QCM : Noyau, mitochondries et peroxysomes — 31 questions

Explication

Le noyau est le compartiment délimité par l’enveloppe nucléaire qui contient presque toute l’information génétique nucléaire. Le cytoplasme regroupe plutôt les organites et les structures situés hors du noyau, sans constituer le principal compartiment de l’information génétique nucléaire.

Explication

Le rapport nucléo-cytoplasmique est généralement élevé dans les cellules jeunes ou cancéreuses, alors qu’il est faible dans les cellules différenciées adultes. La taille nucléaire habituelle se situe plutôt autour de 5 à 6 μm et ne suffit pas à elle seule à définir ce rapport.

Explication

L’enveloppe nucléaire comprend une membrane externe continue avec le réticulum endoplasmique, une membrane interne et un espace périnucléaire traversé par les pores. L’association avec la lamina nucléaire caractérise plutôt la membrane interne que la membrane externe.

Explication

Le pore nucléaire est un complexe protéique d’environ 120 nm de diamètre et 50 nm de hauteur, formé d’environ 30 nucléoporines selon une symétrie axiale d’ordre 8. Il ne correspond donc pas à une double membrane, qui caractérise l’enveloppe nucléaire.

Explication

Les molécules de moins de 40 kDa peuvent diffuser par les canaux latéraux du pore, tandis que celles de plus de 40 kDa franchissent le transporteur central. La taille influence donc la voie de passage, sans impliquer un franchissement direct des membranes nucléaires.

Explication

Le cycle de Ran repose sur un gradient dans lequel RanGTP domine dans le noyau et RanGDP dans le cytosol. Cette asymétrie fournit l’orientation nécessaire aux complexes d’importation et d’exportation.

Explication

L’importine α reconnaît le signal NLS du cargo, l’importine β assure l’interaction avec les motifs FG du pore, puis RanGTP provoque la dissociation dans le noyau. Le NES concerne l’exportation, tandis que RanGDP prédomine dans le cytosol.

Explication

Le transport exporte notamment les ARNm, les sous-unités ribosomales et les ARNt, alors qu’il importe des protéines nucléaires comme les histones et les polymérases. Les histones et les polymérases ne constituent donc pas des cargos typiques d’exportation dans cette classification.

Explication

Le génome haploïde humain contient environ $3{,}2 \times 10^9$ paires de bases. La valeur $6{,}4 \times 10^9$ correspond approximativement à la quantité d’ADN d’un noyau diploïde.

Explication

Le nucléosome est l’unité de base de la chromatine, avec 146 paires de bases d’ADN enroulées autour d’un octamère d’histones. La fibre de 30 nm représente un niveau de compactage supérieur.

Explication

La compaction progresse de la double hélice vers le collier de perles nucléosomique, puis la fibre de 30 nm, les boucles et enfin le chromosome mitotique hypercondensé. Les autres séquences inversent des niveaux de cette organisation.

Explication

L’euchromatine est une forme relativement dispersée, généralement compatible avec l’activité transcriptionnelle. L’hétérochromatine est plutôt condensée et généralement non transcrite.

Explication

L’hétérochromatine constitutive se trouve notamment aux centromères, aux télomères et aux constrictions secondaires, tandis que l’hétérochromatine facultative est modulable. La variation selon le type cellulaire ou la différenciation caractérise donc la forme facultative.

Explication

Le corpuscule de Barr correspond à un chromosome X inactivé dans les noyaux des mammifères femelles. L’inactivation peut concerner au hasard l’X paternel ou l’X maternel, et non un chromosome Y.

Explication

Le nucléole est une région intranucléaire qui contient les régions NOR et participe principalement à la biogenèse des ribosomes. Le transport des sous-unités vers le cytosol dépend ensuite des mécanismes d’export nucléaire.

Explication

Les régions NOR sont transcrites par l’ARN polymérase I, qui produit un précurseur ribosomique 45S. Les ARN polymérases II et III transcrivent d’autres catégories d’ARN, tandis que la télomérase intervient dans l’entretien des télomères.

Explication

La biogenèse ribosomique implique l’importation de protéines, la formation et la maturation de particules ribonucléoprotéiques, puis l’export des sous-unités vers le cytosol. La duplication et la séparation des chromosomes relèvent du cycle cellulaire, pas de cette maturation.

Explication

Le caryotype classique étudie les chromosomes au maximum de leur condensation afin de les apparier et de les classer. L’analyse de noyaux en interphase correspond plutôt à une possibilité de la FISH.

Explication

La colchicine synchronise les cellules en mitose, ce qui permet d’observer les chromosomes condensés. La coloration intervient ensuite pour rendre ces chromosomes visibles et différenciables.

Explication

Une femme porte deux chromosomes sexuels XX, et la trisomie 21 ajoute un chromosome 21, ce qui donne 47,XX,+21. La notation 45,X décrit une monosomie du chromosome sexuel X.

Explication

La mitochondrie possède une membrane externe, un espace intermembranaire, une membrane interne formant des crêtes et une matrice. Une membrane unique caractérise plutôt un organite comme le peroxysome.

Explication

Les porines permettent le passage de petites molécules de moins de 10 kDa, mais elles ne laissent pas passer les protons. Le pompage des protons et le transfert final des électrons relèvent de la chaîne respiratoire.

Explication

Le cycle de Krebs produit notamment du NADH et du FADH2, tandis que l’ATP synthase exploite le gradient de protons pour former de l’ATP. La production du gradient appartient à la chaîne respiratoire, et non à l’ATP synthase.

Explication

Le complexe IV reçoit finalement les électrons et les transfère à l’oxygène, ce qui conduit à la formation d’eau. L’utilisation du gradient de protons pour produire l’ATP est assurée par l’ATP synthase.

Explication

Le génome mitochondrial humain est circulaire et code 13 protéines, des ARN ribosomaux et des ARN de transfert. La majorité des protéines mitochondriales est toutefois codée par le génome nucléaire.

Explication

Les protéines codées par le noyau sont synthétisées dans le cytosol puis importées par les complexes TOM et TIM, avec l’aide de chaperonnes. Une synthèse dans la matrice ne correspond pas au trajet général de ces protéines nucléaires.

Explication

Chez l’être humain, les mitochondries sont transmises par la mère. La transmission mitochondriale ne dépend donc pas du chromosome Y ni d’une contribution équivalente des deux parents.

Explication

Le peroxysome est limité par une simple membrane, dépourvu de génome et de ribosomes, et ses protéines dépendent de gènes nucléaires. La mitochondrie se distingue notamment par sa double membrane et son génome propre.

Explication

Les peroxysomes utilisent l’oxygène notamment pour la β-oxydation des acides gras à très longues chaînes, ainsi que pour le métabolisme du peroxyde d’hydrogène et l’hydroxylation. La production d’ATP à partir du glucose relève principalement des voies mitochondriales et cytosoliques.

Explication

Les protéines solubles sont produites dans le cytosol, portent un signal PTS-1 ou PTS-2 et sont importées sous forme repliée grâce aux peroxines, sans clivage du signal. Le réticulum endoplasmique et le transport vésiculaire ne constituent pas la voie décrite ici.

Explication

La dégradation peroxysomale de plusieurs métabolites, des acides aminés D, des purines et des acides gras à très longues chaînes produit du peroxyde d’hydrogène, que la catalase consomme. L’ATP, l’ADN et le dioxyde de carbone ne correspondent pas au résultat central indiqué pour cette activité.