QCM : Récepteurs cholinergiques et muscle (52 questions)

Explication

L’α-tubuline lie le GTP et le GTP lié à la β-tubuline peut être hydrolysé en GDP et Pi. Les tubulines font environ 52 kDa et représentent 3 à 4 % des protéines cellulaires ; les microtubules contribuent à l’organisation cellulaire, au transport vésiculaire et aux mouvements des cils et des flagelles.

Explication

Les dimères s’ajoutent aux protofilaments, lesquels s’associent latéralement pour former le cylindre creux, puis le microtubule s’allonge par ajout aux extrémités. L’extrémité moins se termine par l’α-tubuline, l’hydrolyse différée du GTP contribue à la courbure du feuillet et la polymérisation est plus favorable à l’extrémité plus.

Explication

Après l’hydrolyse du GTP, le changement conformationnel incurve les protofilaments ; s’ils ne sont pas stabilisés entre eux, ils se dissocient et le microtubule se dépolymérise lors d’une catastrophe. La catastrophe n’est pas une élongation, la catastrophine stimule la dépolymérisation et l’équilibre dynamique oppose polymérisation et dépolymérisation.

Explication

Les MAPs participent à la polymérisation, à l’assemblage et à la stabilisation des microtubules, et possèdent des domaines de fixation aux tubulines et des domaines protubérants. MAP1A et MAP1B sont des protéines filamenteuses spécifiques des dendrites et des axones ; Tau est de poids moléculaire intermédiaire, contrairement aux MAPs de 200 à 300 kDa.

Explication

MAP1A et MAP1B organisent les microtubules parallèlement en maintenant un espacement constant ; MAP2 est dendritique, tandis que MAP4 est ubiquitaire et intervient dans la mitose. La déphosphorylation permet la liaison de MAP2 et MAP4, alors que leur phosphorylation provoque leur détachement et déstabilise les microtubules ; le domaine protubérant peut relier plusieurs structures.

Explication

La kinésine se dirige vers l’extrémité plus et la membrane plasmique, tandis que la dynéine va vers l’extrémité moins et le centrosome. Tau se trouve dans les axones, se lie perpendiculairement aux microtubules sous forme déphosphorylée et relie les protofilaments ; la kinésine comporte des chaînes lourdes d’environ 120 kDa et des chaînes légères d’environ 90 kDa.

Explication

La kinésine utilise l’hydrolyse de l’ATP pour transporter des charges, et le complexe de dynéine comporte deux chaînes lourdes d’environ 550 kDa. Les kinésines progressent sur un protofilament vers l’extrémité +, tandis que les têtes de dynéine se lient aux microtubules et sa région opposée aux organites. Le nucléotide énergétique indiqué est l’ATP, non le GTP.

Explication

Les microtubules prennent origine près du noyau, au centre organisateur, où leur extrémité − est ancrée. Le γ-TuRC est un anneau contenant de la tubuline γ et d’autres protéines qui stabilise l’extrémité − et sert de site de nucléation; la tubuline γ participe aussi à l’orientation polaire.

Explication

Le centriole est observable en microscopie électronique en coupes longitudinale et transversale. Les têtes globulaires des chaînes lourdes lient les microtubules et permettent le déplacement grâce à l’hydrolyse de l’ATP. Les chaînes légères s’attachent aux organites et aux vésicules; elles ne remplissent pas la fonction motrice décrite.

Explication

Les microtubules organisent les organites, et leur transport vésiculaire participe au tri et à l’adressage des protéines. La dynéine transporte les vésicules d’endocytose et la kinésine celles d’exocytose; certains virus exploitent le transport rétrograde pour se diriger vers le noyau, et non vers la périphérie.

Explication

L’axonème comprend neuf doublets périphériques reliés par des nexines et deux microtubules centraux reliés aux doublets par des protéines rayonnantes. Les nexines sont élastiques; le partage de protofilaments conduit à 21 par doublet dans le cas de microtubules à 12 protofilaments, ou à 23 dans le cas de microtubules à 13 protofilaments.

Explication

L’hydrolyse de l’ATP entraîne le déplacement des têtes de dynéine vers la base, ce qui participe à la courbure. Le flagelle présente un mouvement ondulatoire de propulsion, tandis que le cil effectue un battement court et unidirectionnel. Les têtes ne se déplacent pas vers l’extrémité, le type de mouvement est inversé dans la quatrième proposition, et les nexines se tendent plutôt qu’elles ne se relâchent.

Explication

Le kinétochore arrime les chromatides aux microtubules du fuseau, et ses moteurs ATP-dépendants, notamment les dynéines, contribuent à leur progression vers les pôles. Le contrôle repose sur la détection de tension dans les microtubules, non dans le centromère. Il prévient l’aneuploïdie, et l’arrimage concerne les microtubules du fuseau plutôt que les microtubules astraux.

Explication

La colchicine, la vinblastine et le nocodazole inhibent la polymérisation en se fixant sur la β-tubuline, et la colchicine traite les accès aigus de goutte. La vinblastine est utilisée contre les cancers indiqués, tandis que le Taxol stabilise les microtubules en freinant leur dépolymérisation. La colchicine est un inhibiteur de la polymérisation, et non le stabilisant décrit pour le Taxol.

Explication

Sur BSA comme sur Téflon, les cellules endothéliales n’adhèrent pas et meurent en quelques heures. Elles n’adhèrent donc pas à la BSA et n’y survivent pas plusieurs jours; sur Téflon, elles ne s’attachent pas avant leur mort, et celle-ci survient en quelques heures plutôt qu’après plusieurs semaines.

Explication

La survie de la majorité des cellules dépend de leur adhérence à un support composé de matrice extracellulaire. L’albumine non matricielle et le Téflon anti-adhérent ne correspondent pas à ce support; les leucocytes font partie des exceptions parmi certaines cellules circulantes, et celles-ci ne constituent pas la majorité concernée.

Explication

Les jonctions GAP permettent une communication directe sans rôle d’adhérence mécanique, et leur zone discoïdale mesure 0,2 à 0,3 μm de diamètre. Les dimensions de 2 à 3 nm correspondent à l’espace intercellulaire, non au diamètre de la zone.

Explication

Six connexines s’assemblent en un connexon, qui s’aligne avec un connexon de la cellule voisine; les pores laissent passer de petites molécules hydrophiles sous le seuil indiqué. Le pore voisin est composé de six connexines, et les connexons proviennent de cellules différentes.

Explication

Une hausse du calcium ferme les canaux GAP, ce qui limite la propagation du désordre depuis la cellule lésée. Le couplage électrique repose sur le passage d’ions; le couplage métabolique transmet plutôt de petites molécules et des seconds messagers.

Explication

La liaison de FasL à Fas entraîne la trimérisation du récepteur, l’activation des caspases puis l’apoptose de la cellule cible. Fas est le récepteur largement exprimé, tandis que FasL est son ligand; les sites cités sont des sites physiologiques de privilège immunitaire.

Explication

Les mammifères possèdent quatre protéines Notch et cinq ligands transmembranaires. La limitation de la réponse immune dans les sites privilégiés protège les organes sensibles et contribue à éviter le rejet du fœtus pendant la grossesse. Le FasL exprimé par des cellules tumorales peut provoquer l’apoptose des lymphocytes T qui les ciblent. Le FasL est notamment exprimé par des cellules lymphoïdes activées et dans l’œil, le testicule et le cerveau, et non dans le foie.

Explication

La liaison du ligand voisin entraîne la protéolyse de Notch et libère le NICD, qui entre dans le noyau et régule l’expression génétique avec des facteurs de transcription. Cette signalisation intervient dans la détermination et la différenciation cellulaires; c’est le domaine intracellulaire, et non extracellulaire, qui est transloqué.

Explication

Les médiateurs hydrophiles ne traversent pas la membrane et se lient à des récepteurs membranaires, dont le domaine extracellulaire fixe le signal. Le domaine intracellulaire transmet l’information, tandis que les hormones stéroïdes sont hydrophobes et les facteurs de croissance hydrophiles.

Explication

Une hormone endocrine peut exposer plusieurs tissus, mais seules les cellules portant son récepteur spécifique répondent. Les hormones thyroïdiennes et les vitamines A et D sont hydrophobes et transportées par des transporteurs; le NO a une vie brève et l’hormone quitte les capillaires pour atteindre les tissus.

Explication

La communication paracrine met en jeu des cellules de types différents et des médiateurs agissant localement. Les systèmes autocrine et paracrine sont plus rapides et à plus courte distance que la communication endocrine; la réponse à son propre médiateur relève de l’autocrinie, et non de la paracrinie.

Explication

Un débit élevé augmente le cisaillement, qui stimule la production de NO par les cellules endothéliales; le NO relaxe les cellules musculaires lisses, élargissant le vaisseau. À faible débit, le cisaillement est négligeable, et l’acétylcholine a également une action relaxante comparable.

Explication

L’IL-1 de la CPA agit par voie paracrine, tandis que la redondance des signaux contribue à éviter une activation inappropriée et à rendre la réponse efficace. Les cellules tumorales peuvent répondre à leurs propres facteurs de croissance; le VEGF cible principalement les cellules endothéliales et favorise la vascularisation, tandis que l’IL-2 du Th agit de façon autocrine.

Explication

Le signal nerveux électrique est converti en signal chimique par la libération d’un neurotransmetteur dans la synapse. La fente mesure environ 50 nm et le médiateur y atteint une concentration locale élevée avant dégradation ou recapture; l’affinité relativement faible des récepteurs limite leur réponse aux faibles concentrations provenant des synapses voisines.

Explication

Les populations sont cultivées séparément et le milieu conditionné de l’une est appliqué à l’autre ; sa réponse révèle un signal diffusible et la présence de récepteurs appropriés. Une culture commune ou l’application du milieu à la seule population émettrice ne correspond pas à la procédure décrite, et une réponse ne démontre pas un contact direct.

Explication

Un second messager est intracellulaire et sa concentration varie en réponse à la fixation du ligand extracellulaire. Le DAG, l’IP3, le calcium et l’AMP cyclique sont des exemples de seconds messagers ; l’AMP cyclique est détruit par une phosphodiestérase, tandis que le calcium est recapté ou séquestré.

Explication

Après l’activation de l’effecteur primaire et la production du second messager, une cascade intracellulaire relaie et amplifie le signal avant de modifier des cibles. Ces cibles comprennent notamment l’expression génique et le cytosquelette, dont la modification peut influencer la forme ou le déplacement cellulaire.

Explication

La sensibilité dépend de l’expression du récepteur ou de la protéine cible ; un récepteur membranaire typique possède un domaine extracellulaire hydrophile souvent glycosylé. Le postulat d’Ehrlich date de 1910 ; le NO est une exception rare qui active la guanylate cyclase sans fixation directe, et le domaine transmembranaire est hydrophobe.

Explication

À l’équilibre, association et dissociation se poursuivent à vitesses égales, et la liaison repose sur des interactions non covalentes. Ces interactions sont faibles et sensibles à l’environnement. Les récepteurs peuvent être constitués d’unités identiques et être monomériques ou multimériques; à l’équilibre, la dissociation ne s’arrête pas.

Explication

Une Kd plus faible correspond à une affinité plus élevée, et la Kd est la concentration occupant 50 % des sites à l’équilibre. La proportion libre-liée dépend de l’affinité; une Kd élevée ne signifie pas une affinité renforcée et ne correspond pas à l’occupation de tous les sites.

Explication

Le nombre de récepteurs cellulaires est fini, ce qui rend la fixation saturable au niveau des sites disponibles. La spécificité concerne la discrimination de substances proches, et la Kd membranaire est inférieure à $10^{-8}\,\mathrm{M}$; la fixation n’est donc pas illimitée et la spécificité ne désigne pas une reconnaissance indifférenciée.

Explication

La mesure suit l’ajout du ligand marqué, l’élimination de l’excès et le lavage, puis quantifie la radioactivité fixée aux cellules. La purification est difficile pour des récepteurs peu exprimés et insérés dans la membrane; la chromatographie retient les molécules ayant de l’affinité pour le ligand immobilisé, et la mesure cellulaire ne porte pas sur le ligand libre.

Explication

Un agoniste active le récepteur et déclenche un signal; un antagoniste s’y lie sans l’activer et bloque l’action d’un agoniste. Le récepteur récupéré après élution peut demeurer complexé au ligand, selon la méthode utilisée.

Explication

FGF R3 stimule la prolifération des cellules épithéliales et freine celle des chondrocytes. Une activation constitutive de ce récepteur peut contribuer à un processus tumorigène chez l’adulte, tandis qu’une mutation congénitale peut provoquer une chondroectasie, notamment le nanisme thanatophore. VEGF A active VEGF R1 et VEGF R2, alors que VEGF B active VEGF R1.

Explication

Ang 2 seule favorise l’apoptose endothéliale, mais Ang 2 avec VEGF stimule l’angiogenèse; Ang 1 agoniste de Tie 2 protège les cellules endothéliales et participe aux interactions des vaisseaux matures. La réponse dépend aussi du type cellulaire et des voies de signalisation; les deux dernières propositions inversent les effets d’Ang 2 et d’Ang 1.

Explication

Un canal forme un pore aqueux contrôlé et assure un transport passif sélectif suivant le gradient électrochimique. Le récepteur ionotrope intègre le pore, ouvert directement après fixation du ligand et changement conformationnel. Dans le cas métabotrope, récepteur et canal sont distincts; le transport n’est pas décrit comme actif contre le gradient.

Explication

Les récepteurs nicotiniques sont ionotropes, favorisent l’entrée de sodium et produisent une réponse rapide, tandis que les muscariniques activent une cascade plus lente. Les flux ioniques modifient la polarisation membranaire, et les récepteurs nicotiniques postsynaptiques contribuent aux potentiels postsynaptiques.

Explication

Le récepteur adulte est un pentamère formé de deux sous-unités alpha et d’une sous-unité delta, bêta et epsilon. Ses deux sites de fixation sont portés par les sous-unités alpha; chaque monomère possède deux domaines extracellulaires et quatre domaines transmembranaires. La sous-unité adulte est epsilon, et non gamma, et les sites ne sont pas sur les sous-unités delta.

Explication

La fibre musculaire est une unité contractile riche en myofibrilles organisées en faisceaux; les myofibrilles assurent la contraction et les mitochondries fournissent l’énergie. Le sarcolemme est la membrane plasmique, alors que le sarcoplasme est le cytoplasme. Les rôles énergétiques et contractiles ne sont pas inversés.

Explication

La dépolarisation ouvre des canaux sodiques dépendants du voltage, provoque une entrée supplémentaire de sodium et se propage jusqu’aux tubules T. Leur dépolarisation ouvre des canaux couplés au réticulum sarcoplasmique, qui libère du calcium dans le cytosol; ce calcium se lie aux protéines des myofibrilles et permet la contraction. La source du relargage massif décrit est le réticulum sarcoplasmique, et non le milieu extracellulaire.

Explication

La désactivation rapide rend possibles des cycles répétés à haute fréquence, et l’acétylcholinestérase est concentrée à la jonction neuromusculaire. Une molécule d’acétylcholinestérase peut dégrader jusqu’à 300 000 molécules d’acétylcholine par minute, et non 30 000 par minute ni 300 000 par seconde. L’acétylcholine est l’agoniste naturel de la jonction, tandis que la nicotine est un agoniste exogène associé à la dépendance au tabac.

Explication

La myasthénie se manifeste par une faiblesse et une grande fatigabilité; l’acétylcholine reste normale, mais les récepteurs nicotiniques diminuent d’environ 60 %. La tubocurarine est un antagoniste compétitif utilisé comme myorelaxant en chirurgie. La tétracaïne bloque le canal sans empêcher la fixation de l’acétylcholine et est employée en anesthésie ophtalmique; la baisse décrite concerne les récepteurs, pas l’acétylcholine.

Explication

Les récepteurs muscariniques stimulateurs sont associés à Gq et augmentent le calcium intracellulaire. Après fixation de l’acétylcholine, le récepteur active une protéine G, qui stimule un effecteur intracellulaire. Les récepteurs muscariniques traversent la membrane plasmique sept fois et possèdent sept hélices transmembranaires. Les récepteurs inhibiteurs sont associés à Gi, et non à Gq, et diminuent la production d’AMPc. Le nombre d’hélices transmembranaires est sept, et non cinq.

Explication

En cellule attachée, une modification du flux par le ligand dans la portion isolée indique que récepteur et canal constituent une même entité ionotrope. Si le ligand appliqué à l’extérieur de la pipette modifie le flux, le récepteur est distinct du canal et métabotrope. La pipette isole bien une petite portion de membrane; les deux interprétations inversées sont donc fausses.

Explication

Les microtubules polaires s’allongent et repoussent les pôles, tandis que les microtubules astraux contribuent à leur positionnement et à leur éloignement. Les microtubules kinétochoriens tractent les chromatides séparées vers les pôles ; les microtubules polaires ne tractent pas les chromatides, et les microtubules astraux ne tirent pas les chromatides ni ne stabilisent les chromosomes séparés.

Explication

Dans l’hippocampe, les jonctions GAP participent à la mémorisation, et le couplage des cellules musculaires lisses intestinales contribue au péristaltisme. La synchronisation des contractions myométriales concerne la période précédant l’accouchement sous l’influence des œstrogènes, et non l’hippocampe ni la période après l’accouchement ; le péristaltisme décrit ici implique les cellules musculaires lisses, pas squelettiques.

Explication

Le clivage des protéines SNARE du motoneurone bloque la fusion des vésicules d’exocytose avec sa membrane. L’acétylcholine n’est alors plus libérée, ce qui supprime la stimulation musculaire ; la toxine ne favorise pas la fusion, ne cible pas les SNARE de la fibre musculaire et ne renforce pas la stimulation.

Explication

La configuration inside-out expose la face cytoplasmique, et la modification du flux par le second messager indique que le canal y est sensible. Cette observation ne suffit pas à identifier un récepteur métabotrope ni à établir que le messager est activateur.