QCM : Biologie cellulaire et moléculaire — 55 questions

Explication

Robert Hooke a observé des structures mortes dans le liège et les a comparées aux cellules d’une prison, ce qui l’a conduit à créer ce terme. Leeuwenhoek, lui, a observé des cellules vivantes quelques années plus tard.

Explication

Leeuwenhoek a été le premier à observer réellement des cellules vivantes, comme des unicellulaires, des globules rouges et des spermatozoïdes. L’observation du liège et la création du terme « cellule » sont associées à Hooke.

Explication

La théorie cellulaire définit la cellule comme la plus petite entité vivante, affirme que tout être vivant est composé de cellules et qu’une cellule provient d’une autre cellule. L’apparition spontanée d’une cellule contredit ce dernier principe.

Explication

La cellule est l’unité fondamentale du vivant puisqu’elle constitue à la fois la base structurale et la base fonctionnelle de tout organisme vivant. Sa définition ne se limite donc pas à son rôle dans la structure des tissus.

Explication

L’homéostasie désigne la capacité d’un être vivant à maintenir son milieu interne stable malgré les changements extérieurs. L’association de cellules relève plutôt de l’organisation biologique et des propriétés émergentes.

Explication

Les cellules procaryotes sont petites, anciennes et dépourvues de noyau ainsi que d’organites membraneux. Les cellules eucaryotes possèdent au contraire un noyau et des organites membraneux.

Explication

Chez les procaryotes, l’ADN se trouve dans une zone nucléoïde contenant un chromosome fortement replié. Cette zone n’est pas un noyau membranaire, contrairement à la structure qui contient l’ADN chez les eucaryotes.

Explication

Un gène est une portion d’ADN qui porte l’information nécessaire à la fabrication d’une molécule de protéine. Un chromosome est une structure beaucoup plus vaste, composée d’ADN associé à des protéines.

Explication

Un chromosome est constitué d’une longue molécule d’ADN associée à des protéines et porte des centaines ou des milliers de gènes. Confondre un gène avec un chromosome revient à attribuer à une unité d’information génétique la structure entière qui la contient.

Explication

La réplication dédouble l’ADN avant la division afin que les cellules filles reçoivent l’information génétique. La production d’un ARN à partir de l’ADN correspond à la transcription, et non à la réplication.

Explication

Le zygote humain reçoit 23 chromosomes du spermatozoïde et 23 chromosomes de l’ovule, soit 46 chromosomes au total. Les cellules reproductrices apportent donc chacune la moitié du nombre chromosomique du zygote.

Explication

Un nucléoside associe une base azotée et un pentose. L’ajout d’un acide phosphorique transforme cette structure en nucléotide, ce qui distingue les deux notions.

Explication

Un nucléotide comprend une base azotée, un pentose et un acide phosphorique. Une structure formée seulement d’une base et d’un pentose est un nucléoside.

Explication

Les deux bases puriques sont l’adénine et la guanine. La cytosine, la thymine et l’uracile appartiennent au groupe des bases pyrimidiques.

Explication

Les bases pyrimidiques sont la cytosine, l’uracile et la thymine. L’adénine et la guanine sont des bases puriques, même si elles se trouvent aussi dans les acides nucléiques.

Explication

L’adénine s’apparie avec la thymine par deux liaisons hydrogène, tandis que la cytosine s’apparie avec la guanine par trois. La paire C-G est donc plus riche en liaisons hydrogène que la paire A-T.

Explication

Les deux brins d’ADN sont antiparallèles et forment une double hélice où les bases sont orientées vers l’intérieur. Les sucres et les phosphates constituent le squelette situé à l’extérieur, contrairement à la disposition proposée par le distracteur le plus proche.

Explication

La forme B possède un pas d’hélice d’environ 3,4 nm, un diamètre proche de 2,0 nm et environ 10,4 à 10,5 paires de bases par tour. Les autres propositions permutent ou associent incorrectement ces dimensions.

Explication

La compaction progresse de la double hélice aux nucléosomes, puis à la fibre de chromatine de 30 nm, aux domaines en boucle, à la fibre de 700 nm et enfin au chromosome métaphasique. La fibre de 700 nm apparaît donc après les domaines en boucle, et non avant les nucléosomes.

Explication

La réplication synthétise plusieurs molécules d’ADN à partir d’une molécule parentale afin de transmettre l’information génétique à la descendance. Le transfert de l’information de l’ADN vers l’ARN relève de la transcription, et non de la réplication.

Explication

La réplication est dite semi-conservative parce que chaque molécule fille conserve un brin de la molécule parentale et possède un brin nouvellement synthétisé. La conservation de deux brins parentaux ne correspond pas à ce mécanisme.

Explication

La réplication est bidirectionnelle à partir de chaque origine et se déroule simultanément dans des foyers appelés réplicons. Une progression limitée à une seule direction ne décrit donc pas l’organisation indiquée.

Explication

Le brin avancé est synthétisé continûment dans le sens 5’ vers 3’, alors que le brin retardé est produit de manière discontinue sous forme de fragments d’Okazaki. Les autres propositions inversent la continuité, le sens ou la nature des fragments.

Explication

La transcription produit une séquence d’ARN simple brin à partir de l’information portée par un gène de l’ADN. La production d’une protéine à partir de l’ARNm correspond à la traduction, et non à la transcription.

Explication

L’ARN polymérase allonge l’ARN dans le sens 5’ vers 3’ en incorporant des ribonucléotides triphosphates. Les désoxyribonucléotides sont associés à la synthèse de l’ADN, tandis que les acides aminés interviennent dans la traduction.

Explication

Les ARNm eucaryotes sont généralement monocistroniques et nécessitent une maturation, alors que les ARNm procaryotes sont polycistroniques et dépourvus de coiffe et de polyadénylation. La proposition opposée inverse précisément ces caractéristiques.

Explication

La maturation du pré-ARNm eucaryote comprend une coiffe en 5’, une queue polyA en 3’ et l’épissage des introns. Les fragments d’Okazaki concernent la réplication, tandis que l’assemblage des acides aminés relève de la traduction.

Explication

La traduction convertit l’information d’un ARN constitué de quatre nucléotides en une protéine constituée de vingt acides aminés. La transcription concerne le passage de l’ADN vers l’ARN, ce qui la distingue de la traduction.

Explication

L’ARNm fournit l’information, le ribosome constitue le site d’assemblage et les ARNt acheminent les acides aminés vers le ribosome. Confondre le rôle informatif de l’ARNm avec le rôle de transport des ARNt inverse les fonctions essentielles.

Explication

Un codon est constitué de trois bases de l’ARNm lues dans le sens 5’ vers 3’, sans chevauchement ni espace. Les codons appartiennent donc à l’ARNm et leur lecture ne se fait pas dans le sens inverse.

Explication

Trois positions pouvant chacune recevoir l’une des quatre bases donnent $4^3 = 64$ combinaisons. Le calcul $4^2$ ne correspondrait qu’à des codons de deux bases, tandis que les autres expressions utilisent une opération ou un exposant inadapté.

Explication

Un codon est constitué de trois bases de l’ARNm et détermine un acide aminé. L’anticodon appartient à l’ARNt et ne correspond pas à une séquence protéique.

Explication

Trois positions pouvant chacune recevoir l’un des quatre nucléotides donnent $4^3 = 64$ codons. Le nombre de 20 correspond aux acides aminés, et non aux possibilités de codons.

Explication

Les codons sont lus de 5’ vers 3’, par groupes de trois bases non chevauchants et contigus. Une lecture de 3’ vers 5’ inverse le sens établi pour l’ARNm.

Explication

Le ribosome bactérien possède une sous-unité 30S et une sous-unité 50S, qui s’associent pour former le ribosome fonctionnel 70S. La valeur 70S désigne l’ensemble et non une unité unique.

Explication

Le site A accueille l’aminoacyl-ARNt entrant, tandis que le site P maintient l’ARNt attaché à la chaîne polypeptidique croissante. Le site A n’est donc pas le site de maintien principal de cette chaîne.

Explication

L’ARNt est un petit ARN monocaténaire d’environ 70 nucléotides qui relie un acide aminé à son codon grâce à son anticodon. L’ARNm porte les codons, tandis que l’ARNr participe à la structure du ribosome.

Explication

La synthétase commence par activer l’acide aminé grâce à l’ATP, puis le transfère sur l’ARNt correspondant. L’appariement anticodon-codon intervient ensuite dans la traduction et ne charge pas l’ARNt.

Explication

Chez Escherichia coli, AUG initie la traduction dans 83 % des cas, ce qui en fait le codon initiateur majoritaire. CUG et UUG sont minoritaires, tandis qu'UAA est un codon stop.

Explication

Le Shine-Dalgarno s’apparie à l’ARNr 16S, l’ARNt-fMet se positionne ensuite sur le complexe 30S-ARNm, puis l’hydrolyse du GTP permet l’association de la sous-unité 50S. Le Shine-Dalgarno interagit avec l’ARNr, tandis que l’anticodon reconnaît le codon initiateur.

Explication

Pendant l’élongation, l’aminoacyl-ARNt arrive au site A, une liaison peptidique est formée, puis le peptidyl-ARNt passe au site P lors de la translocation vers 3’. Le ribosome ne recule pas vers 5’ et l’ARNm n’est pas coupé à cette étape.

Explication

RF1 reconnaît UAA et UAG, alors que RF2 reconnaît UAA et UGA; l’hydrolyse du GTP favorise ensuite la dissociation du complexe. Les deux facteurs partagent donc la reconnaissance de UAA, mais diffèrent pour le second codon stop.

Explication

Le noyau renferme l’essentiel de l’ADN ainsi que les mécanismes nécessaires à la réplication des chromosomes et à l’expression des gènes. Le cytoplasme contient les organites qui utilisent l’information génétique, mais il ne constitue pas le compartiment principal de stockage du génome nucléaire.

Explication

Les molécules dont la masse est inférieure à 50 kDa peuvent traverser passivement les pores nucléaires, alors que celles qui dépassent ce seuil utilisent un transport actif. La molécule de 80 kDa ne relève donc pas de la diffusion passive.

Explication

L’euchromatine, généralement centrale et peu compacte, est accessible à la transcription, tandis que l’hétérochromatine est plus compacte, souvent périphérique et transcriptionnellement inactive. L’inversion de ces propriétés constitue la confusion la plus fréquente.

Explication

Le réticulum endoplasmique rugueux se reconnaît à la présence de ribosomes sur sa face cytoplasmique, alors que le réticulum endoplasmique lisse en est dépourvu. La largeur de la lumière ou la présence de dictyosomes ne définit pas cette distinction.

Explication

Le peptide signal adresse la protéine au RER, où elle entre dans la lumière, subit des étapes de maturation et fait l’objet d’un contrôle de conformité avant son départ en vésicules. Le REL est associé à d’autres fonctions et ne réalise pas cette séquence d’adressage et de contrôle.

Explication

La N-glycosylation transfère un oligosaccharide préassemblé sur le dolichol vers l’azote de l’asparagine dans le motif Asn–X–Ser/Thr. L’ajout sur l’oxygène d’une sérine ou d’une thréonine correspond à une logique de glycosylation différente.

Explication

L’appareil de Golgi comprend des dictyosomes, des vésicules et des canalicules, et il traite les produits provenant du réticulum endoplasmique. La réplication de l’ADN et l’assemblage initial des sous-unités ribosomiques relèvent du noyau, pas du Golgi.

Explication

Les produits issus du réticulum endoplasmique entrent par la face cis, traversent les citernes médianes et atteignent la face trans, où ils sont concentrés et orientés. La face trans n’est donc pas la porte d’entrée des produits.

Explication

Le réseau trans-golgien répartit les produits vers la sécrétion constitutive, la sécrétion régulée ou la voie lysosomale marquée par le mannose-6-phosphate. Les autres propositions décrivent des fonctions du noyau ou du réticulum endoplasmique, et non du réseau trans-golgien.

Explication

Le lysosome réalise la digestion intracellulaire grâce à des hydrolases acides dont l’activité optimale se situe entre pH 4,5 et 5. Les enzymes oxydantes correspondent plutôt à l’activité caractéristique des peroxysomes.

Explication

La première étape consomme le substrat réduit $RH_2$ et le dioxygène pour former $R$ et du peroxyde d’hydrogène $H_2O_2$. La deuxième équation correspond à la réaction de la catalase, qui utilise ensuite le peroxyde d’hydrogène.

Explication

La membrane interne de la mitochondrie forme des crêtes et contient la chaîne respiratoire ainsi que l’ATP synthase. La membrane externe est plutôt caractérisée par sa perméabilité aux molécules allant jusqu’à 5 kDa.

Explication

La matrice contient les enzymes qui permettent de transformer le pyruvate et les acides gras en acétyl-CoA et d’effectuer le cycle de l’acide citrique. Le transfert d’électrons et l’ATP synthase sont associés à la membrane interne, tandis que les deux autres processus relèvent d’autres organites.