QCM : Système endomembranaire (29 questions)

Explication

Le système endomembranaire regroupe des compartiments membranaires reliés entre eux et à la membrane plasmique, tandis que les mitochondries et les peroxysomes en sont exclus. L’inclusion de ces deux organites constituerait une confusion avec les compartiments endomembranaires proprement dits.

Explication

L’évolution décrite commence par l’invagination de la membrane plasmique, suivie de la formation du noyau et d’événements d’endosymbiose, avec transfert de gènes vers le noyau. Les autres séquences inversent ou remplacent plusieurs étapes de ce scénario.

Explication

Les principaux compartiments comprennent l’enveloppe nucléaire, les réticulums endoplasmiques lisse et rugueux, le Golgi, les endosomes, les lysosomes et les cavéosomes. Les mitochondries, les peroxysomes et les chloroplastes ne font pas partie de cet ensemble.

Explication

La lumière des compartiments endomembranaires se trouve du point de vue topologique du côté extracellulaire des membranes, alors que le cytosol reste du côté intracellulaire. Assimiler le cytosol à l’extérieur de la cellule inverse cette distinction fondamentale.

Explication

Une vésicule se forme par bourgeonnement, perd ensuite son revêtement, est transportée dans le cytosol puis fusionne avec la membrane du compartiment receveur. La fusion précède donc le transport dans aucun des enchaînements proposés comme étapes normales.

Explication

Les protéines Rab-GTP contribuent à l’arrimage en recrutant leurs effecteurs, puis l’appariement des v-SNARE et t-SNARE stabilise cet arrimage et prépare la fusion. Attribuer directement la fusion à Rab-GTP confond son rôle avec celui des SNARE.

Explication

L’orientation d’une protéine transmembranaire est conservée pendant son transport vésiculaire du réticulum endoplasmique à la membrane plasmique. Un bourgeonnement ou une fusion de membrane ne retourne pas spontanément la protéine.

Explication

Le réticulum endoplasmique forme des saccules et des canalicules membranaires en continuité avec la membrane externe de l’enveloppe nucléaire. Un empilement de saccules correspond plutôt à l’organisation de l’appareil de Golgi.

Explication

Le réticulum rugueux est reconnaissable à ses ribosomes cytoplasmiques, alors que le réticulum lisse n’en porte pas et forme un réseau de canalicules interconnectés. Le stockage du calcium ne constitue pas la distinction structurale principale entre les deux formes.

Explication

Le réticulum endoplasmique participe notamment à la synthèse des phospholipides et au stockage du calcium, en plus d’autres fonctions métaboliques et protéiques. La réplication de l’ADN appartient au noyau, tandis que la dégradation lysosomale relève des lysosomes.

Explication

Le peptide signal est reconnu par une particule de reconnaissance du signal, ce qui permet la fixation du ribosome au translocon et la translocation co-traductionnelle. Les ribosomes produisant des protéines cytosoliques restent associés au cytosol et ne suivent pas ce mécanisme.

Explication

Le peptide signal du réticulum endoplasmique est une séquence hydrophobe d’environ vingt acides aminés située en position N-terminale. Cette séquence est généralement excisée, contrairement aux segments transmembranaires qui restent intégrés dans la membrane.

Explication

Une protéine soluble peut avoir plusieurs destinations dans la voie sécrétoire, notamment le réticulum, le Golgi, les endosomes, les lysosomes ou l’extérieur de la cellule. Les segments hydrophobes conservés dans la membrane caractérisent plutôt les protéines transmembranaires.

Explication

La N-glycosylation transfère en bloc un oligosaccharide sur l’asparagine incluse dans la séquence consensus Asn-X-Ser/Thr. La fixation de glucides sur la sérine ou la thréonine correspond principalement à l’O-glycosylation.

Explication

Les chaperonnes retiennent les protéines mal repliées dans la lumière du réticulum, et les protéines qui ne parviennent pas à atteindre leur conformation correcte sont rétrotransloquées puis dégradées par le protéasome. Elles ne sont donc pas envoyées vers la surface cellulaire pour y être corrigées.

Explication

L’appareil de Golgi est formé de trois à dix saccules empilés et polarisés entre une face cis d’entrée et une face trans de sortie, avec une région médiane. Le réseau de canalicules continu avec l’enveloppe nucléaire décrit plutôt le réticulum endoplasmique.

Explication

L’appareil de Golgi reçoit les molécules produites dans le réticulum endoplasmique, les modifie, les trie et participe fortement à la synthèse des glycoprotéines et des sphingolipides. La traduction et la dégradation par le protéasome relèvent d’autres systèmes cellulaires.

Explication

Le réseau trans-golgien trie les protéines vers la membrane plasmique, les endosomes, les lysosomes ou les vésicules de sécrétion, après diverses modifications comme les glycosylations. Les destinations nucléaires et cytosquelettiques ne correspondent pas à ce tri de la voie sécrétoire.

Explication

KDEL permet la récupération des protéines solubles résidentes du réticulum endoplasmique, tandis que KKXX correspond au signal cytosolique porté par le récepteur de retour. Ces signaux ne dirigent donc pas les protéines vers les lysosomes ou la sécrétion.

Explication

L’endosome est un compartiment hétérogène alimenté par l’endocytose et le réseau trans-golgien, contenant une H+-ATPase et assurant notamment le tri. Le lysosome, et non l’endosome, constitue le site majeur de digestion cellulaire.

Explication

L’endosome précoce, dont le pH est supérieur à 7,0 jusqu’à 6,5, permet le recyclage, alors que l’endosome tardif, plus acide, fusionne avec les lysosomes. Les fonctions de recyclage et de dégradation sont donc inversées dans les autres propositions.

Explication

Le pH acide de l’endosome précoce dissocie le LDL de son récepteur, puis le récepteur retourne vers la membrane plasmique. Le LDL, lui, est dirigé vers le lysosome pour y être dégradé.

Explication

Le lysosome est un compartiment de 200 à 500 nm dont la lumière acide, proche de pH 5, active les hydrolases responsables de la digestion cellulaire. Le tri et le recyclage des récepteurs caractérisent davantage les endosomes.

Explication

Les lysosomes contiennent notamment des lipases, protéases, nucléases et glycosidases dont l’activité est optimale autour de pH 5. Le cytosol est moins acide et ne fournit donc pas les conditions adaptées à cette activité.

Explication

Les lysosomes proviennent de la maturation des endosomes tardifs, qui forment d’abord des endolysosomes. Après l’hydrolyse progressive du contenu, il subsiste un lysosome à hydrolyse résiduelle.

Explication

Le matériel lysosomal peut entrer par endocytose, phagocytose, passage direct par des perméases ou autophagie. Ces voies permettent l’acheminement de matériaux extracellulaires, membranaires ou intracellulaires vers le compartiment digestif.

Explication

Dans le cis-Golgi, une GlcNAc-phosphotransférase ajoute un GlcNAc-phosphate, puis une phosphoglycosidase expose le mannose-6-phosphate reconnu par son récepteur. Cette étiquette dirige l’hydrolase vers l’endosome puis le lysosome.

Explication

Le récepteur au M6P accompagne l’hydrolase jusqu’à l’endosome précoce, puis il est recyclé vers le réseau trans-golgien. L’hydrolase se sépare du récepteur et est dirigée vers le lysosome.

Explication

Les pathologies lysosomales peuvent résulter d’un déficit enzymatique ou de perméases, d’un blocage de l’acidification ou de l’accumulation de matériaux non hydrolysables. Les autres phénomènes décrits ne constituent pas, à eux seuls, les mécanismes pathologiques définis ici.