, les porines et la lipoprotéine de Braun sont associés à la membrane externe des Gram négatives.

Explication

Chez les Gram négatives, l’espace périplasmique sépare la membrane plasmique de la membrane externe, tandis que la paroi comprend aussi une couche de peptidoglycane. Le cytoplasme se trouve à l’intérieur de la membrane plasmique, et la couche de peptidoglycane n’est pas l’espace entre les membranes.

Explication

Les flagelles sont des filaments fins constitués de flagelline et servent au déplacement de plusieurs sortes de bactéries. La piline constitue les pili, le peptidoglycane forme une couche de paroi et les phospholipides composent des membranes.

Explication

Les pili sont nombreux chez les bactéries Gram négatives et rares chez les Gram positives. L’inversion de cette répartition confond les groupes, tandis qu’une fréquence semblable dans les deux groupes ne respecte pas cette distinction.

Explication

Les pili communs, courts et rigides, permettent l’attachement aux cellules eucaryotes, une capacité liée au pouvoir infectieux de certaines espèces bactériennes. Le déplacement relève des flagelles, tandis que le transfert de plasmides est associé aux pili sexuels et que la prévention de l’éclatement dépend de la paroi.

Explication

La scissiparité débute par la réplication de l’ADN, puis la cellule s’allonge et un septum transversal sépare deux cellules filles génétiquement identiques. Commencer par l’allongement ou le septum inverse les étapes, tandis que la différenciation génétique ne caractérise pas ce processus.

Explication

Les transferts horizontaux peuvent modifier le génome procaryote, mais ils ne sont pas considérés comme une reproduction. La scissiparité implique une division cellulaire, et un échange de gènes ne constitue pas à lui seul une multiplication.

Explication

La conjugaison est un échange non sexué d’informations génétiques, notamment de plasmides, d’une bactérie donneuse vers une bactérie receveuse. Elle ne correspond ni à une fusion sexuée ni à une division cellulaire.

Explication

Après le transfert d’un brin, la receveuse synthétise son brin complémentaire, puis le plasmide s’y recircularise. La synthèse réalisée chez le donneur ne remplace pas celle de la receveuse, et le contact par pilus intervient avant le transfert.

Explication

Un virus ne se multiplie pas par division de façon autonome et doit utiliser une cellule hôte : c’est un parasite intracellulaire obligatoire. Le virion désigne sa forme particulaire hors de la cellule, et la scissiparité est une division bactérienne.

Explication

Le génome viral peut être constitué d’ADN ou d’ARN, sous forme simple ou double brin ; un génome d’ARN simple brin est donc possible. Un même génome viral ne réunit pas simultanément ADN et ARN, et la forme simple brin n’exclut pas la présence de gènes.

Explication

La capside est la coque protéique qui entoure et protège l’acide nucléique viral ; elle est formée de capsomères. L’enveloppe est une structure distincte, tandis que la nucléocapside désigne l’ensemble formé par la capside et le génome.

Explication

Après l’adsorption, la pénétration et la décapsidation, le cycle lytique comprend la réplication du génome, puis la synthèse des protéines virales, l’assemblage et enfin la libération. La synthèse protéique et les étapes d’assemblage ou de libération surviennent donc plus tard.

Explication

Le spectre visible limite la résolution des microscopes optiques à environ 0,2 μm, tandis que leur grossissement peut atteindre 1 500. La résolution de 0,2 nm relève du MET, et les grossissements de plusieurs dizaines de milliers ou davantage ne caractérisent pas le microscope optique.

Explication

Le contraste de phase permet d’observer des cellules vivantes sans préparation ni coloration. Le fond clair concerne des cellules fixées et colorées, tandis que les microscopes électroniques nécessitent des échantillons traités.

Explication

Le MET atteint environ 0,2 nm de résolution et des grossissements de 20 000 à 1 000 000 fois, ce qui permet d’étudier l’ultrastructure après traitement de l’échantillon. Le MEB examine la surface, tandis que les microscopes optiques ont une résolution proche de 0,2 μm.

Explication

Le MET transmet un faisceau d’électrons à travers un échantillon très mince sous vide, alors que le MEB balaie la surface et détecte les électrons réfléchis pour produire une image en relief. L’inversion des mécanismes confond ces deux modes d’observation.

Explication

En microscopie photonique, des coupes de 2 à 10 μm laissent passer la lumière, et les cellules peu contrastées sont colorées pour mieux les distinguer. Les coupes ultrafines et les atomes lourds sont associés à la préparation pour le MET.

Explication

La préparation histologique suit l’ordre fixation, déshydratation, inclusion, coupe fine, puis coloration. La déshydratation précède l’inclusion, et la coupe est réalisée sur l’échantillon inclus avant sa coloration.

Explication

Le MET examine des coupes ultrafines de 30 à 50 nm, et des atomes lourds servent à contraster les structures, car le carbone, l’hydrogène, l’oxygène et l’azote sont transparents aux électrons. Les épaisseurs de 2 à 10 μm conviennent aux coupes destinées à l’observation photonique.

Explication

L’autoradiographie utilise un traceur radioactif incorporé au composé pour le localiser, estimer sa quantité et suivre son cheminement. L’anticorps fluorescent renvoie à l’immunomarquage, tandis que la centrifugation sépare des particules.

Explication

L’immunomarquage repose sur un anticorps dirigé contre le composé recherché et couplé à un fluorochrome, ce qui permet de le localiser précisément et d’en suivre le trajet. Le traceur radioactif caractérise l’autoradiographie, et la centrifugation ne constitue pas une méthode de marquage.

Explication

Les grosses particules sédimentent et forment le culot, tandis que celles qui restent en suspension constituent le surnageant. Inverser ces termes ou confondre le surnageant avec un gradient de densité revient à mélanger des notions distinctes.

Explication

En ultracentrifugation sur gradient de densité, une particule atteint son niveau d’équilibre là où sa densité égale celle du solvant; cette méthode distingue ainsi des particules aux vitesses de sédimentation proches. L’égalité des vitesses ou la formation de culots successifs relève d’autres critères de séparation.