QCM : Structure des acides nucléiques — 25 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle association décrit correctement la composition d’un nucléotide ?

Une base, un sucre et un groupement phosphate
Une base et un sucre, sans groupement phosphate
Un sucre, un groupement phosphate et une protéine
Une base, deux sucres et un groupement phosphate

Une base, un sucre et un groupement phosphate

Explication

Un nucléotide comprend une base azotée, un sucre et un groupement phosphate. L’association d’une base et d’un sucre sans phosphate correspond à un nucléoside.

2. Quelle est la caractéristique structurale qui distingue un nucléoside d’un nucléotide ?

Le nucléoside comprend un sucre, un phosphate et une protéine
Le nucléoside associe une base et un sucre sans phosphate
Le nucléoside associe une base et un phosphate sans sucre
Le nucléoside contient deux phosphates liés à un sucre

Le nucléoside associe une base et un sucre sans phosphate

Explication

Un nucléoside est formé d’une base et d’un sucre, mais il ne possède pas de groupement phosphate. La présence d’un phosphate caractérise le nucléotide.

3. Quel type de liaison relie les nucléotides dans un polynucléotide ?

Une liaison phosphodiester impliquant le groupement phosphate
Une liaison glycosidique entre deux groupements phosphates
Une liaison peptidique impliquant le groupement amine
Une liaison hydrogène entre deux bases successives

Une liaison phosphodiester impliquant le groupement phosphate

Explication

Les nucléotides d’un polynucléotide sont unis par des liaisons phosphodiester faisant intervenir le groupement phosphate. La liaison glycosidique relie plutôt le sucre à la base.

4. Quelle classification des bases azotées est correcte ?

L’adénine et la cytosine sont des purines, tandis que la guanine, la thymine et l’uracile sont des pyrimidines
L’adénine et la guanine sont des purines, tandis que la cytosine, la thymine et l’uracile sont des pyrimidines
La cytosine et la thymine sont des purines, tandis que l’adénine, la guanine et l’uracile sont des pyrimidines
La guanine et l’uracile sont des purines, tandis que l’adénine, la cytosine et la thymine sont des pyrimidines

L’adénine et la guanine sont des purines, tandis que la cytosine, la thymine et l’uracile sont des pyrimidines

Explication

Les purines sont l’adénine et la guanine, alors que la cytosine, la thymine et l’uracile appartiennent aux pyrimidines. La confusion vient souvent de l’association incorrecte de la cytosine aux purines.

5. Dans un échantillon d’ADN bicaténaire, quelle relation découle des règles de Chargaff ?

Le nombre d’adénines égale celui des thymines et le nombre de guanines égale celui des cytosines
Le nombre d’adénines égale celui des guanines et le nombre de thymines égale celui des cytosines
La concentration des purines dépasse celle des pyrimidines dans chaque molécule
La quantité de thymine égale la somme des quantités d’adénine et de cytosine

Le nombre d’adénines égale celui des thymines et le nombre de guanines égale celui des cytosines

Explication

Les règles de Chargaff établissent les égalités A-T et G-C, ainsi que l’égalité globale entre purines et pyrimidines. Elles ne prévoient pas d’égalité entre A et G ni entre T et C.

6. En quelle année Watson et Crick ont-ils mis en évidence la structure en double hélice de l’ADN ?

En 1944, à partir de mesures de température de fusion
En 1970, à partir d’images de microscopie électronique
En 1962, à partir de séquences complètes de nucléotides
En 1953, à partir de données de diffraction des rayons X

En 1953, à partir de données de diffraction des rayons X

Explication

Watson et Crick ont mis en évidence la structure en double hélice en 1953 en s’appuyant notamment sur la diffraction des rayons X par des fibres d’ADN. La température de fusion décrit une propriété de dénaturation et ne constitue pas la méthode historique mentionnée.

7. Quelle combinaison décrit correctement les dimensions régulières de la double hélice d’ADN ?

3,4 nm entre nucléotides, 10 nucléotides par tour et 0,34 nm par tour
10 nm entre nucléotides, 0,34 nucléotide par tour et 3,4 tours par nm
0,34 nm entre nucléotides, 3 nucléotides par tour et 10 nm par tour
0,34 nm entre nucléotides, 10 nucléotides par tour et 3,4 nm par tour

0,34 nm entre nucléotides, 10 nucléotides par tour et 3,4 nm par tour

Explication

Dans la double hélice, deux nucléotides successifs sont espacés de 0,34 nm, dix nucléotides forment un tour et ce tour mesure 3,4 nm. La longueur d’un tour ne doit pas être confondue avec l’espacement entre nucléotides.

8. Quelle orientation relative caractérise les deux brins de la double hélice d’ADN ?

Ils sont perpendiculaires, chaque brin traversant l’axe de l’autre
Ils sont antiparallèles, leurs extrémités opposées étant orientées en sens inverses
Ils sont parallèles, leurs extrémités correspondantes étant orientées dans le même sens
Ils sont convergents, leurs extrémités similaires se rejoignant au centre

Ils sont antiparallèles, leurs extrémités opposées étant orientées en sens inverses

Explication

Les deux brins d’ADN sont antiparallèles : l’un s’étend dans une direction opposée à celle de l’autre. Ils ne possèdent donc pas la même orientation le long de l’hélice.

9. Combien de liaisons hydrogène stabilisent respectivement les paires C-G et A-T ?

Trois pour C-G et trois pour A-T
Deux pour C-G et trois pour A-T
Trois pour C-G et deux pour A-T
Deux pour C-G et deux pour A-T

Trois pour C-G et deux pour A-T

Explication

Une paire C-G est stabilisée par trois liaisons hydrogène, tandis qu’une paire A-T en comporte deux. Cette différence contribue aux propriétés thermiques distinctes des régions riches en ces paires.

10. Pourquoi le grand sillon de l’ADN permet-il de différencier les paires de bases ?

Chaque paire possède dans le grand sillon une longueur différente de liaison phosphodiester
Chaque paire présente dans le grand sillon un profil distinct de groupes donneurs et accepteurs de liaisons hydrogène
Chaque paire expose dans le grand sillon un nombre distinct de groupements phosphate chargés
Chaque paire modifie dans le grand sillon le nombre de sucres présents par tour

Chaque paire présente dans le grand sillon un profil distinct de groupes donneurs et accepteurs de liaisons hydrogène

Explication

Les paires AT, TA, CG et GC exposent des profils différents de groupes donneurs et accepteurs de liaisons hydrogène dans le grand sillon. Les différences ne reposent pas sur le nombre de phosphates ou de sucres.

11. Que représente la température de fusion d’un échantillon d’ADN double brin ?

La température à laquelle la moitié des nucléotides sont transformés en nucléosides
La température à laquelle les deux brins commencent à produire des protéines
La température à laquelle la moitié des bases de l’échantillon est dénaturée
La température à laquelle toutes les bases de l’échantillon forment des liaisons hydrogène

La température à laquelle la moitié des bases de l’échantillon est dénaturée

Explication

La température de fusion correspond au point où la moitié des bases de l’ADN double brin est dénaturée. Elle ne désigne donc ni la formation des liaisons hydrogène ni une transformation chimique des nucléotides.

12. Quelle région d’ADN présente généralement la température de fusion la plus élevée ?

Une région contenant autant de paires A-T que de paires C-G, quelle que soit sa longueur
Une région riche en paires C-G, car ces paires possèdent trois liaisons hydrogène
Une région pauvre en bases, car les brins y sont davantage séparés
Une région riche en paires A-T, car ces paires possèdent deux liaisons hydrogène

Une région riche en paires C-G, car ces paires possèdent trois liaisons hydrogène

Explication

Les régions riches en C-G ont une température de fusion plus élevée, car les paires C-G comportent trois liaisons hydrogène contre deux pour les paires A-T. Une région riche en A-T est donc généralement moins résistante à la dénaturation.

13. Quelle caractéristique de l’ADN bactérien permet à ses deux extrémités de se rejoindre lors de sa réplication ?

Il forme deux molécules parallèles reliées par des protéines
Il forme une molécule circulaire refermable par une ligase
Il forme une molécule linéaire dotée de deux extrémités définitives
Il forme une chaîne ramifiée terminée par des télomères

Il forme une molécule circulaire refermable par une ligase

Explication

L’ADN bactérien est circulaire, ce qui permet de réunir ses extrémités par une ligase utilisant de l’ATP. Une molécule linéaire possède au contraire deux extrémités distinctes qui ne se rejoignent pas spontanément.

14. Comment distingue-t-on deux topoisomères d’une même molécule d’ADN ?

Par leur nombre de liaisons L malgré une séquence identique
Par leur longueur moléculaire malgré des séquences protéiques identiques
Par leur séquence nucléotidique malgré un nombre de liaisons L identique
Par leur composition en bases malgré des séquences différentes

Par leur nombre de liaisons L malgré une séquence identique

Explication

Deux topoisomères ont la même séquence d’ADN, mais diffèrent par leur nombre de liaisons L. Une différence de séquence ou de composition en bases ne définit donc pas cette notion.

15. Quel mécanisme caractérise l’action de la topoisomérase I bactérienne ?

Elle ajoute des nucléotides aux extrémités afin de stabiliser la molécule
Elle coupe un brin, fait passer l’extrémité sous l’autre, puis referme la coupure
Elle coupe les deux brins, les fait tourner, puis élimine les superhélices
Elle sépare les deux brins sans coupure avant de recopier leur séquence

Elle coupe un brin, fait passer l’extrémité sous l’autre, puis referme la coupure

Explication

La topoisomérase I coupe un seul brin grâce à un résidu de tyrosine, permet le passage de l’extrémité coupée, puis referme la coupure. La coupure simultanée des deux brins correspond à la topoisomérase II.

16. Quelle action de la topoisomérase II, ou ADN gyrase, facilite la réplication de l’ADN bactérien ?

Elle sépare les chromosomes et empêche toute rotation des deux brins
Elle coupe un seul brin, déplace son extrémité et restaure la continuité
Elle coupe les deux brins, permet leur rotation et supprime les superhélices
Elle ajoute des bases aux extrémités et allonge la molécule circulaire

Elle coupe les deux brins, permet leur rotation et supprime les superhélices

Explication

La topoisomérase II coupe les deux brins, permet leur rotation, puis les reconnecte pour supprimer les superhélices formées pendant la réplication. La coupure d’un seul brin décrit plutôt l’action de la topoisomérase I.

17. Quelle organisation de l’ADN mitochondrial humain le distingue de l’ADN nucléaire ?

Il est linéaire, présent en une copie et organisé en chromosomes nucléaires
Il est ramifié, présent en plusieurs copies et dépourvu de synthèse protéique
Il est segmenté, présent en une copie et limité à la production d’ARN ribosomique
Il est circulaire, présent en plusieurs copies et associé à des fonctions de type bactérien

Il est circulaire, présent en plusieurs copies et associé à des fonctions de type bactérien

Explication

Les mitochondries contiennent plusieurs copies d’un ADN circulaire et possèdent de l’ADN, de l’ARN ainsi qu’une capacité de synthèse protéique comparable à celle des bactéries. L’organisation en chromosomes linéaires caractérise plutôt le génome nucléaire.

18. Quelle répartition décrit correctement le génome mitochondrial humain ?

13 000 paires de nucléotides, 2 gènes d’ARNr, 22 gènes d’ARNt et 16 séquences protéiques
22 000 paires de nucléotides, 13 gènes d’ARNr, 2 gènes d’ARNt et 16 séquences protéiques
16 600 paires de nucléotides, 22 gènes d’ARNr, 2 gènes d’ARNt et 13 séquences protéiques
16 600 paires de nucléotides, 2 gènes d’ARNr, 22 gènes d’ARNt et 13 séquences protéiques

16 600 paires de nucléotides, 2 gènes d’ARNr, 22 gènes d’ARNt et 13 séquences protéiques

Explication

Le génome mitochondrial humain contient 16 600 paires de nucléotides, avec 2 gènes d’ARNr, 22 gènes d’ARNt et 13 séquences codant des protéines. Les autres répartitions modifient au moins une de ces données.

19. Pourquoi la transmission des mitochondries est-elle principalement maternelle ?

Les mitochondries paternelles restent actives, mais leur ADN est remplacé par celui de l’ovocyte
Les mitochondries sont produites par le noyau maternel après la fécondation et absentes du spermatozoïde
L’œuf apporte beaucoup plus de mitochondries et celles du spermatozoïde se dégradent pendant sa maturation
Le spermatozoïde apporte davantage de mitochondries, mais celles de l’œuf perdent leur ADN après la fécondation

L’œuf apporte beaucoup plus de mitochondries et celles du spermatozoïde se dégradent pendant sa maturation

Explication

L’œuf contient beaucoup plus de mitochondries que le spermatozoïde, et les mitochondries spermatiques se dégradent pendant sa maturation. La transmission maternelle ne résulte donc pas d’un remplacement de l’ADN mitochondrial par le noyau.

20. Une mère porte une maladie due à une mutation de l’ADN mitochondrial : quelle conséquence est attendue pour ses enfants ?

Tous ses enfants sont atteints par transmission maternelle des mitochondries
Seuls ses fils sont atteints parce qu’ils héritent davantage de mitochondries
Aucun enfant n’est atteint parce que les mitochondries proviennent du spermatozoïde
Seules ses filles sont atteintes parce qu’elles transmettront ensuite leurs mitochondries

Tous ses enfants sont atteints par transmission maternelle des mitochondries

Explication

Selon la règle donnée, une mère atteinte d’une maladie liée à une mutation de l’ADN mitochondrial transmet cette mutation à tous ses enfants. La transmission mitochondriale ne dépend pas du sexe de l’enfant.

21. Quel mécanisme explique l’action antibactérienne des aminoglycosides ?

Ils inhibent une enzyme de transcription et empêchent la duplication des ribosomes
Ils se fixent à un ARN impliqué dans la synthèse protéique et peuvent la bloquer
Ils se fixent à une protéine membranaire et empêchent la réplication de l’ADN
Ils dégradent les lipides bactériens et interrompent la production de la paroi

Ils se fixent à un ARN impliqué dans la synthèse protéique et peuvent la bloquer

Explication

Les aminoglycosides possèdent de nombreuses charges positives et peuvent se fixer à un ARN impliqué dans la synthèse protéique bactérienne, ce qui perturbe cette synthèse. Leur toxicité mitochondriale est liée notamment à une mutation de l’ARNr 12S, et non à une cible protéique membranaire.

22. Quelle proportion approximative de la population porte la mutation mitochondriale 1555 A-G du gène de l’ARNr 12S ?

Environ 0,3 %
Environ 3 %
Environ 30 %
Environ 15 %

Environ 3 %

Explication

Environ 3 % de la population porte la mutation mitochondriale 1555 A-G dans le gène codant l’ARNr 12S. Les autres valeurs s’écartent de la fréquence approximative indiquée.

23. Quel enchaînement décrit correctement les conséquences de la mutation mitochondriale 1555 A-G lors d’un traitement par aminoglycosides ?

La mutation modifie une boucle de l’ARNr 12S, accroît la sensibilité, arrête la synthèse protéique et peut provoquer une surdité
La mutation change l’ADN nucléaire, augmente la synthèse protéique, bloque la réplication et provoque une anémie
La mutation détruit l’ARNr 12S, empêche la fixation antibiotique, maintient la synthèse protéique et provoque une myopathie
La mutation modifie une protéine mitochondriale, réduit la sensibilité, stimule la synthèse protéique et protège l’audition

La mutation modifie une boucle de l’ARNr 12S, accroît la sensibilité, arrête la synthèse protéique et peut provoquer une surdité

Explication

La mutation 1555 A-G modifie l’avant-dernière boucle de l’ARNr 12S, augmente sa sensibilité aux aminoglycosides, arrête la synthèse protéique mitochondriale et peut provoquer une surdité. Elle concerne donc une structure d’ARN mitochondrial et non une protéine ou l’ADN nucléaire.

24. Quelle combinaison distingue correctement les constituants caractéristiques de l’ARN et de l’ADN ?

L’ARN contient du ribose et de la thymine, tandis que l’ADN contient du 2-désoxyribose et de l’uracile.
L’ARN contient du 2-désoxyribose et de l’uracile, tandis que l’ADN contient du ribose et de la thymine.
L’ARN contient du ribose et de l’uracile, tandis que l’ADN contient du 2-désoxyribose et de la thymine.
L’ARN contient du 2-désoxyribose et de la thymine, tandis que l’ADN contient du ribose et de l’uracile.

L’ARN contient du ribose et de l’uracile, tandis que l’ADN contient du 2-désoxyribose et de la thymine.

Explication

L’ARN se caractérise par la présence de ribose et d’uracile, alors que l’ADN possède du 2-désoxyribose et de la thymine. La confusion la plus fréquente consiste à attribuer la thymine à l’ARN et l’uracile à l’ADN, ce qui inverse leurs bases distinctives.

25. Quelle description correspond le mieux à la structure générale d’une molécule d’ARN ?

Elle est généralement bicaténaire et adopte une double hélice régulière comparable à celle de l’ADN.
Elle est souvent monocaténaire et peut se replier en une structure élaborée, comme une épingle à cheveux.
Elle est souvent monocaténaire mais conserve une forme linéaire dépourvue de replis internes.
Elle est généralement bicaténaire et se compose de deux chaînes riches en bases modifiées.

Elle est souvent monocaténaire et peut se replier en une structure élaborée, comme une épingle à cheveux.

Explication

L’ARN est souvent formé d’une seule chaîne, qui peut se replier et former des structures élaborées telles que des épingles à cheveux; il contient aussi fréquemment des bases modifiées. La double hélice bicaténaire caractérise plutôt la structure générale de l’ADN et ne décrit pas la forme habituelle de l’ARN.

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De quoi est constitué un nucléotide ?

D'une base, d'un sucre et d'un groupement phosphate.

Quelles parties composent un nucléoside ?

Une base et un sucre, sans groupement phosphate.

Comment les nucléotides sont-ils reliés dans un polynucléotide ?

Par des liaisons phosphodiester via le groupement phosphate de leur sucre.

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