QCM : Introduction à la biologie cellulaire (30 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle discipline étudie la vie et les êtres vivants, notamment les animaux, les végétaux, les virus et les micro-organismes ?

La zoologie
La biologie cellulaire
La génétique
La biologie

La biologie

Explication

La biologie étudie la vie et l’ensemble des êtres vivants mentionnés. La biologie cellulaire se concentre sur les cellules, la zoologie sur les animaux, et le terme « biologie » est associé à Lamarck en 1802.

2. Une chercheuse examine à la fois la structure d’une cellule et son fonctionnement : à quelle discipline son travail correspond-il ?

À la physiologie des organismes
À l’histologie
À la biologie cellulaire
À l’anatomie

À la biologie cellulaire

Explication

La biologie cellulaire étudie la cellule sous ses aspects structural et fonctionnel. L’histologie porte sur l’organisation des tissus, l’anatomie sur les organes et leur forme, et la physiologie des organismes sur leurs mécanismes d’activité.

3. Quelle discipline étudie les gènes, le génome et le matériel héréditaire transmis entre cellules ou organismes ?

La génétique
L’histologie
La phénotypie
La biologie moléculaire

La génétique

Explication

La génétique étudie les gènes, le génome et le matériel héréditaire transmis entre cellules ou organismes. La phénotypie concerne les caractères visibles, la biologie moléculaire s’intéresse notamment à l’expression des gènes, et l’histologie étudie les tissus.

4. Deux parents transmettent un mélange de leur patrimoine génétique à leur enfant. Quel terme désigne l’ensemble des gènes de cet enfant ?

Le phénotype
Le génotype
Les tissus
Les protéines

Le génotype

Explication

Le génotype est l’ensemble des gènes d’un individu et correspond à son patrimoine génétique hérité, notamment sous la forme d’un mélange des génotypes parentaux. Le phénotype désigne les caractères visibles issus de l’expression des gènes.

5. Une équipe étudie des champignons, des algues et des protistes dans trois laboratoires distincts. Quelles spécialités correspondent à ces organismes, dans cet ordre ?

Mycologie, algologie et protistologie
Botanique, protistologie et microbiologie
Algologie, mycologie et zoologie
Mycologie, protistologie et algologie

Mycologie, algologie et protistologie

Explication

La mycologie étudie les champignons, l’algologie les algues et la protistologie les protistes. La botanique concerne les plantes, tandis que la microbiologie porte sur les micro-organismes.

6. Deux animaux se reproduisent entre eux, mais leur descendance ne peut pas être fertile. Selon le critère de l’espèce, que conclure ?

Ils ne satisfont pas au critère de la même espèce
Ils sont classés comme des protistes
Ils appartiennent nécessairement à des genres différents
Ils satisfont au critère de la même espèce

Ils ne satisfont pas au critère de la même espèce

Explication

Le critère donné pour une espèce exige que les animaux puissent se reproduire entre eux et avoir une descendance fertile. La reproduction seule ne suffit donc pas; la ressemblance physique et l’appartenance aux protistes ne sont pas les critères énoncés.

7. Après avoir observé les petites alvéoles d’un bouchon de liège, quel savant figure parmi les premiers à employer le terme « cellule » ?

Robert Hooke
Rudolph Virchow
Theodor Schwann
Antonie Van Leeuwenhoek

Robert Hooke

Explication

Robert Hooke observe les petites alvéoles du liège et figure parmi les premiers à employer le terme « cellule ». Van Leeuwenhoek est lié à l’observation de protozoaires, tandis que Schleiden et Schwann sont associés à la théorie cellulaire.

8. Une équipe cherche à résumer l’idée centrale de la théorie cellulaire associée à Schleiden et Schwann. Quelle formulation convient ?

La cellule est l’unité fondamentale du vivant
Le microorganisme est l’unité fondamentale du vivant
La matière inerte est l’unité fondamentale du vivant
L’organe est l’unité fondamentale du vivant

La cellule est l’unité fondamentale du vivant

Explication

La théorie cellulaire associée à Schleiden et Schwann pose que la cellule est l’unité fondamentale du vivant. La réponse centrée sur l’organe confond les niveaux d’organisation, et celle sur la génération spontanée porte sur une autre question.

9. Dans une expérience, un chercheur fait bouillir un bouillon et empêche ensuite tout contact avec des organismes. Le bouillon reste sans développement ; quelle conclusion cela soutient-il ?

La génération spontanée est confirmée par cette expérience
La protection contre la variole explique l’absence de développement
L’air apporte les organismes responsables du développement observé
La génération spontanée est réfutée dans cette expérience

La génération spontanée est réfutée dans cette expérience

Explication

Dans cette expérience, l’absence de développement lorsque le contact avec des organismes est empêché réfute la génération spontanée. L’idée d’une contamination par l’air inverse le résultat observé, et la vaccination contre la variole relève des travaux de Jenner.

10. Un microscope possède un objectif de grossissement ×20 et un oculaire ×10. Quel est son grossissement total ?

×2
×30
×0,5
×200

×200

Explication

Le grossissement total se calcule en multipliant celui de l’objectif par celui de l’oculaire : 20×10=20020 \times 10 = 200. L’addition, la division et l’inversion du rapport ne correspondent pas à la règle.

11. Deux points très proches apparaissent fusionnés dans une image microscopique. Que peut-on conclure sur leur séparation par rapport à la limite de résolution ?

Leur distance correspond au grossissement total
Leur distance indique que l’image a été agrandie
Leur distance est supérieure à la limite de résolution
Leur distance est inférieure à la limite de résolution

Leur distance est inférieure à la limite de résolution

Explication

En dessous de la limite de résolution, deux points apparaissent fusionnés ; au-dessus, ils sont séparés. Le grossissement augmente la taille apparente, mais ne définit pas à lui seul la capacité à distinguer les points.

12. Un laboratoire doit préparer un morceau de tissu épais et un échantillon de cellules isolées très fines. Quelle préparation convient à chacun avant l’observation ?

Inclure ou couper le tissu, et étaler les cellules en frottis
Étaler le tissu en frottis, et inclure les cellules dans la paraffine
Couper le tissu et les cellules en coupes histologiques
Inclure le tissu et les cellules dans un milieu solide

Inclure ou couper le tissu, et étaler les cellules en frottis

Explication

Les tissus nécessitent souvent une inclusion ou une coupe, tandis que des cellules suffisamment fines peuvent être préparées directement en frottis. L’inversion des méthodes attribue le frottis au tissu, la coupe histologique confond cellules fines et tissu, et l’inclusion des deux néglige la préparation directe possible des cellules.

13. Des cellules vivantes prélevées doivent être colorées pour une observation rare tout en restant en vie. Quel type de colorant faut-il utiliser ?

Un colorant fixateur qui tue en rigidifiant les protéines
Un colorant de déshydratation qui élimine l’eau
Un colorant vital qui colore sans tuer
Un colorant d’inclusion qui solidifie l’échantillon

Un colorant vital qui colore sans tuer

Explication

Un colorant vital colore la cellule sans la tuer, ce qui rend possible, quoique rarement, son observation vivante. Le fixateur tue les cellules, l’inclusion les prépare à la coupe et la déshydratation élimine l’eau.

14. Une technicienne prépare une coupe histologique et doit respecter l’enchaînement des principales étapes. Quel ordre doit-elle suivre ?

Fixation, inclusion, déshydratation, coupe, réhydratation
Fixation, déshydratation, inclusion, réhydratation, coupe
Fixation, déshydratation, coupe, inclusion, réhydratation
Fixation, déshydratation, inclusion, coupe, réhydratation

Fixation, déshydratation, inclusion, coupe, réhydratation

Explication

La préparation enchaîne la fixation, la déshydratation, l’inclusion, la coupe puis la réhydratation. Mettre l’inclusion avant la déshydratation inverse deux étapes, couper avant l’inclusion omet la mise en support, et réhydrater avant la coupe inverse les dernières étapes.

15. Après fixation, des cellules deviennent résistantes aux attaques enzymatiques. Quel mécanisme explique cette propriété ?

L’alcool retire l’eau et rend les cellules hydrophobes
La paraffine chauffée crée des liaisons enzymatiques actives
Le fixateur crée des liaisons covalentes rigides entre les protéines
Le colorant vital colore les cellules sans les tuer

Le fixateur crée des liaisons covalentes rigides entre les protéines

Explication

Le fixateur tue les cellules en créant des liaisons covalentes rigides entre les protéines, qui perdent leur activité enzymatique et deviennent résistantes aux attaques enzymatiques. L’élimination de l’eau relève de la déshydratation, la coloration vitale ne tue pas, et la fixation inactive les protéines au lieu d’activer leurs enzymes.

16. Pour préparer un échantillon à l’inclusion, une technicienne le transfère dans des bains d’alcool de concentration progressivement plus élevée. Quel est l’objectif de cette opération ?

Rigidifier les protéines par des liaisons covalentes
Réintroduire l’eau dans les cellules après la coupe
Éliminer l’eau et rendre les cellules hydrophobes
Solidifier l’échantillon dans un milieu de coupe

Éliminer l’eau et rendre les cellules hydrophobes

Explication

La déshydratation utilise des bains d’alcool de concentration croissante pour éliminer l’eau et rendre la cellule hydrophobe. La solidification correspond à l’inclusion, la rigidification des protéines à la fixation, et la réintroduction de l’eau à la réhydratation.

17. Un laboratoire prépare des coupes destinées à la microscopie électronique. Quel couple d’épaisseur et de support correspond à l’ultramicrotomie ?

De 50 à 200 nm, recueillies sur une grille métallique
De 2 à 10 µm, recueillies sur une grille métallique
De 2 à 10 µm, recueillies sur une lame de verre
De 50 à 200 nm, recueillies sur une lame de verre

De 50 à 200 nm, recueillies sur une grille métallique

Explication

En microscopie électronique, l’ultramicrotomie produit des coupes de 50 à 200 nm recueillies sur une grille métallique. Les coupes de 2 à 10 µm sur lame de verre correspondent à la microscopie optique; les deux autres couples mélangent l’épaisseur et le support de ces méthodes.

18. Quelle différence distingue la coloration du marquage en microscopie ?

La coloration emploie des produits chimiques pour repérer des molécules, tandis que le marquage augmente les contrastes des cellules mortes.
La coloration emploie des molécules marqueuses sur des cellules mortes, tandis que le marquage utilise des produits chimiques.
La coloration emploie des produits chimiques sur des cellules vivantes, tandis que le marquage utilise des molécules marqueuses.
La coloration emploie des produits chimiques sur des cellules mortes, tandis que le marquage utilise des molécules marqueuses.

La coloration emploie des produits chimiques sur des cellules mortes, tandis que le marquage utilise des molécules marqueuses.

Explication

La coloration fait appel à des produits chimiques sur des cellules mortes pour faciliter l’observation, alors que le marquage repose sur des molécules marqueuses. La confusion entre produits chimiques et molécules marqueuses, l’inversion de l’état des cellules et l’attribution au marquage de l’augmentation des contrastes expliquent les autres réponses.

19. Un laboratoire veut distinguer différents types cellulaires dans une préparation généralement colorée. Quel mode d’éclairage correspond au microscope à fond clair ?

Seule la lumière diffusée par l’échantillon est recueillie sur un fond noir.
Un laser réalise des coupes optiques virtuelles de l’échantillon.
Une lumière blanche traverse directement et perpendiculairement l’échantillon.
Une lumière blanche traverse obliquement l’échantillon pour produire un fond noir.

Une lumière blanche traverse directement et perpendiculairement l’échantillon.

Explication

Le fond clair repose sur une lumière blanche qui traverse directement et perpendiculairement l’échantillon; les cellules sont généralement colorées pour accroître le contraste et distinguer leurs types. L’éclairage oblique et la lumière diffusée caractérisent le fond noir, tandis que les coupes virtuelles au laser relèvent de la microscopie confocale.

20. Une préparation non colorée apparaît sur un fond noir lorsqu’elle est éclairée par une lumière blanche oblique. Quel phénomène rend l’échantillon visible ?

Le contraste créé par des colorants appliqués aux cellules.
La lumière blanche transmise directement à travers l’échantillon.
La lumière blanche perpendiculaire à l’échantillon.
La lumière diffusée par l’échantillon.

La lumière diffusée par l’échantillon.

Explication

En fond noir, l’éclairage blanc est oblique et seule la lumière diffusée permet de voir l’échantillon sur le fond sombre. La transmission directe et perpendiculaire correspond au fond clair, et la coloration n’est pas nécessaire pour produire l’effet décrit.

21. Pour obtenir une représentation tridimensionnelle d’une cellule entière, un laboratoire acquiert au laser des tranches optiques virtuelles. Quelle technique convient ?

La microscopie confocale.
La microscopie à contraste de phase.
La microscopie à fond clair.
La microscopie à fond noir.

La microscopie confocale.

Explication

La microscopie confocale utilise un laser pour réaliser des coupes optiques virtuelles de la cellule, puis reconstitue ces coupes en trois dimensions. Le contraste de phase donne une impression de relief, tandis que les microscopes à fond clair et à fond noir reposent sur d’autres modes d’éclairage.

22. Une équipe veut repérer des antigènes dans des cellules sans les colorer. Quelle méthode repose sur l’utilisation d’anticorps pour cela ?

Le marquage par une lectine.
L’immunofluorescence indirecte.
La microscopie confocale sans immunomarquage.
La coloration histologique.

L’immunofluorescence indirecte.

Explication

L’immunofluorescence indirecte repère des antigènes grâce à des anticorps et ne recourt pas à une coloration. Une coloration histologique emploie des produits chimiques; la microscopie confocale désigne une technique d’imagerie, et les lectines reconnaissent des sucres.

23. Pour rendre visible la protéine P25 sous UV, quel protocole d’immunofluorescence indirecte faut-il appliquer ?

Utiliser un secondaire anti-P25, puis un primaire conjugué à un fluorochrome.
Utiliser un primaire anti-P25, puis un secondaire conjugué à un fluorochrome.
Utiliser un primaire anti-P25 portant le fluorochrome, sans anticorps secondaire.
Utiliser un primaire anti-antigène différent, puis un secondaire conjugué à un fluorochrome.

Utiliser un primaire anti-P25, puis un secondaire conjugué à un fluorochrome.

Explication

L’anticorps primaire anti-P25 reconnaît la protéine cible, puis un anticorps secondaire conjugué apporte le fluorochrome qui rend le complexe visible sous UV. Inverser l’ordre, placer le fluorochrome sur le primaire ou choisir un primaire dirigé contre un autre antigène ne respecte pas ce protocole.

24. Quel type de particules la microscopie électronique utilise-t-elle, et quelles sont ses deux modalités principales ?

Des photons, en MET et en MEB
Des photons, en MEB et en microscopie optique
Des électrons, en MET et en microscopie optique
Des électrons, en MET et en MEB

Des électrons, en MET et en MEB

Explication

La microscopie électronique utilise des électrons et comprend la microscopie électronique à transmission (MET) et à balayage (MEB). Les photons renvoient à la microscopie optique, tandis que la microscopie optique n’est pas l’une des deux modalités électroniques.

25. Pour préparer un échantillon destiné à une observation en MET, quelle méthode de préparation convient ?

Observer les cellules entières en relief après les avoir recouvertes de particules métalliques
Déposer les cellules non coupées sur une grille métallique après les avoir incluses en résine
Couper les cellules, les inclure en résine et colorer les coupes avant de les déposer sur une grille
Couper les cellules, les inclure en résine et déposer les coupes sur une grille métallique sans colorant

Couper les cellules, les inclure en résine et déposer les coupes sur une grille métallique sans colorant

Explication

En MET, les cellules sont coupées, incluses dans une résine et les coupes sont recueillies sur une grille métallique, sans colorant. L’observation d’échantillons entiers recouverts de particules métalliques correspond au MEB; la coloration et l’absence de coupe ne respectent pas la préparation décrite pour la MET.

26. Dans une coupe observée en MET, les électrons traversent une région et sont arrêtés par une autre. Quelle apparence correspond à ces deux régions ?

La région traversée paraît noire, et la région qui arrête les électrons paraît transparente ou blanche
La région traversée paraît transparente ou blanche, et la région qui arrête les électrons paraît noire
La région traversée paraît transparente ou blanche, et la région qui arrête les électrons paraît grise
La région traversée paraît noire, et la région qui arrête les électrons paraît grise

La région traversée paraît transparente ou blanche, et la région qui arrête les électrons paraît noire

Explication

Les zones hyalines laissent passer les électrons et apparaissent transparentes ou blanches, tandis que les zones électrodenses les arrêtent et apparaissent noires. L’inversion des apparences confond ces deux catégories; les réponses en gris ne correspondent pas aux apparences données.

27. Un laboratoire veut représenter en relief la surface d’un tissu entier sans le couper. Quelle approche convient à cet objectif ?

Utiliser le MET et recouvrir le tissu entier de particules métalliques
Utiliser le MEB et recouvrir le tissu entier de particules métalliques
Utiliser le MEB et déposer des coupes du tissu sur une grille métallique
Utiliser le MET et déposer des coupes du tissu sur une grille métallique

Utiliser le MEB et recouvrir le tissu entier de particules métalliques

Explication

Le MEB observe des cellules, organes ou tissus entiers en relief sans les couper et les recouvre de particules métalliques. La MET porte sur des coupes traversées par les électrons; l’associer à un échantillon entier ou à l’observation en relief confond les deux modalités.

28. Une biologiste regroupe et étudie des organismes en les classant en espèces et en genres. Quelle spécialité décrit son travail ?

La protistologie
La microbiologie
La parasitologie
La taxonomie

La taxonomie

Explication

La taxonomie étudie les taxons, notamment les espèces et les genres. La microbiologie porte sur les microorganismes, la protistologie sur les protistes et la parasitologie sur les parasites.

29. Quel chercheur hollandais, constructeur de microscopes simples perfectionnés, est présenté comme le premier observateur de protozoaires ?

Robert Koch
Edward Jenner
Robert Hooke
Antonie Van Leeuwenhoek

Antonie Van Leeuwenhoek

Explication

Antonie Van Leeuwenhoek est présenté comme un constructeur de microscopes simples perfectionnés et le premier observateur de protozoaires. Robert Hooke est associé au terme « cellule », Robert Koch à la microbiologie et Edward Jenner à la vaccination contre la variole.

30. Dans une préparation, deux marqueurs fluorescents sont observés : quel couple de lumières d’excitation et de couleurs émises associe correctement le FITC et la rhodamine ?

Lumière bleue pour le FITC, fluorescence rouge ; lumière verte pour la rhodamine, fluorescence verte
Lumière verte pour le FITC, fluorescence rouge ; lumière bleue pour la rhodamine, fluorescence verte
Lumière bleue pour le FITC, fluorescence verte ; lumière verte pour la rhodamine, fluorescence rouge
Lumière verte pour le FITC, fluorescence verte ; lumière bleue pour la rhodamine, fluorescence rouge

Lumière bleue pour le FITC, fluorescence verte ; lumière verte pour la rhodamine, fluorescence rouge

Explication

Le FITC est excité par la lumière bleue et émet une fluorescence verte, tandis que la rhodamine est excitée par la lumière verte et émet une fluorescence rouge. L’inversion des émissions échange les couleurs finales ; l’association verte-FITC/bleue-rhodamine inverse les excitations ; la confusion entre excitation et émission attribue au FITC sa couleur d’excitation comme fluorescence.

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Qui a utilisé pour la première fois le terme « biologie », et en quelle année ?

Lamarck, en 1802.

Qu’étudie la biologie cellulaire ?

La cellule dans ses aspects structural et fonctionnel.

Qu’étudie la zoologie ?

Les animaux.

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