QCM : Protéines et glycocalyx membranaires (40 questions)

Explication

Une biomembrane est constituée d’une bicouche lipidique associée à des protéines et délimite une cellule ou un organite. La monocouche confond deux organisations, les glucides remplacent à tort les protéines associées, et la bicouche protéique inverse la nature de la structure principale.

Explication

Les biomembranes assurent des échanges de matière, la cohésion et l’ancrage, ainsi que la communication nerveuse électrique. La communication biochimique n’est pas la fonction électrique demandée, tandis que les autres choix omettent l’ancrage ou les échanges pertinents.

Explication

La composition moyenne indiquée est d’environ 40 % de lipides, 60 % de protéines et 0 à 10 % de glucides. L’inversion des lipides et des protéines, ou l’attribution de leurs proportions aux glucides, déforme cette répartition.

Explication

La dissolution par des détergents indique la présence de composés lipidiques hydrophobes, tandis que l’interface aqueuse implique une partie hydrophile : les lipides membranaires sont donc amphiphiles. Les lipides entièrement hydrophobes négligent l’interface aqueuse, les molécules entièrement hydrophiles négligent la dissolution, et l’hypothèse protéique seule ne rend pas compte des deux indices.

Explication

Les lipides extraits couvrent environ deux fois la surface membranaire, ce qui indique qu’ils étaient organisés en deux couches dans la membrane. L’interprétation en monocouche ignore ce rapport, le rapport n’est pas une mesure d’épaisseur, et l’expérience porte sur les lipides extraits plutôt que sur des protéines.

Explication

Les grandes catégories lipidiques comprennent les glycérophospholipides, les sphingolipides, le cholestérol et les glycolipides. Les protéines et les acides nucléiques ne sont pas des catégories de lipides membranaires, tandis que les glucides libres ne remplacent pas les glycolipides.

Explication

Les glycérophospholipides partagent une structure de base, mais varient par le groupe X attaché au phosphate et par les acides gras liés au glycérol, souvent insaturés. Faire varier le squelette ou placer X sur le glycérol confond les éléments de la structure.

Explication

La sphingomyéline possède une tête hydrophile et une queue hydrophobe, combinaison qui lui donne un caractère amphiphile. Inverser ces propriétés ou rendre les deux régions identiques supprime cette organisation.

Explication

En milieu aqueux, les lipides amphiphiles s’assemblent spontanément en une bicouche, leur état le plus stable, qui tend ensuite à se refermer. La monocouche et la micelle ne correspondent pas à cette séquence d’organisation.

Explication

Le cholestérol est majoritairement hydrophobe, mais son groupe hydroxyle lui apporte une région hydrophile : la molécule est donc amphiphile. Le considérer comme entièrement hydrophobe néglige le rôle du groupe hydroxyle.

Explication

La présence de cholestérol tend à ordonner la bicouche lipidique et peut en modifier l’épaisseur. L’absence d’effet sur l’épaisseur ou une tendance générale à désordonner ne correspond pas à cette propriété.

Explication

Le cholestérol tend à ordonner les bicouches contenant certains glycérophospholipides comme la PC. Il n’a pas d’effet sur les bicouches de SM, déjà très ordonnées; attribuer l’effet à la SM inverse cette distinction.

Explication

Le feuillet externe est plus riche en PC et en SM. La PE et la PS sont associées au feuillet interne; les deux autres choix mélangent les lipides caractéristiques des deux feuillets.

Explication

La PS contribue à la charge négative de la face interne : sa diminution réduit donc cette contribution. La PC n’est pas la cause indiquée, la PS n’apporte pas une charge positive, et la courbure relève d’un autre effet de la composition lipidique.

Explication

La richesse du feuillet interne en PE et en PS favorise la courbure de cette face. Une courbure externe inverse le côté concerné, tandis que l’épaisseur et la symétrie ne sont pas les effets énoncés.

Explication

Singer et Nicolson proposent en 1972 la mosaïque fluide, où les protéines sont enchâssées dans la bicouche lipidique. Le sandwich est associé à Danielli et Davson, tandis que le modèle trilamellaire renvoie aux observations de Robertson.

Explication

La diminution de tension provoquée par un film protéique à l’interface eau-lipides suggère la présence de protéines dans la membrane. Une bicouche seule ne rend pas compte de cette observation; le sandwich et l’enchâssement sont des modèles d’organisation distincts, non la conclusion directe de cette expérience.

Explication

Une protéine transmembranaire traverse la membrane. L’association latérale, l’ancrage avec des domaines d’un seul côté et l’association sans ancrage désignent d’autres modalités.

Explication

Une protéine extrinsèque est associée à la membrane sans être transmembranaire. Une protéine intrinsèque la traverse intégralement ou partiellement, tandis qu’une protéine transmembranaire la traverse.

Explication

Une protéine extrinsèque ancrée est reliée aux lipides par des liaisons covalentes, directement ou par une ancre GPI. L’association par liaison faible, la traversée partielle et la traversée intégrale correspondent à d’autres catégories.

Explication

Les protéines membranaires interagissent entre elles et avec les lipides pour former une structure supramoléculaire. Réduire la membrane à une bicouche sans organisation protéique, supposer une liaison covalente unique ou envisager une séparation contredit ce principe.

Explication

Les hélices alpha des protéines intrinsèques exposent leurs acides aminés hydrophobes vers les lipides membranaires, en accord avec leur caractère hydrophobe. Les orienter vers l’eau ou le centre protéique confond leur environnement membranaire avec d’autres milieux.

Explication

La règle associe 20 acides aminés hydrophobes consécutifs à une hélice alpha transmembranaire. Une région hydrophile ou un domaine périphérique ne correspond pas à ce critère, et la règle ne désigne pas un feuillet bêta.

Explication

Le profil d’hydrophobicité permet de prédire des domaines hydrophobes potentiellement transmembranaires et ainsi d’identifier des protéines candidates à une localisation transmembranaire. Il ne révèle pas à lui seul une fonction catalytique ou de canal, et un domaine transmembranaire n’est pas une région extracellulaire.

Explication

La topologie décrit l’agencement d’une protéine dans la membrane. L’ordre des acides aminés relève de la séquence, tandis que l’activité et la composition lipidique sont d’autres propriétés.

Explication

La phosphatase alcaline produit une coloration avec le BCIP lorsqu’elle se trouve dans le périplasme; une colonie bleue indique donc une position périplasmique ou extracellulaire du domaine fusionné. Une colonie blanche signalerait une position intracellulaire.

Explication

L’expression dans un ovocyte de Xénope permet d’étudier des canaux ioniques ou des transporteurs et d’enregistrer les flux ioniques par électrophysiologie. Le test de coloration au BCIP repose sur une protéine fusion exprimée dans des bactéries, et les deux autres mesures ne sont pas l’objectif indiqué.

Explication

La localisation d’une protéine dans la membrane est liée à sa fonction. La diversité fonctionnelle décrit plutôt la variété des rôles membranaires, tandis que la fraction glucidique et l’ancrage ne déterminent pas ce principe général.

Explication

Les protéines membranaires participent notamment à la communication, au transport de molécules, au métabolisme et à l’ancrage. La reconnaissance et la protection sont des rôles associés au glycocalyx, tandis que fluidité et asymétrie ne remplacent pas ces fonctions protéiques.

Explication

Le glycocalyx regroupe les chaînes glucidiques présentes à la surface des cellules et représente moins de 10 % de la masse membranaire. Le confondre avec les protéines ou les lipides, ou inverser la proportion, ne respecte pas cette définition.

Explication

Le glycocalyx est un revêtement filamenteux composé de glucides, situé à l’extérieur des cellules et d’épaisseur variable. La face interne, une composition lipidique ou une épaisseur constante contredisent ces caractéristiques.

Explication

Le glycocalyx contribue à la protection mécanique et chimique en éloignant les objets extérieurs, et participe à la reconnaissance cellulaire, notamment dans le système ABO. Transport, communication, métabolisme et ancrage correspondent plutôt aux rôles des protéines membranaires.

Explication

La FRAP marque les lipides par fluorescence, blanchit au laser une petite zone, puis mesure l’évolution de sa fluorescence afin d’évaluer la diffusion et sa vitesse. Inverser le marquage et le blanchiment, omettre le blanchiment ou remplacer les lipides par les protéines ne décrit pas le protocole indiqué.

Explication

Les lipides membranaires peuvent fléchir, tourner, diffuser latéralement et effectuer un flip-flop. Le déplacement par des moteurs et l’immobilisation cytosquelettique concernent les protéines membranaires.

Explication

Le flip-flop se déroule dans le réticulum endoplasmique, est très lent et est catalysé par trois types de protéines transmembranaires ; il contribue à l’asymétrie lipidique. La diffusion latérale, la flexion et la rotation ne correspondent pas à ce processus décrit.

Explication

Les protéines membranaires se déplacent latéralement, sans flip-flop ; leur mouvement passif est une diffusion aléatoire. Le flip-flop concerne les lipides, tandis qu’un déplacement orienté requiert des moteurs liés au cytosquelette.

Explication

Les acides gras insaturés confèrent une fluidité élevée, tandis que les acides gras saturés sont associés à une fluidité modérée. La rigidification par le cholestérol dépend de la température physiologique et ne décrit pas l’effet ciblé ici.

Explication

À faible température, le cholestérol fluidifie la membrane en empêchant l’agglomération des lipides. Son effet stabilisateur par rigidification correspond plutôt à la température physiologique.

Explication

L’augmentation de la température accroît l’agitation moléculaire et la fluidité membranaire ; le seuil critique est le point de fusion. La saturation lipidique influence aussi la fluidité, mais ne remplace pas ce seuil.

Explication

Les rafts lipidiques sont des microdomaines rigides et compacts qui se forment spontanément et mesurent quelques nanomètres. Les décrire comme fluides, micrométriques ou assemblés par le cytosquelette ne correspond pas à cette définition.