QCM : Biologie cellulaire et animale — 66 questions

Explication

La biologie cellulaire porte sur la structure et le fonctionnement de la cellule, qui constitue l’unité de base des êtres vivants. L’étude des organes relève plutôt de la physiologie et de l’anatomie.

Explication

Le polycopié vise l’acquisition des connaissances essentielles en biologie cellulaire et la compréhension des mécanismes qui permettent à la cellule de fonctionner. La nomenclature médicamenteuse et les calculs pharmaceutiques correspondent à d’autres domaines de formation.

Explication

Le contenu mentionne les bactéries, les virus, les protozoaires, la paramécie et les métazoaires. Les autres regroupements proposent des organismes qui ne correspondent pas à la liste indiquée.

Explication

Le polycopié traite notamment de la membrane plasmique, du noyau, des ribosomes et de l’appareil de Golgi, ainsi que d’autres structures cellulaires. Les autres ensembles mélangent des structures végétales, des niveaux d’organisation ou des molécules biologiques.

Explication

Les procaryotes, comprenant les bactéries et les archées, sont dépourvus de noyau et d’organites délimités par une membrane, contrairement aux eucaryotes. La présence d’un noyau est précisément le critère qui invalide la première proposition concurrente.

Explication

Une bactérie est un micro-organisme unicellulaire procaryote, généralement sans noyau ni organites membranaires, et mesure typiquement quelques micromètres. L’organisme acellulaire décrit correspond plutôt à la définition générale d’un virus.

Explication

La classification morphologique associe les cocci aux formes sphériques, les bacilles aux bâtonnets, les spirilles aux formes spiralées et les vibrions aux formes de virgule. Les autres associations permutent ces catégories morphologiques.

Explication

La paroi bactérienne est formée de peptidoglycane, composé d’unités répétées de N-acétylglucosamine et d’acide N-acétylmuramique reliées par des chaînes peptidiques. La bicouche de phospholipides correspond à la membrane plasmique, et non à la paroi.

Explication

Les bactéries Gram positif possèdent une couche de peptidoglycane de 20 à 80 nm et apparaissent violettes, alors que les Gram négatif ont une couche de 2 à 7 nm entre deux membranes et apparaissent roses. La présence de deux membranes caractérise les Gram négatif, et non les Gram positif.

Explication

La membrane plasmique est une bicouche de phospholipides qui assure notamment la barrière cellulaire, le transport et la production d’énergie par la chaîne de transport des électrons. La synthèse protéique relève des ribosomes, tandis que le stockage des gènes relève principalement du chromosome.

Explication

Le chromosome bactérien est généralement une seule molécule d’ADN circulaire à double brin contenant les gènes nécessaires aux fonctions cellulaires. Les plasmides sont des molécules extrachromosomiques distinctes et l’ARN ne constitue pas le chromosome bactérien.

Explication

Une bactérie utilisant la lumière est phototrophe, utilisant des composés minéraux comme donneurs d’électrons est lithotrophe, et utilisant le dioxyde de carbone comme source de carbone est autotrophe. Les termes chimiotrophe, organotrophe et hétérotrophe désignent respectivement l’utilisation de composés chimiques, de composés organiques et de carbone organique.

Explication

La fission binaire est une reproduction asexuée dans laquelle une cellule bactérienne se divise en deux cellules nouvelles identiques. L’échange d’ADN par plasmides ou par virus relève du transfert horizontal de gènes et ne constitue pas le résultat direct de la fission binaire.

Explication

La transduction transfère de l’ADN bactérien par l’intermédiaire d’un bactériophage. La conjugaison utilise un pilus, la transformation implique de l’ADN libre de l’environnement et la fission binaire correspond à une reproduction asexuée.

Explication

Les plasmides sont de petites molécules d’ADN circulaire extrachromosomique pouvant se répliquer indépendamment et portant souvent des gènes avantageux. Ils ne remplacent pas le chromosome et ne sont pas constitués d’ARN ou de protéines.

Explication

La paroi des archées ne contient pas de peptidoglycane ; elle peut être composée de pseudomuréine ou de protéines. Le peptidoglycane est caractéristique de la paroi bactérienne, tandis que la cellulose et la chitine ne correspondent pas à cette distinction.

Explication

De nombreuses archées sont extrémophiles, notamment thermophiles, halophiles ou méthanogènes, et certaines vivent à des températures supérieures à 70 °C. Leur présence n’est pas définie par une dépendance à un hôte eucaryote ni par des conditions tempérées et stables.

Explication

Les archées possèdent un ADN circulaire organisé comme celui des bactéries et se reproduisent principalement de manière asexuée par fission binaire. Elles peuvent toutefois présenter des similitudes avec les eucaryotes pour certains gènes, processus et ribosomes.

Explication

Un virus icosaédrique possède une structure régulière composée de vingt faces triangulaires et de douze sommets, contrairement à l’organisation irrégulière des virus complexes. La présence d’une enveloppe ou le mode de libération concerne d’autres distinctions de la biologie virale.

Explication

Les virus non enveloppés sont protégés par une capside faite de capsomères répétées, tandis que l’enveloppe lipidique des virus enveloppés est plus fragile. La nature du génome ou le lieu de multiplication ne suffit pas à expliquer cette différence de résistance.

Explication

Le cycle lytique commence par l’attachement aux récepteurs, suivi de la pénétration, de la réplication, de l’assemblage et de la libération des virions. L’intégration au génome caractérise plutôt le cycle lysogène, et la conjugaison ou la méiose ne sont pas des étapes du cycle lytique.

Explication

Dans le cycle lysogène, l’acide nucléique viral devient un prophage intégré au génome de l’hôte et est copié avec celui-ci sans destruction immédiate de la cellule. La production rapide de virions suivie d’une lyse correspond au cycle lytique.

Explication

Les protozoaires sont des eucaryotes formés d’une seule cellule, souvent microscopiques et mobiles, sans tissus spécialisés. Les métazoaires sont pluricellulaires, tandis que les organismes acellulaires ne correspondent pas à cette définition.

Explication

Les amoebozoaires se déplacent grâce aux pseudopodes et les ciliés grâce aux cils. Les flagelles caractérisent les flagellés, alors que les sporozoaires adultes sont dépourvus de structures locomotrices.

Explication

Plasmodium spp. est un sporozoaire du paludisme transmis par des moustiques Anopheles; sa reproduction sexuée se déroule chez le moustique et ses divisions asexuées dans le foie et les globules rouges humains. Les autres propositions inversent les hôtes ou attribuent la transmission à des groupes inappropriés.

Explication

Les protozoaires autotrophes utilisent le CO2 et l’énergie lumineuse pour fabriquer leur matière organique, comme le fait Euglena. L’ingestion, la phagocytose et la pinocytose sont des modes d’acquisition associés aux protozoaires hétérotrophes.

Explication

Paramecium est un protozoaire cilié unicellulaire d’eau douce, souvent en forme de pantoufle et mesurant environ 100 à 300 micromètres. Les autres descriptions modifient son groupe locomoteur, son organisation cellulaire ou son échelle.

Explication

Le macronoyau prend en charge les activités métaboliques et participe à la reproduction asexuée, alors que le micronoyau intervient dans la reproduction sexuée et l’échange génétique. La conjugaison dépend donc du micronoyau, et non du macronoyau.

Explication

Lors de la fission binaire, le noyau se divise par mitose, la cellule s’allonge puis le cytoplasme se sépare par cytocinèse, donnant deux cellules filles identiques en une à trois heures. La méiose, l’échange génétique et le noyau zygotique appartiennent à la conjugaison.

Explication

La conjugaison comprend une méiose du micronoyau, un échange des pronoyaux mâles et leur fusion en noyau zygotique; chaque exconjuguant aboutit ensuite à quatre paramécies filles, soit huit au total. La mitose et la fission binaire produisent des cellules filles sans ce processus d’échange génétique.

Explication

Les parazoaires ne forment ni véritables tissus ni organes, alors que les eumétazoaires organisent leurs cellules en tissus, organes et systèmes. L’idée d’organes complets chez les parazoaires inverse la distinction fondamentale entre ces deux groupes.

Explication

Le plan tube dans un tube se caractérise par un tube digestif doté de deux ouvertures distinctes, une bouche et un anus. Le plan en sac aveugle possède une seule ouverture servant à l’entrée et à la sortie des aliments.

Explication

Chez les protostomiens, la bouche embryonnaire se forme avant l’anus. La formation initiale de l’anus caractérise plutôt les deutérostomiens.

Explication

Les animaux diploblastiques possèdent l’ectoderme et l’endoderme, tandis que les triploblastiques possèdent en plus un mésoderme. La présence du mésoderme est donc la différence embryologique déterminante.

Explication

L’exosquelette est une structure externe produite par le dépôt de matériaux durs à la surface du corps. Une structure interne de soutien correspond plutôt à un endosquelette.

Explication

L’exosquelette chitineux imperméable à l’eau réduit les pertes hydriques et fournit un support mécanique aux mouvements. Il ne remplit ni le rôle d’un système digestif ni celui des muscles.

Explication

L’endosquelette interne protège les organes vitaux, maintient la forme corporelle et offre des points d’attache aux muscles et aux membres. L’exosquelette est situé à la surface du corps et correspond à une autre organisation du soutien.

Explication

La nutrition hétérotrophe consiste à obtenir les nutriments en se nourrissant d’autres êtres vivants. La fabrication de matière organique grâce à la lumière correspond à une nutrition autotrophe.

Explication

La membrane plasmique est une bicouche de phospholipides associée à des protéines, des glucides et du cholestérol. Elle sépare et protège les compartiments intra- et extracellulaires, contrairement à une paroi rigide de cellulose.

Explication

En poids sec, la membrane plasmique contient approximativement 49 % de lipides, 43 % de protéines et 8 % de glucides. Les glucides constituent donc la fraction la moins abondante parmi ces trois catégories.

Explication

Les lipides membranaires se répartissent approximativement en 55 % de phospholipides, 25 % de cholestérol et 20 % de glycolipides. Cette composition distingue la fraction majoritaire de phospholipides des deux autres catégories.

Explication

Le cholestérol stabilise la membrane en réduisant la mobilité excessive des phospholipides à température élevée et en évitant leur compaction excessive à basse température. Il ne peut pas former seul une membrane continue à la place des phospholipides.

Explication

Le transport passif suit le gradient de concentration sans consommer d’ATP, alors que le transport actif dépense de l’énergie pour déplacer des substances contre ce gradient. Confondre ces deux mécanismes revient à inverser leur relation avec le gradient et l’énergie.

Explication

La diffusion simple permet aux petites molécules non polaires de traverser directement la bicouche lipidique sans protéine membranaire ni dépense énergétique. Le passage par un canal ou une protéine porteuse correspond à la diffusion facilitée.

Explication

À chaque cycle, la pompe hydrolyse une molécule d’ATP, expulse trois ions Na⁺ et fait entrer deux ions K⁺. Le bilan inverse des flux ioniques ne décrit donc pas l’activité de cette ATPase.

Explication

Un symport déplace deux solutés dans le même sens à travers la membrane. Un antiport, en revanche, fait circuler les deux solutés dans des directions opposées.

Explication

Le noyau interphasique est un organite volumineux limité par une enveloppe nucléaire formée de deux membranes et contenant presque toute l’information génétique nucléaire. La production et la maturation des ARN ribosomiques relèvent plutôt du nucléole.

Explication

Les quatre constituants du noyau sont l’enveloppe nucléaire, le nucléole, le nucléoplasme et l’ADN. Le cytosol, les lysosomes et les mitochondries appartiennent au compartiment cytoplasmique et ne constituent pas le noyau.

Explication

L’enveloppe nucléaire possède deux membranes séparées par un espace périnucléaire de 10 à 15 nm et des pores qui permettent les échanges avec le cytoplasme. La synthèse et la maturation des ARN ribosomiques sont principalement assurées par le nucléole.

Explication

Le nucléole, dépourvu de membrane, synthétise et mature les ARN ribosomiques avant leur association avec des protéines en sous-unités ribosomiques. Il ne constitue ni l’enveloppe du génome ni le siège de la traduction des ARN messagers.

Explication

La boucle anticodon de l’ARNt s’apparie de manière complémentaire avec le codon de l’ARNm. Le site accepteur 3’, terminé par CCA, sert plutôt à fixer l’acide aminé correspondant.

Explication

Le chargement est catalysé par une aminoacyl-ARNt synthétase et consomme de l’ATP afin de fixer le bon acide aminé à l’ARNt correspondant. Un ARNt mal chargé peut introduire une erreur dans la protéine, car le ribosome vérifie surtout l’appariement codon-anticodon.

Explication

La petite sous-unité ribosomale assure la fixation et la lecture de l’ARNm, tandis que la grande contient les sites A, P et E où se lient les ARNt. Le chargement des ARNt dépend des aminoacyl-ARNt synthétases et non des sous-unités ribosomales.

Explication

La traduction débute par la reconnaissance du codon AUG avec l’ARNt initiateur, suivie de l’association de la grande sous-unité, de l’élongation et de la translocation, puis s’achève sur un codon STOP. La séparation du ribosome et la libération de la protéine surviennent après ce signal d’arrêt.

Explication

Le REG se reconnaît à la présence de ribosomes sur sa face cytosolique, alors que le REL en est dépourvu. Le stockage du calcium est plutôt associé au REL, tandis que la synthèse protéique relève principalement du REG.

Explication

Le REG intervient surtout dans la synthèse, la translocation et la maturation des protéines, tandis que le REL participe notamment à la synthèse lipidique, à la détoxification et au stockage du calcium. La production d’ATP et la β-oxydation sont des fonctions mitochondriales.

Explication

La SRP reconnaît le peptide signal, bloque temporairement la traduction puis dirige le complexe vers le translocon du REG. Les porines mitochondriales et l’appareil de Golgi ne réalisent pas cette étape de ciblage cotraductionnel.

Explication

Les dictyosomes possèdent une face cis tournée vers le REG et une face trans orientée vers la membrane plasmique. Cette polarité organise la progression et l’expédition des protéines dans la voie de sécrétion.

Explication

La mitochondrie est un organite eucaryote qui possède son propre génome et produit une grande partie de l’énergie cellulaire. Les dictyosomes appartiennent à l’appareil de Golgi, tandis que le réseau de filaments correspond au cytosquelette.

Explication

Les porines de la membrane externe permettent le passage d’ions et de petits métabolites hydrosolubles, notamment ceux dont la masse est inférieure à 5 kDa. La membrane interne est au contraire presque imperméable et utilise des protéines de transport sélectives.

Explication

La membrane interne contient les complexes I à IV de la chaîne respiratoire ainsi que l’ATP synthase, qui produit de l’ATP à partir d’ADP et de phosphate inorganique. La β-oxydation et le cycle de Krebs se déroulent principalement dans la matrice.

Explication

L’altération de la membrane mitochondriale externe peut provoquer la libération du cytochrome C dans le cytosol, ce qui participe au déclenchement de l’apoptose. Les autres événements proposés ne correspondent pas au mécanisme mitochondrial de cette mort cellulaire programmée.

Explication

Le cytosquelette est un ensemble de polymères fibreux qui structure et organise l’intérieur de la cellule en association avec diverses protéines. La délimitation des compartiments relève principalement des membranes, tandis que la production d’ATP et la maturation des protéines concernent d’autres systèmes.

Explication

Les microfilaments d’actine mesurent environ 8 nm, les filaments intermédiaires environ 10 nm et les microtubules environ 25 nm. La confusion fréquente consiste à attribuer aux microfilaments le diamètre plus important des microtubules.

Explication

Le cytosquelette est un réseau tridimensionnel de polymères protéiques réparti dans le cytosol, le nucléoplasme et le cortex cellulaire, où il participe notamment à la forme, à la division et aux mouvements. La synthèse lipidique, le tri protéique et le cycle de Krebs relèvent d’autres compartiments.

Explication

L’actine G liée à l’ATP s’assemble en actine F, un filament polaire dont l’extrémité + présente une croissance plus rapide que l’extrémité −. Les filaments intermédiaires sont constitués de monomères fibreux et ne correspondent pas à cette dynamique d’assemblage.