QCM : Métabolisme cellulaire et compartimentation — 32 questions

Explication

La biologie cellulaire étudie les cellules, considérées comme les unités fondamentales de la vie, ainsi que les processus nécessaires à leur survie. L’étude des tissus et des organes relève d’un niveau d’organisation biologique plus large.

Explication

L’anabolisme correspond aux réactions qui fabriquent des molécules, alors que le catabolisme correspond à leur dégradation. Inverser ces deux rôles constitue la confusion la plus fréquente.

Explication

En 1838, Schwann affirme que les êtres vivants complexes sont constitués de cellules, qui représentent leurs unités structurales et fonctionnelles de base. L’idée de cellules provenant de cellules préexistantes appartient à une autre formulation de la théorie cellulaire.

Explication

La cellule est la plus petite unité capable de vie autonome et de reproduction, limitée par une membrane. Le virus, en revanche, dépend d’une cellule hôte et ne possède pas de métabolisme propre.

Explication

Les cellules eucaryotes possèdent un noyau et des systèmes de membranes internes, alors que l’ADN circulaire des procaryotes se trouve libre dans le cytoplasme. Le nucléoïde procaryote n’est pas un noyau entouré d’une enveloppe.

Explication

Le nucléoïde correspond à la région où se trouve l’ADN procaryote, qui est libre dans le cytoplasme. Il ne constitue pas un noyau membraneux comme celui des cellules eucaryotes.

Explication

Un virus est un parasite obligatoire dépourvu de métabolisme propre, constitué d’ADN ou d’ARN et d’une capside protéique. La présence d’un cytoplasme, de ribosomes et d’un métabolisme autonome caractérise plutôt une cellule.

Explication

La membrane plasmique présente une bande claire centrale de 3,5 nm entre deux bandes sombres de 2 nm. Cette structure constitue une limite vitale de toute cellule vivante.

Explication

Les phospholipides représentent environ 50 % de la membrane plasmique et comprennent des acides gras, du glycérol, un phosphate et de la choline. Les protéines et les acides nucléiques ne constituent pas les groupements de base d’un phospholipide.

Explication

Les protéines intrinsèques sont hydrophobes ou traversent la membrane, alors que les protéines extrinsèques sont associées à l’une de ses faces. Une protéine périphérique ne traverse donc pas nécessairement la bicouche lipidique.

Explication

Le modèle de Singer et Nicholson décrit une mosaïque fluide : les protéines peuvent se déplacer latéralement dans une bicouche lipidique dont les phospholipides sont répartis de manière non homogène. Une membrane rigide et immobile contredit précisément cette notion de fluidité.

Explication

Le noyau est le compartiment eucaryote qui isole et protège le matériel génétique. Dans une cellule procaryote, l’ADN n’est pas protégé par un noyau et reste dans le cytoplasme.

Explication

L’enveloppe nucléaire est une structure membranaire double en continuité avec le réticulum endoplasmique. La membrane plasmique, elle, correspond à une bicouche unique qui délimite la cellule.

Explication

Le cytosquelette est un réseau de filaments et de tubules protéiques situé dans le cytosol, près de l’enveloppe nucléaire et en périphérie cellulaire. Il ne constitue pas une structure membranaire délimitant un compartiment.

Explication

Les trois polymères majeurs du cytosquelette sont les microfilaments d’actine, les filaments intermédiaires et les microtubules. Les autres propositions associent à ces polymères des organites ou des molécules qui ne sont pas des constituants principaux du cytosquelette.

Explication

Le cytosquelette contribue à la structure cellulaire, à la mobilité, à la déformation et à l’activité mitotique. La barrière sélective relève surtout de la membrane plasmique, tandis que la synthèse protéique et la détoxification concernent le réticulum endoplasmique.

Explication

Le réticulum endoplasmique est un réseau membranaire continu entre l’enveloppe nucléaire et la périphérie cellulaire, avec un espace interne appelé lumière. Les dictyosomes correspondent à l’organisation de l’appareil de Golgi, et non à celle du réticulum.

Explication

Le réticulum endoplasmique granuleux synthétise les protéines qui lui sont adressées, les glycosyle pendant leur traduction et leur fait subir des modifications post-traductionnelles. La synthèse des phospholipides et la détoxification sont associées au réticulum endoplasmique lisse.

Explication

Le réticulum endoplasmique lisse synthétise des phospholipides membranaires et participe à la détoxification, notamment grâce au cytochrome P450. Le réticulum granuleux est surtout spécialisé dans la synthèse et la maturation des protéines adressées au réticulum.

Explication

L’appareil de Golgi est une plateforme de tri en continuité structurale avec le réticulum endoplasmique, et ses vésicules fusionnent pour former des dictyosomes. Le réseau continu contenant une lumière décrit le réticulum endoplasmique, tandis que les filaments relèvent du cytosquelette.

Explication

Le lysosome est une vésicule polymorphe délimitée par une membrane et remplie d’hydrolases digestives. Les enzymes d’oxydation caractérisent plutôt les peroxysomes.

Explication

La membrane lysosomale sépare les hydrolases du cytoplasme, tandis que le lysosome dégrade les composés en petites molécules réutilisables. Le stockage constitue surtout une fonction de la vacuole végétale.

Explication

L’oxydation peroxysomale réduit l’oxygène en eau oxygénée $\mathrm{H_2O_2}$, qui est ensuite réduite en eau. La production d’ATP relève principalement des mitochondries, et non des peroxysomes.

Explication

La mitochondrie convertit l’énergie de molécules organiques, notamment du glucose, en ATP utilisable par la cellule. La transformation de l’énergie lumineuse est une fonction du chloroplaste.

Explication

Les mitochondries ont une taille proche de celle des bactéries et possèdent un ADN, des ARN, des ribosomes et des polymérases nécessaires à certaines synthèses protéiques. La paroi et le tonoplaste sont associés aux cellules végétales, tandis que les photosystèmes appartiennent aux chloroplastes.

Explication

Les réactions mitochondriales de respiration cellulaire produisent de l’ATP ainsi que le coenzyme réduit NADH. Les pigments photosynthétiques sont liés aux chloroplastes, et les hydrolases sont caractéristiques des lysosomes.

Explication

Les trois spécificités retenues sont la paroi pecto-cellulosique, les chloroplastes et la vacuole. La membrane plasmique, les mitochondries et les ribosomes se retrouvent dans de nombreux types de cellules et ne constituent pas cet ensemble distinctif.

Explication

Le chloroplaste est un organite semi-autonome qui réalise la photosynthèse au niveau de photosystèmes fixés aux membranes des thylacoïdes. La respiration cellulaire est associée aux mitochondries, tandis que la digestion et le stockage relèvent d’autres compartiments.

Explication

La vacuole est le compartiment le plus volumineux de la cellule végétale, entouré par le tonoplaste, et sa fonction majeure est le stockage. La photosynthèse caractérise le chloroplaste, la digestion le lysosome et la production d’ATP la mitochondrie.

Explication

Les hépatocytes participent à la synthèse et à la dégradation des lipides, qui peuvent s’accumuler en gouttes cytoplasmiques. La production d’enzymes digestives correspond plutôt aux cellules acineuses du pancréas.

Explication

Cette organisation cellulaire caractérise la cellule acineuse du pancréas, spécialisée dans la production d’enzymes digestives. Une cellule bêta des îlots de Langerhans exerce une fonction endocrine différente et ne correspond pas à cette cellule acineuse.

Explication

La cellule musculaire du muscle squelettique est une cellule contractile, adaptée à la production de force et au mouvement. La digestion des lipides et la production d’enzymes relèvent respectivement d’autres cellules spécialisées.