Révision de Biologie : Le Vivant, Macromolécules, Protéines et Transports Membranaires

Flashcards de révision basées sur les cours de biologie couvrant les transports membranaires, les macromolécules, la structure et fonction des protéines, les enzymes ainsi que les caractéristiques fondamentales du vivant et des cellules.

Quels sont les quatre éléments chimiques majeurs qui constituent $96{,}3\%$ de la masse corporelle humaine?

L'oxygène ($65{,}0\%$), le carbone ($18{,}5\%$), l'hydrogène ($9{,}5\%$) et l'azote ($3{,}3\%$).

Pourquoi la molécule d'eau ($H_2O$) est-elle qualifiée de molécule polaire?

En raison de l'électronégativité élevée de l'atome d'oxygène, qui attire plus fortement les électrons partagés, créant une charge partielle négative sur l'oxygène et une charge partielle positive sur les hydrogènes.

Quelle est la différence entre une réaction de condensation et une réaction d'hydrolyse lors de la formation ou dégradation des polymères?

La condensation réunit des monomères en éliminant une molécule d'eau (déshydratation) et nécessite de l'énergie, tandis que l'hydrolyse brise les liaisons d'un polymère en ajoutant une molécule d'eau et libère de l'énergie.

De quoi est composée la structure d'une graisse neutre ou triglycéride?

D'une molécule de glycérol liée à trois molécules d'acides gras par des réactions de condensation.

Qu'est-ce qui distingue sur le plan structural un acide gras saturé d'un acide gras insaturé?

L'acide gras saturé possède uniquement des liaisons simples entre ses atomes de carbone, tandis que l'acide gras insaturé possède au moins une liaison double $C=C$ (souvent en conformation cis), ce qui crée une courbure dans la chaîne.

En quoi consiste la structure amphipathique d'un phosphoglycérolipide (phospholipide)?

Il possède une tête hydrophile (polaire, contenant un groupement phosphate) et deux queues hydrophobes (non polaires, constituées d'acides gras).

Quel est le rôle du cholestérol dans la membrane plasmique des cellules animales?

Il stabilise la fluidité membranaire : à température élevée, il limite le mouvement excessif des phospholipides, et à basse température, il empêche leur entassement.

Quelles sont les trois principales différences structurales entre l'ADN et l'ARN?

L'ADN est bicaténaire (deux polynucléotides), contient du désoxyribose et de la thymine ($T$), tandis que l'ARN est monocaténaire (un seul polynucléotide), contient du ribose et de l'uracile ($U$).

Quelle est la composition chimique de l'adénosine triphosphate (ATP) et comment fournit-elle de l'énergie à la cellule?

L'ATP est composé d'un nucléotide d'adénine (adénine + ribose) lié à trois groupements phosphate ; l'hydrolyse de son dernier groupement phosphate libère de l'énergie réutilisable par la cellule.

Quelles molécules peuvent traverser la membrane plasmique directement par diffusion simple, et lesquelles nécessitent des protéines de transport?

Les molécules hydrophobes et non polaires (comme $O_2$, $CO_2$ et les lipides) traversent directement ; les ions et molécules hydrophiles polaires (comme l'eau, le $Na^+$, le glucose et les acides aminés) nécessitent des protéines de transport.

Quelle est la différence de mécanisme entre une protéine canal et un transporteur dans la diffusion facilitée?

Un canal fournit un tunnel hydrophile continu permettant le passage de solutés ou d'eau, tandis qu'un transporteur change de conformation (forme) pour déplacer un soluté à travers la membrane.

Qu'advient-il d'une cellule animale placée dans une solution hypertonique?

L'eau sort de la cellule par osmose vers le milieu le plus concentré en solutés, ce qui entraîne la déshydratation de la cellule et sa crénelure (cellule crénelée).

Qu'arrive-t-il à une cellule animale placée dans un milieu hypotonique?

L'eau pénètre dans la cellule par osmose, augmentant son volume jusqu'à provoquer sa lyse (éclatement de la cellule).

Comment fonctionne la pompe $Na^+/K^+$ lors du transport actif primaire dans les cellules animales?

Elle utilise l'énergie de l'hydrolyse de l'ATP (phosphorylation) pour expulser $3\,Na^+$ hors de la cellule et faire entrer $2\,K^+$ dans le cytoplasme, tous deux à l'encontre de leur gradient de concentration.

Quelle est la différence entre l'exocytose et l'endocytose?

L'exocytose transporte des macromolécules emballées dans des vésicules vers l'extérieur de la cellule en fusionnant avec la membrane, alors que l'endocytose englobe des substances externes en déformant la membrane pour former une vésicule vers l'intérieur.

Quels sont les quatre niveaux d'organisation structurale d'une protéine et quelles liaisons les caractérisent principalement?

1) Primaire : séquence précise d'acides aminés (liaisons peptidiques) ; 2) Secondaire : hélices $\alpha$ ou feuillets plissés $\beta$ (liaisons hydrogène du squelette) ; 3) Tertiaire : forme globale 3D (interactions entre radicaux R) ; 4) Quaternaire : association de deux ou plusieurs polypeptides.

Qu'est-ce que la dénaturation d'une protéine et quels facteurs environnementaux peuvent la provoquer?

C'est la perte de la conformation tridimensionnelle fonctionnelle de la protéine, souvent causée par des variations extrêmes de température, de pH ou de concentration saline.

Comment les enzymes accélèrent-elles les réactions chimiques au sein de la cellule?

En s'associant à leur substrat au niveau du site actif (ajustement induit) pour abaisser l'énergie d'activation ($E_A$) nécessaire à la réaction.

Quelle est la différence entre un inhibiteur enzymatique compétitif et non compétitif?

L'inhibiteur compétitif se lie directement au site actif en mimant le substrat, alors que l'inhibiteur non compétitif se lie à un site allostérique, modifiant la forme du site actif.

Quel est le principe de la rétro-inhibition allostérique dans une voie métabolique?

Le produit final d'une voie métabolique s'accumule et agit comme un inhibiteur non compétitif sur une enzyme située au début de la voie, arrêtant temporairement la réaction pour éviter le gaspillage de ressources.

Quelles sont les sept propriétés fondamentales qui caractérisent le Vivant?

L'ordre, l'utilisation de l'énergie, la croissance et le développement, la reproduction, l'adaptation évolutive, la réaction aux stimuli de l'environnement, et l'homéostasie.

Qu'est-ce que l'homéostasie chez un organisme vivant?

C'est le maintien d'un état d'équilibre dynamique et stable du milieu interne (ex. glycémie normale entre $3{,}9$ et $6{,}1\,mmol/L$), malgré les fluctuations du milieu externe.

Quelles sont les différences majeures entre une cellule procaryote et une cellule eucaryote?

Les procaryotes ($1\text{ à }10\,\mu m$) n'ont pas de noyau ni d'organites membraneux et possèdent un chromosome circulaire, tandis que les eucaryotes ($10\text{ à }100\,\mu m$) possèdent un noyau, des organites membraneux et des chromosomes linéaires.

Quels sont les rôles respectifs du réticulum endoplasmique lisse (REL), de l'appareil de Golgi et de la mitochondrie?

Le REL synthétise les lipides et détoxifie la cellule ; l'appareil de Golgi modifie, emballe et oriente les protéines ; la mitochondrie produit l'ATP par la respiration cellulaire.

Pourquoi les virus ne sont-ils pas considérés comme des êtres vivants?

Parce qu'ils sont acaryotes (dépourvus de structure cellulaire, de noyau, d'organites) et n'ont pas de métabolisme propre ; ce sont des parasites intracellulaires obligatoires.

Quel modèle de structure de la membrane plasmique est illustré sur ce schéma?

Le modèle du modèle actuel (mosaïque fluide) de la membrane plasmique d'une cellule animale, composé d'une bicouche de phospholipides, de protéines intramembranaires et périphériques, de cholestérol et de glucides.

Quelle différence majeure d'organisation de l'ADN est montrée entre la cellule eucaryote (à gauche) et la cellule procaryote (à droite)?

Chez la cellule eucaryote, l'ADN est contenu dans un noyau délimité par une membrane, alors que chez la cellule procaryote, l'ADN n'est pas entouré d'une membrane.