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4.E : Structure cellulaire (exercices)

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    4.1 : Étude des cellules

    Une cellule est la plus petite unité d'un être vivant. Un être vivant, qu'il soit composé d'une seule cellule (comme une bactérie) ou de plusieurs cellules (comme un être humain), est appelé organisme. Les cellules sont donc les éléments de base de tous les organismes. Il existe de nombreux types de cellules, toutes regroupées dans l'une des deux grandes catégories suivantes : procaryotes et eucaryotes. Par exemple, les cellules animales et végétales sont classées comme des cellules eucaryotes, tandis que les cellules bactériennes sont classées comme procaryotes.

    Questions de révision

    Lorsqu'ils observent un échantillon au microscope optique, les scientifiques utilisent ________ pour distinguer les composants individuels des cellules.

    1. un faisceau d'électrons
    2. isotopes radioactifs
    3. taches spéciales
    4. températures élevées
    Réponse

    C

    Le ________ est l'unité de base de la vie.

    1. organisme
    2. cellule
    3. tissu
    4. organe
    Réponse

    B

    Réponse gratuite

    Dans votre vie de tous les jours, vous avez probablement remarqué que certains instruments sont idéaux pour certaines situations. Par exemple, vous utiliseriez une cuillère plutôt qu'une fourchette pour manger de la soupe, car une cuillère est conçue pour être ramassée, tandis que la soupe glisserait entre les dents d'une fourchette. L'utilisation d'instruments idéaux s'applique également à la science. Dans quelle (s) situation (s) l'utilisation d'un microscope optique serait-elle idéale, et pourquoi ?

    Réponse

    Un microscope optique serait idéal pour observer un petit organisme vivant, en particulier lorsque la cellule a été colorée pour révéler des détails.

    Dans quelle (s) situation (s) l'utilisation d'un microscope électronique à balayage serait-elle idéale, et pourquoi ?

    Réponse

    Un microscope électronique à balayage serait idéal lorsque vous souhaitez visualiser les moindres détails de la surface d'une cellule, car son faisceau d'électrons se déplace d'avant en arrière sur la surface pour transmettre l'image.

    Dans quelle (s) situation (s) un microscope électronique à transmission serait-il idéal, et pourquoi ?

    Réponse

    Un microscope électronique à transmission serait idéal pour observer les structures internes de la cellule, car de nombreuses structures internes possèdent des membranes qui ne sont pas visibles au microscope optique.

    Quels sont les avantages et les inconvénients de chacun de ces types de microscopes ?

    Réponse

    Les avantages des microscopes optiques sont qu'ils sont faciles à obtenir et que le faisceau lumineux ne tue pas les cellules. Cependant, les microscopes optiques classiques sont quelque peu limités quant à la quantité de détails qu'ils peuvent révéler. Les microscopes électroniques sont idéaux car vous pouvez visualiser des détails complexes, mais ils sont encombrants et coûteux, et la préparation de l'examen microscopique tue l'échantillon.

    4.2 : Cellules procaryotes

    Les cellules appartiennent à l'une des deux grandes catégories suivantes : procaryotes et eucaryotes. Seuls les organismes principalement unicellulaires des domaines Bactéries et Archées sont classés comme procaryotes (pro- = « avant » ; -kary- = « noyau »). Les cellules des animaux, des plantes, des champignons et des protistes sont toutes des eucaryotes (ceu- = « vrai ») et sont constituées de cellules eucaryotes.

    Questions de révision

    Les procaryotes dépendent de ________ pour obtenir certains matériaux et se débarrasser des déchets.

    1. ribosomes
    2. flagelles
    3. division cellulaire
    4. dispersion
    Réponse

    D

    Les bactéries dépourvues de fimbriae sont moins susceptibles de ________.

    1. adhère à la surface des cellules
    2. nager dans les fluides corporels
    3. synthétiser des protéines
    4. conserver la capacité de diviser
    Réponse

    UN

    Réponse gratuite

    Les antibiotiques sont des médicaments utilisés pour combattre les infections bactériennes. Ces médicaments tuent les cellules procaryotes sans endommager les cellules humaines. Quelle partie ou quelles parties de la cellule bactérienne pensez-vous que les antibiotiques ciblent ? Pourquoi ?

    Réponse

    La paroi cellulaire serait ciblée par les antibiotiques ainsi que par la capacité de réplication de la bactérie. Cela inhiberait la capacité de reproduction de la bactérie et compromettrait ses mécanismes de défense.

    Expliquez pourquoi tous les microbes ne sont pas nocifs.

    Réponse

    Certains microbes sont bénéfiques. Par exemple, les bactéries E. coli peuplent l'intestin humain et aident à décomposer les fibres présentes dans l'alimentation. Certains aliments tels que le yogourt sont formés par des bactéries.

    4.3 : Cellules eucaryotes

    Notre monde naturel utilise également le principe selon lequel la forme suit la fonction, en particulier en biologie cellulaire, et cela deviendra clair au fur et à mesure que nous explorerons les cellules eucaryotes. Contrairement aux cellules procaryotes, les cellules eucaryotes possèdent : 1) un noyau lié à la membrane ; 2) de nombreux organites liés à la membrane tels que le réticulum endoplasmique, l'appareil de Golgi, les chloroplastes, les mitochondries et autres ; et 3) plusieurs chromosomes en forme de bâtonnets. Comme le noyau d'une cellule eucaryote est entouré d'une membrane, elle possède un « véritable noyau ».

    Questions de révision

    Lequel des éléments suivants est entouré de deux bicouches de phospholipides ?

    1. les ribosomes
    2. les vésicules
    3. le cytoplasme
    4. le nucléoplasme
    Réponse

    D

    Les peroxysomes tirent leur nom du fait que le peroxyde d'hydrogène est :

    1. utilisés dans leurs réactions de désintoxication
    2. produits lors de leurs réactions d'oxydation
    3. incorporés dans leurs membranes
    4. un cofacteur pour les enzymes des organelles
    Réponse

    B

    Dans les cellules végétales, la fonction des lysosomes est assurée par __________.

    1. vacuoles
    2. peroxysomes
    3. ribosomes
    4. noyaux
    Réponse

    UN

    Lequel des composés suivants se trouve à la fois dans les cellules eucaryotes et procaryotes ?

    1. noyau
    2. mitochondrie
    3. vacuole
    4. ribosomes
    Réponse

    D

    Réponse gratuite

    Vous savez déjà que les ribosomes sont abondants dans les globules rouges. Dans quelles autres cellules du corps les trouveriez-vous en grande abondance ? Pourquoi ?

    Réponse

    Les ribosomes sont également abondants dans les cellules musculaires parce que les cellules musculaires sont construites à partir des protéines produites par les ribosomes.

    Quelles sont les similitudes et les différences structurelles et fonctionnelles entre les mitochondries et les chloroplastes ?

    Réponse

    Les deux sont similaires en ce sens qu'ils sont enveloppés dans une double membrane, qu'ils ont tous deux un espace intermembranaire et qu'ils produisent tous deux de l'ATP. Les mitochondries et les chloroplastes contiennent de l'ADN, et les mitochondries possèdent des plis internes appelés crêtes et une matrice, tandis que les chloroplastes contiennent de la chlorophylle et des pigments accessoires dans les thylakoïdes qui forment des empilements (grana) et un stroma.

    4.4 : Le système endomembranaire et les protéines

    Le système endomembranaire est un groupe de membranes et d'organites de cellules eucaryotes qui agissent ensemble pour modifier, conditionner et transporter les lipides et les protéines. Il comprend l'enveloppe nucléaire, les lysosomes et les vésicules, que nous avons déjà mentionnés, ainsi que le réticulum endoplasmique et l'appareil de Golgi. Bien qu'elle ne se trouve pas techniquement à l'intérieur de la cellule, la membrane plasmique est incluse dans le système endomembranaire car, comme vous le verrez, elle interagit avec les autres organites endomembraneux.

    Questions de révision

    Lequel des éléments suivants ne fait pas partie du système endomembranaire ?

    1. mitochondrie
    2. Appareil Golgi
    3. réticulum endoplasmique
    4. lysosome
    Réponse

    UN

    Le processus par lequel une cellule engloutit une particule étrangère est connu sous le nom de :

    1. endosymbiose
    2. phagocytose
    3. hydrolyse
    4. synthèse membranaire
    Réponse

    B

    Parmi les substances suivantes, laquelle est la plus susceptible de présenter la plus forte concentration de réticulum endoplasmique lisse ?

    1. une cellule qui sécrète des enzymes
    2. une cellule qui détruit les agents pathogènes
    3. une cellule qui fabrique des hormones stéroïdiennes
    4. une cellule qui participe à la photosynthèse
    Réponse

    C

    Laquelle des séquences suivantes répertorie correctement dans l'ordre les étapes impliquées dans l'incorporation d'une molécule protéique au sein d'une cellule ?

    1. synthèse de la protéine sur le ribosome ; modification de l'appareil de Golgi ; conditionnement dans le réticulum endoplasmique ; marquage dans la vésicule
    2. synthèse de la protéine sur le lysosome ; marquage dans le Golgi ; conditionnement dans la vésicule ; distribution dans le réticulum endoplasmique
    3. synthèse de la protéine sur le ribosome ; modification du réticulum endoplasmique ; marquage dans le Golgi ; distribution via la vésicule
    4. synthèse de la protéine sur le lysosome ; conditionnement dans la vésicule ; distribution via le Golgi ; marquage dans le réticulum endoplasmique
    Réponse

    C

    Réponse gratuite

    Dans le contexte de la biologie cellulaire, qu'entendons-nous par « la forme suit la fonction » ? Quels sont au moins deux exemples de ce concept ?

    Réponse

    « La forme suit la fonction » renvoie à l'idée que la fonction d'une partie du corps dicte la forme de cette partie du corps. Par exemple, comparez votre bras à l'aile d'une chauve-souris. Bien que les os des deux se correspondent, les parties remplissent des fonctions différentes dans chaque organisme et leurs formes se sont adaptées pour suivre cette fonction.

    Selon vous, la membrane nucléaire fait-elle partie du système endomembranaire ? Pourquoi ou pourquoi pas ? Défendez votre réponse.

    Réponse

    Puisque la surface externe de la membrane nucléaire est continue avec le réticulum endoplasmique rugueux, qui fait partie du système endomembranaire, il est correct de dire qu'elle fait partie du système.

    4.5 : Le cytosquelette

    Dans le cytoplasme, il y a des ions et des molécules organiques, ainsi qu'un réseau de fibres protéiques qui aident à maintenir la forme de la cellule, à fixer certains organites dans des positions spécifiques, à permettre au cytoplasme et aux vésicules de se déplacer au sein de la cellule et aux cellules des organismes multicellulaires de se déplacer. Ensemble, ce réseau de fibres protéiques est connu sous le nom de cytosquelette. Il existe trois types de fibres dans le cytosquelette : les microfilaments, les filaments intermédiaires et les microtubules.

    Questions de révision

    Parmi les éléments suivants, lesquels sont capables de se démonter et de se réformer rapidement ?

    1. microfilaments et filaments intermédiaires
    2. microfilaments et microtubules
    3. filaments et microtubules intermédiaires
    4. uniquement filaments intermédiaires
    Réponse

    B

    Parmi les éléments suivants, lesquels ne jouent aucun rôle dans le mouvement intracellulaire ?

    1. microfilaments et filaments intermédiaires
    2. microfilaments et microtubules
    3. filaments et microtubules intermédiaires
    4. uniquement filaments intermédiaires
    Réponse

    D

    Réponse gratuite

    Quelles sont les similitudes et les différences entre les structures des centrioles et des flagelles ?

    Réponse

    Les centrioles et les flagelles se ressemblent en ce sens qu'ils sont constitués de microtubules. Dans les centrioles, deux anneaux de neuf « triplets » de microtubules sont disposés perpendiculairement l'un à l'autre. Cette disposition ne se produit pas chez les flagelles.

    En quoi les cils et les flagelles diffèrent-ils ?

    Réponse

    Les cils et les flagelles se ressemblent en ce sens qu'ils sont constitués de microtubules. Les cils sont des structures courtes ressemblant à des cheveux qui existent en grand nombre et qui recouvrent généralement toute la surface de la membrane plasmique. Les flagelles, en revanche, sont de longues structures ressemblant à des cheveux ; lorsque des flagelles sont présents, une cellule n'en possède qu'un ou deux.

    4.6 : Connexions entre les cellules et activités cellulaires

    Vous savez déjà qu'un groupe de cellules similaires travaillant ensemble est appelé tissu. Comme vous pouvez vous y attendre, pour que les cellules fonctionnent ensemble, elles doivent communiquer entre elles, tout comme vous devez communiquer avec les autres si vous travaillez sur un projet de groupe. Voyons comment les cellules communiquent entre elles.

    Questions de révision

    Parmi les substances suivantes, lesquelles se trouvent uniquement dans les cellules végétales ?

    1. jonctions lacunaires
    2. desmosomes
    3. plasmodesmes
    4. jonctions serrées
    Réponse

    C

    Les composants clés des desmosomes sont les cadhérines et __________.

    1. actine
    2. microfilaments
    3. filaments intermédiaires
    4. microtubules
    Réponse

    C

    Réponse gratuite

    En quoi la structure d'un plasmodesme diffère-t-elle de celle d'une jonction lacunaire ?

    Réponse

    Elles diffèrent parce que les parois cellulaires des plantes sont rigides. Les plasmodesmes, dont une cellule végétale a besoin pour le transport et la communication, sont capables de permettre le mouvement de très grosses molécules. Les jonctions lacunaires sont nécessaires dans les cellules animales pour le transport et la communication.

    Expliquer le fonctionnement de la matrice extracellulaire.

    Réponse

    La matrice extracellulaire sert de support et de fixation aux tissus animaux. Il joue également un rôle dans la cicatrisation et la croissance des tissus.