QCM : Structure et dynamique des membranes (43 questions)

Explication

Les procaryotes ne possèdent pas de noyau véritable ni d’organites membranaires ; leur membrane plasmique est entourée d’une paroi. L’absence de membrane plasmique confond membrane et noyau, les organites membranaires caractérisent ici les eucaryotes, et la paroi se trouve à l’extérieur de la membrane plasmique.

Explication

Les éléments bactériens constants sont le chromosome ou nucléoïde, le cytoplasme, la paroi et la membrane cytoplasmique. Le plasmide, la capsule, le flagelle et les pili sont des éléments facultatifs ; le nucléoïde n’est pas un noyau membranaire.

Explication

La capsule fait partie des éléments facultatifs, tandis que le chromosome bactérien, le cytoplasme et la membrane cytoplasmique sont constants. L’erreur sur les pili les classe à tort comme constants ; les deux autres confusions portent sur des éléments explicitement constants.

Explication

Les bactéries Gram positives restent violettes après l’alcool parce que leur paroi épaisse retient le colorant. Une paroi fine n’explique pas cette rétention, la fuchsine colore les Gram négatives en rose, et les Gram négatives se décolorent à l’alcool.

Explication

La membrane plasmique délimite la cellule et sépare son milieu intérieur du milieu extérieur ; les membranes d’organites séparent la lumière de ces compartiments du cytoplasme. Inverser ces rôles, confondre lumière et milieu extracellulaire ou attribuer les deux séparations à la membrane plasmique mélange ces frontières.

Explication

Les membranes biologiques forment une bicouche lipidique d’environ 7,5 nm d’épaisseur moyenne, et leurs molécules sont généralement liées par des liaisons faibles. Un feuillet unique ne constitue pas la bicouche, les membranes ne sont pas décrites comme des bicouches protéiques, et les liaisons entre molécules ne sont pas généralement covalentes.

Explication

La composition moyenne indiquée pour la membrane plasmique est d’environ 60 % de lipides et 40 % de protéines, avec des variations selon le type cellulaire et l’organite. L’inversion échange ces proportions, les glucides ne remplacent pas la fraction protéique, et une répartition égale ne correspond pas à la valeur moyenne donnée.

Explication

La proportion moyenne indiquée pour les lipides membranaires est de 60 %. La valeur de 40 % concerne les globules rouges, celle de 50 % les hépatocytes et celle de 70 % les oligodendrocytes.

Explication

Un lipide amphiphile associe une tête polaire hydrophile à des chaînes apolaires hydrophobes. L’inversion des affinités, ou l’attribution d’une même affinité aux deux régions, traduit une confusion sur cette organisation.

Explication

Les glycérophospholipides sont synthétisés dans le réticulum endoplasmique et comprennent un glycérol, deux chaînes d’acides gras de 14 à 24 carbones et un phosphate lié à un alcool. La sphingosine, une seule chaîne ou l’appareil de Golgi ne correspond pas à cette unité.

Explication

La phosphatidylsérine porte une charge globale négative et se trouve généralement dans le feuillet interne. La phosphatidylcholine et la phosphatidyléthanolamine sont globalement neutres ; le cholestérol ne correspond pas à la distinction décrite.

Explication

Les protéines membranaires peuvent assurer le transport, l’adhérence ou l’ancrage, ainsi que la réception de signaux extracellulaires. La synthèse des lipides, la réplication et le stockage des réserves ne désignent pas l’ensemble de ces fonctions.

Explication

Les protéines extrinsèques sont liées à la bicouche par des interactions non covalentes, tandis que les protéines intrinsèques sont intégrées à la bicouche ou ancrées à un feuillet. Une traversée complète de la bicouche caractérise une protéine transmembranaire.

Explication

Une protéine monotopique n’est intégrée que dans un seul feuillet, contrairement à une protéine transmembranaire qui traverse toute la bicouche. Une protéine bitopique traverse la bicouche une fois, tandis qu’une protéine extrinsèque y est liée par des interactions non covalentes.

Explication

Les protéines extrinsèques peuvent être détachées en rompant des interactions faibles sans dégrader la bicouche ; la récupération des protéines intrinsèques nécessite de dégrader les lipides membranaires. L’association inverse confond leurs modes d’attachement.

Explication

Le glycocalyx désigne les glucides membranaires situés sur la face extracellulaire, également appelés manteau cellulaire ou manteau fibreux. La bicouche est le support lipidique, le cytosquelette se trouve du côté intracellulaire et la matrice cytoplasmique ne désigne pas cet ensemble glucidique.

Explication

Les glucides membranaires sont liés de façon covalente aux lipides, formant des glycolipides, ou aux protéines, formant des glycoprotéines ou des protéoglycanes. Les lipides libres ne portent pas ces glucides, et les interactions ioniques ou associations libres ne correspondent pas à la liaison décrite.

Explication

Les glucides membranaires participent à la reconnaissance du soi et du non-soi, ainsi qu’au marquage cellulaire et à la reconnaissance intercellulaire. Les canaux ioniques, l’autoassemblage lipidique et l’asymétrie des feuillets ne sont pas les rôles visés par cette unité.

Explication

La mosaïque fluide décrit la mobilité relative des lipides, des protéines et des glucides associés de la membrane. L’asymétrie concerne leur répartition entre feuillets, l’autoassemblage décrit la formation de structures lipidiques et les radeaux sont des microdomaines rigides.

Explication

En milieu aqueux, les lipides membranaires peuvent s’assembler spontanément en bicouches, micelles ou vésicules. Les protéines ne sont pas des structures issues de cet autoassemblage lipidique; un liposome, lui, est une vésicule créée artificiellement.

Explication

Les radeaux lipidiques sont des microdomaines rigides, de faible densité et dynamiques, impliqués dans la signalisation, le transport et l’exocytose. L’erreur consistant à les dire immobiles confond rigidité et absence de dynamique; une vésicule thérapeutique est une autre structure, et le domaine n’est pas décrit comme très dense.

Explication

Une proportion accrue d’acides gras saturés diminue la fluidité membranaire; à l’inverse, les acides gras insaturés l’augmentent. L’effet attribué au cholestérol concerne un autre facteur, et la température étant stable, elle n’explique pas une hausse de fluidité.

Explication

Au pôle apical, les microvillosités ont une forme de doigts de gant et les cils vibratiles sont des expansions mobiles. Les replis vers l’intérieur correspondent aux invaginations basales, les engrènements aux interdigitations latérales, et la mobilité caractérise les cils.

Explication

Les invaginations sont des replis membranaires au pôle basal, tandis que les interdigitations se trouvent au pôle latéral. Inverser les deux pôles confond leurs localisations, et les placer au pôle apical ne correspond pas à ces différenciations.

Explication

La membrane forme une barrière entre le milieu extérieur et le cytoplasme, contribuant à retenir dans la cellule les molécules indispensables. La production, l’élimination systématique ou la fourniture directe d’énergie ne décrivent pas ce rôle de barrière.

Explication

La bicouche lipidique fait obstacle à la diffusion des ions et des molécules polaires de masse supérieure à 150 Da. Les molécules apolaires diffusent plus facilement, et le déplacement suivant un gradient ne supprime pas la barrière propre à ces substances.

Explication

Le transport passif se caractérise par l’absence d’apport d’énergie extérieure, alors que le transport actif en nécessite un. L’absence d’apport énergétique ne signifie pas l’absence de déplacement, et tout passage membranaire n’est pas nécessairement actif.

Explication

Une pompe membranaire est une protéine intégrée, dotée de plusieurs segments transmembranaires, qui utilise de l’énergie pour créer, maintenir ou renforcer un gradient. Le pore correspond à un canal, l’absence de dépense énergétique écarte la pompe, et un transport sans effet sur le gradient ne correspond pas à sa fonction.

Explication

Le transport actif primaire utilise directement l’énergie de la pompe, généralement issue de l’hydrolyse de l’ATP, pour créer un gradient ionique. Le transport secondaire exploite plutôt un gradient préexistant, tandis que la diffusion facilitée et le transport passif ne déplacent pas les ions contre leur gradient grâce à l’ATP.

Explication

La Na⁺/K⁺-ATPase entretient les gradients de Na⁺ et de K⁺, participe au potentiel de repos et contribue à l’équilibre osmotique ; sa consommation peut atteindre deux tiers de l’ATP dans les neurones ou les cellules excitables. En général, elle consomme environ un tiers, la pompe gastrique acidifie la lumière gastrique et le fonctionnement de la Na⁺/K⁺-ATPase consomme de l’ATP.

Explication

La pompe gastrique H⁺/K⁺ échange un H⁺ contre un K⁺ de façon électroneutre : elle acidifie la lumière gastrique sans modifier la polarité membranaire. Un transport électrogène modifie la polarité, l’inversion des ions changerait le sens de l’échange, et l’acidification concerne la lumière gastrique.

Explication

Un uniport transporte passivement une seule substance selon son gradient, tandis qu’un symport ou un antiport couple le passage de deux substances et relève du transport actif secondaire. L’uniport n’est donc pas actif secondaire, et le nombre de substances ne détermine pas à lui seul si leur passage est dans le même sens ou en sens opposés.

Explication

GLUT1 est ubiquitaire, particulièrement abondant dans les globules rouges et les cellules cérébrales, et possède une forte affinité pour le glucose. GLUT2 est notamment présent dans le foie et les cellules β pancréatiques et a une faible affinité ; GLUT3 est présent dans le cerveau et les neurones, tandis que SGLT1 est un symporteur.

Explication

SGLT2 se trouve dans les segments 1 et 2 des tubules proximaux ; il fait entrer le Na⁺ selon son gradient et transporte le glucose contre le sien, les deux dans le même sens. SGLT1 est présent dans la muqueuse de l’intestin grêle et le segment 3, et les deux ions ne se déplacent ni selon des gradients inversés ni en sens opposés dans ce symport.

Explication

L’antiport Na⁺/Ca²⁺ échange trois Na⁺ contre un Ca²⁺ ; le gradient électrochimique du Na⁺ vers l’intérieur permet généralement l’expulsion du Ca²⁺ et l’échange est électrogène. Inverser le rapport contredit la stœchiométrie, un symport ferait passer les substances dans le même sens et l’échange n’est pas électroneutre.

Explication

Un canal voltage-dépendant s’ouvre ou se ferme selon la différence de potentiel membranaire. Le canal ligand-dépendant répond à la fixation d’un ligand, tandis que le canal de fuite est toujours ouvert.

Explication

Au repos, le sodium est majoritairement extracellulaire et le potassium majoritairement intracellulaire ; la Na⁺/K⁺-ATPase maintient ce déséquilibre. Inverser les ions, confier le maintien aux canaux voltage-dépendants ou supposer une répartition égale contredit cette organisation.

Explication

Après l’inactivation des canaux Na⁺, l’ouverture des canaux K⁺ entraîne une sortie de K⁺ et la repolarisation ; leur fermeture tardive peut provoquer une hyperpolarisation. L’entrée de K⁺, la sortie de Na⁺ ou une fermeture précoce ne correspondent pas à cet enchaînement.

Explication

Un canal est une protéine transmembranaire, ou un assemblage de protéines, qui forme un pore ouvert de façon transitoire ou permanente et laisse passer des substances selon leur gradient. Le déplacement contre le gradient relève d’un transport actif, et un canal n’est pas une simple ouverture lipidique ni nécessairement une enzyme.

Explication

Lors de l’osmose, l’eau traverse la membrane du milieu le moins concentré en solutés vers le milieu le plus concentré, jusqu’à l’équilibre. Le déplacement des solutés confond ce qui traverse la membrane, tandis que les deux autres réponses inversent le sens de déplacement de l’eau.

Explication

Un milieu moins concentré en solutés que le cytoplasme est hypotonique ; l’eau entre alors dans la cellule. Un milieu hypertonique fait sortir l’eau, tandis qu’un milieu isotonique n’entraîne pas de mouvement notable.

Explication

La bicouche laisse diffuser les molécules lipophiles, les petites molécules polaires non chargées comme l’urée et les molécules apolaires comme le dioxyde de carbone. L’exclusion de l’urée confond polarité et charge, tandis que les autres choix omettent une catégorie perméante.

Explication

La vasopressine favorise l’expression des aquaporines dans les cellules du tube collecteur, ce qui contribue à limiter le volume urinaire. La baisse des aquaporines inverse son effet, l’augmentation du volume urinaire inverse la conséquence, et l’absence d’effet sur le volume méconnaît le rôle de ces aquaporines.