QCM : Organisation des cellules eucaryotes — 55 questions

Explication

La cellule constitue l’unité fondamentale du vivant et la plus petite partie de matière vivante capable de se reproduire. Une molécule ou un compartiment spécialisé ne possède pas cette définition complète.

Explication

Les organismes comprennent au moins une cellule, tandis que l’être humain en compte approximativement 100 000 milliards. Le nombre proposé dans la réponse concurrente la plus proche est inférieur d’un facteur important.

Explication

La centrifugation différentielle isole d’abord les noyaux, puis des organites progressivement moins denses, avant de récupérer les molécules et les ribosomes. L’ordre inverse ne respecte pas la séparation fondée sur les différences de densité.

Explication

Les mitochondries produisent l’ATP et la membrane plasmique régule les échanges avec le milieu. Le réticulum endoplasmique synthétise des molécules et l’appareil de Golgi les transforme, ce qui écarte les autres associations.

Explication

Une cellule procaryote dépourvue de vrai noyau se distingue de la cellule eucaryote, dont le noyau est délimité par une enveloppe. La présence d’un noyau à double membrane caractérise au contraire les cellules eucaryotes.

Explication

L’ADN circulaire procaryote se trouve dans le cytoplasme, au niveau du nucléoïde, ou peut être lié à la membrane plasmique. Le noyau délimité par une enveloppe appartient aux cellules eucaryotes.

Explication

Les eubactéries correspondent aux bactéries couramment rencontrées, alors que les archéobactéries se distinguent par des structures moléculaires particulières. Ces deux groupes ne se différencient pas par la présence d’un noyau.

Explication

La scissiparité correspond à une division par coupure nette de la cellule à partir des mésosomes. La méiose et la fusion cellulaire décrivent d’autres mécanismes biologiques, non celui indiqué ici.

Explication

Le noyau eucaryote contient l’ADN et est séparé du reste de la cellule par une enveloppe constituée de deux membranes. L’absence d’enveloppe correspond au nucléoïde des cellules procaryotes.

Explication

Les cellules animales mesurent généralement entre 10 et 30 micromètres, tandis que les cellules végétales atteignent environ 100 micromètres. Les autres réponses inversent les ordres de grandeur ou les exagèrent fortement.

Explication

La cellule végétale possède une paroi de pectine et de cellulose, une vacuole occupant environ 75 % de son volume et des chloroplastes assurant la photosynthèse. Les mésosomes et le nucléoïde sont associés aux cellules procaryotes, tandis que les mitochondries ne réalisent pas la photosynthèse.

Explication

Les protéines représentent environ 60 % de la masse membranaire, alors que les lipides sont plus nombreux en raison de leur masse molaire plus faible. L’idée que les protéines dominent aussi en nombre confond proportion massique et proportion numérique.

Explication

Un phospholipide est amphiphile : sa tête hydrophile interagit avec l’eau, tandis que ses queues hydrophobes s’en éloignent au centre de la bicouche. L’inversion des propriétés des têtes et des queues conduit à une organisation incorrecte.

Explication

Les phospholipides représentent 50 % des lipides membranaires, les sphingolipides 30 % et le cholestérol 20 %. Intervertir les deux premiers groupes modifie la répartition établie entre les familles lipidiques.

Explication

Les protéines intrinsèques pénètrent la couche lipidique et peuvent la traverser, tandis que les protéines extrinsèques restent associées à une seule face. La présence sur une seule couche décrit donc la protéine extrinsèque, pas l’intrinsèque.

Explication

Le transport passif suit le gradient de concentration décroissant et ne consomme pas directement d’ATP. Le déplacement contre le gradient avec une dépense énergétique correspond au transport actif.

Explication

La diffusion simple est un déplacement spontané selon le gradient de concentration, produit par le mouvement brownien, sans protéine de transport. La diffusion facilitée utilise au contraire une perméase spécifique.

Explication

La relation $J = A \times \Delta C \times P_d$ montre que le flux est directement proportionnel à la surface membranaire. Le maintenir inchangé négligerait le facteur $A$ présent dans la loi de diffusion.

Explication

L’osmose cesse lorsque la pression hydrostatique équilibre et contrecarre la pression osmotique. Les aquaporines facilitent le passage de l’eau, mais elles ne l’expulsent pas activement contre son gradient.

Explication

Le transport actif primaire déplace des substances contre leur gradient grâce à l’hydrolyse directe de l’ATP par une protéine membranaire. L’exploitation indirecte d’un gradient ionique définit plutôt le transport actif secondaire.

Explication

La Na+/K+-ATPase expulse trois ions Na+ et fait entrer deux ions K+ par ATP hydrolysé. L’inversion des nombres et des directions ne correspond pas au fonctionnement de cette pompe.

Explication

La Ca2+-ATPase maintient une concentration cytoplasmique très faible en expulsant le calcium ou en le stockant dans le réticulum. La libération du calcium depuis le réticulum produirait l’effet opposé à celui de cette pompe.

Explication

Dans un symport, l’ion moteur et la molécule couplée avancent dans la même direction ; dans un antiport, ils avancent en directions opposées. La distinction repose donc sur le sens relatif des deux solutés, non sur leur nature chimique.

Explication

L’enveloppe nucléaire possède une membrane interne, une membrane externe en continuité avec le réticulum endoplasmique granuleux et un espace périnucléaire communicant avec sa lumière. La membrane interne, et non la membrane externe, délimite le nucléoplasme.

Explication

Le pore nucléaire est un complexe d’environ trente nucléoporines disposées selon une structure octogonale et il contrôle les échanges nucléocytoplasmiques. La lamina soutient la membrane interne, mais ne constitue pas le passage régulé entre noyau et cytoplasme.

Explication

Les hématies des mammifères perdent leur noyau pendant leur différenciation, alors que les plaquettes sont des fragments cytoplasmiques issus des mégacaryocytes. La confusion vient du fait que les deux éléments sont liés au sang, mais leur origine et leur organisation sont différentes.

Explication

La chromatine est la forme de l’ADN présente dans le noyau pendant l’interphase, tandis que les chromosomes sont sa forme condensée lors de la mitose. Il s’agit donc de deux états d’organisation de l’ADN plutôt que de deux molécules différentes.

Explication

L’euchromatine est décondensée et accessible aux enzymes de synthèse, ce qui favorise la transcription. L’hétérochromatine est au contraire condensée et peu active sur le plan transcriptionnel.

Explication

Un nucléosome contient 146 paires de bases d’ADN enroulées sur presque deux tours autour d’un octamère d’histones H3, H4, H2A et H2B. Les nucléoporines, elles, constituent les complexes des pores nucléaires et non les nucléosomes.

Explication

L’ADN est généralement formé de deux brins contenant du désoxyribose et de la thymine, alors que l’ARN est généralement simple brin et contient du ribose et de l’uracile. La différence porte donc à la fois sur la structure des brins et sur les constituants chimiques.

Explication

Le nucléole est une structure nucléaire dense généralement dépourvue de membrane, visible en interphase, qui disparaît pendant la mitose puis réapparaît dans les cellules filles. Il ne faut donc pas le confondre avec le noyau, lequel est délimité par une enveloppe.

Explication

Le nucléole produit l’ARN ribosomique, lequel s’associe à des protéines pour former les sous-unités des ribosomes. La synthèse des protéines à partir de l’ARN messager se déroule ensuite grâce aux ribosomes, principalement dans le cytoplasme.

Explication

La mitochondrie convertit l’énergie des nutriments en ATP et possède deux membranes. Le chloroplaste convertit plutôt l’énergie lumineuse en énergie chimique.

Explication

La membrane externe est lisse et composée de 60 % de protéines, alors que la membrane interne forme des crêtes et en contient 80 %. La formation de crêtes caractérise donc la membrane interne, pas l’externe.

Explication

La phosphorylation oxydative produit de l’ATP à partir d’ADP et de phosphate inorganique selon la relation indiquée. La conversion de glucose et d’oxygène en dioxyde de carbone et en eau décrit une autre étape du métabolisme énergétique.

Explication

Les filaments intermédiaires sont des structures protéiques très stables qui renforcent mécaniquement les cellules et le noyau. Les transports vésiculaires dépendent plutôt des microtubules et des protéines motrices.

Explication

Les microtubules ont un diamètre de 25 nm, tandis que les filaments intermédiaires mesurent 10 nm et les filaments d’actine 7 nm. Les autres associations permutent ces valeurs caractéristiques.

Explication

Le cytosquelette est un réseau dynamique de structures protéiques présent dans le cytoplasme et le noyau, participant notamment à la résistance et aux transports internes. La membrane plasmique est, elle, une structure lipidique limitante.

Explication

Un microtubule est un cylindre creux formé de 13 protofilaments de tubulines α et β, dont l’extrémité − est liée au centrosome. L’extrémité + reste libre et dynamique, contrairement aux organisations proposées.

Explication

L’hydrolyse du GTP en GDP réduit la stabilité des liaisons entre les dimères de tubuline et favorise leur dissociation. Le GTP intact est associé à l’association et à la stabilisation des dimères.

Explication

L’extrémité libre d’un microtubule correspond à l’extrémité +, vers laquelle se déplacent les kinésines. Les dynéines se déplacent vers l’extrémité −, généralement liée au centrosome.

Explication

L’axonème des cils et des flagelles possède neuf doublets périphériques entourant deux microtubules centraux. Cette organisation se distingue de celle d’un microtubule cytoplasmique formé de 13 protofilaments.

Explication

L’actine F est le filament polymérisé constitué de deux chaînes hélicoïdales d’actine G. L’actine G désigne au contraire la forme globulaire unitaire, et non le filament assemblé.

Explication

Le calcium libéré par le réticulum sarcoplasmique se fixe à la troponine, ce qui déplace la tropomyosine et expose les sites d’interaction avec la myosine. Au repos, c’est la tropomyosine qui bloque cette interaction, et non le calcium.

Explication

La fixation d’un nouvel ATP provoque la libération de la tête de myosine liée à l’actine. Le pivotement associé au départ de l’ADP correspond à une étape différente du cycle et contribue au mouvement.

Explication

Le REG porte des ribosomes et intervient dans la synthèse et la prise en charge des protéines. Le REL, dépourvu de ribosomes, participe notamment au métabolisme lipidique, au stockage du calcium et à la détoxication.

Explication

Le REL maintient une faible concentration cytoplasmique de calcium en assurant son stockage et sa libération contrôlée en réponse aux signaux cellulaires. Il ne dégrade pas le calcium et ne le produit pas en continu dans le cytoplasme.

Explication

L’appareil de Golgi est constitué de dictyosomes, où les protéines sont maturées puis triées. La synthèse protéique dépend des ribosomes, notamment associés au REG, tandis que la dégradation relève des lysosomes.

Explication

La sécrétion contrôlée dépend d’un signal de stimulation qui déclenche la libération du contenu vésiculaire. La sécrétion constitutive est au contraire un processus continu et commun aux cellules.

Explication

Le peroxysome est une vésicule membranaire contenant des enzymes impliquées dans l’oxydation des acides gras et la détoxication. La production principale d’ATP par phosphorylation oxydative est une fonction mitochondriale.

Explication

Les oxydases peroxysomales produisent du peroxyde d’hydrogène pendant l’oxydation des acides gras, puis la catalase le décompose en eau et en oxygène. La catalase intervient donc dans la détoxication du peroxyde, tandis que les oxydases l’engendrent.

Explication

Le chloroplaste possède des thylakoïdes empilés en grana, ainsi que de l’ADN circulaire, des ribosomes et de l’amidon. La présence de crêtes mitochondriales correspond à la mitochondrie, un organite distinct.

Explication

La photosynthèse convertit l’énergie lumineuse en énergie chimique et produit des sucres à trois carbones ainsi que de l’oxygène. La dégradation des molécules organiques avec consommation d’oxygène relève plutôt de la respiration cellulaire.

Explication

Les réactions lumineuses ont lieu dans la membrane des thylakoïdes et produisent l’ATP et le NADPH, tandis que le cycle de Calvin fixe le dioxyde de carbone dans le stroma. Le stroma n’est donc pas le siège des réactions lumineuses productrices de ces molécules.

Explication

Le cycle de Calvin suit une séquence où la Rubisco fixe le dioxyde de carbone, l’acide 3-phosphoglycérique est réduit en glycéraldéhyde-3-phosphate, puis le ribulose bisphosphate est régénéré. Les thylakoïdes et la production d’oxygène appartiennent aux réactions lumineuses, pas à cette séquence du cycle.