QCM : Cytosquelette et contraction musculaire — 26 questions

Explication

L’actine G possède un site de fixation de l’ATP, et l’hydrolyse de cet ATP est nécessaire à la polymérisation. Le GTP est plutôt associé à la polymérisation de la tubuline dans les microtubules.

Explication

Un filament d’actine est un polymère d’actine G organisé en deux hélices d’actine F et mesure environ 5 à 9 nm de diamètre. Les treize protofilaments et les huit tétramères correspondent respectivement à d’autres éléments du cytosquelette.

Explication

Le taxol se fixe aux microtubules et empêche leur dépolymérisation, ce qui bloque la dynamique indispensable aux divisions cellulaires et explique son intérêt anticancéreux. L’inhibition de la polymérisation des microtubules correspond plutôt à l’action de la colchicine.

Explication

La profiline s’associe à l’actine G et favorise son incorporation dans les filaments, alors que la thymosine la maintient séquestrée dans le cytosol. La confusion fréquente consiste à inverser les rôles de ces deux protéines régulatrices.

Explication

Un filament intermédiaire est une structure fibreuse d’environ 10 nm de diamètre, contribuant à la résistance mécanique et à la flexibilité. Le diamètre de 25 nm caractérise plutôt les microtubules, tandis que l’actine forme des filaments plus fins.

Explication

La tropomyosine rigidifie et stabilise le filament d’actine, puis change de conformation en fonction de la présence ou de l’absence de calcium. L’hydrolyse de l’ATP est associée à l’activité de la myosine, tandis que la séquestration de l’actine G caractérise la thymosine.

Explication

Les microtubules se trouvent notamment dans le fuseau mitotique, ainsi que dans les centrosomes, les cils et les flagelles. Le sarcomère, la lame basale et le nucléole ont des compositions et des fonctions différentes.

Explication

Les microtubules participent à la résistance mécanique, à la mitose, au maintien de la forme cellulaire et au trafic intracellulaire. Les autres ensembles regroupent des fonctions qui ne constituent pas les rôles principaux associés ici aux microtubules.

Explication

Le filament fin est principalement formé d’actine F, de tropomyosine et de troponines, tandis que le filament épais contient la myosine. La myosine appartient donc au filament épais et non au filament fin.

Explication

Le sarcomère est l’unité contractile de base du muscle strié et s’étend entre deux stries Z. Une strie Z seule ne délimite donc pas les deux extrémités d’un sarcomère.

Explication

L’extrémité négative se termine par la tubuline α, dont le GTP reste présent, alors que l’extrémité positive se termine par la tubuline β, dont le nucléotide peut être du GTP ou du GDP. La distinction repose donc sur l’identité de la tubuline terminale et son état d’hydrolyse.

Explication

La kinésine se dirige vers l’extrémité positive, tandis que la dynéine se dirige vers l’extrémité négative des microtubules. Cette polarité permet notamment à la kinésine d’assurer un transport antérograde et à la dynéine un transport rétrograde.

Explication

Un microtubule est un tube creux d’environ 25 nm constitué de 13 protofilaments, eux-mêmes formés de dimères de tubuline α et β. La description d’un filament d’actine ou d’un filament intermédiaire ne correspond pas à cette organisation.

Explication

La myosine possède des têtes capables de basculer, et leur action entraîne le glissement des filaments ainsi que le raccourcissement du sarcomère. Une tête rigide ne pourrait pas produire ce mouvement contractile, tandis que la nucléation et la séquestration concernent d’autres protéines.

Explication

Le centrosome organise la nucléation grâce à un anneau de 13 sous-unités de tubuline γ, qui sert de matrice initiatrice aux protofilaments. La tubuline β participe ensuite aux dimères du microtubule, mais elle ne constitue pas l’anneau initiateur décrit ici.

Explication

La catastrophine est une MAP déstabilisatrice qui déclenche la catastrophe et favorise une dépolymérisation rapide, y compris à l’extrémité positive. Le ralentissement de la dépolymérisation et le maintien de la stabilité relèvent plutôt des MAP stabilisatrices.

Explication

Lors de la catastrophe, l’hydrolyse du GTP en GDP sur la tubuline β déstabilise l’extrémité positive et entraîne la perte de nombreux dimères. L’ATP et l’actine ne constituent pas le mécanisme moléculaire de cette transition.

Explication

Le complexe ARP intervient dans la nucléation de nouveaux filaments d’actine au niveau du cortex cellulaire, situé sous la membrane plasmique. Il ne constitue donc pas un système de dégradation ni un mécanisme de transport du calcium.

Explication

La formation commence par une nucléation au centrosome, se poursuit par une élongation préférentielle à l’extrémité positive et atteint ensuite un plateau correspondant à un équilibre. Le plateau ne précède pas la nucléation et ne désigne pas une fragmentation.

Explication

Les filaments intermédiaires sont constitués de huit tétramères et leur polymérisation ne requiert ni GTP ni ATP. Les microtubules utilisent le GTP et les filaments d’actine l’ATP dans leur dynamique d’assemblage.

Explication

Les MAP stabilisatrices régulent les vitesses de polymérisation et de dépolymérisation de manière à favoriser la stabilité des microtubules. La dépolymérisation rapide et le déclenchement de la catastrophe caractérisent plutôt une MAP déstabilisatrice comme la catastrophine.

Explication

La troponine C interagit avec le calcium, ce qui contribue au déplacement de la tropomyosine et à l’exposition des sites de liaison de la myosine. L’inhibition de l’interaction relève de la sous-unité I, tandis que l’interaction avec la tropomyosine relève de la sous-unité T.

Explication

Les filaments d’actine participent notamment à la formation de vésicules, à la motilité, à la cytodiérèse, à la phagocytose et à la contraction musculaire. La synthèse de la myosine, la production du calcium et la réplication de l’ADN relèvent d’autres mécanismes cellulaires.

Explication

La dynamique de l’actine commence par la nucléation, se poursuit par une élongation préférentielle à l’extrémité positive et atteint une phase de plateau. Durant ce plateau, la polymérisation et la dépolymérisation s’équilibrent.

Explication

La dépolarisation membranaire entraîne une libération de calcium, lequel se fixe à la troponine C et déplace la tropomyosine pour exposer les sites de liaison de l’actine. L’hydrolyse de l’ATP intervient ensuite dans le basculement des têtes de myosine, et non dans la libération initiale du calcium.

Explication

Le tapis roulant correspond à l’ajout de sous-unités à l’extrémité positive et à leur perte à l’extrémité négative, sans changement global de longueur. Une élongation simultanée aux deux extrémités entraînerait plutôt un allongement net du filament.