UA 1 Flashcards
(153 cards)
1
Q
Quels sont les principaux constituants lipidiques membranaires ayant une propriété amphipathique?
A
Les phospholipides
+
Le cholestérol est légèrement amphipatique (un groupement hydroxyle polaire sur sa structure cyclique apolaire)
Les protéines membranaires intégrales(chaînes latérales d’acides aminés polaires et chaînes non polaires regroupées en amas)
Les protéines périphériques(? amphipatique, se lient aux régions polaires des prot. intégrales
2
Q
D’après leur structure, expliquez en quoi les phospholipides sont amphipatiques. (2)
A
Ils ont une tête hydrosoluble, polaire et des chaînes d’acides gras hydrophobes, non polaires.
3
Q
[Skip] Qu’apporte le cholestérol à la structure de la membrane?
A
Le cholestérol diminue la fluidité de la membrane plasmique et augmente sa flexibilité.
4
Q
[Skip] Discutez de la proportion de cholestérol dans la membrane plasmique des différents types de cellules de l’organisme.
A
Sa proportion peut différer d’un type cellulaire à un autre
5
Q
Pourquoi la membrane plasmique est-elle non compatible à la survie cellulaire?
A
Très peu perméable, bloque
- l’entrée des nutriments essentiels au fonctionnement de la cellule
- l’évacuation des déchets métaboliques
6
Q
Quelles protéines assurent le maintien de la composition chimique intracellulaire et la communication avec le milieu extérieur de la cellule? (6)
A
Les canaux ioniques, les pompes ioniques, les transporteurs moléculaires, les récepteurs, les intégristes, les protéines de jonction cellulaire
7
Q
Nommez les quatre principales fonctions des protéines membranaires. (4)
A
a) Transport (ions, gaz, nutriments essentiels à la survie de la cellule)
b) Récepteur
c) Jonction cellulaire
d) Fixation du cytosquelette avec les éléments de la matrice extracellulaire
8
Q
Que sont les microdomaines membranaires (ou radeaux lipidiques)?
A
Ce sont des domaines riches en sphingolipides et cholestérol qui constituent des plateformes de signalisation et qui modifient la fluidité membranaire
9
Q
Quelle est la différence entre le cytoplasme et le cytosol?
A
Le cytoplasme comprend les organites et le cytosol sans le noyau.
Le cytosol comprend l’intérieur de la cellule sans les organites ni le noyau.
10
Q
Nommez trois structures cellulaires qui ne sont pas entourées d’une bicouche de phospholipides. (3)
A
Le nucléole, le cytosquelette, les ribosomes
11
Q
Fonction du ribosome.
A
Synthèse des protéines.
12
Q
Fonction de la chromatine.
A
Constitue le code génétique.
13
Q
Fonction du lysosome.
A
Intervient dans la digestion des bactéries, des débris cellulaires et des vieux organites.
14
Q
Fonctions de la nucléole. (2)
A
- Génère les ARNr
- Lieu d’assemblage des ribosomes (sous-unités : ARNr + protéines)
15
Q
Fonction de la mitochondrie.
A
Génère en partie l’énergie de la cellule (formation d’ATP).
16
Q
Fonctions de l’appareil de Golgi. (2)
A
Assure la maturation et le tri des protéines.
17
Q
Fonction des centrioles.
A
Organisent le fuseau de fibres microtubules lors de la division cellulaire.
18
Q
Fonctions des peroxysomes. (2)
A
- Contiennent des oxydases qui extraient de l’hydrogène de molécules organiques (eg. les lipides) et le lient à l’O2 pour produire du peroxyde d’hydrogène (H2O2).
- Contiennent une catalase pour hydrolyser l’excès de ce peroxyde.
19
Q
Quelle est la distinction structurelle entre le réticulum endoplasmique rugueux (RER) et le réticulum endoplasmique lisse (REL)?
A
La membrane du RER est constituée de ribosomes.
20
Q
Quelles sont les différences fonctionnelles entre le RER et le REL?
A
RER: Lieu de synthèse des protéines de la voie de sécrétion, ie. destinées aux membranes, à la lumière des organites ou à la sécrétion dans le milieu extracellulaire (exocytose).
REL: Lieu de synthèse des triglycérides, des hormones stéroïdiennes ou du cholestérol, et lieu de stockage du calcium intracellulaire.
21
Q
Si une cellule qui sécrète de façon importante de la testostérone, aura-t-elle un réseau élevé de REL ? Justifiez votre réponse.
A
Oui, car la testostérone est un stéroïde. Ainsi, si la production de testostérone est importante, alors le REL est conséquemment plus développé pour assurer la synthèse.
22
Q
Quelle similarité partagent le RER et le REL ?
A
Les deux sont constitués d’une membrane.
23
Q
Quels organites constituent le système endomembranaire? (5)
A
Les RE, la membrane nucléaire, le complexe golgien, les vésicules de sécrétion et les lysosomes.
24
Q
Fonctions du système endomembranaire. (4)
A
- La production, le stockage et l’exportation de protéines
- La dégradation des substances nocives
25
Décris la destinée de protéines synthétisées à partir des ribosomes libres.
Elles demeurent dans le cytosol où elles exercent leurs différentes fonctions.
26
Nommez deux destinées des protéines synthétisées dans le RER. (2)
- Elles sont intégrées à la membrane plasmique ou aux organites tels que les lysosomes.
- Elles sont enveloppées par des vésicules sécrétrices et libérées à l’extérieur de la cellule (exocytose).
27
Quelles sont les structures de la mitochondrie? (6)
La membrane externe, l'espace entre les membranes mitochondriales interne et externe, les crêtes (membrane interne), la matrice, les enzymes responsable de la respiration mitochondriale, la membrane interne.
28
Énumérez dans l’ordre croissant, l’importance (quant à leur nombre) des mitochondries dans les types cellulaires suivants : cellules adipeuses, cellules musculaires squelettiques et cellules nerveuses.
Cellules adipeuses < cellules nerveuses < cellules musculaires squelettiques
29
Le nombre de mitochondries diffère pour différents types de cellules. Décrivez le contexte physiologique qui expliquerait cette répartition inégale.
Lorsque les cellules ont besoin de plus d’énergie, elles synthétisent d’autres mitochondries. Leur nombre dépend des besoins énergétiques de la cellule.
30
[Skip] Les mitochondries contiennent leur propre ADN et ARN en plus de ribosomes mitochondriaux et elles se reproduisent. Est-ce qu’elle assure la synthèse de toutes ses protéines ?
Même si certaines protéines sont synthétisées dans la mitochondrie, c’est l’ADN nucléaire qui code pour la synthèse des protéines impliquées dans la respiration cellulaire.
31
[Skip] De quelles façons la mitochondrie répond-t-elle à l’augmentation des besoins énergétiques cellulaires ?
Lorsque les besoins énergétiques de la cellule augmentent, la mitochondrie synthétise des crêtes supplémentaires ou elle se divise en deux (scission).
32
Quel est l’organite cellulaire dont les constituants sont formés de filaments protéiques? Décris ses fonctions. (3)
Le cytosquelette intervient dans les processus de maintien et de modification de la forme cellulaire et dans les transports intracellulaires.
33
Nommez les principaux constituants du cytosquelette. (3)
Filaments d’actine (microfilament), filament intermédiaire et microtubule
34
Expliquez l'organisation dynamique des microtubules et des filaments d'actine.
Microtubules: polymérisation ou dépolymérisation de tubuline globulaire pour former ou défaire les filaments de microtubules (tubules)
Filaments d'actine: polymérisation ou dépolymérisation d’actine globulaire pour former des filaments d’actine (double brins d’actine) (eg. pseudopodes)
35
Relevez l’avantage de la structure des filaments intermédiaires du cytosquelette lorsque la cellule est exposée à un stress mécanique extérieur.
Ils ont une structure filamenteuse plus stable qui leur permet de résister plus facilement aux forces d’étirement extérieures à la cellule.
36
Fonctions des microtubules. (3)
Transport d'organelles, support cellulaire, mitose (réseau mitotique)
37
Dans quel type de cellule le transport des organites est-il particulièrement important? Pourquoi?
Dans les cellules neuronales, puisque le lieu de formation des organites et leur site d’action peuvent être séparés d’une distance pouvant dépasser un mètre.
38
Décrivez le transport rétrograde et le transport antérograde d’un organite sur un microtubule d’une cellule nerveuse.
Transport rétrograde: de la périphérie au corps cellulaire.
Transport antérograde: du corps cellulaire à la périphérie.
39
Nommez les deux protéines motrices qui existent dans toutes les cellules qui contiennent des microtubules et leur fonction.
Dynéine: permet le transport rétrograde
Kinésine: permet le transport antérograde
40
Nommez une protéine motrice qui se lie aux filaments d’actine.
La myosine
41
Quelle est la réponse cellulaire engendrée par la liaison active de la myosine aux filaments d'actine?
La contraction cellulaire.
La myosine est une protéine motrice car elle permet la contraction musculaire (mouvement des têtes de myosine sur les filaments d’actine).
42
À quelle région du noyau associez-vous l’emplacement de l’information génétique de la cellule?
La chromatine
43
Nommez les deux fonctions principales du noyau.
a) Division cellulaire
b) Synthèse des ARNm et de la machinerie de la synthèse protéique (ribosomes, ARNt)
44
Quel type cellulaire est anucléé (pas de noyau)?
Les globules rouges
45
Nommez la principale conséquence de l’absence d’un noyau dans une cellule.
Ils ne pourront pas se diviser. Ils mourront par vieillissement.
46
Nommez la structure qui est responsable de générer des ARNr?
Le nucléole
47
Expliquez la conséquence du blocage des pores nucléaires.
L’information nucléaire ne pourra pas passer vers le cytoplasme et inversement, les signaux provenant du ou passant par le cytoplasme (protéines cytoplasmiques) ne pourront pas agir au niveau du noyau.
48
Décrivez les différences structurales entre les puriques et les pyrimidiques.
Puriques: cycles doubles d’atomes d’azote et de carbone
Pyrimidiques: cycle unique
49
Nommez la molécule organique qui code l’information génétique?
L'acide désoxyribonucléique (ADN)
50
Qu’est-ce qu'un nucléotide?
Monomère des acides nucléiques
Les acides nucléiques, étant des polymères, sont constitués de séquences linéaires de sous-unités répétitives nommées nucléotides.
51
Dans la molécule d’ADN, les quatre bases azotées sont appariées par couple. Quels sont-ils?
A-T, C-G
52
Qu’est-ce qui assure la liaison entre les purines et les pyrimidines?
Les ponts d'hydrogène
53
Si un noyau était composé de 44 % de A, quels seraient les pourcentages de T, G et C?
T: 44%
G: 6%
C: 6%
54
Identifiez les trois différences majeures existant entre l’ADN et l’ARN. (3)
a) L'ARN est formé d’une chaîne simple de nucléotide (ADN : double hélice)
b) Le sucre de l’ARN est le ribose (ADN : désoxyribose)
c) La base pyrimidique de l’ARN est l’uracile (U) (ADN : thymine (T))
55
Morceau d’ADN portant une séquence spécifique de nucléotides qui correspond à un ou à plusieurs caractères héréditaires.
Le gène.
Un gène encode pour une ou plusieurs protéines.
56
Groupe de protéines qui participent à l’enroulement et la compaction de l’ADN dans le noyau.
Les histones
57
Unité structurale de la chromatine; il est constitué d’un disque protéique de 8 histones enveloppées de deux tours de l’hélice d’ADN.
Le nucléosome
58
ADN combiné à des protéines
La chromatine
59
Toute l’information génétique codée dans l’ADN d’une cellule type d’un organisme.
Le génome
60
Attribut de la chromatine sous forme diffuse, constituée de brins d’ADN enroulés aux histones. Segment actif de la chromatine.
L'euchromatine
61
Attribut de la chromatine sous forme compacte, constituée de brins d’ADN enroulés sur lui-même en plus d’être enroulés aux histones. Segment inactif de la chromatine.
L'hétérochromatine
62
Chez les eucaryotes, élément structural du génome, consistant en une seule molécule d’ADN bicaténaire (double-brin) linéaire associé à des protéines.
Le chromosome
Le chromosome est la forme condensée de la chromatine.
63
Segment d’ADN séparant les nucléosomes.
Segment intercalaire
64
Le nombre de chromosomes par cellule est caractéristique de chaque espèce. Chez l’humain, les cellules somatiques contiennent 46 chromosomes. Combien de molécules d’ADN contiennent ces cellules?
46 molécules d’ADN
Une molécule d’ADN est toujours sous forme double-brin. Donc, il y a 46 molécules d’ADN double-brin qui forment nos 46 chromosomes.
65
Quel est le rôle principal de la division cellulaire?
Permettre le remplacement des cellules mortes (renouvellement) ou perdues par accident (régénération, cicatrisation) pour assurer un nombre de cellules fonctionnelles constant.
66
Nommez les deux phases majeures du cycle cellulaire. (2)
Interphase et mitose
67
Décrivez les événements cellulaires associés aux sous-phases de l’interphase.
G1: Les cellules ont une activité métabolique. Elles synthétisent des protéines et croissent rapidement. Les organites se dupliquent.
S: Réplication de l’ADN et formation de nouvelles histones qui sont assemblées en chromatine.
G2: Durant cette phase, la cellule contrôle la qualité de la réplication de l’ADN (réparation post-réplicative) et prépare la division cellulaire. C’est une phase de sécurité.
68
Nommez les facteurs (4) du milieu extracellulaire (protéines synthétisées par les cellules environnantes) qui permettent la croissance rapide des cellules en G1 ainsi que leurs fonctions.
Facteurs de croissance: augmentation de la masse cellulaire
Facteurs mitogéniques: responsables de la division cellulaire en permettant la progression dans le cycle cellulaire
Facteurs de survie: assurent la survie des cellules en inhibant l'apoptose (mort programmée des cellules)
Facteurs physiques: confluence cellulaire (espace entre les cellules) et radiations ionisantes ("DNA break")
69
Que sont les cyclines et quel est leur rôle?
Ce sont des protéines régulatrices dont la concentration augmente et diminue au cours de chaque cycle cellulaire. Durant l’interphase, des signaux précis font en sorte que des cyclines sont formées. Ensuite, elles se lient aux Cdk (kinases cycline-dépendantes), ce qui déclenche une cascade enzymatique, eg. la phosphorylation des histones et d’autres protéines nécessaires aux diverses étapes de la division cellulaire. Donc, elles agissent comme des interrupteurs qui déclenchent la division cellulaire.
70
À quoi sert le point de contrôle en G1?
Il permet à la cellule de confirmer que l’environnement est favorable à la prolifération de la cellule (facteurs de croissance, espace pour grossir, etc…), et que l’ADN est intact (radiations) avant d’entrer en phase S.
71
Quels sont les conditions extracellulaires favorables à la prolifération de la cellule? (3)
Éléments nutritifs et molécules de signalisation spécifiques dans l'environnement extracellulaire, espace immédiat dans le microenvironnement?
72
Quels conditions sont non-favorables à la progression dans G1?
Manque de nutriments, manque d’espace ou inhibition de contact, bris de l’ADN par des radiations
73
La cellule peut retarder sa progression dans G1 et même entrer dans un état spécialisé appelé G0 (phase de quiescence). Que permet ce processus?
Ce processus donne à la cellule le temps nécessaire pour réparer l’ADN endommagé ou d’attendre les conditions idéales pour entrer en phase S.
74
Expliquez ce qu'est le stade final de différenciation d'une cellule.
Une cellule est dans un stade final de différenciation lorsqu'elle est en phase G0 suivant sa formation et y reste durant toute la vie de l'organisme.
75
Définissez ce qu’est la différentiation cellulaire.
Processus au cours duquel une cellule non spécialisée acquiert une structure et des propriétés fonctionnelles spécialisées.
76
Donnez un exemple d’un tel type de cellules différenciées, ie. en G0.
Neurone, cellule musculaire lisse (CML)
77
À quoi sert le point de contrôle en G2?
Il assure que les cellules ne commencent pas la mitose avant que l’ADN endommagé (par les radiations par exemple) soit réparé et que la réplication de l’ADN soit complète.
78
Selon le cycle cellulaire, que sont les trois choix d'état possible pour la cellule? (3)
La prolifération (entrer dans un cycle complet)
La quiescence (G0) ou la différentiation (sortir du cycle)
La mort cellulaire programmée (apoptose)
79
Donnez trois exemples qui démontrent que l’apoptose est un processus essentiel au développement et au bon fonctionnement des différents systèmes. (3)
- Les cellules nerveuses du cerveau meurent très rapidement si elles n’établissent pas les bonnes connexions électriques avec les autres neurones.
- [Système immunitaire] Lors de leur maturation dans le thymus et la moelle osseuse, tous les lymphocytes qui reconnaissent nos propres protéines (soi) sont éliminés par apoptose. Si ces cellules ne sont pas éliminées par apoptose avant d’atteindre leur maturité, elles peuvent donc provoquer des maladies auto-immunes (destruction des tissus sains par les leucocytes).
- [Embryogenèse] Au cours de la vie fœtale, nos mains se développent initialement avec des palmures entre les doigts. Les cellules de ces palmures meurent ensuite par apoptose d’une façon ordonnée et précise ce qui donne la liberté à chacun de nos doigts.
80
Qu'est-ce que la nécrose?
Processus par laquelle les cellules des organismes pluricellulaires meurent de façon désordonnée lorsqu'elles sont très endommagées.
La nécrose libère souvent des constituants cellulaires toxiques conduisant à une réponse inflammatoire.
81
Qu'est-ce que l’apoptose cellulaire?
Mort programmée des cellules lorsqu'il y a un manque de facteurs de survie dans le milieu extracellulaire ou lorsqu’elles reçoivent un signal qui leur ordonne de mourir (comme l’irradiation de l’ADN par exemple).
Elle est dépendante de l’activation de caspases (type de protéases). L’activation de ces caspases conduit inévitablement à la « digestion » du génome par des nucléases et il n’y a aucune toxine cellulaire libérée par ce type de mort.
82
La réplication du matériel génétique s’effectue par quels enzymes?
- ADN polymérases I et III chez les procaryotes.
- ADN polymérases α et δ chez les eucaryotes.
83
Quelles sont les conditions de fonctionnement de l’ADN polymérase? (3)
Une matrice ou modèle (le brin lu), une amorce (produisant une extrémité 3’- OH pour la polymérisation) et des nucléotides.
84
Vrai ou faux? Les ADN polymérases sont capables d’initier de novo la synthèse d’une chaîne.
Faux. Les ADN polymérases en sont incapables.
Seul l’ARN polymérase II (polymérase qui produit les ARNm lors de la transcription) peut trouver un site approprié d’initiation de la transcription sur un duplex d’ADN et initier la synthèse d’un ARN complémentaire au brin matrice d’ADN.
85
D’un point de vue mécanistique, dans quel sens se fait la polymérisation du nouveau brin?
5’-3’
86
Dans quel sens se fait la lecture de la matrice?
3’-5’
87
L’allongement de la chaîne d'un nouveau brin résulte de la formation de quel type de liaison?
Des liaisons phosphodiesters entre l’oxygène du carbone 3’ d’un brin naissant et la phosphate du carbone 5’ d’un dNTP (déoxynucléotide triphosphate).
Ceci résulte d’une attaque nucléophile de l’oxygène sur le phosphate alpha du dNTP.
88
Pourquoi la réplication débute-t-elle dans des régions riches en liaisons A-T?
Deux ponts hydrogènes (plutôt que trois) favorisent la séparation des deux brins d’ADN.
89
Quel enzyme assure le déroulement des brins parentaux d'ADN?
L'hélicase
90
Combien d'origines de réplication possèdent les prokaryotes et les eukaryotes?
Prokaryotes (bactéries): 1
Eukaryotes: plusieurs
91
Qu'est-ce que le primase et quel est sa fonction?
Le primase est une ARN polymérase spécialisée. Elle synthétise des courtes amorces d’ARN complémentaires des brins parentaux (matrices) déroulés.
92
Quelle molécule allonge les amorces?
L'ADN polymérase III
93
Qu'appelle-t-on la région d’ADN au niveau de laquelle l'amorce, l'hélicase, et l'ADN polymérase III (entre autres) se regroupent pour réaliser la synthèse des brins-fils?
La fourche de réplication
94
Nommez les deux problèmes qui résultent des propriétés de l’ADN rencontrées par la fourche de réplication. (2)
?????????????
95
Nommez et décrivez la fonction de l’enzyme qui se lie à la séquence d’ADN qui représente l’origine de réplication.
L'hélicase. Il sépare la double hélice d’ADN en deux branches formant la fourche de réplication.
96
Suivant la liaison de l'hélicase, énumérez en ordre chronologique les enzymes impliquées dans la réplication d’ADN.
Primase, ADN polymérase III, ADN polymérase I, ligase
97
Nommez l’enzyme responsable de la liaison des fragments d’Okazaki. Cette enzyme est-elle seulement responsable de lier les fragments d’Okazaki? Expliquez votre réponse.
La ligase. Non, puisqu’elle lie aussi les nucléotides de l’amorce remplacés par l’ADN polymérase I avec le nouveau nucléotide amené par l’ADN polymérase III sur le brin précoce.
98
Nommez les enzymes de la réplication de l'ADN et leurs fonctions. (5)
1. Hélicase: sépare les deux brins d’ADN
2. Primases: forment de courtes amorces d’ARN
3. ADN polymérase III: assemble les nouveaux nucléotides
4. ADN polymérase I: remplace les ribonucléotides des amorces par des désoxyribonucléotides
5. Ligase: lie les segments de nucléotides nouvellement formés ensemble
99
À quel moment du cycle cellulaire les molécules d’ADN commencent à se condenser?
Dans la prophase (début)
100
À ce moment-là, de quel aspect est l’ADN? Est-ce de l’euchromatine ou de l’hétérochromatine?
Chromosomique, formant l’hétérochromatine (ADN compact)
101
Nommez les cinq sous-phases mitotiques dans l'ordre chronologique et décrivez les évènements nucléaires qui ont lieu durant chacune d'elle. (5)
1. Interphase: Les brins d’ADN sont denses et la synthèse protéique est active.
2. Prophase: Les brins d’ADN se condensent et forment des chromosomes. L’enveloppe nucléaire se disperse, se fragmente.
3. Métaphase: Centralisation des chromosomes dans le fuseau mitotique. Formation de la plaque équatoriale.
4. Anaphase: Séparation des chromosomes à chaque pôle de la cellule en suivant la rétraction du fuseau mitotique à ses pôles.
5. Télophase et cytokinèse: Les chromosomes redeviennent de l’euchromatine, une nouvelle enveloppe nucléaire se forme et le fuseau mitotique disparait. La cytokinèse sépare la cellule en deux cellules filles.
102
Qu’est-ce qu’un kinétochore?
Un complexe spécial d’ADN et de protéines situé dans le centromère de chaque chromosome.
103
Quelle est la fonction du kinétochore lors de la mitose?
Il sert de site de liaison pour le microtubule du fuseau mitotique.
104
Qu’est-ce qu’une chromatide?
Une copie d’un chromosome répliqué durant la phase S du cycle cellulaire, qui est jointe à l’autre copie à hauteur du centromère; appelé aussi chromatide sœur.
105
Qu’arrive-t-il aux deux chromatides sœur durant la mitose?
Durant la mitose, les deux chromatides sœurs se séparent pour devenir chacune un chromosome de l’une des deux cellules filles. Donc, lorsque les chromatides se séparent, elles ne sont plus des chromatides mais elles deviennent bien des chromosomes à part entière.
106
Quel est le rôle des centrioles lors de la mitose?
La production du réseau de microtubules qui est essentielle pour l’assemblage de la plaque équatoriale et la séparation des chromosomes fils.
107
Une cellule en G1 a deux centrioles (les centrioles se dupliquent en phase S). Combien de centrioles possèdent la cellule en phase mitotique?
4 centrioles
108
Quels mécanismes biologiques peuvent créer davantage de complexité dans les protéines exprimées? (3)
- La régulation de la transcription génique
- L’épissage alternatif d’un ARN messager
- Les modifications post-traductionnelles (comme la phosphorylation)
109
La transcription de la plupart des gènes est régulée par des protéines spécialisées. À quelle famille appartiennent ces protéines?
Les facteurs de transcription
110
Les facteurs de transcription reconnaissent quelle partie du gène?
La région promotrice
111
Nommez les deux groupes de transcription les plus importants (il en existe 3 au total). (2)
- Les facteurs généraux de transcription
- Les facteurs de transcription spécifiques ou activateurs transcriptionnels
112
Décrivez comment la transcription pour un gène peut-elle être augmentée.
Lorsqu’il y a une protéine activatrice (ou activateur transcriptionnel) de la transcription qui se lie à une séquence d’ADN (‘enhancer’ ou amplificateur) avoisinant la séquence promotrice.
113
Décrivez comment la transcription pour un gène peut-elle être diminuée.
Lorsqu’un répresseur transcriptionnel se lie à une séquence d’ADN (’silencer’ ou inactivateur). Cette liaison empêche l’activateur transcriptionnel de se lier à la séquence d’ADN amplificateur et régule ainsi à la baisse la transcription génique.
114
Expliquez comment utiliser le code génétique pour former une protéine spécifique à partir d'un gène.
L’ADN forme des triplets qui sont des séquences particulières de trois nucléotides successifs. Le codon (ARN complémentaire au triplet de nucléotides) donne l’information d’un acide aminé particulier.
115
Est-ce que le décryptage peut commencer n’importe où sur la séquence d’ADN? Justifiez votre réponse.
Non, la transcription se fait à partir d’une région promotrice qui annonce le début de la transcription d’un gène. Elle est située seulement sur un des deux brins.
116
Décrivez la première étape de la transcription génique en nommant l’enzyme impliquée dans le processus.
L’ARN polymérase se fixe à une région promotrice et commence la transcription.
117
Décrivez l’activité de l’enzyme impliquée dans la transcription génique.
L’ARN polymérase se déplace le long de la chaîne d’ADN en fixant un ribonucléotide à la fois. Il y a une polymérisation des ribonucléotides suite à la lecture de la matrice d’ADN. La réaction enzymatique est caractérisée par l’hydrolyse de nucléotides (libération de pyrophosphate (Ppi) et création d’un lien covalent phosphodiester).
118
Dans quel sens transcrit I’ARN polymérase II?
5’-3’
(Comme l’enzyme de réplication l’ADN polymérase)
119
Quand est-ce que la transcription se termine?
La transcription se termine lorsque l’ARN polymérase II atteint une séquence d’arrêt ou « stop » sur la matrice d’ADN.
120
Nommez les différents types d’ARN polymérase et décrivez leur fonction respective.
ARN pol I: transcrit les ARN ribosomiques (ARNr), constituants des ribosomes
ARN pol II: transcrit les ARN messagers (ARNm) pour produire des protéines
ARN pol III: transcrit les ARN de transfert (ARNt) pour la synthèse protéique
121
Relevez la différence entre l’ARN primaire et l’ARN messager.
L'ARN primaire est constitué d’exons et d’introns, pas de coiffe en 5’ et pas de queue polyadénylation en 3’.
L'ARN messager est constitué seulement d’exons, d’une coiffe en 5’ et d’une queue poly-A en 3’.
122
Nommez le complexe enzymatique qui est responsable d’enlever les introns d’un ARNm non mature.
Le splicéosome (complexe formé de protéines et de petits ARN nucléaires)
123
Décrivez brièvement le mécanisme d’action du splicéosome.
Le splicéosome reconnaît des séquences de nucléotides spécifiques au début et à la fin de chaque segment dérivé d’un intron dans l’ARN de transcription primaire, retire ce segment et réunit l’extrémité finale d’un segment dérivé d’un exon au début d’un autre, pour former finalement un ARNm ayant une séquence de codage continue.
124
Expliquez le phénomène de l'épissage alternatif.
Les segments dérivés de l’exon d’un seul gène peuvent être unis en des séquences différentes ou certains segments dérivés d’un exon peuvent être retirés.
125
Les introns sont des régions d’ADN non codantes. Qu’arriverait-il s’il n’y avait pas de splicéosomes?
[Exemple peu probable en réalité] Les ribosomes feraient la lecture des introns et produirait ainsi une protéine différente, probablement tronquée et non-fonctionnelle. En effet, les introns d’un gène sont normalement tous enlevés par épissage alternatif.
De plus, l’épissage alternatif résulte en la création de différentes combinaisons entre les exons : Prenons l’exemple d’un gène avec 5 exons (1-2-3-4-5), donc séparé par 4 introns : l’épissage alternatif pourrait donner (à titre d’exemple) les ARNmessagers avec les exons suivants : 1-2-3-4-5; 1-3-4-5; 1-4-5; 1-5. Cet exemple démontre qu’avec seulement 1 gène, on a produit 4 ARNm différents donc 4 protéines différentes… ??????????
126
Qu'est-ce que la coiffe en 5' (5' cap)?
C'est une séquence non codante ajouté à l'extrémité 5' en même temps que l'élongation et l'épissage. Elle permet de réguler l'initiation de la traduction.
127
Qu'est-ce que la queue de poly-A?
La queue de poly-A est une séquence de 100 à 200 nucléotides A ajoutée à l'extrémité 3' des ARNm primaire (polyadénylation) après la terminaison de la transcription. Elle augmente la stabilité de l'ARNm.
128
Identifiez le matériel cellulaire nécessaire afin d’accomplir la transcription d’un gène.
L’ADN, les facteurs de transcriptions, l’ARN polymérase et de l’ATP.
129
Globalement, de quoi est composé le complexe d’initiation de la transcription?
TFIID comprenant un TBP (TATA binding protein), TFIIA, TFIIB et l’ARN polymérase.
130
Quel élément du complexe d’initiation interagit avec la boîte TATA?
Le TBP contenu dans le TFIID
131
Identifiez les deux éléments nécessaires pour activer le complexe d’initiation de la transcription.
Activateur de la transcription (enhancer) et ATP
132
Serait-il possible de transcrire les deux brins d’ADN en même temps? Justifiez votre réponse.
Non, car le promoteur sélectionne quel brin sera utilisé comme matrice.
133
Quels sont les étapes de maturation de l'ARNm primaire? (3)
L'épissage, le coiffage et la polyadénylation
134
Nommez les structures cytoplasmiques qui sont responsables de la traduction de l’ARNm.
Les ribosomes
135
Quels sont les composantes d'un ribosome? (2)
ARNr et protéines
136
Quelles sont les trois étape majeures de la traduction? (3)
Initiation, élongation, terminaison
137
Nommez le troisième type d’acide ribonucléique impliqué dans la traduction.
L'ARNt
138
L'ARNt se lie à un acide aminé spécifique dans le cytosol. La séquence correspondant à cet acide aminé est comprise dans sa structure et est complémentaire au codon de l’ARNm. Comment nomme-t-on cette séquence?
L'anti-codon
139
Décrivez la structure d’un ARNt.
Séquence d’environ 80 nucléotides donnant l’aspect d’un trèfle.
140
Décrivez en trois étapes la phase d’initiation.
1. Fixation d’un ARNt méthionine sur la petite sous-unité ribosomale
2. Reconnaissance du codon initiateur par l’ARNt
3. Fixation de la grosse sous-unité ribosomale
141
Nommez les structures qui catalysent la liaison peptidique durant la phase de l’élongation.
Les enzymes ribosomales (peptidyl transférase)
142
D’où provient l'information génétique qui code pour les ARNm?
- Le nucléole du noyau
- L'ADN des mitochondrion (pour quelques ARNm)
143
D’où provient l'information génétique des ARNt?
- Elle est distribuée dans le génome.
- L'ADN des mitochondries (pour quelques ADNt)
144
Quel enzyme est responsable de la production des ARNr dans le nucléole? Et pour l'ARNt dans le noyau?
ARNr dans le nucléole: ARN polymérase I
ARNt dans le noyau: ARN polymérase III
145
À quel moment cesse la traduction de l’ARNm?
Lorsque le ribosome atteint un codon de terminaison : UAG, UAA, UGA.
146
En sachant qu’il y a quatre types de nucléotides, combien peut-il y avoir de codons possibles?
64 codons possibles (soit 4^3)
147
Quelle sera la conséquence des nombreuses combinaisons possibles de codons (64) s’il n’existe que 20 acides aminés en tout?
Plusieurs codons correspondent à plusieurs ARNt.
Plusieurs ARNt lieront le même acide aminé.
148
Décrivez le processus par lequel une protéine est destinée à la sécrétion cellulaire. (5)
1. Lors de la synthèse par le ribosome libre, les 15 à 30 premiers acides aminés seront reconnus par une particule de reconnaissance du signal qui inhibera temporairement la croissance supplémentaire du polypeptide.
2. La particule de reconnaissance se lie par la suite à la surface du réticulum endoplasmique rugueux. Cette fixation fait redémarrer le processus d’assemblage protéique et la protéine se retrouve donc dans la lumière du RE.
3. Le peptide « signal » est enlevé. Il y a ensuite bourgeonnement du RE pour transmettre la protéine à l’appareil de Golgi (vésicule de transport).
4. Maturation de la protéine dans l’appareil de Golgi.
5. Le bourgeonnement de l’appareil de golgi forme des vésicules de sécrétion qui se fusionnent à la membrane plasmique et vident leur contenu (protéines qu'elles renferment) dans le milieu extracellulaire par exocytose.
149
À quel endroit une protéine qui n’a pas de séquence signale exerce-t-elle ses fonctions?
Dans la cellule, dans le cytosol
150
À quel endroit se fait l’ajout de groupements hydrocarbonés?
Dans le réticulum endoplasmique rugueux et l’appareil de Golgi.
151
Décrivez les étapes de la dégradation protéique. (4)
1. Protéines synthétisées dans la cellule, qui exercent leur rôle.
2. Ubiquitination d’une protéine qui doit être dégradée : signal pour la dégradation protéique.
3. La protéine est dégradée par un protéosome qui reconnaît l’ubiquitine.
4. Fin de la dégradation protéique. La protéine est clivée en petits peptides non fonctionnels. Recyclage de l’ubiquitine et des acides aminés.
152
Quels facteurs pouvant influencer la quantité de protéine synthétisée ou leur activité sont liés au processus de la transcription? (2)
- Changement de l’activité des facteurs de transcription
- Augmentation de l’activité de l’ARN polymérase II
153
Nommez quatre facteurs (autres que ceux liés à la transcription) qui peuvent influencer la quantité de protéine synthétisée ou leur activité et associez-les aux processus correspondants (traduction, dégradation, réplication).
Modification de l’activité des splicéosomes - Traduction (quantité d’ARN messager mature)
Réduction de l’activité des facteurs d’initiation des ribosomes - Traduction
Hausse de l’activité du protéasome - Dégradation
Diminution de l’activité des ADN polymérase I et III - Réplication
