« Historique » de la biologie cellulaire :
Gregor Mendel fonda le terme « Biologie » science qui consistait selon lui en l’étude de ce qui est commun aux végétaux et aux animaux.
La théorie cellulaire de Lamarck, édictée au XIXème siècle, affirme que toute cellule provient d’une autre cellule : « omnis cellula est cellula ».
La méiose fut décrite pour la première fois par Théodore Boveri et Walter Sutton.
L’usage de loupes grossissantes a permis dès l’antiquité l’identification des cellules de très grande taille (plus de 100 µM).
La découverte de la structure fine de l’ADN par Francis Crick, James Watson et Rosalind Franklin a été récompensée par l’attribution du prix Nobel à leurs trois découvreurs.
A propos du vivant:
On désigne par coacervats certaines cellules ayant perdu leur noyau
L’âge de la terre, estimé par des méthodes isotopiques, est d’environ ± à 4,5 millions d’années.
Le génome des toutes premières cellules primitives était composé de molécules informatives de type ADN.
Des macromolécules ARN, polymères de ribonuclétodites, peuvent servir de support à l’information génétique tout en possèdant aussi des propriétés de catalyse.
La synthèse “abiotique” de composés organiques au cours de l’expérience de Miller produit des cellules dans le milieu réactionnel.
A propos de la cellule :
En première approximation, on peut considérer la cellule comme un espace clos séparé du monde extérieur par une membrane.
L’unité commune de mesure de la taille des cellules est le nanomètre.
Toutes les formes de vie ne sont pas obligatoirement composées d’unités cellulaires.
Le noyau de la cellule procaryote est circonscrit par une double membrane lipido-protéique.
Toute cellule provient de la rencontre de deux autres cellules et de la mise en commun de leur génome.
A propos des caractéristiques de la molécule d’eau :
Grâce à la présence des liens hydrogènes, la densité de l’eau est supérieure à celle de la glace.
Dans certaines conditions expérimentales, l’eau n’est pas nécessaire à l’émergence des molécules propres au vivant.
Au sein des molécules d’eau, c’est l’attraction entre les charges de même signe qui est responsable de la formation des liens hydrogènes.
Dans la molécule d’eau, les deux hydrogènes sont liés à l’atome d’oxygène par des liens de type ioniques.
Aucune des propositions reprises ci-dessus n’est correcte.
A propos du nombre de types cellulaires différents présent au niveau du corps humain :
On en compte trois types différents
On en compte dix-huit types différents
On en compte cent types différents
On en compte deux-cents types différents
On en compte mille types différents.
A propos des notions de chimie vues au cours :
Le premier atome du tableau périodique des éléments de Mendeleïev est l’hydrogène, élément dont le noyau contient un neutron et un proton.
Plus de 99,9 % de la masse des atomes est concentrée dans leurs noyaux.
Le numéro atomique ou nombre de charge d’un élément atomique donné (Z) correspond au nombre de neutrons caractéristique de cet élément.
La première couche électronique d’un atome contient au maximum huit électrons (octet).
Une solution dont le pH est inférieur à 7 est en déséquilibre quant à la concentration en ions [H+] et [OH-] ces derniers (OH-) étant en concentration plus élevée.
A propos de la division cellulaire mitotique, repérez la proposition fausse :
A l'anaphase, chaque chromosome possède 1 seule chromatide.
L’enveloppe nucléaire se désagrège à la prophase.
La migration des chromosomes aux pôles de la cellule se fait lors de la métaphase.
A la fin de la télophase, la division du noyau en deux noyaux génétiquement identiques, est terminée.
La seconde division de la méiose dite équationnelle est similaire à une mitose.
Parmi les listes ci-dessous, choisissez laquelle n’est composée que de structures pouvant être observées dans une bactérie commune :
Membrane, ribosome, flagelle..
Noyau, réticulum endoplasmique, mitochondrie
Chloroplaste, mitochondrie, lysosome
Membrane, ribosome, lysosome
A propos de la dernière étapes de la glycolyse situez où se situe la chaîne de transport des électrons ?
Celle-ci se situe dans la membrane mitochondriale externe.
Celle-ci se situe dans l’espace intermembranaire de la mitochondrie.
Celle-ci se situe dans la membrane mitochondriale interne.
Celle-ci se situe dans la matrice mitochondriale.
Celle-ci se situe dans l’espace extra-mitochondrial.
A propos des notions de biochimie vues au cours :
La conformation pathologique de la protéine prion est due à la transformation d’une hélice alpha en un feuillet beta.
Les hydrates de carbone sont composés exclusivement d’atomes de carbone, d’hydrogène, d’oxygène et d’azote.
L’exosquelette des insectes est composé de cellulose, polymère du glucose.
Le lactose est un dissacharide composé de glucose et de fructose.
Un acide gras comporte une longue chaîne hydrocarbonée terminée par un groupe hydrophobe.
A propos de la division cellulaire :
La méiose va produire à partir d’une cellule diploïde deux cellules haploïdes.
La méiose va produire à partir d’une cellule haploïde deux cellules haploïdes.
La méiose va produire à partir d’une cellule diploïde quatre cellules haploïdes.
La méiose va produire à partir d’une cellule haploïde quatre cellules haploïdes.
La méiose va produire à partir d’une cellule diploïde une cellule haploïde.
Dans la double hélice d'ADN, les paires de bases complémentaires sont maintenues ensemble par :
des liaisons covalentes d’énergie élevée.
des liaisons hydrogènes de faible énergie.
des liaisons ioniques permettant l’attraction par les dipôles opposés.
des liaisons peptidiques entre les fonctions carboxyles (COOH) et amines (NH2).
Une molécule à caractère amphiphile signifie…
que celle-ci possède un caractère à la fois hydrophobe et hydrophile
que celle-ci n’est pas miscible dans un milieu lipidique.
que celle-ci n’est produite que par des organismes vivants autotrophes
que celle-ci n’est produite que par des organismes vivants hétérotrophes
que celle-ci a la propriété de se dupliquer par elle-même comme démontré dans l’expérience de Miller.
A propos des molécules isomères actives :
Les acides aminés ne sont pas des molécules chirales puisque le carbone central liant les groupes chimiques possède un axe de symétrie.
Chiral se dit d’un objet, en particulier d’une entité moléculaire, superposable à son image dans un miroir.
La thalidomide est un médicament dont l’un des deux isomères du mélange racémique a provoqué de graves malformations fœtales.
L’industrie pharmaceutique ne produit pas de molécules chirales car celles-ci sont dangereuses pour la santé humaine
A propos des propriétés en relation avec la molécule d’eau :
L’ion H+ est un simple proton, ce dernier est très réactif et sa présence en solution confère à celle-ci un caractère acide.
Si le développement de la vie requiert absolument de l’hydrogène du carbone et de l’oxygène, pas contre la présence de la molécule d’eau n’est pas absolument requise
En solution, les liens de type covalents qui s’établissent entre molécules d’eau voisines sont responsables de ses propriétés de solvatation.
Le pH ou potentiel hydrogène, propriété en relation avec la dissociation spontanée de la molécule d’eau, mesure le degré d’acidité d’une solution sur une échelle comprise entre 7 et 14.
La molécule d’eau est moins polaire que la molécule d’H2S ou sulfure d’hydrogène ce qui permet à cette dernière d’être liquide à température ambiante (± 20° Celsius).
… à propos de la molécule d’ADN :
Au cours de l’interphase cellulaire, l’euchromatine apparaît moins condensée que l’hétérochromatine.
L’association de la molécule d’ADN aux protéines histones forme des nucléosomes, état correspondant au premier rang de compaction de la molécule d’ADN.
Les histones sont des protéines à caractère basique qui s’associent avec les groupes phosphates porteurs de charges négatives de la molécule d’ADN
En interphase on compte chez l’homme 23 paires de chromosomes (diploïdie).
Toutes les propositions reprises ci-dessus sont correctes.
Concernant l'entropie:
L'entropie est la tendance d'un système ouvert ou isolé d'évoluer spontanément vers un état de plus haute énergie.
Plus l'entropie d'un système est élevé, plus ces éléments sont ordonnés et capable de produire des effets mécaniques.
La cellule est un système ouvert dissipatif d'énergie respectant le 2nd principe de la thermodynamique, l'entropie globale de l'univers augmentant.
Le premier principe de la thermodynamique postule qu'il n'y a pas de création d'énergie mais bien destruction de celle-ci avec augmentation de l'entropie.
Toutes les propositions reprises ci-dessus sont fausses.
A propos de la mitochondrie :
La mitochondrie est un organite spécifique des eucaryotes utilisant le dioxyde carbone comme source de carbone au cours de la respiration cellulaire.
La mitochondrie est constituée d’une double membrane délimitant entre-elles un espace appelé matrice.
La durée moyenne de vie de la mitochondrie est comprise entre cinq à dix mois.
Les mitochondries se retrouvent dans la cellule animale mais sont absentes de la cellule végétale (photosynthèse).
Les mitochondries contiennent un ADN non associé à des histones.
A propos des motifs lipido-saccharidiques des globules rouges :
Les globules rouges des patients du groupe O présentent à leur surface les antigènes A et B.
Parmi les différents groupes sanguins, le groupe O est dit « receveur universel ».
Parmi les différents groupes sanguins, le groupe AB est dit « donneur universel ».
Dans le sérum des sujets ayant un groupe sanguin de type AB il n’y a pas d’anticorps anti-A et Anti-B.
Toutes les propositions de la question reprises ci-dessus sont fausses.
Concernant le métabolisme et le(s) substrat(s) énergétique(s) de la (des) cellule(s) :
L'ADP est la monnaie d’échange énergétique universelle de la cellule.
La « respiration cellulaire » peut se formaliser par l’équation suivante: Dioxyde de Carbone + Eau + Énergie Glucose + Oxygène.
L’hydrolyse de l’ATP libère de l’énergie à hauteur de 7,3 Kcal par mole et produit de l’ADP et du phosphate inorganique (Pi).
Dans les cellules eucaryotes des plantes, la phosphorylation oxydative mitochondriale correspond à la production de substances organiques.
Les autotrophes sont incapables de synthétiser leurs molécules organiques de manière autonome.
A propos de la mitochondrie et son rôle dans l’énergétique cellulaire :
La mitochondrie est un organite séparé du cytoplasme par une simple membrane
Au niveau de la mitochondrie, la « F1/F0 ATPase » produit de l’ATP à partir de la dissipation du gradient d’électrons inter-membranaire.
Le cofacteur réduit NADH produit au niveau du cycle de Krebs dans la matrice mitochondriale possède une énergie interne U moins élevée que son équivalent oxydé NAD+.
Au cours de l’évolution, la mitochondrie un ancien virus, a établi une relation de partenariat avec la cellule eucaryote primitive.
La mitochondrie possède son propre ADN, non associé à des protéines de type histone.
A propos du cytosquelette :
Une solution "hypothétique" de 1 (un) molaire en actine compte théoriquement 42.000 grammes/litre soit 42 Kg d’actine en solution dans un litre.
La fimbrine qui ponte les faisceaux de microtubules participe à la formation des « fronts de migration » membranaire appelés « filopodes » et /ou « lamellipodes ».
Le microfilament d’actine est constitué d’un double filament torsadé.
Les filaments intermédiaires sont des protéines associées à l’actine permettant le pontage des microtubules.
Les microfilaments sont constitués par la polymérisation d’hétérodimères de tubuline alpha et beta.
A propos de la thermodynamique et de ses deux principes :
En concordance avec le second principe de la thermodynamique, la complexité croissante de la matière organique peut se produire sans apport d’énergie.
La cellule est un« grumeau d’ordre » dans un monde évoluant irréversiblement toujours vers plus de désordre.
Le premier principe de la thermodynamique implique qu’au niveau de l’univers il y ait une création constante d’énergie
Plus l’entropie d’un système est élevée, plus il est capable de produire un travail.
Au cours des transformations énergétiques la part d’entropie ne peut que diminuer.
A propos de la transduction cellulaire :
Une protéine kinase possède une activité enzymatique qui enlève des groupes phosphates de certains acides aminés spécifiques présents dans les protéines. Cette transformation post-traductionelle modifie l’activité de la protéine.
L'AMP cyclique "second messager" chez les organismes eucaryotes pluricellulaires peut jouer un rôle de "premier messager" chez certaines amibes (Dictyostelium discoideum).
La signalisation cellulaire passe par l'occupation de récepteurs membranaires par des ligands extracellulaires et ce avec une affinité pour ces ligands qui est de l'ordre du micromolaire.
Les récepteurs aux stéroïdes présents à la face extracellulaire de la membrane cellulaire permet le passage de l'information de ce ligand vers le noyau cellulaire en vue d'une modification de la transcription.
Le calcium est plus concentré dans le cytoplasme que dans le milieu extracellulaire ce qui lors de l'ouverture des canaux calciques entraînera une variation de sa concentration qui aura une valeur signal au cours de l'exocytose.
Sélectionner parmi les structures protéiques suivantes celle qui n’appartient pas aux protéines du cytosquelette :
La tubuline alpha.
L’actine.
La lamine nucléaire.
L’histone.
Le neurofilament.
A propos de la macromolécule d’ADN :
Le « désoxyribose » des nucléotides composant la molécule d’ADN contient une fonction OH en position 3’ du cycle nécessaire à l’addition d’un autre nucléotide au cours de la réplication.
Le diamètre de la double hélice d’ADN est de 200 nanomètres.
La partie externe de la double hélice d’ADN est composée des bases puriques et pyrimidiques qui s’associent entre-elles par des liens phosphodiesters.
La double hélice d’ADN est stabilisée par des liens covalents entre les deux brins antiparallèles
Les histones sont des protéines à caractère acide avec lesquelles la double hélice d’ADN s’associe pour former les nucléosomes.
En rapport aux mécanismes de transcription & de traduction :
Un codon correspond à une séquence de quatre bases puriques/pyrimidiques.
La régulation de la transcription chez la bactérie par l’opéron lactose lui permet, en présence simultanée de lactose et du glucose, d’utiliser indifféremment l’un ou l’autre des substrats.
L’opéron lactose permet à certaines bactéries lactotrophes de transformer le glucose en lactose.
La réplication comme la transcription sont des mécanismes semi-conservatifs.
A propos des molécules d’ARN :
Au niveau des nucléotides composant le macromolécule d’ARN, l’Uracile est le substitut de la Guanine.
Parmi l’ensemble des différents types de molécules d’ARN présentes dans la cellule, c’est l’ARN messager qui est quantitativement le mieux représenté.
Les portions d’ARN conservées dans le messager après le processus d’excision-épissage sont appelées « introns ».
Un codon correspond à la succession de quatre bases puriques/pyrimidiques.
De très courts segments d’ARN, appelés ARN interférents peuvent procéder, aidés par des cofacteurs protéiques, à la destruction d’ARN messagers cibles.
A propos de la communication cellulaire :
La sécrétion endocrine de l’hypophyse postérieure est de type holocrine
Le calcium agit comme un premier messager universel en reconnaissant des récepteurs membranaires situés à la surface des cellules.
Une hormone est une substance chimique produite par une cellule dont le rôle physiologique est le contrôle de l’activité d’une autre cellule à distance.
La détection des ligands par les récepteurs membranaire a lieu à des concentrations qui sont en moyenne supérieur au millimolaire.
A propos des ribosomes :
Le ribosome est composé de protéines associées à de courtes séquences de molécules d’ADN synthétisée dans le nucléole.
Le ribosome, structure macromoléculaire composé de protéines et de molécules d’ARN, est le lieu où se déroule la traduction
Les protéines à « destinée » extracellulaire (sécrétion par exocytose) sont synthétisées par les ribosomes libres présents dans le cytosol.
Les ribosomes sont des structures retrouvées uniquement dans les cellules eucaryotes.
A propos des hormones :
Le cortisol, l’œstradiol et la testostérone ont comme motif structurel de base le noyau stérane de la molécule de cholestérol.
L’hormone de croissance ou GH agit directement, sans intermédiaire, sur le tissu osseux et en assure la croissance.
L’absence de cortisol durant le développement de l’enfant amène au crétinisme
Les hormones thyroïdiennes T3 et T4 diminue le métabolisme de base.
Concernant l'actine:
L'acine globulaire présente une fente dans laquelle une protéine associée à l'actine en s'y insérant permet sa polymérisation.
L'actine filamentaire, polymère de l'actine globulaire, forme un double filament dont la valeur du diamètre est de neuf nanomètres
L’actine qui compose le fuseau achromatique va permettre aux chromosomes leurs déplacements lors de la division cellulaire.
La différence de constante d’affinité pour l’actine G entre les deux extrémités du microfilament d’actine rend compte d’une dynamique de polymérisation/dépolymérisation
A propos de la réplication :
Au niveau de la molécule d’ADN il y a autant d’adénine que de guanine.
Au cours de la réplication dite semi-conservatrice, un seul brin d’ADN est dupliqué.
La cellule procaryote (ex: escherichia coli) contient un seul point d’origine pour la réplication.
Au cours de la réplication le brin de tête en formation progresse dans la direction 5’-3’.
La quantité d’ADN présente en fin de la phase G1 est double de celle en phase G0.
A propos de la sécrétion et des fonctions hormonales des glandes surrénales:
La maladie d’Addison consiste en une trop grande production du cortisol par la surrénale.
Au niveau de l’organisme humain, l’hypercorticisme (trop de cortisol) renforce le système immunitaire.
Au niveau de l’organisme, la production au long terme de cortisol en fait une hormone diabétogène.
Le cortisol est sécrétés par la zone médullaire de la glande surrénale.
Aucune des propositions reprises ci-dessus n'est correcte.
A propos des cellules musculaires :
Le muscle lisse est composé de cellules dont la striation évoque la présence des fibres musculaires composés d’actine et de myosine.
Le muscle strié squelettique est sous le contrôle du système nerveux autonome.
Les cellules musculaires du muscle squelettique mais aussi celle du cœur sont multinuclées.
Au niveau des cellules musculaires, l’interaction entre l’« Actine » et la « Myosine » permet la conversion de l’énergie chimique en énergie mécanique.
Les bandes A et Z des sarcomères musculaires ne sont visibles en microscopie optique que sur une préparation de muscle contracté.
A propos de la glande thyroïde
Les hormones thyroïdiennes jouent sur le rendement de la glycolyse en augmentant la production nette d’ATP par molécule de glucose engagée.
Les deux hormones thyroïdiennes (la thyroxine et la triiodothyronine) sont synthétisées à partir du mannose et renferment quatre (T4 thyroxine) ou trois (T3 triiodothyronine) atomes d’iodes.
En cas d’hypothyroïdie le patient présente un amaigrissement et un tremblement fin des extrémités.
La thyroglobuline produite par les thyrocytes est d’abord iodinée au niveau de la colloïde avant sa recapture par pinocytose, dégradation dans le lysosome permettant ainsi le relargage de T3 et T4 vers le compartiment sanguin.
A propos du tissu conjonctif :
Le collagène est libéré par les fibroblastes sous sa forme mature.
Sur le plan embryologique, le tissu conjonctif est dérivé de l’ectoderme, un des trois feuillets embryonnaires.
Le tissu conjonctif est constitué de protéoglycans, molécules constituées de motifs saccharidiques sulfatées liés à des protéines, assemblage moléculaire qui confère les propriétés d’hydratation spécifique à la substance fondamentale de ce tissu.
Les glandes présentes dans le derme sont des structures histologiques de nature conjonctive.
A propos de l’endocrinologie de la reproduction :
Au cours de la phase folliculaire du cycle menstruel, un seul follicule primordial est recruté.
Les protéines appelées cyclines sont des régulateurs de contrôle du cycle menstruel.
Le corps jaune se développe au cours de la phase folliculaire du cycle menstruel.
L’augmentation de la progestérone au cours de la deuxième partie du cycle induit la survenue des menstruations (les règles).
Au cours de la première phase du cycle menstruel, l’inversion de la rétroaction négative exercée par l’œstradiol sur la production de LH induit un pic de sécrétion de cette hormone.
A propos du cycle menstruel:
Le taux de FSH diminue au cours de l’âge et s’effondre à la ménopause.
Le corps jaune se développe dans l’ovaire au cours de la phase proliférative du cycle menstruel.
Chez la femme adulte non ménopausée, en l’absence de fécondation, le myomètre utérin est éliminé à chaque fin de cycle.
Au cours du cycle menstruel, la mesure de l’augmentation des hormones gonadotrophiques permettant l’ovulation montre que la concentration du pic de FSH est supérieure à celle du pic de LH.
A propos de la différentiation sexuelle:
Le syndrome de Turner correspond à un phénotype masculin stérile dont la formule chromosomique est « 45 XO ».
Le syndrome de Down ou trisomie 18 correspond à une anomalie de la mitose.
Le syndrome de Klinfelter est une aneuploïdie qui se caractérise chez l'humain par un chromosome sexuel Y supplémentaire (dysgénésie chromosomique [47-XYY ]).
Pour un génotype mâle normal (45 XY) un déficit complet en 5-α réductase sera responsable d’un phénotype féminin av une absence totale d’organes génitaux mâles.
