QCM : Organisation fonctionnelle de la cellule — 31 questions

Explication

Un compartiment est bien un volume clos délimité par une membrane, ce qui permet d’isoler un espace cellulaire. L’absence de limite membranaire, l’ouverture du volume ou l’association obligatoire avec le matériel génétique ne correspondent pas à la définition.

Explication

Pour une sphère, le rapport vaut $\frac{S}{V}=\frac{3}{r}$, donc il diminue lorsque le rayon augmente. L’expression $3r$ est incorrecte et la surface est $4\pi r^2$, non $4\pi r^3$.

Explication

La compartimentation compense une faible surface membranaire relative, subdivise le volume et facilite les rencontres entre réactifs. Un volume élevé ralentit les rencontres, tandis que la compartimentation augmente la surface interne plutôt qu’elle ne la réduit.

Explication

Un organite est une structure intracellulaire délimitée par au moins une membrane et assurant une fonction particulière. Il n’est pas extracellulaire, possède une limite membranaire et sa fonction ne dépend pas nécessairement de l’ADN mitochondrial.

Explication

Le réticulum endoplasmique est un réseau de citernes membranaires en continuité avec l’enveloppe nucléaire. Le REG porte des ribosomes, tandis que le REL en est dépourvu; il comprend donc ces deux types de régions, et non des régions nucléaires.

Explication

Le REG synthétise les protéines destinées à l’exocytose, aux membranes et au Golgi. Le REL participe à la synthèse des lipides et constitue un réservoir de calcium; les protéines cytosoliques sont produites par des ribosomes libres.

Explication

L’appareil de Golgi comprend des dictyosomes formés de cinq à dix citernes discontinues. La face cis est proche du REG, tandis que la face trans est proche de la membrane plasmique; il ne s’agit pas d’une citerne unique.

Explication

Dans le Golgi, les protéines sont modifiées progressivement de la face cis à la face trans, puis triées selon leur signal d’adressage. Elles sont ensuite concentrées dans des vésicules; leur synthèse principale se fait au REG et non dans le Golgi.

Explication

La mitochondrie est un organite à double membrane dont la membrane interne forme des crêtes. Cette membrane contient la chaîne respiratoire et l’ATP synthase; la conversion directe de l’énergie lumineuse relève du chloroplaste.

Explication

La respiration aérobie s’écrit $\mathrm{C_6H_{12}O_6}+6\mathrm{O_2}\rightarrow6\mathrm{CO_2}+6\mathrm{H_2O}+\mathrm{ATP}$. Elle consomme donc du dioxygène, produit du dioxyde de carbone et ne correspond pas à la photosynthèse.

Explication

Le lysosome est une vésicule à membrane simple contenant des enzymes hydrolytiques actives à pH 5. Des pompes à protons maintiennent ce milieu acide; son pH n’est donc pas proche de la neutralité.

Explication

Le chloroplaste possède une double membrane, contient des thylakoïdes et réalise la photosynthèse. L’oxydation des nutriments et l’utilisation de leur énergie chimique caractérisent la mitochondrie, tandis que le chloroplaste utilise l’énergie lumineuse.

Explication

La photosynthèse consomme six molécules de dioxyde de carbone et six molécules d’eau sous l’effet de la lumière. Elle produit du glucose et six molécules de dioxygène ; le dioxygène n’est donc pas le réactif décrit ici et le dioxyde de carbone n’est pas produit.

Explication

La vacuole est entourée par le tonoplaste, stocke des substances, participe à la digestion et contribue à la turgescence. La synthèse des protéines et l’enveloppe nucléaire ne définissent pas cette fonction ni cette structure vacuolaire.

Explication

Les Gram positives possèdent une couche de peptidoglycanes d’environ 30 nm, représentant une grande partie de la paroi. Les Gram négatives ont une couche fine de 3 à 5 nm et une membrane externe à LPS ; les épaisseurs et les caractéristiques inverses sont donc incorrectes.

Explication

La coloration de Gram différencie les bactéries selon la perméabilité et la composition de leur paroi. Elle ne repose pas sur la présence d’un noyau et ne révèle pas directement toute l’ultrastructure bactérienne, qui relève de techniques d’observation adaptées.

Explication

Les bactéries possèdent généralement un chromosome circulaire unique et essentiel. Elles peuvent aussi contenir des plasmides, dont la réplication est indépendante et dont la présence est facultative ; plusieurs chromosomes linéaires ne correspondent donc pas à la description donnée.

Explication

Le marquage apparaît d’abord dans le REG, puis dans l’appareil de Golgi et enfin dans les vésicules de sécrétion. Les vésicules sécrétoires sont donc terminales dans cette séquence, et non le premier compartiment marqué.

Explication

Dans l’entérocyte, les protéines sécrétées suivent un trajet basal vers apical avant leur exocytose dans la lumière. Le trajet rétrograde concerne le recyclage membranaire vers le Golgi et le REG, et non la voie sécrétoire.

Explication

Une membrane biologique est une bicouche de phospholipides amphiphiles contenant des protéines et présentant une perméabilité sélective. Les molécules hydrophiles et chargées traversent difficilement la bicouche, qui est bien formée de deux feuillets lipidiques.

Explication

Les endomembranes peuvent bourgeonner puis fusionner grâce à leur structure commune et à leur fluidité. Le bourgeonnement forme une vésicule, tandis que la fusion l’intègre à la membrane du compartiment cible; une membrane rigide ne favoriserait pas ces phénomènes.

Explication

Le cytosquelette eucaryote comprend les microfilaments d’actine, les microtubules de tubuline et les filaments intermédiaires. Les microfilaments ne sont donc pas tubulaires et les microtubules ne sont pas constitués d’actine.

Explication

Les microfilaments mesurent environ 7 nm et les microtubules environ 25 nm de diamètre. Les filaments intermédiaires mesurent environ 10 nm; ils ne mesurent donc ni 7 nm ni 25 nm de diamètre.

Explication

Un microtubule est un tube creux formé de 13 protofilaments contenant de la tubuline α et β. Il possède une polarité et une labilité dynamique; il n’est donc pas dépourvu de polarité.

Explication

L’actine contribue à la forme cellulaire, à la migration, à la contraction musculaire et au sillon de division. Le fuseau de division est formé par les microtubules, et non par les microfilaments d’actine.

Explication

Les microtubules organisent le cytoplasme et transportent les vésicules. La contraction musculaire et l’anneau contractile relèvent de l’actine, tandis que l’adhérence cellulaire est notamment liée aux filaments intermédiaires des desmosomes.

Explication

La compartimentation spécialise les réactions et rapproche les réactifs des enzymes. Elle permet aussi d’isoler les substances dangereuses ; la dispersion des réactifs tend au contraire à ralentir certaines réactions.

Explication

La compartimentation impose des transports de protéines, des flux membranaires et un apport d’énergie. Les échanges membranaires ne sont donc pas supprimés, et la compartimentation ne rend pas la production énergétique inutile.

Explication

Les cellules intègrent des flux de matière, d’énergie et d’information qui coopèrent pour assurer leur fonctionnement. Le flux de matière transporte des molécules, tandis que les signaux ou les ARN relèvent du flux d’information.

Explication

Dans l’entérocyte, les mitochondries produisent l’ATP utilisé pour la synthèse et la maturation des protéines ainsi que pour l’exocytose apicale. Le Golgi n’est pas la source principale de cet ATP, et l’énergie ne remplace pas le transport vésiculaire.

Explication

Dans la cellule du parenchyme palissadique, la matière organique produite dans le chloroplaste peut être stockée dans la vacuole, exportée par les plasmodesmes ou utilisée dans les mitochondries. Le noyau et les desmosomes ne correspondent pas aux devenirs décrits.