CLASSE PREPARATOIRE

TD supplémentaire ...... Révisions

QCM :

1- le phénotype moléculaire d’une cellule

a- est le même pour toutes les cellules de l’organisme

b- dépend des gènes qui se sont exprimés

c- est le même tout au long de la vie

d- peut varier sous l’influence de facteurs externes 2- Le phénotype macroscopique

a- résulte de l’expression du génotype

b- détermine le génotype

c- peut dépendre de facteurs environnementaux

d- dépend du phénotype cellulaire, lui-même induit par le phénotype moléculaire 3- La transcription d’un gène

a- est automatique

b- est indépendante des facteurs environnementaux

c- peut être activée par des signaux internes

d- est un phénomène régulé 4- La transcription

a- Permet la synthèse d’ARN

b- Réalise la synthèse des protéines

c- Se déroule dans le noyau d’une cellule eucaryote d- fait intervenir l’ADN polymérase

5- L’épissage

a- est une modification de l’ADN

b- est une modification des ARN messagers

c- est une modification d’une protéine

d- est une modification des ARN pré-messagers 6- Un codon est

a- un triplet de nucléotides de l’ADN

b- un triplet de nucléotides de l’ARN

c- un triplet d’acides d’aminés d- un triplet de désoxyribose

7- Une protéine

a- est synthétisée dans le cytoplasme

b- est synthétisée dans le noyau

c- est un assemblage d’acides aminés

d- a une séquence de 20 acides aminés 8- Une mutation

a- est un événement peu fréquent

b- peut se produire spontanément

c- a toujours lieu sous l’effet d’un facteur mutagène d- ne concerne jamais l’ADN non codant

9- Les agents mutagènes

a- modifient la séquence des nucléotides de l’ADN

b- sont sans effet sur les cellules germinales

c- sont un problème de santé publique d- peuvent être de nature physique ou chimique

10- Une mutation

a- crée un nouvel allèle

b- est toujours néfaste pour la cellule

c- peut provoquer un cancer d- ne sera héréditaire que si la cellule mutée est une cellule germinale

11- Les systèmes de réparation de l’ADN

a- corrigent uniquement les effets des agents mutagènes

b- existent uniquement chez les bactéries

c- réduisent le risque de mutation d- est notamment lié à l’ADN polymérase

12- Au cours du cycle cellulaire, les chromosomes

a- sont plus condensés en mitose qu’en interphase

b- possèdent une chromatide en phase G1

c- possèdent deux chromatides en phase G1 d- possèdent quatre chromatides en G2

13- Le cycle cellulaire

a- est la succession de deux phases, la G1 et la mitose

b- permet la prolifération cellulaire

c- permet à une cellule d’en donner deux identiques d- dure environ 10 heures chez l’homme

14- La mitose se décompose, dans l’ordre, en

a- Anaphase, prophase, métaphase, télophase

b- Prophase, télophase, anaphase, métaphase

c- Prophase, métaphase, anaphase, télophase d- Métaphase, anaphase, télophase, prophase

15- Dans le cycle cellulaire

a- la phase G2 est une phase d’inactivité cellulaire

b- la réplication de l’ADN a lieu uniquement en phase S

c- la phase G1 est une phase de croissance cellulaire d- la phase G2 n’est pas une phase de croissance cellulaire

16. Les nucléotides comportent tous ces éléments sauf un, lequel? a. Un groupement phosphate b. Une base azotée c. Un glucose d. Un désoxyribose

17. Dans une molécule d'ADN de pingouin, le rapport C/G: a. Est égal à 1 b. Est égal au rapport A/T c. Est égal au rapport (A+T)/(C+G) d. Est différent du rapport (A+T)/(C+G) G=C et A=T -> A/T=G/C=1 -> A+G=T+C -> A+G/C+T=1 -> A+T/G+C ≠ 1

18. Parmi les propositions suivantes concernant la structure de la molécule d'ADN, indiquez celle(s) qui est (sont) exacte(s):

a. L'association G-C fait intervenir 2 liaisons faibles b. Les bases complémentaires s'associent avec des liaisons phosphodiesters c. La molécule d'ADN est une double hélice d. Un brin d'ADN est un polymère de nucléotides

19. Parmi ses molécules, lesquelles sont des protéines ?

a. Le glycogène b. L’amidon c. La kératine d. L’amylase

20. A propos des enzymes : a. les lipases, les protéases, les protéases et les nucléases sont des enzymes b. ont une spécificité pour le substrat et pour la réaction c. sont sensibles à la température et au pH du milieu d. résulte de l’expression d’un gène

21. Le site actif :

a. est composé du site catalytique et du site de reconnaissance b. est une région spécifique de l’enzyme c. peut être occupé par un inhibiteur non compétitif d. se sépare de l’enzyme une fois la réaction enzymatique terminée

22. Dans quelles structures trouve-t-on de l’information génétique ? a. Le noyau des cellules eucaryotes b. Dans le cytoplasme des globules rouges c. Dans les chloroplastes et les mitochondries d. Dans les cellules germinales

23. L’ATP :

a. est un nucléotide b. correspond à l’adénine triphosphate c. présente les propriétés biochimiques différentes que le GTP d. son hydrolyse donne de l’ADP et deux phosphates inorganiques

24. A propos des membranes plasmiques

a. Elles sont composées d’une bicouche de phospholipides b. Délimitent les organismes unicellulaires c. contiennent du cholestérol dans les cellules fongiques, animales et végétales d. ont un aspect bilamellaire en microscopie électronique

25. Les mitochondries

a. ont une membrane plasmique b. sont un organite semi-autonome c. ont leur propres ADN et ribosomes d. sont le siège de la photosynthèse

26. Les ARN :

a. sont issus de la transcription de l’ADN génomique b. sont bicaténaires chez les bactéries c. sont transcrits dans le noyau cellulaire chez les cellules eucaryotes végétales d. les ARNm sont épissés par l’association des deux sous-unités protéiques du ribosome

27. Le chloroplaste

a. est présent dans toutes les cellules végétales b. est le siège de la respiration cellulaire c. contient des ribosomes d. est un organite semi-autonome

28. Le code génétique

a. redondant b. n’est pas dégénéré c. n’est pas univoque d. est ambigu

29. Le code génétique

a. est universel b. chevauchant c. est différent entre les cellules végétales et animales d. est différent entre les cellules diploïdes et haploïdes

30. La cellulose:

a. Est un polymère animal et végétal du glucose b. Est un polymère animal du glucose c. Est un polymère végétal du glucose d. Est le constituant principal des parois cellulaire végétales

31. Les bactéries

a. présentent un nombre réduit d’organites b. présentent de l’ADN sous forme circulaire c. présentent des mitoses de 20 minutes d. sont toujours néfastes pour l’homme

32. La coloration de Gram

a. permet d’identifier deux grands groupes de bactéries b. les bactéries Gram – sont roses parce qu’elles possèdent une membrane externe c. les bactéries Gram + sont violettes parce qu’elles n’ont qu’une membrane plasmique et du peptidoglycane d. comprend notamment l’application de cristal violet, de lugol, d’alcool et de safranine

33. Les liaisons chimiques

a. Les liaisons hydrogène sont des liaisons faibles b. les liaisons peptidiques et osidiques sont covalentes c. les liaisons phosphodiesters relient deux nucléotides au niveau de leurs bases azotées d. les ponts disulfure relient les atomes de souffre de deux glycines

34. Parmi les structures suivantes lesquelles ne sont pas des organites ?

a. La vacuole b. Le mélanosome c. Le ribosome d. Le splicéosome

35. A propos des microtubules :

a. Ils sont de nature protéique b. interviennent lors de la mitose c. sont des un des trois éléments du cytosquelette d. sont bloqués par la colchicine

36. Les organites proposés sont présents aussi bien dans les cellules animales que dans les cellules végétales :

a. noyau et réticulum b. noyau et chloroplaste c. mitochondrie et mélanosome d. appareil de Golgi et vacuole

39. Toutes les cellules ont en commun :

a. un noyau et des mitochondries b. un noyau et des ribosomes c. une membrane plasmique et des ribosomes d. une membrane plasmique et une paroi

40. L'ordre correct de ces images de mitose est :

a/ D, B, C, A, F, E b/ E, B, C, A, F, D c/ C, F, A, D, E, B d/ D, F, A, C, B, E e/ E, C, F, A, D, B

41. A quelles phases correspondent les images ?

a. A = Télophase b. B = Interphase c. C = Anaphase d. D = Interphase e. E = Prophase f. F = Métaphase

42. La réplication de l'ADN :

a. s'effectue selon le mode semi-conservatif b. s'effectue à partir de brins existants par complémentarité des bases azotées c. est initiée par une hélicase qui sépare les deux brins d. s'effectue selon le mode conservatif

43. En prophase de mitose :

a. Le fuseau mitotique se met en place b. La membrane plasmique se fragmente c. La chromatine se condense en chromosomes d. L'enveloppe nucléaire disparait e. Les chromosomes disparaissent

44. Les compartiments fléchés (a à e) sur le schéma de cellule ci-joint correspondent-ils à :

a. Paroi pecto-cellulosique b. mitochondrie c. vésicule golgienne d. chloroplaste e. nucléole

45. A propos du schéma : a. Il s’agit d’une cellule eucaryote animale b. Il s’agit d’une cellule procaryote c. Cette cellule réalise la photosynthèse d. Cette cellule est dépourvue de réticulum e. Son noyau n’a qu’une simple membrane nucléaire

46. Les hétérotrophes sont des organismes qui :

a. peuvent se développer sur un milieu uniquement minéral b. utilisent l'énergie lumineuse pour produire leur matière organique

c. se procurent l'énergie nécessaire à leur fonctionnement en dégradant les composés organiques présents dans leur milieu d. dégradent les composés organiques uniquement par fermentation -> bactéries anaérobies

47. Les chromosomes :

a. sont toujours visibles dans la cellule. b. sont toujours formés d’une chromatide. c. sont séparés en deux lots égaux lors de la prophase de la mitose. d. ont le double de chromatides en G2 par rapport à G1

48. Le renouvellement cellulaire :

a. s’effectue grâce à des mitoses chez les organismes eucaryotes. b. concerne toutes les cellules de l’organisme. c. n’utilise pas le programme génétique. d. est la reproduction de l’organisme.

49. Epissage et maturation : a. La maturation comprend l’ajout d’une coiffe en 5’ et d’une queue polyA en 3’ sur l’ARNm mature.

b. sont des modifications post-transcriptionnelles c. L’épissage est un processus commun aux cellules eucaryotes et procaryotes

d. Se déroulent dans le cytoplasme des cellules eucaryotes 50. Le fait que les cellules, d'abord toutes semblables, se distinguent en vue de fonctions spécialisées est dû à :

a. la différenciation cellulaire b. la division cellulaire c. la multiplication cellulaire d. l'organisation cellulaire

51. La photo correspond à ? a. une cellule animale b. une bactérie circulaire (coque) c. une vésicule golgienne d. un noyau

52. A propos de la mitose : a. est réalisée par des cellules diploïdes b. concerne certaines bactéries c. concerne les gamètes d. concerne certaines cellules haploïdes

53. Sur la photo de droite : a. 1 correspond à de l’exocytose b. 1 correspond à des pores nucléaires c. 2 est le noyau de la cellule d. 3 correspond à de la chromatine sous différents états e. 4 est la membrane plasmique f. 2 est le nucléole g. on peut voir le réticulum endoplasmique

Remarque : Nucléole = lieu de la transcription des ARNr Euchromatine = chromatine décondensée (zone claire du noyau) formée de fibres de 10 nm de diamètre. Chromatine avec une importante activité transcriptionnelle. Hétérochromatine = chromatine plus condensée (fibre de 20-20 nm), (zone plus sombre et notamment le long de l’enveloppe nucléaire), pas ou très peu de transcription.

54. Quels éléments sont communs aux bactéries et aux cellules ?

a. le noyau b. les mitochondries c. les ribosomes d. les processus mitotiques e. la présence de plasmide dans le cytoplasme

55. Donner un nom aux légendes : a. 1 = nucléole b. 2 = mitochondries c. 3 = deux centrioles (centrosome) d. 4 = REG e. 5 = Appareil de Golgi f. 6 = Pore nucléaire

56. Un codon :

a. est un triplet de désoxyribonucléotides -> ribonucléotides b. se rencontre sur l’ADN -> ARNm c. Code toujours un acide aminé -> codon STOP d. peut coder pour plusieurs acides aminés -> univoque (non ambigu)

57. Parmi les molécules suivantes, lesquelles ne sont pas de nature lipidique ?

a. Le cholestérol b. La tubuline c. L’actine d. La leucine e. La progestérone f. Les hormones thyroïdiennes

58. Parmi les molécules suivantes lesquelles sont de nature glucidique ?

a. Amidon b. Ribozyme c. Histone d. Désoxyribose e. ARNt f. Zymogène g. Cellulose

59. A quoi correspondent les photos suivantes ?

Paramécie

Cellules musculaires (striée squelettique)

Neurone

Cellules du cristallin

Exercice 1 : Les racines de Lis en croissance possèdent, au niveau de leurs apex, des méristèmes dont les cellules (2n = 8) se multiplient activement. A. On plonge ces racines dans une solution contenant de la thymine radioactive (non létale, c'est-à-dire non toxique) pendant une période correspondant à plusieurs cycles cellulaires. Le caryotype de ces cellules a été observé après cette période (document 1). B. Les racines sont ensuite plongées, dès la fin d'un cycle cellulaire, dans un nouveau milieu contenant de la thymine non radioactive. Les cellules sont observées dès qu'elles sont en métaphase (1er cycle cellulaire après mise en place dans le nouveau milieu : document 2). C. Les cellules sont à nouveau observées lors de la métaphase suivante (2ème cycle cellulaire après mise en place dans le nouveau milieu : document 3).

En utilisant vos connaissances relatives à la réplication de l'ADN, proposez une explication logique des

résultats obtenus.

Votre réponse sera accompagnée de schémas simplifiés de la molécule d'ADN, pour lesquels vous utiliserez des

couleurs différentes pour les brins radioactifs (rouge) et les brins non radioactifs (bleu).

Exercice 2 : En utilisant vos connaissances relatives à la réplication de l'ADN, proposez une explication logique des résultats obtenus. Votre réponse sera accompagnée de schémas simplifiés de la molécule d'ADN, pour lesquels vous utiliserez des couleurs différentes pour les brins radioactifs et les brins non radioactifs.

Les documents ci-dessus montrent des images de l'évolution du matériel génétique au cours de la mitose. La technique utilisée est l'électronographie à balayage. 1. Pour chaque image, donnez le nom de la phase correspondante en justifiant votre réponse. 2. Classez ces dix électronographies dans l'ordre chronologique correspondant au déroulement d'une mitose. Des éléments de correction : 1. Nom des phases a. Milieu de prophase : un seul noyau visible, matériel génétique partiellement condensé b. Début d’anaphase : les chromatides des chromosomes commencent à se séparer et à migrer c. Fin d’anaphase / début de télophase : formation de 2 lots de chrs aux pôles cellulaires d. Télophase : présence de 2 noyaux avec chrs en cours de décondensation e. Anaphase : chrs en fin de migration aux pôles cellulaires f. Fin interphase / début prophase : un seul noyau visible, matériel génétique sous forme de chromatine g. Métaphase : chrs alignés au milieu de la cellule h. Fin de prophase : un noyau avec chrs condensés, répartition aléatoire 2. Ordre chronologique f > a > h > g > b > e > c > d

Exercice 3 : A l'aide du document ci-dessous et de vos connaissances, nommez chacune des molécules étudiées et indiquez la signification des chiffres 1 et 2. Votre réponse devra être correctement argumentée. Expliquez le phénomène visible sur le document.

Expérience 1 : Lorsque des cellules

sont incubées dans un milieu conte-

nant de l'uracile marqué avec un iso-

tope radioactif, seules les molécules

A sont radioactives.

Expérience 2 : Lorsque des cellules

en division sont incubées dans un

milieu contenant de la thymine mar-

quée avec un isotope

radioactif, seules les molécules B

sont radio-actives.

Le dessin ci-contre reproduit

des molécules présentes dans le

noyau et observées à un très fort

grossis-sement au microscope

électronique.

Eléments de correction : Expérience 1 : Les molécules A sont radioactives, elles ont donc incorporé de l’uracile. D’autre part, du point 1 au point 2, elles sont de plus en plus longues. L’uracile est caractéristique de l’ARNm. Ce cliché montre donc une synthèse progressive de l’ARNm avec incorporation de l’uracile au fur et à mesure de l’élongation de la molécule. Expérience 2 : Les molécules B sont radioactives, elles ont donc incorporé de la thymine. La thymine est caractéristique de l’ADN. La molécule B est donc une molécule d’ADN. La portion d’ADN compris entre 1 et 2 est un gène. La présence d’ARNm à cet endroit montre qu’il y a transcription. Cette transcription débute en 1, là où la molécule d’ARNm est la plus courte et se termine en 2, là où la molécule d’ARNm est la plus longue. La transcription correspond à la synthèse d’ARNm à partir du brin transcrit de l’ADN. Lorsqu’un gène est transcrit, plusieurs molécules d’ARNm sont donc synthétisées. Exercice 4 : Analyse de caryotypes humains (cellule somatique et cellule germinale)

Rappel : Obtention d’un caryotype Un caryotype est une présentation photographique, dessinée ou numérisée, du

nombre et de la forme des chromosomes. Il est établi à partir de la culture de cellules que l’on a bloquées en métaphase

de mitose grâce à un traitement approprié antimitotique. Les chromosomes sont numérotés et rangés par paires de

taille décroissante. Ils peuvent avoir été au préalable colorés pour une étude fine de leur structure. Pour les foetus, on

prélève des cellules du foetus contenues dans le liquide amniotique (L’amniocentèse) entre la 15ème et la 16ème

semaine de grossesse ou bien par prélèvement de cellules des villosités choriales (cellules du futur placenta) dès la 8e

semaine de grossesse (mais risque élevé de fausses couches avec cette méthode).

Doc 1 : Caryotype d’une cellule somatique d’un homme A et d’une femme B

Caryotype A Caryotype B

1- Indiquer la différence entre les deux caryotypes : XY // XX

2- Dire ce que représente la lettre n ? nombre de paires de chromosomes

3- Schématiser la paire de chromosome n° 2 du caryotype et légender votre dessin (centromère, chromatides).

4- Dire quel événement a eu lieu avant la prise de la photo dont est issu ce caryotype. Justifier. Chromosomes bi-

chromatidiens donc issus de la réplication de l’ADN

Doc 2 : Caryotype de gamètes : spermatozoïde et ovocyte

5- Comparer le caryotype des gamètes avec le caryotype d’une cellule somatique : seulement 23 chromosomes (un

exemplaire de chaque) 6- Vous savez que la fécondation est l’union d’un spermatozoïde et d’un ovule : dire en le

justifiant qui, dans un couple, est « responsable » du sexe de l’enfant à naître. La mère apporte nécessairement un X

alors que le père donne spermatozoïde qui porte soit X soit Y. C’est donc ce dernier qui détermine le sexe génétique.