QCM : Biochimie membranaire (32 questions)

Explication

La diffusion latérale est spontanée, permanente et non catalysée, avec une vitesse d’environ 1 μm/s. La diffusion transversale est au contraire peu efficace, non spontanée et catalysée par des protéines. Les propositions inversant ces propriétés sont fausses.

Explication

Les canaux sodiques voltage-dépendants passent successivement par les états fermé, ouvert puis inactivé. L’inactivation empêche une nouvelle dépolarisation immédiate, ce qui explique la succession fonctionnelle de ces états.

Explication

Les protéines transmembranaires traversent généralement la membrane grâce à des hélices α hydrophobes de 20 à 30 résidus. Les structures désordonnées ne la traversent pas généralement. Les valeurs 2 à 10 résidus et les feuillets β désordonnés ne correspondent pas à cette description.

Explication

Une porine est une protéine de membrane externe organisée en tonneau β. Cette organisation forme un canal qui permet le passage de petites molécules. Elle n’est donc ni une protéine périphérique dépourvue de canal, ni une structure spécialisée dans le passage des grosses molécules.

Explication

L’arrivée du signal ouvre les canaux Ca2+, puis le calcium déclenche la libération d’acétylcholine. Celle-ci ouvre le récepteur nicotinique, laissant entrer le sodium et provoquant une dépolarisation ; l’entrée de potassium et l’ordre inversé des événements ne correspondent pas au mécanisme décrit.

Explication

Les trois catégories décrites sont les canaux voltage-dépendants, les récepteurs-canaux activés par un ligand et les canaux mécanosensibles. Une catégorie fondée sur l’hydrolyse directe de l’ATP n’est pas mentionnée dans cette classification ; la sensibilité à une contrainte mécanique correspond aux canaux mécanosensibles.

Explication

La compartimentation sépare les milieux cellulaires et associe une fonction de barrière à des échanges. Les condensats ne sont pas délimités par une membrane, et la conversion énergétique relève d’autres fonctions membranaires.

Explication

La diffusion facilitée est spontanée, suit le gradient décroissant et est accélérée par une protéine. Elle ne transporte pas le soluté contre son gradient et la protéine accélère le passage plutôt qu’elle ne le ralentit.

Explication

Le SDS, détergent ionique, solubilise et dénature les protéines. Le Triton X-100, détergent non ionique, les solubilise sans les dénaturer. Les effets des deux détergents sur la structure protéique ne sont donc pas identiques.

Explication

Une membrane est une mosaïque composée de plusieurs lipides et protéines différents. Elle constitue donc une bicouche lipidique en milieu aqueux, et non en milieu huileux. Elle associe plusieurs types de protéines et plusieurs types de lipides.

Explication

Le détergent maintient les parties hydrophobes de la protéine à l’abri du milieu aqueux. Son retrait les expose, ce qui favorise l’agrégation puis la précipitation. La présence de détergent protège donc la solubilisation au lieu de provoquer la précipitation.

Explication

Les mitochondries et les bactéries aérobies convertissent l’énergie chimique en énergie osmotique sous forme de gradient de protons. Les chloroplastes et les bactéries photosynthétiques utilisent l’énergie lumineuse, et non les mitochondries.

Explication

La cryofracture suit les zones de moindre résistance et renseigne sur la quantité de protéines membranaires. Elle ne met pas principalement en évidence l’épaisseur, qui est étudiée par coloration négative; les deux techniques fournissent donc des informations distinctes.

Explication

La coloration négative renseigne sur l’épaisseur membranaire. Les sels de métaux lourds s’associent aux régions polaires périphériques, tandis que l’intérieur apolaire est moins marqué; la cryofracture renseigne plutôt sur la quantité de protéines.

Explication

L’ATP synthase convertit l’ADP et le phosphate inorganique en ATP grâce au gradient de protons. Les symports et antiports l’utilisent pour le transport, tandis que le flagelle bactérien l’exploite pour sa rotation; il ne sert pas à produire directement du glucose.

Explication

L’eau, l’urée et le glycérol traversent relativement facilement, tandis que les ions franchissent très lentement la membrane. La charge influence fortement la perméabilité : K+ traverse bien plus lentement que le glucose. Les grosses molécules polaires et la taille ne correspondent donc pas aux formulations proposées.

Explication

Le récepteur nicotinique à l’acétylcholine comporte cinq sous-unités, et le sodium traverse le centre de son canal en entrant dans la cellule lors de son ouverture. Le potassium ne constitue pas l’ion principalement impliqué dans ce passage, le calcium ne traverse pas le centre du canal nicotinique, et le récepteur ne comporte pas quatre sous-unités.

Explication

La topologie décrit le nombre de segments transmembranaires, l’orientation des extrémités et la localisation des domaines intracellulaires ou extracellulaires. Elle ne renseigne ni sur la vitesse de diffusion ni directement sur la séquence primaire.

Explication

Le profil d’hydrophobicité prédit les hélices α transmembranaires, mais ne permet pas de prédire les brins β amphipathiques, d’orienter la protéine ou de positionner les hélices entre elles. La glycosylation renseigne sur un domaine topologiquement extracellulaire et donc sur l’orientation.

Explication

Un liposome est une bicouche lipidique préparée artificiellement, tandis qu’une vésicule correspond à un fragment de membrane provenant d’une cellule. Les lipides amphiphiles forment une bicouche en milieu aqueux, et non en milieu huileux. Une vésicule n’est donc ni une préparation artificielle ni une bicouche fabriquée par le scientifique.

Explication

GluT possède 12 segments transmembranaires et transporte le glucose par diffusion facilitée. Ce transport suit le gradient de concentration, est spontané et ne nécessite pas d’apport direct d’ATP.

Explication

Le détergent s’insère d’abord dans le liposome, qui grossit lorsque sa concentration augmente. À un stade ultérieur, le liposome éclate et se transforme en petites micelles. La transformation n’est donc ni immédiate ni précédée d’une sortie du détergent.

Explication

Un canal alterne entre des états ouvert et fermé et permet un passage ionique très rapide. Un transporteur alterne entre deux conformations de liaison et fonctionne plus lentement ; il ne reste donc pas dans une conformation unique et implique une liaison du soluté.

Explication

Un lipide amphiphile associe une partie très hydrophile à une partie très hydrophobe. Cette organisation lui permet de former une bicouche lipidique en milieu aqueux; les autres propositions modifient l’une de ces caractéristiques.

Explication

La diffusion passive suit spontanément le gradient du soluté, tandis que le transport actif est non spontané et nécessite de l’énergie. La diffusion facilitée ne requiert pas d’hydrolyse directe de l’ATP, et le transport actif ne devient pas spontané du seul fait d’un gradient élevé.

Explication

À 40 °C, la bactérie fabrique des acides gras saturés pour rigidifier une membrane trop fluide. À basse température, elle augmente la quantité de lipides afin de réduire la viscosité et de fluidifier une membrane trop visqueuse. Elle ne diminue donc pas cette quantité à basse température, et n’en fabrique pas davantage à 40 °C pour accroître la fluidité.

Explication

Le transport par GluT repose sur l’alternance de deux conformations : la fixation du glucose induit un changement, puis le glucose est libéré de l’autre côté. GluT n’agit pas comme un pore aqueux permanent.

Explication

Le profil d’hydrophobicité repère des regroupements hydrophobes d’environ 20 à 30 résidus et aide à prédire les hélices α transmembranaires. Il ne porte pas sur des séquences de 5 à 10 résidus et ne déduit pas l’orientation des extrémités.

Explication

Les protéines intégrales traversent la membrane par leur chaîne polypeptidique. Les protéines périphériques restent associées à sa surface par des interactions non covalentes ou lipidiques. Ainsi, la traversée membranaire caractérise les protéines intégrales, et non les protéines périphériques.

Explication

Les lipides peuvent former des liposomes en solution aqueuse, et les liposomes possèdent un milieu aqueux interne. Les détergents forment quant à eux des micelles dépourvues de milieu aqueux interne. Les lipides ne forment donc pas ici des vésicules dépourvues de milieu aqueux interne.

Explication

La reconstitution en protéoliposome remet une protéine membranaire purifiée dans une bicouche lipidique. Elle permet notamment d’étudier une activité de transport ou enzymatique, sans dégrader préalablement la protéine. Elle ne renseigne pas à elle seule sur une localisation nucléaire.

Explication

Le froid augmente la viscosité membranaire, tandis que la chaleur augmente la fluidité. La viscosité et la fluidité évoluent donc en sens opposé lorsque la température varie. Une température élevée n’augmente pas la viscosité, et une température basse n’augmente pas la fluidité.