QCM : Le cytosquelette cellulaire (16 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle description caractérise le cytosquelette au cours du cycle cellulaire ?

Un ensemble de tubules protéiques nucléaires dépourvu de composants cytologiques
Un assemblage fixe de membranes qui conserve la même organisation pendant le cycle cellulaire
Un réseau de filaments lipidiques qui se réorganise uniquement lors de la division cellulaire
Un réseau dynamique de filaments et de tubules protéiques, réorganisé au cours du cycle cellulaire

Un réseau dynamique de filaments et de tubules protéiques, réorganisé au cours du cycle cellulaire

Explication

Le cytosquelette est constitué de filaments et de tubules protéiques, cytologiques et nucléaires, dont l’organisation change au cours du cycle cellulaire. Le choix d’un assemblage fixe est erroné, car il ne rend pas compte de cette réorganisation constante.

2. Lorsqu’une cellule maintient sa forme, déplace ses organites et réalise une mitose, quelle contribution le cytosquelette apporte-t-il à ces activités ?

Il participe à la sécrétion hormonale, à la digestion intracellulaire et à la transcription
Il assure la production d’énergie, la synthèse des lipides et la réplication de l’ADN
Il contribue à la morphologie cellulaire, à la mobilité des organites et à la mitose
Il détermine la composition de la membrane, l’entrée des ions et la synthèse des ribosomes

Il contribue à la morphologie cellulaire, à la mobilité des organites et à la mitose

Explication

Le cytosquelette contribue au maintien de la morphologie cellulaire, à la mobilité des organites et à la mitose. Le rôle de production d’énergie est un distracteur plausible, mais il ne correspond pas aux fonctions énoncées ici.

3. Quelle organisation moléculaire forme la paroi d’un microtubule ?

Neuf protofilaments côte à côte, chacun constitué de monomères de tubuline α
Treize protofilaments côte à côte, chacun constitué d’hétérodimères de tubuline α et β
Deux protofilaments côte à côte, chacun constitué d’hétérodimères de tubuline α et β
Treize doublets de protofilaments, chacun composé d’hétérodimères de tubuline β et γ

Treize protofilaments côte à côte, chacun constitué d’hétérodimères de tubuline α et β

Explication

Un microtubule est un tube creux dont la paroi comporte treize protofilaments, eux-mêmes formés d’hétérodimères de tubuline α et β. Le choix de neuf protofilaments confond cette organisation avec une caractéristique de certains axonèmes.

4. Dans quel sens les sous-unités de tubuline sont-elles orientées le long d’un protofilament polarisé ?

La tubuline β forme les deux extrémités, tandis que la tubuline α occupe le centre
La tubuline α se trouve à l’extrémité − et la tubuline β à l’extrémité +
La tubuline α forme les deux extrémités, tandis que la tubuline β occupe le centre
La tubuline β se trouve à l’extrémité − et la tubuline α à l’extrémité +

La tubuline α se trouve à l’extrémité − et la tubuline β à l’extrémité +

Explication

La polarité du protofilament place la tubuline α à l’extrémité − et la tubuline β à l’extrémité +. L’inversion des deux tubulines constitue une confusion plausible, mais elle décrit la polarité à l’envers.

5. Lorsqu’une extrémité d’un microtubule contient majoritairement de la tubuline liée au GDP, quel phénomène peut contribuer à son instabilité dynamique ?

La stabilisation durable, qui bloque les cycles d’extension et de raccourcissement
La formation d’hétérodimères, qui supprime le raccourcissement sans affecter l’extension
La dépolymérisation, qui participe à des cycles rapides d’extension et de raccourcissement
La nucléation de protofilaments, qui transforme le microtubule en filament d’actine

La dépolymérisation, qui participe à des cycles rapides d’extension et de raccourcissement

Explication

L’instabilité dynamique correspond à des cycles rapides d’extension et de raccourcissement, avec dépolymérisation lorsque la majorité des tubulines à une extrémité contient du GDP. La stabilisation durable est le distracteur le plus proche, mais elle contredit le raccourcissement associé à cette dépolymérisation.

6. Quelle structure organise les microtubules dans une cellule animale ?

L’axonème, formé de deux centrioles perpendiculaires entourés de dynéine
Le fuseau mitotique, formé de deux centrioles parallèles entourés de membranes
Le centrosome, formé de deux centrioles perpendiculaires entourés de protéines
Le kinétochore, formé de deux centrioles parallèles entourés de tubuline

Le centrosome, formé de deux centrioles perpendiculaires entourés de protéines

Explication

Dans les cellules animales, le centrosome est le centre organisateur des microtubules et comprend deux centrioles perpendiculaires entourés de protéines. L’axonème comporte bien des microtubules et de la dynéine, mais il n’est pas le centre organisateur décrit ici.

7. Quelle architecture de l’axonème permet la flexion des cils et des flagelles ?

Neuf doublets centraux de microtubules disposés autour d’un doublet périphérique
Neuf doublets périphériques de microtubules disposés autour d’un doublet central
Deux doublets périphériques de microtubules disposés autour de neuf doublets centraux
Neuf microtubules périphériques isolés disposés autour de deux doublets centraux

Neuf doublets périphériques de microtubules disposés autour d’un doublet central

Explication

L’axonème des cils et des flagelles présente une organisation 9+2 : neuf doublets périphériques entourent un doublet central. Le choix de neuf éléments isolés est proche en nombre, mais il omet la disposition en doublets périphériques.

8. Comment la dynéine provoque-t-elle la flexion de l’axonème dans un cil ou un flagelle ?

Elle utilise le GDP pour raccourcir les doublets périphériques, ce qui entraîne leur flexion
Elle utilise l’ADP pour séparer les doublets centraux des périphériques, ce qui entraîne leur flexion
Elle utilise l’ATP pour assembler les doublets en un faisceau rigide, ce qui entraîne leur flexion
Elle utilise l’ATP pour faire glisser des doublets de microtubules adjacents, ce qui entraîne leur flexion

Elle utilise l’ATP pour faire glisser des doublets de microtubules adjacents, ce qui entraîne leur flexion

Explication

La dynéine consomme de l’ATP pour provoquer le glissement entre doublets adjacents, et ce glissement entraîne la flexion de l’axonème. Le raccourcissement lié au GDP est un distracteur plausible, mais ce n’est pas le mécanisme décrit pour le mouvement ciliaire.

9. Une vésicule doit être transportée du centrosome vers la périphérie le long d’un microtubule : quel moteur assure ce transport antérograde ?

Une kinésine, qui transporte la cargaison du pôle − vers le pôle +
Une dynéine, qui transporte la cargaison du pôle + vers le pôle −
Une dynéine, qui transporte la cargaison du pôle − vers le pôle +
Une kinésine, qui transporte la cargaison du pôle + vers le pôle −

Une kinésine, qui transporte la cargaison du pôle − vers le pôle +

Explication

Les kinésines assurent le transport antérograde du pôle − vers le pôle +, correspondant au trajet du centrosome vers la périphérie. La dynéine est associée au transport rétrograde, et ne correspond donc pas au moteur demandé.

10. Quelle structure décrit le mieux un microfilament d’actine ?

Une double hélice flexible et dynamique, polarisée, de 5 à 9 nm de diamètre
Une chaîne simple et flexible, non polaire, de 5 à 9 nm de diamètre
Un filament fibreux non polaire, stable, de 8 à 10 nm de diamètre
Un tube rigide et polarisé, formé de tubuline, de 20 à 25 nm de diamètre

Une double hélice flexible et dynamique, polarisée, de 5 à 9 nm de diamètre

Explication

Le microfilament est une double hélice de monomères d’actine, flexible, dynamique et polarisée, dont le diamètre est compris entre 5 et 9 nm. Un filament fibreux non polaire correspond plutôt à la description des filaments intermédiaires.

11. Lors de la polymérisation de l’actine, que se passe-t-il après la nucléation d’un noyau stable de trois monomères ?

Le noyau se dissocie en monomères, puis la polymérisation reprend simultanément aux deux extrémités
Des monomères s’ajoutent rapidement à l’extrémité −, puis le filament cesse tout échange
Des monomères s’ajoutent rapidement à l’extrémité +, puis les associations et dissociations s’équilibrent
Les filaments fusionnent en faisceaux, puis leur longueur augmente sans dissociation

Des monomères s’ajoutent rapidement à l’extrémité +, puis les associations et dissociations s’équilibrent

Explication

Après la nucléation, l’élongation se produit par ajout rapide de monomères à l’extrémité +, avant une phase stationnaire dynamique où association et dissociation se compensent. La croissance rapide à l’extrémité − inverse le sens indiqué pour l’élongation.

12. Quel rôle général jouent les protéines de liaison à l’actine, ou ABP, sur les microfilaments ?

Elles modifient les propriétés des microfilaments en interagissant avec l’actine
Elles convertissent les microfilaments en filaments intermédiaires résistants
Elles provoquent la contraction musculaire en se liant directement à la myosine
Elles remplacent les monomères d’actine et constituent directement les microfilaments

Elles modifient les propriétés des microfilaments en interagissant avec l’actine

Explication

Les ABP interagissent avec l’actine et modifient ainsi les propriétés des microfilaments. La contraction musculaire implique l’interaction entre l’actine et la myosine de type 2, et non une action générale attribuée aux ABP.

13. Quelle interaction intervient directement dans la contraction musculaire ?

L’interaction entre la gelsoline dépendante du calcium et la membrane
L’interaction entre l’actine et la spectrine membranaire
L’interaction entre les filaments intermédiaires et les microtubules
L’interaction entre l’actine et la myosine de type 2

L’interaction entre l’actine et la myosine de type 2

Explication

La contraction musculaire fait intervenir l’interaction entre l’actine et la myosine de type 2. La spectrine relie plutôt les microfilaments à la membrane plasmique.

14. Quelle caractéristique distingue l’assemblage des filaments intermédiaires de celui des filaments d’actine et des microtubules ?

Ils s’assemblent à partir de dimères polarisés liés au GTP
Ils s’assemblent à partir de protéines globulaires en consommant de l’ATP
Ils s’auto-assemblent à partir de protéines fibreuses sans nucléotides
Ils nécessitent un noyau de trois monomères pour commencer leur polymérisation

Ils s’auto-assemblent à partir de protéines fibreuses sans nucléotides

Explication

Les filaments intermédiaires sont formés de protéines fibreuses allongées qui s’auto-assemblent sans nucléotides. L’assemblage associé à l’ATP décrit ici correspond plutôt à l’actine, tandis que les microtubules utilisent des nucléotides également.

15. Quelle combinaison décrit les propriétés mécaniques et le diamètre des filaments intermédiaires ?

Peu dynamiques, rigides et fragiles, avec un diamètre de 20 à 25 nm
Très dynamiques, flexibles et peu résistants, avec un diamètre de 8 à 10 nm
Peu dynamiques, flexibles et très résistants, avec un diamètre de 8 à 10 nm
Très dynamiques, rigides et fragiles, avec un diamètre de 5 à 9 nm

Peu dynamiques, flexibles et très résistants, avec un diamètre de 8 à 10 nm

Explication

Les filaments intermédiaires sont les éléments les moins dynamiques du cytosquelette, tout en restant flexibles et très résistants, et mesurent de 8 à 10 nm de diamètre. Le diamètre de 5 à 9 nm est associé aux microfilaments d’actine.

16. Dans un tissu musculaire, quelles protéines de filaments intermédiaires de type III trouve-t-on ?

La desmine, caractéristique des cellules musculaires
Les kératines, caractéristiques des cellules musculaires
La vimentine, caractéristique des cellules musculaires
Les protéines des neurofilaments, caractéristiques des cellules musculaires

La desmine, caractéristique des cellules musculaires

Explication

La desmine est une protéine de filaments intermédiaires de type III présente dans les cellules musculaires. La vimentine appartient également au type III, mais elle est associée aux cellules souches embryonnaires.

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Qu’est-ce que le cytosquelette ?

Un réseau dynamique de filaments et de tubules protéiques cytologiques et nucléaires.

Comment le cytosquelette évolue-t-il au cours du cycle cellulaire ?

Il est constamment réorganisé.

Quel rôle le cytosquelette joue-t-il dans la morphologie cellulaire ?

Il contribue à son maintien.

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