QCM : Introduction à la biologie cellulaire — 27 questions

Explication

La cellule constitue l’unité structurale fondamentale du vivant et assure notamment le métabolisme ainsi que l’hérédité. Une cellule provient aussi d’une cellule préexistante, ce qui distingue les cellules des particules infectieuses.

Explication

L’anabolisme regroupe les réactions de synthèse de nouvelles molécules, alors que le catabolisme dégrade des molécules afin de produire de l’énergie. La confusion fréquente consiste à attribuer la dégradation moléculaire à l’anabolisme.

Explication

Les premières traces de vie sur Terre datent d’environ 3,5 milliards d’années. Les autres propositions correspondent à des durées beaucoup plus récentes et ne concordent pas avec cette estimation.

Explication

Une bactérie possède généralement une membrane cellulaire, un cytosol, de l’ADN et des ribosomes, avec une taille de l’ordre de 1 μm. Le noyau, les mitochondries et l’appareil de Golgi sont des structures caractéristiques des cellules eucaryotes.

Explication

La paroi bactérienne, constituée de peptidoglycanes, donne sa forme à la bactérie et la protège contre les chocs osmotiques. La délimitation directe des milieux intra- et extracellulaire relève principalement de la membrane plasmique.

Explication

Les β-lactamines empêchent la synthèse des peptidoglycanes, ce qui fragilise la paroi et peut entraîner une rupture par choc osmotique. Les β-lactamases ont au contraire un rôle de résistance en inactivant certaines β-lactamines.

Explication

Les bactéries à Gram positif possèdent une paroi épaisse et retiennent le cristal violet sans membrane externe. Les bactéries à Gram négatif ont une paroi plus fine, une membrane externe et ne sont pas colorées par le cristal violet.

Explication

Les pili communs sont de petits filaments protéiques qui favorisent l’adhérence bactérienne aux surfaces. L’échange de matériel génétique est associé aux pili sexuels, tandis que la propulsion relève des flagelles.

Explication

Les pili sexuels permettent un échange de matériel génétique entre bactéries et participent à une reproduction non sexuée, sans méiose. Les pili communs sont plutôt associés à l’adhérence, tandis que les flagelles assurent la locomotion.

Explication

Les flagelles sont des appendices locomoteurs dont la rotation, alimentée par un gradient de protons, propulse la bactérie. Les pili interviennent plutôt dans l’adhérence ou l’échange génétique et ne fournissent pas ce mécanisme de locomotion.

Explication

Le microbiote est l’ensemble des microorganismes présents dans un microbiome, qui correspond à l’environnement où ils vivent. La confusion fréquente consiste à inverser ces deux notions.

Explication

Le microbiote intestinal fermente des substrats normalement non digestibles et participe à l’assimilation de certains nutriments ainsi qu’à la synthèse de certaines vitamines. Il ne dégrade pas toutes les molécules alimentaires et ne remplace pas les cellules intestinales.

Explication

La métagénomique analyse l’ensemble de l’ADN d’un environnement en le fragmentant puis en séquençant les fragments. La culture ou l’observation microscopique ne permettent pas de caractériser de la même manière tout l’ADN environnemental.

Explication

Les cellules eucaryotes sont apparues il y a environ 1,5 à 2 milliards d’années. Les autres périodes proposées correspondent à des repères temporels différents de l’histoire de la vie.

Explication

Le repliement de la membrane plasmique dans le cytosol aurait produit le réticulum endoplasmique et l’enveloppe nucléaire. L’endosymbiose d’une bactérie aérobie concerne plutôt l’origine des mitochondries, tandis que celle d’une cyanobactérie concerne les chloroplastes.

Explication

La théorie endosymbiotique relie la bactérie aérobie hétérotrophe à l’origine des mitochondries et la cyanobactérie photosynthétique à celle des chloroplastes. Le repliement membranaire, et non une cyanobactérie, est associé à l’origine du système endomembranaire.

Explication

La membrane plasmique est une bicouche de glycérophospholipides amphiphiles avec des protéines enchâssées, séparant le milieu intracellulaire du milieu extracellulaire. Les protéines et les glucides peuvent y être associés, mais ils ne constituent pas à eux seuls une couche lipidique ou une paroi.

Explication

La membrane plasmique présente une répartition ionique asymétrique : le sodium est majoritairement extracellulaire et le potassium majoritairement intracellulaire. L’inversion de ces distributions constitue la confusion classique.

Explication

Un organite est une structure intracellulaire entourée d’une ou de deux membranes et spécialisée dans une ou plusieurs fonctions. Une molécule énergétique, une région membranaire ou une enveloppe externe ne répond pas à cette définition.

Explication

L’enveloppe nucléaire est formée de deux membranes discontinues traversées par des pores nucléaires et se prolonge avec le réticulum endoplasmique. La membrane des organites du système endomembranaire est généralement simple, ce qui explique la confusion fréquente.

Explication

L’ADN nucléaire est linéaire, bicaténaire et associé à des histones sous forme de chromatine, qui se condense en chromosomes lors de la mitose. L’ADN circulaire bicaténaire correspond plutôt à l’ADN mitochondrial.

Explication

La mitochondrie possède une double membrane, une membrane interne plissée en crêtes, une matrice et un espace intermembranaire. Une lumière acide contenant des hydrolases décrit plutôt le lysosome.

Explication

Les mitochondries produisent de l’ATP grâce au cycle de Krebs et à la phosphorylation oxydative, qui utilisent l’oxygène et l’énergie provenant notamment de la glycolyse et de la β-oxydation. La dégradation lysosomale concerne le recyclage de constituants cellulaires, et non la production mitochondriale d’ATP.

Explication

Le ribosome, constitué d’une petite et d’une grande sous-unité, réalise la traduction des ARN messagers en protéines. La transcription et le stockage de l’ADN relèvent du noyau, ce qui constitue la confusion la plus fréquente.

Explication

Le protéasome dégrade les protéines endommagées marquées par une chaîne de poly-ubiquitine, l’ubiquitine étant une petite protéine de 76 acides aminés. Le lysosome dégrade plutôt des constituants cellulaires usagés dans une lumière acide.

Explication

Les microtubules sont des polymères de tubuline impliqués dans la séparation des chromatides. Les microfilaments sont constitués d’actine et participent notamment à la forme et aux mouvements cellulaires, tandis que les filaments intermédiaires renforcent la résistance mécanique.

Explication

Le cytoplasme comprend le cytosol, les organites intracellulaires à l’exception du noyau et les édifices macromoléculaires. Le noyau et son ADN sont donc exclus de cette définition, même si certains édifices comme les centrioles peuvent en faire partie.