QCM : Cellule musculaire, membrane et mitochondrie (29 questions)

Explication

La cellule musculaire lisse est non striée et sa contraction est involontaire. Le cardiomyocyte est strié et sa contraction est involontaire. Les cellules cardiaques et lisses ont donc une contraction involontaire, tandis que la cellule musculaire squelettique est striée et sa contraction est volontaire. Le cardiomyocyte est une cellule ramifiée, contrairement à la cellule musculaire squelettique.

Explication

Le sarcolemme est la membrane plasmique de la cellule musculaire et délimite son cytoplasme. La réserve de calcium est constituée par le réticulum sarcoplasmique, tandis que les myofilaments ne possèdent pas de membrane appelée sarcolemme. La dernière proposition reformule correctement la nature membranaire du sarcolemme.

Explication

Le réticulum sarcoplasmique constitue la réserve de calcium de la cellule musculaire. Sa libération de calcium déclenche l’activation des myofilaments et participe ainsi directement au processus contractile. Les cinq propositions décrivent cette fonction de stockage ou de libération du calcium.

Explication

L’acétylcholine est libérée puis se fixe sur les récepteurs nicotiniques, ce qui entraîne la dépolarisation du sarcolemme. Le potentiel d’action musculaire précède ensuite la libération de calcium, puis le glissement des myofilaments. Le calcium n’est donc pas libéré avant la dépolarisation, et la fixation de l’acétylcholine précède le glissement.

Explication

L’acétylcholine est le neuromédiateur de la jonction neuromusculaire et se fixe sur des récepteurs nicotiniques du sarcolemme. Le calcium constitue un signal intracellulaire de la contraction, et non le neuromédiateur. Enfin, le récepteur nicotinique est la structure de réception, tandis que l’acétylcholine est le neuromédiateur.

Explication

Les glycérophospholipides sont amphiphiles : leur tête hydrophile comprend un phosphate et un alcool, tandis que leurs deux acides gras sont hydrophobes. Ils contiennent également un squelette de glycérol. La quatrième proposition inverse les propriétés hydrophiles et hydrophobes.

Explication

Les quatre grandes familles sont les glycérophospholipides, les sphingolipides, le cholestérol et les glycolipides. Le cholestérol est donc bien une famille lipidique membranaire, et non une protéine. Les autres propositions citent correctement trois de ces familles.

Explication

La membrane plasmique est asymétrique : la phosphatidylsérine est dans le feuillet intracellulaire, tandis que la phosphatidyléthanolamine est principalement dans le feuillet extracellulaire. Les glycolipides sont également localisés dans le feuillet extracellulaire. La phosphatidylsérine n’est donc pas principalement extracellulaire.

Explication

Une protéine transmembranaire traverse la membrane grâce à des hélices alpha hydrophobes, tandis qu’une protéine périphérique interagit avec des protéines ou des lipides sans traverser la membrane. Une protéine ancrée est liée covalemment à un lipide membranaire, et non à une protéine membranaire.

Explication

Les protéines membranaires participent au transport ionique, à la réception des signaux et à l’adhérence à la matrice extracellulaire. La synthèse de l’ADN nucléaire et la dégradation des chromosomes ne font pas partie des fonctions membranaires indiquées.

Explication

Le sodium est présent à environ 140 mM à l’extérieur et 10 mM à l’intérieur de la cellule. Le potassium présente le gradient inverse, avec environ 10 mM à l’extérieur et 140 mM à l’intérieur ; les deux dernières valeurs proposées sont donc inversées.

Explication

La diffusion simple suit le gradient sans ATP, tandis que la diffusion facilitée utilise une protéine membranaire sans dépense d’ATP. Le transport actif s’effectue contre le gradient et nécessite de l’énergie ; il ne correspond donc pas aux deux descriptions opposées proposées.

Explication

Dans la cellule musculaire, GLUT-4 assure une diffusion facilitée du glucose par l’intermédiaire d’une protéine membranaire. Le glucose va du compartiment extracellulaire vers le compartiment intracellulaire, sans que ce mécanisme soit décrit comme un transport actif consommant de l’ATP.

Explication

La pompe Na⁺/K⁺ hydrolyse une molécule d’ATP, expulse trois Na⁺ et fait entrer deux K⁺. Les mouvements proposés pour le potassium sortant et le sodium entrant inversent le fonctionnement décrit de la pompe.

Explication

La mitochondrie est un organite intracellulaire délimité par deux membranes. Ces membranes entourent un espace intermembranaire, tandis que la membrane interne délimite la matrice située à l’intérieur.

Explication

La membrane externe contient des porines qui laissent passer passivement les petites molécules de masse inférieure à 5 kDa. Cette perméabilité explique la proximité de composition entre l’espace intermembranaire et le cytosol ; les autres propositions décrivent l’inverse de ces propriétés.

Explication

La membrane interne mitochondriale est imperméable aux protons H⁺. Elle est dépourvue de cholestérol, contient environ 20 % de cardiolipide et représente environ 70 % de protéines ; les valeurs et composants proposés dans les autres descriptions sont donc incorrects.

Explication

La théorie endosymbiotique décrit des bactéries ancestrales phagocytées puis conservées dans les cellules eucaryotes. Elle attribue donc une origine bactérienne aux mitochondries, et non à l’ADN nucléaire ni à des cellules eucaryotes autonomes.

Explication

L’ADN mitochondrial est circulaire, bicaténaire et dépourvu d’histones. Il est transmis par la mère, car l’ADN mitochondrial paternel est dégradé lors de la fécondation, contrairement à l’ADN nucléaire qui provient des deux parents.

Explication

L’ADN mitochondrial code 13 protéines correspondant à des sous-unités de la chaîne respiratoire. La majorité des protéines mitochondriales est codée par l’ADN nucléaire puis importée, et les 13 protéines ne correspondent pas principalement à des enzymes du cycle de Krebs.

Explication

La chaîne respiratoire transfère les électrons, établit un gradient de protons dans l’espace intermembranaire, puis l’ATP synthase utilise le retour des protons. Cette énergie permet de former l’ATP à partir d’ADP et de phosphate inorganique, et non d’hydrolyser l’ATP.

Explication

Le composé réduit joue le rôle de réducteur en donnant des électrons et en s’oxydant. Le composé oxydé joue le rôle d’oxydant en recevant des électrons et en se réduisant.

Explication

La séquence est NADH, complexe I, ubiquinone, complexe III, cytochrome C, complexe IV puis dioxygène. L’ubiquinone alimente le complexe III, et le dioxygène est réduit en eau, non oxydé.

Explication

Les complexes I, III et IV expulsent respectivement 4, 4 et 2 protons. Le complexe II ne participe pas à l’expulsion des protons, contrairement à l’affirmation selon laquelle il en expulserait deux.

Explication

En présence de dioxygène, le pyruvate entre dans la mitochondrie, devient de l’acétyl-CoA et alimente le cycle de Krebs. En absence de dioxygène, il est converti en lactate, et non en acétyl-CoA mitochondrial ou en éthanol.

Explication

Les UCP offrent aux protons une voie de retour vers la matrice indépendante de l’ATP synthase. Elles dissipent ainsi le gradient protonique et orientent l’énergie vers la chaleur plutôt que vers une synthèse accrue d’ATP.

Explication

La biogenèse augmente le nombre de mitochondries, et la fusion en réunit deux. La fission sépare une mitochondrie, tandis que la mitophagie élimine les mitochondries altérées ; elle ne correspond donc pas à la fission, et la fusion ne sépare pas les mitochondries.

Explication

Mfn1, Mfn2 et OPA-1 participent à la fusion mitochondriale. OPA-1 n’est pas présentée comme une protéine de séparation, et les mécanismes de fission séparent les mitochondries au lieu de les réunir.

Explication

Une mutation d’OPA-1 est associée à l’atrophie optique dominante et à une cécité irréversible. Une mutation de Mfn2 est associée à la maladie de Charcot-Marie-Tooth de type 2A, avec neuropathie périphérique et faiblesse musculaire ; l’atrophie optique dominante relève d’OPA-1.