QCM : Noyau, mitochondries et peroxysomes — 30 questions

Explication

Le noyau est présent chez les eucaryotes, limité par une enveloppe et contient presque toute l’information génétique nucléaire. Les mitochondries possèdent toutefois un génome propre, si bien que le noyau ne contient pas l’ensemble des génomes cellulaires.

Explication

Le cas général est celui d’une cellule mononucléée, mais des cellules binucléées existent. Les cellules syncytiales et les plasmodes peuvent comporter plusieurs noyaux, tandis que les érythrocytes matures ont perdu leur noyau au cours de la maturation.

Explication

Le pore nucléaire est un complexe d’environ 120 nm de diamètre et 50 nm de hauteur, présentant une symétrie axiale d’ordre 8. Il est formé d’environ 30 nucléoporines et non d’un simple trou ni de 300 nucléoporines.

Explication

Les canaux latéraux permettent la diffusion facilitée des molécules de moins de 40 kDa, tandis que les molécules dépassant ce seuil utilisent le transporteur central. Une molécule de plus de 40 kDa relève donc du transporteur central, alors qu’une molécule de moins de 40 kDa peut diffuser par un canal latéral. Le pore nucléaire mesure environ 120 nm de diamètre, et non 12 nm, tandis que le seuil d’utilisation des canaux latéraux n’est pas de 400 kDa.

Explication

Les répétitions FG de certaines nucléoporines forment un gel sélectif. Ce gel interagit avec les importines et les exportines, qui peuvent ainsi franchir le transporteur central; il ne s’agit pas d’une bicouche lipidique.

Explication

Le pore nucléaire comprend deux anneaux centraux, un anneau nucléoplasmique et seize bras radiaires. Il possède aussi seize filaments et un transporteur central; les affirmations sur trente-deux filaments et l’absence de transporteur sont donc fausses.

Explication

Le cycle de Ran repose sur un gradient avec RanGTP majoritaire dans le nucléoplasme et RanGDP majoritaire dans le cytosol. Ce gradient oriente les complexes d’importation et d’exportation; RanGDP ne prédomine donc pas dans le nucléoplasme.

Explication

Les protéines nucléaires peuvent porter un NLS d’importation, un NES d’exportation ou un NRS de rétention nucléaire. Les propositions inversant les fonctions du NLS et du NES sont donc incorrectes.

Explication

L’importine α reconnaît le NLS, puis l’importine β se fixe au complexe. La translocation implique les motifs FG du pore, et la liaison de RanGTP à l’importine β entraîne ensuite la dissociation du complexe; RanGDP n’assure pas la reconnaissance initiale.

Explication

Le nucléosome est l’unité de base de la chromatine et contient deux copies de H2A, H2B, H3 et H4. Environ 146 paires de bases effectuent 1,65 tour autour de cet octamère. La fibre de 30 nm correspond à un niveau supérieur de compaction, et non au nucléosome ; la valeur de 300 paires de bases est incorrecte.

Explication

Le génome haploïde contient environ $3,2 \times 10^9$ paires de bases, tandis que le noyau diploïde en contient environ $6,4 \times 10^9$. L’état diploïde comprend 46 molécules d’ADN chromosomique, et l’état haploïde 23 chromosomes. La valeur de 46 molécules concerne donc le noyau diploïde, pas le génome haploïde.

Explication

L’euchromatine est dispersée, plus accessible et généralement associée à la transcription. L’hétérochromatine est au contraire condensée et généralement non transcrite. La description d’une chromatine ouverte et fortement transcrite ne correspond donc pas à l’hétérochromatine.

Explication

Le corpuscule de Barr est un chromosome X inactivé au hasard dans les cellules somatiques des mammifères femelles. Il ne correspond ni à un chromosome Y ni à un chromosome X actif. Il contribue à équilibrer la dose génique entre mâles et femelles, plutôt qu’à l’augmenter chez les femelles.

Explication

Le nucléole est une région intranucléaire présente en interphase et contenant les régions NOR. Il assure la biogenèse et la production des sous-unités ribosomales. L’assemblage final des ribosomes sur l’ARNm se déroule ensuite dans le cytosol.

Explication

L’ARN polymérase I transcrit l’ADNr en ARN 45S, puis des protéines et des ARNsno participent à sa maturation. Les sous-unités ribosomales sont ensuite exportées vers le cytosol. Leur maintien dans le nucléole et un assemblage final avant exportation ne correspondent donc pas au processus décrit.

Explication

Le caryotype classique observe les chromosomes fortement condensés, généralement en métaphase, afin de les apparier et de les classer. L’observation de noyaux en interphase avec des sondes fluorescentes relève plutôt de la FISH. Les chromosomes décondensés ne sont donc pas la base du caryotype classique.

Explication

Le caryotypage classique comprend le prélèvement, la culture avec mitogène, la synchronisation par colchicine, la rupture membranaire, la coloration, la photographie et le classement. La coloration n’assure pas la synchronisation, qui dépend de la colchicine. Une culture cellulaire est prévue dans le protocole sur lymphocytes.

Explication

L’indice centromérique vérifie $I_c = \frac{p}{p+q}$, avec $p$ pour le bras court et $q$ pour le bras long. La longueur totale considérée est donc $p+q$. Le bras court n’est pas représenté par $q$ et le bras long n’est pas représenté par $p$. L’étude des chromosomes à leur état maximal de condensation se réalise en métaphase, et non en interphase.

Explication

La FISH signifie hybridation in situ fluorescente et utilise des sondes ADN ou ARN complémentaires d’une séquence nucléotidique déterminée. Elle peut analyser des noyaux en interphase, sans nécessiter des chromosomes condensés en métaphase. Son principe repose sur l’hybridation de sondes nucléiques et non sur des anticorps dirigés contre des protéines ribosomales.

Explication

La mitochondrie comprend une membrane externe, un espace intermembranaire, une membrane interne formant des crêtes et une matrice. Le peroxysome est entouré d’une seule membrane, contrairement à la mitochondrie.

Explication

La matrice contient les enzymes du cycle de Krebs et de la dégradation du pyruvate, ainsi que l’ADN mitochondrial, les mitoribosomes et les ARNt. Les porines appartiennent à la membrane externe, tandis que la chaîne respiratoire est intégrée à la membrane interne.

Explication

Le pyruvate et les acides gras sont convertis en acétyl-CoA, puis celui-ci est oxydé par le cycle de Krebs. La chaîne respiratoire crée le gradient de protons, utilisé par l’ATP synthase pour produire l’ATP; le cycle de Krebs ne l’utilise pas directement et l’ATP synthase ne fournit pas les électrons.

Explication

Les complexes I, III et IV pompent des protons, tandis que le complexe II ne possède pas cette fonction. Le complexe IV transfère finalement les électrons à l’oxygène pour former de l’eau, et la chaîne comprend quatre complexes protéiques membranaires.

Explication

L’ATP synthase est un complexe de plus de 500 kDa dont la rotation est entraînée par le passage des protons. Cette rotation convertit l’énergie électrochimique en énergie chimique sous forme d’ATP; elle ne transforme pas l’ATP en gradient et n’utilise pas directement les électrons.

Explication

Le génome mitochondrial est circulaire, porte des gènes d’ARNr, d’ARNt et de treize protéines, et se réplique indépendamment du cycle cellulaire. La majorité des protéines mitochondriales est toutefois codée par le génome nucléaire.

Explication

Chez l’être humain, les mitochondries sont transmises par la mère. Les chromosomes nucléaires sont hérités des deux parents, et non du père seul. La transmission mitochondriale n’est donc ni principalement paternelle, ni répartie à parts égales entre les parents, ni identique à celle des chromosomes nucléaires.

Explication

Les peroxysomes sont des organites à membrane simple mesurant 0,1 à 1 μm, sans génome ni ribosomes. Leurs protéines sont donc codées par des gènes nucléaires, tandis que les mitochondries possèdent un ADN mitochondrial et des mitoribosomes.

Explication

Les peroxysomes utilisent l’oxygène pour la β-oxydation des acides gras à très longues chaînes et pour le métabolisme du peroxyde d’hydrogène. La respiration cellulaire est principalement mitochondriale, les peroxysomes ciblent surtout les acides gras très longs et ils participent aussi à l’hydroxylation.

Explication

Les protéines peroxysomales sont synthétisées dans le cytosol puis importées sous forme repliée grâce aux peroxines. Le signal PTS-1 est C-terminal, le PTS-2 est N-terminal, et ces signaux ne sont pas clivés.

Explication

Les peroxysomes dégradent de nombreux métabolites, notamment les acides aminés D, les purines et les acides gras à très longues chaînes. Ils synthétisent aussi les acides biliaires et le plasmalogène, mais ne possèdent pas de ribosomes produisant des protéines.