ED2_UAG_2014_2015_sans_corrections

UE2 La cellule et les tissus
PACES 2014-2015
ED1 Cours de MM Cappellen, Corcuff et MME Chevret
1.
Le noyau et la chromatine
A. Le rapport nucléo-cytoplasmique et l’état de condensation de la chromatine reflètent
l’activité cellulaire
B. L’hétérochromatine est localisée principalement à la périphérie du noyau et du nucléole
C. La chromatine fonctionnelle ou euchromatine est répartie à l’intérieur du cytosol
D. L’ADN de chaque chromosome occupe un territoire spécifique du noyau pendant
l’interphase
E. Toutes les cellules ne présentent qu’un seul noyau
2.
Les niveaux de repliement de l’ADN
A. Le nucléofilament est constitué d’une succession de nucléosomes reliés par des
histones H1
B. L’ADN génomique humain (haploïde) compte environ 3X106 paires de bases
C. Le niveau de compaction maximum de la chromatine est atteint au cours de
l’interphase
D. La compaction de l’ADN participe à la régulation de la transcription
E. L’organisation de la chromatine au cours de l’interphase reste statique jusqu’en début
de prophase
3.
L’enveloppe nucléaire au cours de la mitose
A. La formation de l’enveloppe nucléaire est liée aux propriétés des lamines qui sont
capables de s’associer à des membranes dérivant du réticulum endoplasmique
granuleux et à la chromatine
B. Au cours de la mitose, le désassemblage de l’enveloppe nucléaire et sa reconstitution
sont liées à des modifications de la phosphorylation des lamines
C. Le désassemblage de l’enveloppe nucléaire a lieu au début de la prophase
D. Une fois l’enveloppe nucléaire désassemblée, ses restes sont expulsés de la cellule
par exocytose
E. Le désassemblage de l’enveloppe nucléaire permet aux chromosomes de rentrer en
contact avec le fuseau mitotique
4. Mitose
La photo ci-dessous montre une cellule dont le noyau, les microtubules du cytosquelette ainsi
que des entités indiquées par une flèche sont visibles
A. La flèche pointe les centrosomes appelés aussi centres organisateur des microtubules
(MTOC)
B. Les centrosomes sont localisés dans le cytoplasme au voisinage du noyau
C. Parallèlement à la réplication de son génome, la cellule doit, avant chaque division,
assurer la duplication de son centrosome
D. Le nombre de centrosomes visibles sur cette image permet de supposer que la cellule
est en prométaphase
E. A l’issue de la mitose chaque cellule hérite de deux centrosomes
5. Mitose
Sur la photo ci-dessous les flèches montrent les chromosomes
A. La photo correspond à une cellule en cours de métaphase
B. Les chromosomes de cette cellule sont en cours d’alignement sur la plaque équatoriale
du fuseau mitotique
C. A ce stade de la mitose, s’exerce la surveillance de l’attachement correct des
chromosomes au fuseau mitotique
D. A ce stade de la mitose, la séparase est inhibée par la sécurine
E. Au bout d’un moment, même si un chromosome « retardataire » ne s’aligne pas sur la
plaque équatoriale, le déclenchement de l’anaphase se produira
6. Mitose
La photo ci-dessous correspond à une cellule diploïde en fin de mitose ;
A. Le matériel chromosomique sera normalement identique dans les deux cellules filles
en formation.
B. Le nombre de chromosomes dans chacune des cellules filles sera de 2n, la quantité
d’ADN est de 2C, chaque chromosome présentant une seule chromatide.
C. Chaque cellule fille en cours de formation renferme dans son cytoplasme un
centrosome.
D. A ce stade de la mitose, la mise en place de l’anneau contractile permet de recruter
l’enveloppe nucléaire autour de chacun des lots chromosomiques.
E. La fin de la cytodiérèse s’accompagne de la disparition des nucléoles dans les noyaux
de chacune des cellules filles.
7.
Les microfilaments
A. La présence d’ATP est indispensable pour la polymérisation de l’actine
B. L’hydrolyse de l’ATP est nécessaire à la polymérisation et précède l’incorporation des
monomères dans le filament
C. Les microfilaments, associés en faisceaux parallèles, constituent l’armature des
microvillosités situées à la surface apicale de certaines cellules
D. Par l’intermédiaire de protéines d’association, les microfilaments sont reliés à des
intégrines impliquées dans l’adhérence cellules-matrice extracellulaire
E. Les microfilaments sont impliqués dans la division et la motilité cellulaire
8.
Les filaments intermédiaires
A. Les filaments intermédiaires forment dans le cytoplasme de la plupart des cellules un
réseau entourant le noyau qui, lui, ne contient pas de filaments intermédiaires
B. Les protéines des différentes classes de filaments intermédiaires sont exprimées
indépendamment des types de cellules
C. Les kératines sont caractéristiques des kératinocytes et ne sont pas exprimées dans
les autres types de cellules épithéliales
D. Les filaments intermédiaires sont reliés à des cadhérines au niveau des desmosomes
impliqués dans les interactions cellule-cellule
E. Les filaments intermédiaires sont reliés à des intégrines au niveau des hémidesmosomes impliqués dans l’interaction entre les cellules épithéliales et la lame
basale
9.
Les microtubules
A. Les microtubules sont des structures polarisées dont l’extrémité (-) est le plus souvent
enchâssée dans le centrosome
B. Pour permettre la polymérisation des microtubules, les molécules de tubuline β doivent
être chargées en GTP
C. Les protéines associées aux microtubules sont toutes impliquées dans leur
stabilisation
D. Les microtubules associés aux kinésines ou aux dynéines, jouent des rôles importants
dans les transports au niveau des axones des neurones
E. Les microtubules sont impliqués dans la migration de certaines cellules
F. Les microtubules :
A. La polymérisation des microtubules s’amorce par la formation de dimères de tubulines
α/β en présence de GTP. La protéine Tau inhibe cette polymérisation.
B. Les kinésines permettent le déplacement de divers constituants de la cellule vers
l’extrémité (+) des microtubules.
C. Les dynéines permettent le déplacement de divers constituants de la cellule vers
l’extrémité (-) des microtubules.
D. Les microtubules sont impliqués dans la migration de certaines cellules.
E. Les microtubules sont essentiels au bon déroulement de la mitose.
10. Les mitochondries
A. Les mitochondries sont toujours réparties de manière homogène au sein des cellules
B. Les protéines contenues dans leur matrice sont exclusivement les enzymes impliquées
dans le métabolisme énergétique
C. Une des fonctions essentielles des mitochondries est de transformer l’énergie issue du
catabolisme des glucides, lipides et protéines pour produire de l'ATP
D. En conditions anaérobies, des réactions de fermentation s’effectuent dans les
mitochondries, fournissant de l’énergie aux cellules
E. Les mitochondries participent à la synthèse des hormones stéroïdes, l'homéostasie du
Ca2+, la mort cellulaire programmée et la thermogenèse
11. Les peroxysomes
A. Les peroxysomes sont caractérisés par leur génome et leur contenu enzymatique.
B. Des peroxines agissent au niveau de l’assemblage des protéines membranaires
peroxysomales et l’import des protéines de la matrice
C. En présence d’oxygène, les oxydases oxydent et détoxifient des substrats organiques,
mais produisent alors des radicaux oxygénés toxiques
D. Les catalases peroxysomales utilisent le peroxyde d’hydrogène produit par les
oxydases pour oxyder certains substrats toxiques, par exemple l’alcool
E. Les peroxysomes sont essentiels au bon fonctionnement du foie et des reins, mais leur
déficience n’a aucune conséquence sur le système nerveux
12. Concernant la mort cellulaire
A. L’apoptose est un processus physiologique qui participe à l’homéostasie tissulaire
B. Il existe deux types de mort cellulaire programmée : l’apoptose et la nécrose
C. La nécrose est irréversible, contrairement à l’apoptose
D. Au cours de l’apoptose, après rupture accidentelle de la membrane plasmique, la
cellule gonfle, les organites intracellulaires éclatent en corps apoptotiques
E. La nécrose conduit à une réaction inflammatoire
13. Mécanismes moléculaires de l’apoptose
A. L’induction de l’apoptose dépend de l’activation d’une cascade de phosphorylations de
caspases
B. Les caspases à pro-domaine long sont des caspases initiatrices recrutées au niveau
de plateformes d’activation différentes pour la voie extrinsèque et la voie intrinsèque
C. Les caspases effectrices des voies extrinsèque et intrinsèque sont les mêmes
D. Les caspases effectrices activées se fixent sur et activent le promoteur du gène d’une
endonucléase spécifique de l’apoptose
E. La protéine p53 séquestre les protéines de la famille Bcl-2 pro-apoptotiques, ce qui
inhibe l’induction de l’apoptose
14. Mécanismes moléculaires de l’apoptose
A. La famille des protéines Bcl-2 ne comprend que des protéines antiapoptotiques à l’exemple de Bcl-2
B. Les récepteurs de mort cellulaire se trimérisent en présence de leur ligand ce
qui crée un site de fixation intracellulaire à des protéines adaptatrices
C. Certaines caspases effectrices sont capables de s’associer aux protéines
adaptatrices des récepteurs de mort cellulaire activés, au sein du complexe
DISC (death inducing signaling complex)
D. Il existe des inhibiteurs de l’apoptose capables de se fixer sur les caspases
initiatrices via leur domaine DED (Death Effector Domain) et d’empêcher leur
activation
E. Il existe des protéines adaptatrices intracellulaires avec un domaine DD (death
domain) mais sans domaine DED (death effector domain) qui court-circuitent
un signal de mort cellulaire
15. Différenciation cellulaire
Soit le schéma de lignage cellulaire suivant :
Cellule souche
Différenciation terminale
A. L’étape 1 correspond à une division asymétrique de la cellule souche servant à
amplifier le compartiment de cellules souches
B. Au cours de l’étape 2, la cellule souche donne naissance à une cellule fille
souche (auto-renouvellement)
C. Au cours de l’étape 2, la cellule souche donne naissance à une cellule commise
D. L’étape 3 correspond à la division de progéniteurs
E. Après l’étape 4 la plupart des cellules perdent leurs capacités prolifératives
16. Différenciation cellulaire
Les cellules du stade 1 sont des blastomères issus des premières divisions de l’œuf. Les
cellules du stade 2 proviennent de la masse cellulaire interne du blastocyste. Les cellules des
stades 3 et 4 peuvent être retrouvées aussi bien chez l’embryon que chez l’adulte.
4
3
2
1
A. Les cellules du stade 1 sont unipotentes
B. Les cellules du stade 2 sont capables de se différencier dans les lignages des
trois feuillets embryonnaires
C. Les cellules du stade 2 sont dites pluripotentes
D. Les cellules du stade 3 peuvent être des cellules souches adultes
E. Les cellules du stade 4 ne sont pas des cellules souches
17. A propos des déplacements cellulaires
A. Les chimiokines se fixent sur un seul type de récepteur membranaire.
B. Dans la matrice extracellulaire, un gradient de concentration des récepteurs aux
chimiokines guide les cellules en mouvement chimiotactique.
C. Les peptides RGD (arginine-glycine-acide aspartique) sont des enzymes qui dégradent
la matrice extracellulaire autour des cellules en mouvement.
D. Le remodelage du cytosquelette d’actine des cellules cibles est un processus requis
lors de la motilité cellulaire par chimiotactisme.
E. Les récepteurs pour les chimiokines ne peuvent fixer qu’un seul type de chimiokine.
18. Chimiotaxie et domiciliation cellulaire
A. La chimiotaxie dépend de la capacité des cellules à percevoir un gradient de
concentration de chimiokines
B. Certaines cellules expriment à leur surface des récepteurs à sept domaines
transmembranaires couplés aux protéines G capables de reconnaître et lier des
chimiokines
C. Les leucocytes qui « roulent » le long des vaisseaux établissent des liaisons
d’adhérence faibles avec les cellules endothéliales via des sélectines
D. La détection de chimiokines à faibles concentrations entraîne la formation
d’hétérodimères de récepteurs aux chimiokines, conduisant les cellules à adhérer à
l’endothélium via des intégrines
E. Une fois les liaisons établies par des intégrines, les cellules forment, à forte
concentration de chimiokines, des protrusions nécessaires à leur motilité
19. Motilité cellulaire
Des cellules ont été mise en
culture sans (figure A) ou avec
(figure B) du sérum de veau
fœtal, sur un support solide
approprié. Après 24h, des
immuno-marquages avec un
anticorps anti-actine ont été
réalisés :
A. Le sérum contient des substances qui activent la motilité des cellules
B. En B, l’actine sous-membranaire sert d’appui à la polymérisation de nouvelles
molécules d’actine, ce qui a pour effet de repousser la membrane plasmique
C. La contraction de la myosine II à l’arrière de la cellule, marquée d’une étoile sur la figure
B, va permettre à la cellule de retrouver sa forme initiale tout en ayant effectué un
déplacement sur la matrice
D. La cellule marquée d’une étoile sur la figure B va se déplacer de la droite vers la gauche
E. Au niveau des points focaux d’adhérence, l’actine est directement liée aux récepteurs
intégrines, eux-mêmes interagissant avec le support
20. Le cycle cellulaire
A. Les cyclines des complexes cycline-CDK subissent des phosphorylations activatrices
qui inhibent leur protéolyse
B. L’assemblage du complexe de pré-réplication se fait en phase G1. Ce complexe bloque
l’initiation de la réplication jusqu’à ce que les S-CDK soient actives en début de phase
S
C. Les S-CDK phosphorylent les complexes de reconnaissance des origines de
réplication, ce qui inhibe l’assemblage d’un nouveau complexe de pré-réplication
D. La sortie de la phase de quiescence nécessite l’apport de facteurs qui coordonnent la
croissance et la division des cellules
E. La protéine pRb est codée par un gène suppresseur de tumeur. Elle est inactivée par
phosphorylation par les complexes cycline-CDK des phases G1 et S
21. Le cycle cellulaire
A. La sortie de la phase G0 sous l’effet de facteurs mitogènes fait intervenir des protéines
Ras et des MAP kinases.
B. La dégradation progressive des kinases dépendantes des cyclines, CDK (cyclindependent kinases) fait progresser la cellule à travers les étapes G1 et G2.
C. Les cyclines activent des CDK et les orientent vers leurs cibles protéiques.
D. Les protéines inhibant les cyclines, CKI (cyclin kinase inhibitors) inactivent les
complexes cyclines-CDK en dégradant les cyclines et les CDK.
E. A la fin de la phase M, le complexe APC (anaphase promoting complex) est
responsable de la destruction des cyclines M dans le protéasome.
22. Le cycle cellulaire
A. Le facteur E2F est un facteur de transcription impliqué dans la phase G1.
B. La protéine du rétinoblastome non phosphorylée active E2F.
C. La protéine du rétinoblastome peut être impliquée dans les proliférations cellulaires
anormales induites par des virus.
D. La protéine du rétinoblastome est un facteur de séquestration des cyclines.
E. Le facteur E2F active la transcription des cyclines G1/S.
23. Prolifération cellulaire
Des cellules cancéreuses ont été placées dans un milieu de culture contenant des facteurs de
croissance, en absence ou en présence d’un produit X. Elles ont été comptées au cours du
temps (Figure et tableau). En absence de facteurs de croissance, le nombre de cellules ne
varie pas au cours du temps.
Temps (h)
Nombre
cellules
contrôles
(X1000)
Nombre
cellules
traitées
(X1000)
0
2,5
2,5
50
10
5
100
40
10
150
160
20
A. L’analyse de la figure et du tableau montre
que la durée du cycle cellulaire des cellules contrôles est de 50h
B. Le traitement par le produit X rallonge la durée du cycle cellulaire
C. Le produit X induit la prolifération cellulaire
D. Les cellules en présence du produit X sont en phase G0
E. Les facteurs de croissance du milieu de culture ne sont pas indispensables à la
croissance de ces cellules cancéreuses
Question 24 à 26
Indice d’apoptose
(multiple du niveau basal)
La curcumine est un colorant alimentaire jaune, composant important d’épices culinaires
comme le curry. Son utilisation en médecine
traditionnelle a conduit à des recherches en
Contrôle (3)
cancérologie. Des cellules de cancer mammaire
Curc (4).
Campto (5)
en culture ont ici été incubées avec de la
Curc. + Campto (6)
curcumine (Curc). La curcumine a été utilisée
seule ou en association avec une molécule
cytotoxique anticancéreuse la camptothécine
(Campto) qui est un inhibiteur d’ADN
topoisomérase I.
Les cellules ont été incubées 12 h avec 10µM de
curcumine ou de camptothécine. L’insert en haut
à droite montre une électrophorèse de l’ADN génomique et le graphique montre la
quantification de l’apoptose:
Cellules contrôle (puits 3), traitées par Curc (puits 4) ou Campto (puits 5) ou Curc+Campto (puits 6). Le
puits 1 est un témoin, le puits 2 provient de cellules non traitées et le puits 7 est une échelle de fragments
d’ADN espacés de 100 paires de bases (marqueur de taille).
24. On peut déduire que :
A. La curcumine entraîne une fragmentation de l’ADN.
B. La camptothécine entraîne une fragmentation de l’ADN.
C. La camptothécine empêche la fragmentation de l’ADN induite par la curcumine.
D. La curcumine empêche la fragmentation de l’ADN induite par la camptothécine.
E. La camptothécine entraîne une prolifération cellulaire.
25. A propos du cytochrome C :
Les cellules ont été incubées 12 h avec 10µM de
camptothécine ou son solvant et trois concentrations
de curcumine différentes : 1 µM, 5 µM ou 10 µM. Le
schéma montre la quantité de cytochrome C dans le
cytosol, évaluée par Western Blot.
Campo
+
Curc (1, 5 ou 10 µM)
Solvant
Campo
de Campo
Cytochrome C
cytosolique
26. A propos de la caspase 3 :
Les cellules ont été incubées 12 h avec 10µM
curcumine ou de camptothécine. Le schéma
montre l’activité d’une caspase effectrice, la
caspase 3.
Activité caspase 3
(multiple du niveau basal)
A. La camptothécine, par comparaison à son solvant, inhibe la présence de cytochrome
C dans le cytosol
B. La curcumine diminue la présence de cytochrome C dans le cytosol induite par la
camptothécine.
C. La présence de cytochrome C dans le cytosol entraîne une activation de la voie
intrinsèque de l’apoptose.
D. La camptothécine pourrait induire une apoptose.
E. La curcumine pourrait majorer une apoptose induite par la camptothécine.
Contrôle
Curc
Campto
Curc. + Campto
de
A. Les caspases effectrices sont des
tyrosine-kinases
permettant
la
phosphorylation du cytochrome C.
B. Les caspases de la voie intrinsèque de
l’apoptose clivent les molécules de cytochrome C dans les crêtes mitochondriales.
C. Dans ces cellules mammaires en culture, la camptothécine active vraisemblablement
le clivage de la procaspase 3.
D. Dans ces cellules mammaires en culture, la curcumine réduit l’activité basale de la
caspase 3.
E. Dans ces cellules mammaires en culture, la curcumine réduit l’activité de la caspase 3
induite par la camptothécine.