QCM : Signalisation et biologie cellulaire — 67 questions

Explication

Une cellule peut vivre et se reproduire de manière autonome, seule ou en coordination avec d’autres cellules, tout en véhiculant l’information génétique. Une structure qui ne ferait que produire de l’énergie ne correspond pas à cette définition générale.

Explication

La composition indiquée est dominée par l’eau, qui représente environ 70 %, suivie des protéines à 15 %, puis de plus faibles proportions de lipides, de sucres et d’ADN. Inverser les proportions de l’eau et des protéines donne une composition incompatible avec ces valeurs.

Explication

Les procaryotes sont dépourvus de noyau et réalisent leur réplication et leur transcription dans le cytoplasme, alors que les eucaryotes possèdent un noyau. Les tailles proposées dans la dernière réponse sont également inversées.

Explication

Le réticulum endoplasmique participe à la synthèse des protéines et des lipides, et l’appareil de Golgi mature les protéines destinées à être sécrétées. Les endosomes correspondent plutôt à des vésicules issues de l’endocytose et ne remplissent pas les fonctions de synthèse proposées.

Explication

La culture cellulaire consiste à faire croître des cellules dans des conditions contrôlées, en dehors de leur organisme ou de leur milieu initial, afin de les étudier. Une étude réalisée dans l’organisme entier relève plutôt d’une approche in vivo.

Explication

Les cellules circulantes sont généralement cultivées en suspension, puisqu’elles restent flottantes dans le milieu. Les cellules organisées en tissu sont plutôt associées à une croissance adhérente sur un support.

Explication

L’immunomarquage utilise des anticorps qui reconnaissent des épitopes afin de localiser une protéine ou un autre antigène dans une coupe de tissu. La séparation suivie d’un transfert membranaire décrit plutôt le western blot.

Explication

Le western blot sépare d’abord les protéines par électrophorèse, puis les transfère sur une membrane avant le blocage, l’incubation avec des anticorps et la révélation par chimioluminescence. La lyse suivie de centrifugations successives correspond au fractionnement cellulaire.

Explication

La surexpression augmente le niveau d’expression d’un gène, contrairement au knock-out qui le diminue ou le supprime. L’excision entre deux séquences loxP relève du système Cre/Lox et constitue un mécanisme distinct.

Explication

Dans le système Cre/Lox, la recombinase Cre reconnaît les séquences loxP et excise le gène placé entre elles. La coupure à proximité d’une séquence PAM est une caractéristique du système CRISPR-Cas9.

Explication

L’ARN guide apporte la complémentarité avec la séquence ciblée, tandis que Cas9 effectue la coupure trois nucléotides avant un motif PAM de type NGG ou NGA. La reconnaissance de séquences loxP par une recombinase décrit le système Cre/Lox, pas CRISPR-Cas9.

Explication

La membrane plasmique constitue une bicouche lipidique contenant des protéines et forme une frontière à perméabilité sélective autour de la cellule. Les membranes des organites délimitent plutôt des compartiments intracellulaires.

Explication

Les membranes biologiques associent des lipides, des protéines membranaires et des glucides portés par des glycoprotéines ou des glycolipides. L’ADN, l’ARN et le glycogène ne constituent pas des composants membranaires caractéristiques.

Explication

L’amphiphilie des phospholipides favorise l’association des régions hydrophobes au centre de la bicouche et l’exposition des régions hydrophiles aux milieux aqueux. Une organisation homogène ne réduirait pas l’exposition défavorable des parties hydrophobes à l’eau.

Explication

L’augmentation du cholestérol diminue la fluidité et la perméabilité de la membrane, tandis que les acides gras insaturés favorisent la fluidité. L’ajout d’acides gras insaturés aurait donc l’effet inverse.

Explication

Les chaînes oligosaccharidiques sont localisées sur la face extérieure de la membrane plasmique, ce qui contribue à son asymétrie. La face cytosolique ne porte pas ces chaînes glucidiques exposées.

Explication

Les phospholipides peuvent tourner sur place et diffuser rapidement latéralement, alors que le passage spontané d’un feuillet à l’autre, appelé flip-flop, est rare. Le flip-flop ne constitue donc pas le mouvement membranaire le plus fréquent.

Explication

Au début de l’apoptose, l’inhibition de la flippase et l’activation de la scramblase provoquent l’exposition de la phosphatidylsérine par flip-flop. La diffusion latérale du cholestérol ne constitue pas ce signal apoptotique précoce.

Explication

Le transport passif suit le gradient électrochimique et ne requiert pas d’apport d’énergie, alors que le transport actif s’effectue contre ce gradient et nécessite de l’énergie. La taille ou la nature lipidique ne définit pas cette distinction énergétique.

Explication

La bicouche lipidique laisse passer directement de petites molécules non polaires comme le dioxygène, le dioxyde de carbone et le monoxyde d’azote. Les ions et le glucose sont freinés par le cœur hydrophobe et nécessitent des protéines de transport.

Explication

Les canaux forment des voies de passage passif non saturables, tandis que les transporteurs alternent leur conformation et peuvent assurer un transport passif saturable ou actif. La consommation d’ATP n’est donc pas une propriété générale des canaux.

Explication

La communication intercellulaire associe une cellule émettrice, un messager, une cellule cible munie d’un récepteur et une transduction aboutissant à une réaction cellulaire. La présence d’un canal ionique ou d’un récepteur nucléaire n’est pas requise dans tous les modes de communication.

Explication

La signalisation autocrine agit sur la cellule qui a sécrété le messager. La signalisation paracrine concerne plutôt des cellules voisines, tandis que les deux autres modes impliquent des modalités de transport différentes.

Explication

La signalisation synaptique libère rapidement un neurotransmetteur dans une fente synaptique, alors que la signalisation endocrine transporte une hormone par le sang vers des cellules éloignées. La voie sanguine et l’action à longue distance caractérisent donc l’endocrinie.

Explication

Un médiateur hydrophile ne traverse pas facilement la bicouche lipidique et agit donc par l’intermédiaire d’un récepteur membranaire. Les récepteurs intracellulaires ou nucléaires sont plutôt associés aux médiateurs hydrophobes.

Explication

Le second messager est produit ou libéré à l’intérieur de la cellule après l’activation du récepteur et contribue à amplifier le signal. Le premier messager agit plutôt à l’extérieur, au niveau du récepteur.

Explication

Le diacylglycérol est un second messager lipidique, au même titre que l’AMPc, le GMPc, l’inositol-trisphosphate et le calcium. Les autres molécules proposées sont des protéines structurales ou de transport, et non des seconds messagers.

Explication

L’activation d’une protéine G repose sur le remplacement du GDP par du GTP, tandis que son inactivation résulte de l’hydrolyse du GTP en GDP. L’échange des nucléotides et leur hydrolyse sont donc deux étapes distinctes.

Explication

Le ligand modifie d’abord la conformation du récepteur, ce qui favorise l’échange GDP-GTP et la séparation des sous-unités avant l’activation de l’effecteur. L’hydrolyse du GTP intervient ensuite pour mettre fin à l’activation.

Explication

La fixation du GTP place la protéine G dans son état actif, tandis que la fixation du GDP correspond à son état inactif. L’AMPc et le calcium peuvent agir comme seconds messagers, mais ils ne définissent pas directement l’état de cette protéine.

Explication

Un récepteur couplé à une protéine G possède un domaine extracellulaire de liaison du ligand, sept domaines transmembranaires et une région intracellulaire qui interagit avec une protéine G hétérotrimérique. Les autres architectures correspondent à des organisations qui ne décrivent pas cette famille de récepteurs.

Explication

L’hydrolyse du GTP en GDP ramène la protéine G à son état inactif et termine la phase d’activation. L’échange GDP-GTP, au contraire, déclenche l’activation après le changement de conformation du récepteur.

Explication

La protéine G hétérotrimérique est composée de trois sous-unités, α, β et γ, tandis que β et γ restent associées en dimère. Ce dimère ne constitue donc pas à lui seul l’ensemble de la protéine G.

Explication

Ce type de récepteur associe la liaison extracellulaire du ligand à un seul passage membranaire et à une activité catalytique intracellulaire. Un récepteur possédant plusieurs domaines transmembranaires correspond à une autre organisation membranaire.

Explication

La kinase phosphoryle une protéine en utilisant l’ATP, alors que la phosphatase la déphosphoryle. L’échange GDP-GTP relève notamment de l’activation de Ras et ne définit pas l’action d’une phosphatase.

Explication

La liaison du ligand favorise d’abord la dimérisation, suivie de l’autophosphorylation et de l’activation successive de kinases cytoplasmiques. L’activation des protéines régulatrices intervient en aval et ne précède pas ces étapes initiales.

Explication

Après le recrutement de Grb2 et Sos, Sos active Ras en favorisant l’échange du GDP contre du GTP. La phosphorylation des tyrosines appartient à l’activité du récepteur, tandis que la dégradation constitue un mécanisme de régulation distinct.

Explication

La mitochondrie est entourée de deux membranes, ce qui la distingue du peroxysome à membrane unique. Le nombre de membranes ne correspond donc pas à la seconde proposition.

Explication

La fusion rassemble le contenu mitochondrial et augmente la masse, tandis que la fission sépare les mitochondries et en augmente le nombre. La mitophagie assure au contraire l’élimination des mitochondries altérées.

Explication

Le génome mitochondrial est circulaire, double brin, d’environ 16,6 kb, et code notamment 2 ARNr, 22 ARNt et 13 protéines. Son héritage est maternel, ce qui écarte les propositions décrivant un ADN linéaire ou une transmission paternelle.

Explication

La chaîne respiratoire utilise le flux d’électrons pour établir un gradient de protons, puis l’ATP synthase convertit cette énergie en ATP. Le gradient de protons n’est donc pas produit par le clivage de l’ATP.

Explication

L’apoptose maintient l’intégrité membranaire pendant la formation des corps apoptotiques, qui sont ensuite phagocytés. La nécrose s’accompagne d’un gonflement, d’une rupture membranaire et d’une inflammation.

Explication

BAX favorise la perméabilisation mitochondriale, permettant au cytochrome c de se fixer à APAF-1 et de former l’apoptosome. Celui-ci recrute la procaspase 9, ce qui conduit ensuite à l’activation de la caspase 3.

Explication

La voie extrinsèqu'est déclenchée par des signaux extracellulaires transmis par des récepteurs membranaires et active la caspase 8. La voie intrinsèque répond à des signaux intracellulaires et recrute la caspase 9 via l’apoptosome.

Explication

Les protéines Rab sont des GTPases monomériques qui déterminent la reconnaissance du compartiment cible et l’arrimage de la vésicule. La fusion membranaire elle-même dépend directement de l’association des protéines SNARE, et non de Rab.

Explication

Rab est activée par échange GDP-GTP, s’insère dans la membrane, puis est reconnue par un effecteur du compartiment receveur avant l’arrimage et la fusion. Rab-GDP est au contraire inactive et soluble, ce qui exclut l’activation par le GDP.

Explication

Le complexe trans-SNARE associe une v-SNARE portée par la vésicule à une t-SNARE portée par le compartiment cible, et leurs domaines hélicoïdaux rapprochent les membranes. NSF intervient après la fusion pour dissocier les complexes SNARE et permettre leur recyclage.

Explication

Le RE granulaire se caractérise par la présence de ribosomes sur sa membrane, tandis que le RE lisse en est dépourvu. La distinction repose donc sur les ribosomes associés, et non sur la présence de lysosomes ou d’ADN.

Explication

La SRP reconnaît le signal d’adressage, s’associe au ribosome et interagit avec son récepteur afin de conduire le ribosome vers le translocateur Sec61. La SRP provoque une pause transitoire, tandis que Sec61 permet ensuite la reprise de la synthèse dans ou à travers la membrane du RE.

Explication

Dans le RE, les protéines peuvent recevoir des chaînes N-glycosylées, former des ponts disulfure, être repliées avec contrôle de qualité, puis être acheminées vers le Golgi. La dynamine et l’endosome appartiennent surtout aux mécanismes d’endocytose et de tri vésiculaire.

Explication

La N-glycosylation fixe un oligosaccharide sur l’azote de l’asparagine lorsque celle-ci appartient à une séquence consensus NXS ou NXT. Les cystéines sont plutôt impliquées dans les ponts disulfure, ce qui ne définit pas cette modification.

Explication

La pinocytose absorbe principalement des liquides extracellulaires et des macromolécules, alors que la phagocytose englobe de grosses particules comme des microorganismes ou des cellules mortes. La taille et la nature du matériel internalisé permettent donc de distinguer ces deux mécanismes.

Explication

La macropinocytose active l’actine, produit des protubérances membranaires appelées ruffles, puis ferme une grande vacuole qui s’acidifie et rejoint des compartiments endosomaux tardifs. Le manteau de clathrine et la dynamine caractérisent une autre voie d’endocytose.

Explication

La voie comprend l’assemblage du manteau, le bourgeonnement et la formation de la vésicule, suivis de sa scission par la dynamine et du retrait du manteau par HSP70 avec consommation d’ATP. HSP70 intervient donc après la libération de la vésicule, et non avant son bourgeonnement.

Explication

L’ubiquitination de la partie cytosolique de certains récepteurs constitue un signal de leur internalisation et de leur ciblage endolysosomal, tandis qu’ESCRT les regroupe dans des vésicules intraluminales. Les autres mécanismes cités concernent l’adressage au RE, le recyclage des SNARE ou la macropinocytose.

Explication

L’exocytose constitutive fonctionne en permanence, alors que l’exocytose régulée est déclenchée par un signal accompagné d’une élévation transitoire du calcium cytosolique. La confusion fréquente consiste à attribuer le renouvellement continu de la membrane à l’exocytose régulée.

Explication

Les neurotransmetteurs font partie des substances libérées par exocytose régulée, avec notamment les hormones et certaines enzymes. Le renouvellement permanent de la membrane relève plutôt de l’exocytose constitutive.

Explication

Le transport antérograde vers la terminaison axonale utilise la kinésine et le transport rétrograde vers le corps cellulaire utilise la dynéine. Inverser ces moteurs constitue la confusion principale dans cette distinction.

Explication

La libération synaptique commence par le potentiel d’action, suivi de l’entrée de calcium, de la fusion rapide des vésicules et de l’exocytose en quelques millisecondes. La fusion ne précède donc pas l’influx calcique déclenché par l’activité électrique.

Explication

L’exocytose constitutive est un processus continu, tandis que l’exocytose régulée dépend d’un signal extérieur et d’une élévation transitoire du calcium cytosolique. Le renouvellement continu de la membrane ne caractérise donc pas la forme régulée.

Explication

La maturation dans le réseau trans-golgien concentre le contenu et clive les précurseurs grâce à des enzymes spécialisées. Elle ne correspond donc pas à un simple déplacement d’une vésicule dont le contenu resterait inchangé.

Explication

Le potentiel d’action entraîne l’entrée de calcium par des canaux voltage-dépendants, le calcium est détecté par la synaptotagmine, puis la machinerie SNARE ouvre le pore de fusion. Les SNARE n’initient pas l’entrée calcique et la synaptotagmine ne remplace pas le signal électrique.

Explication

La transcytose fait traverser la cellule à des macromolécules intactes en combinant une étape d’endocytose et une étape d’exocytose. Elle se distingue donc de la dégradation lysosomale, qui détruit le contenu internalisé.

Explication

Les jonctions serrées forment une barrière paracellulaire, les jonctions d’ancrage transmettent les forces mécaniques et les jonctions gap permettent une communication directe. Les jonctions gap ne constituent donc pas la barrière principale contre la diffusion paracellulaire.

Explication

Les jonctions serrées sont imperméables aux macromolécules, mais elles autorisent le passage paracellulaire de petites molécules telles que l’eau, les sucres simples, les acides aminés et le sodium. Elles ne bloquent donc pas toutes les substances de faible taille.

Explication

La jonction adhérente relie deux cellules voisines grâce à des cadhérines dépendantes du calcium connectées à une plaque cytoplasmique et à l’actine. L’hémidesmosome relie plutôt une cellule à la lame basale, ce qui explique la confusion proposée.

Explication

La matrice extracellulaire est une structure de soutien qui organise les cellules, contribue à l’architecture des organes et influence des fonctions comme l’adhérence et la prolifération. Elle n’est donc pas un compartiment intracellulaire chargé de la transcription ou de la dégradation lysosomale.