Colleurs : Céline, Clélia, Alice, Isabelle et Alexandre

1. Tutorat santé de REIMS L1 U.E. 2 :BIOLOGIE CELLULAIREHISTOLOGIE BIOLOGIE DU DÉVELOPPEMENT ET DE LA REPRODUCTION Colleurs : Céline, Clélia, Alice, Isabelle et Alexandre

2. Recommandations • Numéro de carte sur la copie ! • Quand vous ne savez pas, cochez quand même quelque chose ! (pas de lignes vides !). • Ne pas mettre V ou F dans la grille mais cocher les bons items. • Correction très très importante ce soir, vous devriez rester… (items similaires aux annales). • Erratum : • Question 6: d) Le prélèvement d’amniocentèse est réalisé de la 11ème à la 13ème semained’aménorrhée. Bon courage pour la colle :D

3. QUESTION BONUS : • Des mitochondries de foie sont incubées dans un milieu contenant de l’acide arachidique (acide gras à 20 atomes de carbone) comme source de carbone. Il y a consommation d’oxygène et production d’ATP. La dégradation complète de l’acide arachidique en CO2 et H2O produit : • A) 166 moléculesd’ATP • B) 40 molécules de NADH • C) 10 molécules de GTP convertibles en ATP • D) 29 moléculesd’oxygènesontconsomées

4. CORRECTIONCOLLE 225/10/2011

5. 1- Mécanismes moléculaires des échanges nucléocytoplasmiques a) Les pores nucléaires n'assurent que le transport passif des molécules. b) Au niveau des complexes de pore nucléaires, le transport passif est assuré par le transporteur central et le transport actif s'effectue entre les bras radiaires. c) Les protéines : RAN , importine alpha et importine bêta sont indispensables à l'entrée d'une protéine dans le noyau. d) Lors de l'importation active d'une protéine dans le noyau, son NLS est lié à l'importinealpha. Réponses : C & D 2- La matrice nucléaire a) Elles est composée de l'ADN , des ARN et des protéines solubles. b) Elle est constituée de la lamina et d'un réseau fibreux. c) La lamina est constituées d'actine et de vimentine. d) La lamina est une structure qui sert de point d'ancrage à la chromatine via des séquences non codantes d'ADN: les MARs (Région d'Attachement à la Matrice). Réponses : B & D

6. 3- La chromatine a) La forme la plus décondensée de la chromatine (hors période de duplication et de transcription) est la fibre nucléosomique. b) La chromatine décondensée est également appelée 'hétérochromatine’ c) L'euchromatine est la forme active de la chromatine, accessible aux ARN polymérases. d) Dans le noyau, chaque chromosome occupe un volume restreint dénommé territoire chromosomique. Réponses : A, C & D 4- a) Les non histones sont des protéines régulant l’activité des gènes. b) La compaction de l’ADN est facilitée par des histones chargés négativement. c) Les chromosomes acrocentriques (4, 5, 13, 14, 15, 21, 22, Y) ont leur centromère décalé vers l’extrémité du chromosome. d) Les chromosomes 7 se distinguent des chromosomes X par 3 bandes R sur leur bras q. Réponses : A & D

7. 13,14,15,21 ou 22

8. 5- a) Dans la nomenclature des bandes sur les chromosomes humains ISCN, 32 correspond au numéro de la bande sur le bras q du chromosome 9 dans 9q32. b) Les gonosomes sont tous les chromosomes humains exceptés les chromosomes sexuels X et Y. c) Le centromère est l’endroit du chromosome où se trouve de l’ADN répété non codant ainsi que des protéines spécifiques. Il permet la fixation des microtubules du kinétochore pour la migration sur la fuseau mitotique. d) Le télomère est un complexe ADN-protéines qui se raccourcit avec la vieillesse, ce qui est à l’origine des cellules tumorales. Réponses : C & D 6- a) La coloration à la moutarde de quinacrine permet de mettre en évidence les constrictions secondaires sur les chromosomes métacentriques. b) La translocation Robertsonienne est une fusion des bras courts p de 2 chromosomes différents. c) Pour faire un caryotype lymphocytaire, le milieu de culture doit être à pH 7,2 à 37°C et comprendre 3 gaz (O2CO2N). d) Le prélèvement d’amniocentèseest réalisé de la 11ème à la 13ème semaine d’aménorrhée. Réponses : B & C

10. 7- A propos du cycle cellulaire - généralités : a) Dans un organisme normal, le nombre de cellules n’est pas constant b) Il existe un renouvellement cellulaire qui consiste à remplacer les cellules mortes par de nouvelles cellules c) Tout tissu normal est uniquement constitué d’une population : la fraction en quiescence d) Dans les tissus normaux, les cellules prolifèrent à des rythmes très différents Réponses : B & D 8 - A propos du cycle cellulaire : a) Les cellules du système nerveux ont la propriété de se diviser souvent b) Les cellules cancéreuses prolifèrent très lentement c) Un exemple de renouvellement contrôlé après stimulation externe serait les cryptes de Lieberkühn dans l’intestin d) La reproduction cellulaire est parfaitement régulée dans un tissu normal ce qui signifie qu’il existe un équilibre entre mort cellulaire et multiplication cellulaire Réponse : D

11. 9 - A propos du cycle cellulaire : a) Le réactif de Schiff permet une coloration spécifique de l’ADN en bleu. b) La réaction de Feulgen permet la quantification de l’ADN par la méthode cytophotométrique. c) La quantité d’ADN ne varie pas en fonction des phases du cycle cellulaire. d) L’intensité de la coloration est inversement proportionnelle à la quantité d’ADN. Réponse : B 10 - A propos de la phase G1 du cycle cellulaire : a) Elle est dite pré-réplicative b) La quantité d’ADN augmente c) La synthèse protéique est très active d) La réparation de l’ADN est impossible durant cette phase Réponses : A & C

12. 11 – Cochez la ou les bonne(s) réponse(s) : a) La quantité de cyclines varie durant le cycle cellulaire. b) La quantité de CDKs (Kinases Dépendantes des Cyclines) varie durant le cycle cellulaire. c) Les CDKs doivent se complexer avec les cyclines pour être actives. d) La kinase CAK est une protéine activatrice. Réponses : A, C & D 12– Cochez la ou les bonne(s) réponse(s) : a) La protéine Cdc25 active la transition G1/S lorsque l’ADN n’est pas lésé. b) Au cours de la phase G2, il y a une augmentation du taux des cyclines mitotiques. c) Le point de contrôle en G1 n’est pas dépendant de l’état de l’ADN. d) Les facteurs de croissance stimulent la synthèse de la cycline D. Réponses : A, B & D

13. 13 – Cochez la ou les bonne(s) réponse(s) : a) Les CKI sont des protéines inhibitrices. b) Il existe une cinquantaine de cyclines chez l’homme. c) Le complexe cycline E/Cdk2 permet la transition en phase S. d) La protéine Wee1 est une CDK (Kinase Dépendante des Cyclines). Réponses : A & C 14- La division cellulaire : a)La mitose correspond à la division cytoplasmique cellulaire b) Une cellule pré-mitotique contient 2n chromosomes à 1 chromatide. c)Lors de la réplication de l’ADN on passe d’une chromatide à deux chromatides par chromosome. d)Dans une cellule post mitotique on retrouve n chromosomes à 1 chromatide. Réponses : B & C

14. 15- Les étapes de la mitose : a)Lors de la métaphase, les chromosomes se condensent, les centrosomes s’éloignent l’un de l’autre et le fuseau mitotique commence à se former. b) Lors de la métaphase, l’attachement bipolaire des chromosomes est terminé. c)Lors de l’anaphase, chaque chromatide devient un chromosome indépendant. d)Lors de la télophase, les enveloppes nucléaires se reforment. Réponses : B, C & D 16- Le centromère : a) Le centromère est constitué de longues séquences d’ADN répétitives riches en bases C et G. b) La protéine centromérique CENP-A est une histone spécifique du centromère et est toujours présente. c)La CENP-E est le moteur de l’anaphase, c’est une protéine passagère qui quitte le kinétochore après activité. d)L’ADN centromérique est sous forme d’euchromatine. Réponses : B & D

15. 17-Structure du kinétochore et centromère : a)La présence de CENP-B est importante pour l’attachement des kinétochores au centromère. b)Le kinétochore est visible durant tout le cycle cellulaire grâce à l’observation après immuno-marquage. c)En MEB il apparait comme un disque de 0,3μm de diamètre et de 0,1μm d’épaisseur. d)Le kinétochore est le point d’ancrage de certains microtubules durant la mitose. Réponses : B & D 18-Composition du kinétochore: a)Le kinétochore contient plus de 45 protéines différentes. b)Mad2 associé à Bub1 et CDC20 forment le MCC (Complexe de contrôle de la meïose). c) Le réseau KMN accroche les MT et les fait progresser au cours de l’anaphase. d)L’enzyme Aurora B phosphoryle les protéines. Réponses : A, C & D

16. 19- Dynamique de la mitose : a) Les centrioles du COMT (Centre Organisateur des Micro-tubules) se répliquent durant la phase S. b)La condensation des chromosomes est liée à la déphosphorylation de la condensine par le MPF (complexe cycline/ Cdk1) et par la protéine phosphorylase Aurora B. c)Lorsque les deux COMT sont diamétralement opposés, les MT stoppent leur croissance et leurs extrémités sont couvertes par des MAP (Protéines associées aux MT) qui empêchent leur polymérisation et leur dépolymérisation. d)Lors du désassemblage de l’enveloppe nucléaire pendant la prométaphase, le MPF phosphoryle les lamines nucléaires. Réponses : A, C & D 20- cocher la ou les bonnes réponses : a) Les lamines A et B sont dispersées dans le cytoplasme alors que la lamine C reste associée à lamembrane. b) La dynamique des MT interphasiques est la même que celle des MT mitotiques. c) Lorsque les chromosomes sont capturés par des MT du même pôle, ils sont dits mono-orientés. d) Lorsqu’ils sont capturés par des MT provenant de l’autre pôle et qu’ils se disposent en position d’équilibre à égale distance des deux pôles, ils constituent la plaque métaphasique. Réponses : C & D

17. 21-cocher la ou les bonnes réponses : a) Fuseau en métaphase : La force de répulsion est directement proportionnelle à la proximité du pôle(due à des protéines de l’environnement du pôle). b) En métaphase, les microtubules sont dans un état d’équilibre lié à une absence de mobilité des molécules de tubuline. c) Les chromosomes sont fixés à l’extrémité des microtubules polaires. d) Les microtubules polaires sont instables. Réponse : A 22- cocher la ou les bonnes réponses : a) Les microtubules polaires sont en contact avec la membrane plasmique. b)Les microtubules sont fixés au COMT par leur extrémité négative (-). c) La séparation des deux chromatides est liée à une entrée massive de Ca++ dans la cellule. d) La séparation des deux chromatides est liée à une protéolyse de « ponts » protéiques les reliant. Réponses : B, C & D

18. 23- cocher la ou les bonnes réponses : a)La cohésine est composée de 3 sous-groupes : SCC1, SCC3 et SMC1. b) La sécurine est un inhibiteur de la séparase (enzyme qui détruit la cohésine). c) La destruction de la sécurine dépend de l’APC (Anaphase PromotingComplex) lié à Cdc 20 (Protéine du Cycle - Division Cellulaire 20). d)Cdc20 est un régulateur essentiel de la division cellulaire et sa fonction essentielle est l’activation de l’APC. Réponses : B, C & D 24- cocher la ou les bonnes réponses : a)Pendant l’anaphase A, l’interzone s’accroit pendant que le demi fuseau se raccourcit. b)Lors de l’anaphase A, la dépolymérisation des microtubules se fait uniquement par l’extrémité négative (-). c)En anaphase B, la dépolymérisation des microtubules se poursuit. d)La dynéine cytoplasmique relie l’extrémité des microtubules astraux à des facteurs de la membrane plasmique. Réponses : A & D

19. 25- cocher la ou les bonne(s) réponse(s) : a)La transition métaphase-anaphase est une phase critique de la division cellulaire. b) Il existe un point de contrôle qui retarde la progression jusqu’à ce que tous les chromosomes soient bi-orientés. c)Ce point de contrôle est le SAC (SpindleAssemblyCheckpoint) et il fait intervenir un complexe protéique appelé MCC (MitoticCheckpointComplex) d)Dans ces conditions, la kinase Aurora B s’accumule au niveau des télomères. Réponses : A, B & C 26-cocher la ou les bonne(s) réponse(s) : la cytodiérèse a) Le clivage débute en anaphase et se termine en fin de télophase/ début d’interphase. b) Le sillon de clivage se positionne à égale distance des deux pôles du fuseau mitotique, toujours perpendiculaire à l’axe transversal du fuseau. c) L’anneau contractile cytoplasmique est caractérisé par sa largeur régulière (de 3 à 4nm). d) Au niveau moléculaire, la fin de la division est due à la dégradation de la cycline B qui induit l’inactivation de la Cdk1. Réponses : A & D

20. 27- Les molécules d’adhérence : a) La cadhérine E est une molécule d’adhérence transmembranaire. b) Les intégrines sont des dimères transmembranaires qui relient les cellules entre elles. c) Les intégrines forment des liaisons hétérophiles. d) Les immunoglobulines interviennent dans des mécanismes d’adhérence non jonctionnels. Réponses : A, C & D 28- Les molécules d’adhérence : a)Les cadhérines font partie des SAM (Substrat AdhesionMolecule) b) Les cadhérines interviennent dans des mécanismes d’adhérence jonctionnels c)Les protéoglycannes sont des composants de la matrice extracellulaire d) La laminine est un dimère présentant plusieurs sites de liaison à certaines molécules de la MEC Réponses : B & C

21. 29- Les molécules d’adhérence : a) La laminine est une molécule de la matrice extracellulaire b) La fibronectine est un trimère présentant plusieurs sites de liaison à certaines molécules de la matrice extracellulaire c) Le nidogène et le perlécan sont retrouvés dans la lame basale d) La fibrille de collagène IV est composée de molécules de collagène IV Réponses : A & C 30- Les molécules d’adhérence : a)La fibronectine est située dans toute la MEC b) Le collagène de type IV s’organise en réseau plan contrairement au collagène de type I qui s’organise en fibrilles c) Le collagène de type I est le principal constituant de la lame basale d) La fibronectine existe sous forme soluble et sous forme cellulaire Réponses : A, B & D

22. 31- Les jonctions cellulaires : a) Les jonctions imperméables font partie des jonctions intercellulaires. b) Les jonctions d’ancrage comprennent les jonctions adhérentes (zonulaadhaerens) et les desmosomes (macula adhaerens). c) Les jonctions serrées sont constituées de protéines transmembranaires (occludine, claudine) reliées aux microfilaments d’actine par des protéines cytoplasmiques sous-membranaires. d) Les jonctions communicantes correspondent à la juxtaposition de petits canaux transmembranaires appelés connexons. Réponse : SALADE 32– Les jonctions cellulaires : a) Les jonctions serrées font partie des jonctions communicantes. b)Les jonctions imperméables sont des jonctions intercellulaires. c)Les hémidesmosomes et les contacts focaux sont des jonctions entre la cellule et la matrice extra cellulaire. d) Les contacts focaux sont des sites spécialisés de la membrane plasmique regroupant des intégrines (plaques d’adhérence). Réponses : B, C & D

23. 33- Les molécules d’adhérence : a) Les cadhérines sont reliées par l’intermédiaire de plusieurs molécules aux composés du cytosquelette. b) Il existe 4 formes de sélectines. c) Les immunoglobulines forment des interactions de type homophile. d) Les intégrines sont reliées aux filaments d’actine au niveau des hémidesmosomes. Réponses : A & C 34 - Les jonctions cellulaires : a) Les jonctions serrées sont situées dans les épithéliums au pôle basal des cellules. b) Les jonctions adhérentes forment des bandes continues qui entourent toutes les cellules. c) La destruction des desmosomes correspond à un pemphigus vulgaire. d) Les desmosomes sont constitués de protéines transmembranaires (desmocolline, desmogléine) reliées aux filaments d’actine par des protéines cytoplasmiques sous-membranaires. Réponses : B & C

24. MITOCHONDRIE COMPLEXE I COMPLEXE II COMPLEXE III COMPLEXE IV H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ e- e- e- e- H+ NAD H2O H+ FAD FADH2 H+ ½ O2 + 2 H+ NADH H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+

25. 35-La mitochondrie a) C’est un organite intracellulaire impliqué dans la production d’ATP. b) Elle possède son propre génome, son propre ADN (circulaire, bicaténaire) et synthétise la totalité des protéines nécessaires à son fonctionnement. c) Le nombre de mitochondries, normalement constant, peut augmenter en cas de carence énergétique grâce au mécanisme de mitochondrogenèse à partir du réticulum endoplasmique. d) Est détruite par autophagie dans le compartiment lysosomal. Réponses : A & D 36- La mitochondrie a) L’ADN mitochondrial, transmit par la mère, code pour 37 gènes et est au nombre de 2 à 10 copies dans chaque mitochondrie. b) Son protéome est exclusivement d’origine mitochondriale. c) Forme un réseau dynamique grâce au cytosquelette. d) Son code génétique est différent du code génétique nucléaire. Réponses : A, C & D

26. 37-La mitochondrie a) La membrane externe est perméable aux protons. b) L’ATP synthétase utilise le gradient d’électrons de part et d’autre de la membrane externe pour produire de l’énergie sous forme d’ATP. c) Le nombre et la surface des crêtes dans la membrane interne est corrélé à la demande en ATP de la cellule. d) La mitochondrie serait le reliquat d’une bactérie selon la théorie de l’endosymbiose. Réponses : C & D 38- La mitochondrie a) Le complexe II de la chaine respiratoire transporte les protons de la matrice vers l’espace intermembranaire. b) L’ubiquinone, molécule liposoluble, transporte les électrons issus du FADH2du complexe I vers le complexe III. c) Un des rôles des complexes de la chaine respiratoire est de capter les électrons de haute énergie à des métabolites pour créer un gradient de proton utilisable pour la production d’ATP. d) La famille des cytochromes P450 est impliquée dans la production de cholestérol à partir d’hormones stéroïdes. Réponses : B & C

27. 39- La mitochondrie a) La mitochondrie est la seule source d’ATP des cellules eucaryotes. B )Son dysfonctionnement peut être provoqué par l’âge, des facteurs génétiques, des radicaux libres, des mutations, etc. c) L’oxygène est l’accepteur final des électrons en provenance du NADH et du FADH2. d) Dans le tissu adipeux brun, spécialisé dans la production de chaleur par le processus de thermogenèse, les mitochondries utilisent une protéine découplante (la thermogénine) pour réaliser cette fonction. Réponses : B, C & D 40-La mitochondrie : a) Le NADH d’origine cytosolique cède ses électrons à la navette malate-aspartate dans la cellule musculaire (excepté dans le cardiomyocyte). b)Le NADH d’origine cytosolique pénètre dans la matrice mitochondriale pour céder ses électrons à la chaine respiratoire. c)La mitochondrie possède 2 bicouches phospholipidiques. d)La mitochondrie possède ses propres ribosomes, différents des ribosomes cytosoliques. Réponses : C & D

28. QUESTION BONUS : • Des mitochondries de foie sont incubées dans un milieu contenant de l’acide arachidique (acide gras à 20 atomes de carbone) comme source de carbone. Il y a consommation d’oxygène et production d’ATP. La dégradation complète de l’acide arachidique en CO2 et H2O produit : • A) 166 moléculesd’ATP • B) 40 molécules de NADH • C) 10 molécules de GTP convertibles en ATP • D) 29 moléculesd’oxygènesontconsomées • Attention, conditions pour utiliser cette formule : • Uniquement valable pour les acides gras saturés (pas d’acides gras désaturés au concours) • Prend en compte l’activation de l’acide gras, soit 2 ATP consommés • A n’utiliser que pour vérifier les totaux (NADH, FADH2, GTP, O2) • A savoir qu’un acide gras pour cette formule est noté: • C2n, donc pour l’acide arachidique la nomenclature veut qu’on le symbolise en C20càd C2x10 17 n - 7 Réponses : C & D