QCM : Méthodes d’étude de la cellule (13 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Lorsqu’on classe deux microscopes selon la particule utilisée pour étudier l’objet, quelle particule caractérise le microscope photonique par rapport au microscope électronique ?

Des photons plutôt que des électrons
Des lentilles électromagnétiques plutôt que des photons
Des électrons plutôt que des photons
Des photons plutôt que des lentilles électromagnétiques

Des photons plutôt que des électrons

Explication

Le microscope photonique étudie l’objet avec des photons, tandis que le microscope électronique utilise des électrons. Associer les électrons au photonique inverse la distinction; attribuer les photons à l’électronique la renverse aussi; les lentilles électromagnétiques désignent un élément optique du microscope électronique, pas la particule utilisée pour étudier l’objet.

2. Un dispositif expérimental est modifié afin d’utiliser une radiation de longueur d’onde plus courte pour examiner une structure. Quel changement de résolution peut-on prévoir ?

Une résolution plus faible
Une résolution plus élevée
Un grossissement nécessairement plus faible
Une résolution inchangée

Une résolution plus élevée

Explication

La résolution augmente lorsque la longueur d’onde de la radiation diminue. Prévoir une résolution plus faible inverse cette relation; prévoir une résolution inchangée ignore son effet; le grossissement est une notion différente de la résolution.

3. Une biologiste veut observer des cellules vivantes, puis examiner des cellules dans une préparation fixée. Quel instrument répond à ces deux besoins ?

Le microscope optique réservé aux préparations fixées
Le microscope optique utilisant la lumière visible
Le microscope électronique utilisant des faisceaux d’électrons
Le microscope électronique utilisant la lumière visible

Le microscope optique utilisant la lumière visible

Explication

Le microscope optique utilise la lumière visible et permet d’observer des cellules vivantes ou des préparations fixées. Attribuer l’observation des cellules vivantes à l’électronique confond les usages; limiter l’optique aux préparations fixées écarte l’observation du vivant; la lumière visible caractérise l’optique, non l’électronique.

4. Un microscope photonique atteint sa limite théorique de pouvoir séparateur. Quelle valeur correspond à cette limite ?

×1000
0,2 nm
200 μm
0,2 μm

0,2 μm

Explication

Le pouvoir séparateur maximal théorique du microscope photonique est de 0,2 μm. La valeur de 0,2 nm correspond au microscope électronique; 200 μm inverse l’échelle indiquée; ×1000 est un grossissement, et non un pouvoir séparateur.

5. Dans un microscope électronique, quels éléments sont associés pour former et focaliser le faisceau utilisé ?

Des faisceaux de photons et des lentilles électromagnétiques
Des faisceaux d’électrons et des lentilles optiques
De la lumière visible et des lentilles optiques
Des faisceaux d’électrons et des lentilles électromagnétiques

Des faisceaux d’électrons et des lentilles électromagnétiques

Explication

Le microscope électronique utilise des faisceaux d’électrons et des lentilles électromagnétiques. La lumière visible et les lentilles optiques renvoient au microscope optique; les photons ne sont pas le faisceau électronique; les lentilles optiques ne sont pas celles décrites pour l’électronique.

6. Deux microscopes sont comparés : l’un a un pouvoir séparateur de 0,2 μm, l’autre de 0,2 nm. Quelle conclusion décrit correctement leur performance relative ?

Le microscope à 0,2 nm a un grossissement 1 000 fois supérieur
Le microscope à 0,2 μm a un pouvoir séparateur 1 000 fois supérieur
Le microscope à 0,2 nm a un pouvoir séparateur 1 000 fois supérieur
Les deux microscopes ont le même pouvoir séparateur

Le microscope à 0,2 nm a un pouvoir séparateur 1 000 fois supérieur

Explication

Le pouvoir séparateur électronique est de 0,2 nm, soit 1 000 fois celui du microscope optique à 0,2 μm. Inverser l’avantage confond les deux instruments; les déclarer équivalents néglige l’écart d’échelle; un rapport de pouvoir séparateur ne signifie pas un rapport identique de grossissement.

7. Pour observer en microscopie électronique un échantillon dont les électrons pénètrent peu, quelle épaisseur de coupe faut-il préparer ?

0,1 μm ou moins
10 à 20 nm
50 à 80 nm
5 à 7 μm

50 à 80 nm

Explication

Le faible pouvoir pénétrant des électrons impose des coupes ultrafines de 50 à 80 nm. La plage de 5 à 7 μm correspond aux coupes optiques, tandis que 10 à 20 nm et 0,1 μm ou moins ne sont pas la plage indiquée.

8. Un laboratoire prépare un échantillon pour obtenir des coupes colorées. Quel enchaînement d’étapes correspond au protocole de préparation ?

Déshydratation, fixation, coupe, inclusion, coloration, réhydratation
Fixation, déshydratation, coupe, coloration, inclusion, réhydratation
Fixation, déshydratation, inclusion, coupe, réhydratation, coloration
Fixation, coloration, inclusion, déshydratation, coupe, réhydratation

Fixation, déshydratation, inclusion, coupe, réhydratation, coloration

Explication

Le protocole suit l’ordre fixation, déshydratation, inclusion, coupe, réhydratation et coloration. La coloration avant la coupe, l’omission de la réhydratation et l’inversion de l’inclusion et de la déshydratation altèrent cet enchaînement.

9. Lors de la fixation d’une cellule destinée à l’observation, quel est l’objectif recherché ?

Tuer les cellules en transformant leurs structures internes pour accentuer le contraste
Maintenir les cellules vivantes en préservant autant que possible leurs structures internes
Tuer les cellules en préservant autant que possible leurs structures internes
Éliminer l’eau des cellules afin de permettre l’inclusion de l’échantillon

Tuer les cellules en préservant autant que possible leurs structures internes

Explication

La fixation tue les cellules tout en modifiant le moins possible leurs structures internes. Maintenir les cellules vivantes confond fixation et observation de cellules vivantes, accentuer le contraste n’en est pas le but, et éliminer l’eau relève de la déshydratation.

10. Un chercheur observe des particules isolées en microscopie électronique à transmission et souhaite améliorer leur contraste. Quelles techniques peuvent répondre à ce besoin ?

La fixation et la déshydratation
La coloration négative et l’ombrage métallique
La coloration hydrosoluble et la réhydratation
L’inclusion et la coupe ultrafine

La coloration négative et l’ombrage métallique

Explication

La coloration négative et l’ombrage métallique sont deux techniques qui améliorent le contraste des objets isolés en microscopie électronique à transmission. La fixation, la déshydratation, l’inclusion et la coupe appartiennent à la préparation des coupes, tandis que la coloration hydrosoluble concerne la microscopie optique.

11. Après avoir déposé un objet sur un support, un technicien le plonge dans une solution de sel de métal lourd, puis laisse le solvant s’évaporer; quel effet caractérise cette méthode ?

Une ombre portée créée par vaporisation latérale
Un halo métallique autour des particules
Une coloration uniforme de l’intérieur des particules
Une coupe ultrafine révélant les structures internes

Un halo métallique autour des particules

Explication

Dans la coloration négative, le métal s’accumule autour des particules lorsque le solvant s’évapore, formant un halo. L’ombre portée est caractéristique de l’ombrage métallique, tandis que la coloration interne et la coupe ultrafine ne décrivent pas ce procédé.

12. Pour préparer un échantillon biologique de 0,8 mm³ selon le protocole de cryofracture et de cryodécapage, quelle succession d’étapes convient ?

Le congeler rapidement dans l’azote liquide à −196 °C, le couper à très basse température, puis sublimer sous vide une fine pellicule de glace superficielle.
Le refroidir lentement à −196 °C, le fracturer à très basse température, puis sublimer sous vide une fine pellicule de glace superficielle.
Le congeler rapidement dans l’azote liquide à −196 °C, sublimer sous vide la glace superficielle, puis le fracturer à très basse température.
Le congeler rapidement dans l’azote liquide à −196 °C, le fracturer à très basse température, puis sublimer sous vide une fine pellicule de glace superficielle.

Le congeler rapidement dans l’azote liquide à −196 °C, le fracturer à très basse température, puis sublimer sous vide une fine pellicule de glace superficielle.

Explication

Le protocole associe congélation rapide dans l’azote liquide à −196 °C, fracture à très basse température, puis sublimation sous vide d’une pellicule de glace. Sublimer avant la fracture inverse les étapes, couper remplace la fracture et le refroidissement lent ne respecte pas la congélation rapide.

13. En observant deux vésicules par cryofracture, l’une présente une surface rugueuse et l’autre une surface lisse : quelle interprétation distingue correctement les deux ?

La vésicule rugueuse est un protéoliposome avec des protéines intégrées à la bicouche, tandis que la vésicule lisse est un liposome constitué uniquement de lipides.
La vésicule rugueuse est une membrane biologique, tandis que la vésicule lisse est un liposome constitué uniquement de lipides.
La vésicule rugueuse est un liposome constitué uniquement de lipides, tandis que la vésicule lisse est un protéoliposome avec des protéines intégrées à la bicouche.
Les deux vésicules sont des protéoliposomes, mais leurs protéines intégrées produisent des surfaces d’aspect différent.

La vésicule rugueuse est un protéoliposome avec des protéines intégrées à la bicouche, tandis que la vésicule lisse est un liposome constitué uniquement de lipides.

Explication

En cryofracture, une surface rugueuse caractérise les protéoliposomes contenant des protéines intégrées à la bicouche, alors qu’une surface lisse correspond à des liposomes faits uniquement de lipides. Attribuer la rugosité aux lipides seuls ou les protéines à la vésicule lisse inverse cette distinction; une membrane biologique n’est pas l’interprétation de ces deux vésicules.

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Qu’utilise la microscopie photonique pour former des images ?

Des photons.

Qu’utilise la microscopie électronique pour former des images ?

Des électrons.

Comment varie la résolution lorsque la longueur d’onde diminue ?

Elle augmente.

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