QCM : ADN, cycle cellulaire et divisions — 36 questions

Explication

L’ADN constitue le support de l’information génétique et contient les instructions nécessaires à la synthèse des protéines. Les protéines sont notamment des produits de cette information, et non son support principal.

Explication

L’ADN est indispensable à la vie cellulaire des cellules animales et végétales. Cette proposition concerne les deux grands groupes de cellules eucaryotes cités dans l’unité.

Explication

L’ADN de type B est bicaténaire, avec deux brins antiparallèles formant une double hélice dextre. Une molécule monocaténaire ne possède qu’un seul brin et ne correspond donc pas à cette structure.

Explication

Un nucléotide d’ADN associe une base azotée, un désoxyribose et un phosphate. Ces trois constituants définissent l’unité élémentaire de la chaîne polynucléotidique.

Explication

Les quatre bases de l’ADN sont l’adénine, la guanine, la cytosine et la thymine. L’uracile est associé à l’ARN et ne fait pas partie des quatre bases de l’ADN.

Explication

La structure primaire correspond à une chaîne polynucléotidique monocaténaire orientée de l’extrémité 5’ phosphate vers l’extrémité 3’ hydroxyle. La structure bicaténaire relève de l’organisation secondaire.

Explication

L’appariement complémentaire associe l’adénine à la thymine par deux liaisons et la cytosine à la guanine par trois liaisons. Les associations croisées ne correspondent pas à la règle d’appariement de l’ADN.

Explication

La chromatine est l’organisation du matériel génétique des cellules eucaryotes dans le noyau. Elle associe de l’ADN à des protéines, notamment les histones, contrairement au nucléoïde procaryote qui n’est pas contenu dans un noyau.

Explication

Le nucléosome est constitué d’un octamère d’histones, avec deux exemplaires de chacune des histones, autour duquel s’enroule l’ADN. L’histone H1 ne constitue pas cet octamère : elle relie les nucléosomes entre eux.

Explication

La fibre nucléosomique est décondensée et accessible à la machinerie transcriptionnelle, tandis que le solénoïde est condensé et inaccessible à cette machinerie. Le solénoïde possède un diamètre de 30 nm et résulte de la liaison des nucléosomes par H1.

Explication

Le cycle cellulaire regroupe tous les événements entre deux divisions, alors que la mitose ne correspond qu’à la division. La phase S assure la duplication de l’ADN et du centrosome, tandis que G1 et G2 sont des phases de croissance et de synthèse.

Explication

Chez les eucaryotes, les phases se succèdent selon l’ordre G1, S, G2 puis M. L’interphase comprend G1, S et G2, tandis que M correspond à la mitose.

Explication

En cytométrie en flux, la fluorescence reflète la quantité d’ADN. Les cellules en G1 donnent le premier pic, celles en S un plateau et celles en G2 ou M le second pic.

Explication

Les points de contrôle ordonnent les quatre phases et surveillent notamment l’ADN, sa réplication, le volume cellulaire et l’environnement. Le contrôle de G2 vérifie la fin de la réplication, tandis que le contrôle mitotique porte sur la position des chromosomes sur le fuseau.

Explication

Avant S, la cellule contrôle son ADN, son volume et son environnement ; pendant S, elle surveille la réplication. En G2, elle vérifie la fin de la réplication et la présence de deux chromatides par chromosome, tandis qu’en mitose elle contrôle la position des chromosomes sur le fuseau.

Explication

Les Cdk sont des protéines kinases produites continuellement et activées par leur association à des cyclines. Les cyclines, dépourvues d’activité enzymatique propre, varient au cours du cycle et activent les Cdk dans des complexes régulés.

Explication

Le MPF est un facteur universel des eucaryotes qui déclenche et maintient la mitose. Il s’agit d’un complexe formé par Cdk1 et la cycline B.

Explication

Le MPF associe la sous-unité kinase Cdk1 à la sous-unité régulatrice cycline B. La cycline B augmente pendant l’interphase, active le MPF lorsqu’elle atteint une quantité suffisante, puis sa dégradation en fin de mitose inactive le complexe.

Explication

Le MPF est un complexe cycline-Cdk associant Cdk1, qui fournit l’activité kinase, et la cycline B, qui constitue la sous-unité régulatrice. Les cyclines n’ont pas d’activité enzymatique propre et les Cdk sont produites continuellement.

Explication

La mitose intervient après la duplication des chromosomes et du centrosome en phase S. Elle sépare ensuite les chromatides sœurs afin de les répartir dans deux cellules filles.

Explication

Pendant la prophase, la chromatine se condense progressivement et les centrosomes gagnent des pôles opposés. L’enveloppe nucléaire commence à se désagréger sous l’action du MPF, tandis que la prométaphase achève sa fragmentation.

Explication

La prométaphase achève la fragmentation de l’enveloppe nucléaire en petites vésicules. Les chromosomes peuvent alors s’attacher aux microtubules kinétochoriens par l’intermédiaire de leurs kinétochores.

Explication

En métaphase, les centromères des chromosomes constitués de deux chromatides s’alignent sur le plan équatorial. L’attachement bipolaire est vérifié avant le déclenchement de la séparation des chromatides.

Explication

En télophase, les chromatides ont rejoint les centrosomes et les microtubules kinétochoriens disparaissent. L’enveloppe nucléaire se reconstitue, puis les chromosomes se décondensent en chromatine.

Explication

La cytocinèse repose sur la contraction d’un anneau d’actine-myosine qui sépare le cytoplasme en deux compartiments équivalents. Les cellules filles entrent ensuite en phase G1, tandis que la télophase concerne principalement la reconstitution des noyaux.

Explication

La méiose comprend deux divisions cellulaires successives précédées d’une seule duplication de l’ADN. Elle fait passer une cellule diploïde à 2n chromosomes à des cellules haploïdes à n chromosomes.

Explication

La méiose est précédée d’une unique réplication de l’ADN. Aucune nouvelle réplication n’a lieu entre la première et la deuxième division méiotique.

Explication

Chez l’Homme, la méiose concerne les cellules de la lignée germinale. Elle permet la production des spermatozoïdes et des ovules, et non celle des cellules somatiques.

Explication

La mitose produit deux cellules filles diploïdes identiques, alors que la méiose produit quatre cellules filles haploïdes différentes. La fécondation fusionne ensuite les gamètes et rétablit la diploïdie, avec une contribution génétique paternelle et maternelle.

Explication

Le zygotène correspond à l’appariement des chromosomes homologues grâce au complexe synaptonémal. Le crossing-over se déroule ensuite au pachytène, et non au zygotène.

Explication

La prophase I comprend cinq stades successifs : leptotène, zygotène, pachytène, diplotène et diacinèse. Le pachytène est le stade des crossing-over, tandis que le zygotène est celui de l’appariement des homologues.

Explication

Au pachytène, des segments d’ADN sont échangés entre chromatides de chromosomes homologues, ce qui forme des tétrades. Le crossing-over ne concerne donc pas des chromosomes entiers ni les chromatides sœurs d’un même chromosome.

Explication

L’appariement des homologues permet des échanges de fragments qui créent des chromosomes différents des chromosomes originels et favorisent la diversité génétique. Le réassortiment, en revanche, concerne des chromosomes entiers.

Explication

La méiose I est réductionnelle : elle sépare les chromosomes homologues. La méiose II est équationnelle : elle sépare les chromatides sœurs, sans nouvelle réduction du nombre de chromosomes.

Explication

Une cellule diploïde à 2n chromosomes à deux chromatides donne, après la première division, deux cellules haploïdes à n chromosomes qui possèdent encore deux chromatides chacun. La séparation des chromatides intervient lors de la deuxième division.

Explication

L’intervalle entre les deux divisions méiotiques est très court, voire absent chez certaines espèces, et peut être suivi directement d’une prophase II. Il ne s’agit donc pas d’une interphase comparable à celle précédant la méiose I.