QCM : Biologie cellulaire du cytosquelette — 30 questions

Explication

Le cytosquelette participe à la forme cellulaire, à la résistance mécanique et aux mouvements cellulaires. La synthèse protéique et la réplication de l’ADN ne constituent pas ses fonctions générales décrites ici.

Explication

Les trois catégories comprennent les filaments intermédiaires, les microtubules de tubuline et les filaments d’actine issus de l’actine G. L’actine G ne forme pas les microtubules, et la tubuline ne constitue pas les filaments intermédiaires.

Explication

L’actine F est le polymère hélicoïdal à double brin constitué de monomères d’actine G. Ces monomères sont reliés par des interactions électrostatiques et des liaisons hydrogène; l’actine G est le monomère, non le polymère.

Explication

Les filaments d’actine sont polarisés et présentent des extrémités positive et négative. L’ajout d’actine G est beaucoup plus rapide à l’extrémité positive; l’extrémité négative n’est donc pas la plus rapide et le filament n’est pas apolaire.

Explication

La polymérisation débute par une nucléation après latence, avec un noyau de trois monomères, puis se poursuit par élongation aux deux extrémités. Elle atteint ensuite un arrêt à la concentration critique; le noyau ne comprend pas quatre monomères.

Explication

L’actine G a une masse moléculaire d’environ 42 000 daltons et fixe l’ATP. L’actine F représente environ 5 à 20 % des protéines cellulaires; les valeurs de 25 000 daltons et la fixation du GTP ne correspondent pas à l’actine décrite.

Explication

Le tapis roulant associe une addition nette à l’extrémité positive et une dissociation nette à l’extrémité négative. Il survient entre C(+) et C(-), avec C(-) supérieure à C(+); les autres associations proposées sont donc incorrectes.

Explication

La thymosine inhibe la polymérisation en se liant à l’actine-ATP et en masquant son site de liaison. La facilitation de l’échange ADP-ATP et la stimulation de la polymérisation caractérisent la profiline, non la thymosine.

Explication

La profiline favorise la polymérisation en facilitant l’échange de l’ADP contre l’ATP sur les monomères d’actine. Le masquage du site de liaison et l’inhibition de la polymérisation relèvent de la thymosine; les autres propositions lui attribuent donc à tort cette fonction.

Explication

L’augmentation du Ca2+ cytosolique active la gelsoline, qui coupe le filament puis coiffe l’extrémité (+). La cofiline fragilise le filament, mais aucun mécanisme de coiffage ne lui est attribué ici. La gelsoline ne se fixe donc pas à l’extrémité (−), et elle coupe bien le filament.

Explication

La fimbrine forme des faisceaux serrés non contractiles, tandis que l’alpha-actinine forme des faisceaux larges. Ces derniers permettent l’insertion de myosine et la contraction. L’insertion de myosine et la contraction ne caractérisent donc pas les faisceaux de fimbrine.

Explication

La myosine-II comprend deux chaînes lourdes identiques, deux paires de chaînes légères et des têtes ATPasiques. Elle forme des faisceaux bipolaires contractiles. La structure à tête unique et queue courte, ainsi que le transport vésiculaire, correspondent à la myosine-I.

Explication

La myosine-I possède une tête globulaire ATPasique et une courte queue. Elle peut transporter des vésicules ou ancrer l’actine à la membrane, mais elle ne forme pas de faisceaux bipolaires. La composition en deux chaînes lourdes et deux paires de chaînes légères caractérise la myosine-II.

Explication

Le Ca2+ active la calmoduline, puis la MLCK phosphoryle les chaînes légères de la myosine-II et l’active. La MLCP déphosphoryle ces chaînes et inactive la myosine-II. Elle ne les phosphoryle donc pas, et sa déphosphorylation diminue plutôt l’activité.

Explication

L’ATP induit le détachement, puis son hydrolyse arme la tête de myosine. Après fixation à l’actine, le départ du Pi déclenche le coup de force, suivi de la libération de l’ADP. L’ADP n’est donc pas libéré immédiatement après l’hydrolyse, et l’ATP ne déclenche pas directement le coup de force.

Explication

Le cortex est un réseau dense d’actine situé sous la membrane plasmique. La myosine-II peut y produire une contraction. Les filopodes ne définissent pas la contraction corticale, et une expansion membranaire spécialisée correspond plutôt aux microvillosités.

Explication

Les microvillosités mesurent environ 1 µm de longueur et 0,1 µm de diamètre. Leurs filaments d’actine parallèles augmentent la surface d’échange, dans une structure stable et non contractile. Leur diamètre n’est donc pas de 0,5 µm et leur structure n’est pas fortement contractile.

Explication

Les filopodes sont minces et contiennent quinze à vingt filaments d’actine. Les lamellipodes sont de vastes prolongements en feuillets capables de générer des adhésions et de participer à la migration. La description des lamellipodes comme prolongements fins à quinze filaments et l’attribution principale des adhésions aux filopodes sont donc incorrectes.

Explication

L’anneau contractile est un faisceau circulaire temporaire de filaments d’actine de polarité opposée. Il se contracte pendant la mitose afin de séparer la cellule en deux cellules filles. Il n’est donc ni constitué de filaments de même polarité, ni associé à la réplication de l’ADN, ni permanent.

Explication

Les cytochalasines se fixent à l’extrémité (+) de l’actine et empêchent l’addition d’actine G. Elles bloquent donc la polymérisation, contrairement à la phalloïdine qui empêche la dépolymérisation ; elles paralysent notamment la phagocytose et ne concernent pas la coiffe de GTP.

Explication

ActA interagit avec Arp2/3 dans la cellule hôte, ce qui nucléé une comète d’actine. Cette comète permet la propulsion intracellulaire de Listeria ; le mécanisme ne repose ni sur les microtubules ni sur une inhibition d’Arp2/3.

Explication

Le microtubule est un tube creux d’environ 25 nm formé de treize protofilaments. Ces protofilaments contiennent des hétérodimères de tubuline α et β, dont les sous-unités fixent le GTP ; l’actine G et l’ATP caractérisent d’autres systèmes.

Explication

La coiffe de GTP stabilise l’extrémité (+), tandis que l’hydrolyse du GTP sur la tubuline β produit du GDP. Le GDP favorise la courbure et la dépolymérisation ; la disparition de la coiffe déstabilise donc le microtubule.

Explication

La catastrophe survient lorsque la coiffe de GTP disparaît, entraînant une dépolymérisation rapide. Le sauvetage correspond à la réapparition de cette coiffe et à la stabilisation du microtubule ; les deux phénomènes ne sont donc pas identiques.

Explication

La tubuline γ organisée en anneaux permet au centrosome de nucléer et de stabiliser les microtubules. Leurs extrémités (+) s’orientent vers la périphérie et restent dynamiques ; elles ne convergent donc pas vers le centre et ne sont pas statiques.

Explication

Les kinésines avancent généralement vers l’extrémité (+), tandis que les dynéines cytoplasmiques vont vers l’extrémité (-). Ces dernières transportent ainsi des organites vers le centre cellulaire ; les bras de dynéine interviennent quant à eux dans le glissement des doublets de microtubules lors du mouvement ciliaire, et non dans leur déplacement vers l’extrémité (+).

Explication

L’axonème est l’armature microtubulaire des cils et des flagelles. Il comprend neuf doublets périphériques et une paire centrale ; les neuf triplets caractérisent les centrioles, tandis que l’actine et le matériel péricentriolaire ne définissent pas l’axonème.

Explication

Les bras de dynéine utilisent l’ATP pour faire glisser les doublets de microtubules. La nexine et les autres liaisons entre doublets convertissent ce glissement en courbure ; le mécanisme ne repose donc ni sur l’actine ni sur un processus indépendant de l’ATP.

Explication

Les filaments intermédiaires sont formés de tétramères non polarisés et stables, ce qui leur permet d’assurer une résistance mécanique à la cellule et au noyau. Leur stabilité et leur absence de polarité les distinguent de l’actine et des microtubules, qui sont polarisés et plus dynamiques.

Explication

Les cytokératines, la vimentine et les neurofilaments sont des filaments intermédiaires principalement cytoplasmiques. Les lamines constituent la famille nucléaire des filaments intermédiaires ; elles ne sont donc pas principalement cytoplasmiques.