TD Biologie - Examen - QCM PASS 2023-2024

UE disciplinaire – Biologie Polycopié de TD PASS 2023-2024 1 TD1 BIOCHIMIE : Structure primaire des protéines - Enzymologie I Première partie : Structure primaire des protéines : Les QCM 1 à 10 sont liés Soit l’hexapeptide ARAWRC soumis à une hydrolyse acide (HCl 6M pendant 24 heures à 110°C) QCM 1....

UE disciplinaire – Biologie Polycopié de TD PASS 2023-2024 1 TD1 BIOCHIMIE : Structure primaire des protéines - Enzymologie I Première partie : Structure primaire des protéines : Les QCM 1 à 10 sont liés Soit l’hexapeptide ARAWRC soumis à une hydrolyse acide (HCl 6M pendant 24 heures à 110°C) QCM 1. D’après vos connaissances, quel est le principe d’une hydrolyse acide, cocher les propositions exactes. A. Libération des acides aminés sous leur forme déprotonée B. Hydrolyse de la liaison peptidique en N-term C. Hydrolyse des liaisons peptidiques sauf si présence d’une proline D. Hydrolyse de toutes les liaisons peptidiques E. Libération des acides aminés sous leur forme la plus protonée QCM 2. D’après vos connaissances, quelles sont les conséquences de l’action d’HCl sur un peptide lors d’une hydrolyse acide ? Cocher les propositions exactes. A. destruction du tryptophane B. destruction de la proline C. réduction des ponts disulfures D. disparition des structures primaires uniquement E. transformation N->D et Q->E QCM 3. Cocher la proposition exacte : L’hydrolyse acide totale d’une mole de l’hexapeptide ARAWRC libère : A. 1 mole de C ; 2 moles de A; 2 moles de N B. 2 peptides ARAW + RC C. 1 mole de C ; 1 mole de A; 1 mole de R D. 1 mole de C ; 2 moles de A; 2 moles de R ;1 mole de W E. 1 mole de C ; 2 moles de A; 2 moles de R QCM 4. D’après vos connaissances, quel est le principe du réactif d’Edman? Cocher les propositions exactes. A. traitement à 110°C pendant au moins 24h B. libération de l’acide aminé en N-term d’un peptide C. hydrolyse des liaisons peptidiques sauf si présence d’une proline D. forme un complexe acide aminé-PTH E. utilise le bromure de cyanogène QCM 5. Quelle information est fournie suite à l’action du réactif d’Edman sur le peptide ARAWRC. Cocher la proposition exacte. A. le tryptophane est détruit B. l’alanine est libérée sous forme de PTH-alanine C. la cystéine est libéré sous forme de PTH-cystéine D. le PITC ne pourra pas agir sur ce peptide E. l’action du PITC libère deux tripeptides QCM 6. D’après vos connaissances, quel est le mode d’action de la trypsine ? Cocher les propositions exactes. 2 A. La trypsine hydrolyse la liaison peptidique, du côté amine de K et R B. La trypsine hydrolyse la liaison peptidique, du côté amine de F, Y et W C. La trypsine hydrolyse la liaison peptidique, du côté carbonyl de K et R D. La trypsine hydrolyse la liaison peptidique, du côté carbonyl de F, Y et W E. La trypsine est une endopeptidase QCM 7. Quels types de fragments seraient générés après digestion de l’hexapeptide ARAWRC par la trypsine ? Cocher la proposition exacte. A. La trypsine n’a pas d’action sur l’hexapeptide ARAWRC B. 2 dipeptides + 1 acide aminé isolé C. 6 acides aminés isolés D. 1 tripeptide + 1 dipeptide + 1 acide aminé isolé E. 2 tripeptides QCM 8. D’après vos connaissances, quel est le mode d’action de la chymotrypsine ? Cocher la proposition exacte. A. La chymotrypsine hydrolyse la liaison peptidique, du côté amine de K et R B. La chymotrypsine hydrolyse la liaison peptidique, du côté amine de F, Y et W C. La chymotrypsine hydrolyse la liaison peptidique, du côté carbonyl de K et R D. La chymotrypsine hydrolyse la liaison peptidique, du côté carbonyl de F, Y et W E. La chymotrypsine est une exopeptidase. QCM 9. D’après vos connaissances, cocher les propositions exactes : la chymotrypsine hydrolyse la liaison peptidique : A. suivant un acide amine basique B. suivant les acides aminés qui absorbent à 280 nm C. suivant une proline D. suivant une arginine E. suivant un acide aminé aromatique QCM 10. Cocher la proposition exacte, quels types de fragments sont générés après digestion de l’hexapeptide ARAWRC par la chymotrypsine ? A. 1 tripeptide + 1 dipeptide + 1 acide aminé isolé B. La chymotrypsine n’a pas d’action sur l’hexapeptide ARAWRC C. 6 acides aminés isolés D. 1 tetrapeptide + 1 dipeptide E. 2 tripeptides Les QCM 11 à 17 sont liés : L’hydrolyse acide d’une mole d’un hexapeptide P libère 1 mole de tyrosine, 1 mole de glycine, 1 mole d’acide aspartique et 2 moles de lysine. QCM 11. D’après vos connaissances, quelles sont les informations apportées par cette expérience d’hydrolyse acide ? Cocher les affirmations justes. A. L’aspartate D est un acide aminé qui pourrait composer le peptide B. L’asparagine N est un acide aminé qui pourrait composer le peptide C. 6 acides aminés auraient dû être libérés, l’hydrolyse acide est partielle D. 5 acides aminés sont libérés, un tryptophane était dans la séquence initiale E. La glutamine est un acide aminé qui pourrait composer le peptide 3 QCM 12. D’après vos connaissances, après ajout de phényl-isothiocyanate (PITC, réactif d’Edman), un phényl-thio-hydantoïne (PTH)-glycine est libéré. Quelle est l’affirmation juste ? A. On peut en déduire que la glycine est le résidu C-term B. On peut en déduire que la glycine est le résidu N-term C. On peut en déduire que la glycine est en milieu de séquence D. On peut en déduire que la glycine est un acide aminé aromatique E. On ne peut rien en déduire L’action de la trypsine entraîne la libération de trois fragments : un tripeptide qui absorbe à 280 nm, un dipeptide et un acide aminé isolé qui n’est pas décelé après hydrolyse acide. QCM 13. D’après vos connaissances, quelles informations sont fournies par ce résultat ? A. la trypsine a agi à deux reprises car il y a deux K B. la trypsine a agi à deux reprises car il y a un W et une Y C. l’acide aminé isolé est le W D. le tripeptide contient le W E. le tripeptide contient le Y QCM 14. D’après vos connaissances, quelles sont les séquences possibles pour l’hexapeptide ? Cocher les propositions exactes. A. B-K-G-Y-K-W B. G-Y-K-B-K-W C. G-K-Y- B -K-W D. G-Y-W-K- B -K E. G-K- B -Y-K-W Une nouvelle expérience montre que l’action de la chymotrypsine libère deux tripeptides. QCM 15. En vous rapportant à ce nouveau résultat et d’après vos connaissances, quelle est la séquence de l’hexapeptide ? Cocher la proposition exacte. A. B-K-G-Y-K-W B. G-Y-K-B-K-W C. G-K-Y- B -K-W D. G-Y-W-K- B -K E. G-K- B -Y-K-W QCM 16. D’après vos connaissances, quelle est l’affirmation juste ? A. tous les tripeptides sont chargés -1 B. les tripeptides GKY, DKW ne sont pas chargés NKW est chargé +1 donc B = N C. les tripeptides GKY et NKW sont chargés -1, DKW n’est pas chargé donc B = N D. les tripeptides GKY et NKW ne sont pas chargés et DKW est chargé -1 donc B = D E. les tripeptides GKY et NKW sont chargés +1, DKW n’est pas chargé donc B = N Les deux tripeptides libérés après action de la chymotrypsine sont soumis à une électrophorèse dans un tampon à pH 6 dont le résultat est présenté sur la figure 3. 4 Figure 3 QCM 17. En vous rapportant à la figure 3 et à l’ensemble des résultats, quelle est la séquence finale de l’hexapeptide P ? Cocher la proposition exacte A. G-K-Y-D-K-W B. N-K-W-G-K-Y C. G-K-Y-N-K-W D. D-K-W-G-K-Y E. on ne peut pas savoir Seconde Partie : Enzymologie I Soit la réaction enzymatique suivante catalysée par une enzyme michaelienne : Figure 1 QCM 18. Cocher les propositions exactes : En se basant sur la figure 1, les enzymes michaeliennes : A. diminuent les valeurs des constantes k1 et k-1 de la réaction qu’elles catalysent B. augmentent la valeur des constantes de vitesse k1 et k-1 du même facteur C. forment un complexe [ES] avec le substrat qui permet la transformation de celui ci en produit D. affectent l’équilibre de la réaction E. ont un k2 = kcat qui s’exprime en temps -1 QCM 19. Cocher les propositions exactes : L’équation de Michaelis et Menten est établie : A. B. C. D. E. à l’état stationnaire c’est à dire quand d[ES]/dt= 0 en début de réaction lorsque la vitesse de formation du produit est une vitesse initiale sachant que [Et] = [ES] + [E] sachant que vi = k2 [ES] et Vmax= k2 [Et] en définissant KM=k2/ [k1+ k-1] en mol-1.L Les QCM 20 à 24 sont liés Une enzyme michaelienne catalyse la conversion d’un substrat S en produit P. A différents temps, est prélevée une fraction du milieu réactionnel et le produit apparu est dosé. Les courbes [P]= f[t] sont tracées pour différentes concentrations de [S0]. 5 Figure 2 QCM 20. Cocher les propositions exactes : D’après vos connaissances et l’analyse de la figure 2, pour une concentration donnée de [S], pendant un certain temps au début de la réaction, la vitesse de la réaction (d[P]/ dt) est : A. B. C. D. E. = Vi =0 constante = d[ES]/d[t] = k2[ES] QCM 21. Cocher les propositions exactes : D’après vos connaissances et l’analyse de la figure 2, la vitesse initiale Vi de la réaction : A. B. C. D. E. s’exprime en mol.L-1 double si [S0] est doublée est constante pour [S7] au moins pendant 20 mn permettra de tracer la courbe de Michaelis-Menten permettra de déterminer la consommation de produit à l’équilibre de la réaction QCM 22. Cocher les propositions exactes : D’après vos connaissances et la figure 2 vous pouvez conclure : A. que la détermination de la concentration de P quand t tend vers l’infini pour [S7]= 20 mmol.L-1 n’est pas possible B. pour [S1] et [S2] à t = 15 mn, le substrat tend à être consommé dans son intégralité C. pour [S1] et [S2] à t = 15 mn, la réaction est à l’équilibre D. que les concentrations de P, à t = ∞, sont les mêmes pour les courbe [S6] et [S7] E. que la durée pendant laquelle la réaction est en vi est d’autant plus longue que [S0] est grand A partir de la figure 2, [P] = f[t], la courbe de Michaelis-Menten (figure 3) a été tracée : 6 0.22 0.20 Vi (mmol.L-1.min-1) 0.18 0.16 0.14 0.12 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 0.00 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 [S0] (mmol.L-1) Figure 3 QCM 23. Cocher les propositions exactes : La courbe de Michaelis-Menten : A. B. C. D. E. est une courbe de saturation vi=f[S0] a un plateau qui correspond à l’équilibre de la réaction a pour équation vi= [S0] + KM / ([S0]*Vmax) permet de déterminer la valeur du KM quand [S0] = Vmax/2 montre que quand [S0] est saturant, vi= Vmax QCM 24. Cocher les propositions exactes : D’après la figure 3 et l’équation de MichaelisMenten : A. B. C. D. E. La Vmax semble être voisine de 0,2 mmol.L-1.min-1 KM est estimée à 1 mmol-1.L KM est estimée à 1 mmol.L-1 Si [S0] = KM, vi= 50% Vmax Si [S0] = 20 KM, vi = 95 % Vmax ≈ Vmax QCM 25. Cocher les propositions exactes : Pour une enzyme michaelienne : A. B. C. D. E. La VMax varie avec la concentration d’enzyme Le KM varie avec la concentration d’enzyme Le kcat varie avec la concentration d’enzyme La vi varie avec la concentration d’enzyme Le kcat/KM varie avec la concentration d’enzyme Les QCM 26 à 30 sont liés : La glucose-6-phosphate déshydrogénase catalyse la réaction suivante : glucose-6-phosphate + NADP+ 6-phosphogluconate + NADPH + H+ Soient E1 l’enzyme sauvage et E2 l’enzyme mutée, E2 ne diffère d’E1 que par la substitution d’une valine par un autre acide aminé. En électrophorèse à pH 7, E2 a tendance à se déplacer davantage vers le pôle + qu’E1. Une étude cinétique comparative de ces deux enzymes a été menée. Les courbes suivantes ont été obtenues (Figure 1). Dans le panneau A les chercheurs ont utilisé une concentration 7 saturante de NADP+ et dans le panneau B, ils ont utilisé une concentration saturante en Glucose-6phosphate. Figure 1 A. 1 B. QCM 26. D’après les résultats présentés sur la figure 1 et vos connaissances, quelles sont les réponses justes ? A. Les courbes présentées sur la figure 1 correspondent à la représentation de Michaelis et Menten. B. Les courbes présentées sur la figure 1 correspondent à des courbes de saturation C. Les courbes présentées sur la figure 1 correspondent à une représentation linéaire de l’équation de Michaelis et Menten. D. Les courbes présentées sur la figure 1 correspondent à la représentation de Lineweaver-Burk E. Pour pouvoir tracer ces courbes, il a fallu au préalable étudier [P]=f(t) pour différentes concentrations de substrat [S0] QCM 27. D’après les résultats présentés sur la figure 1 et vos connaissances, quelles sont les réponses justes ? A. L’équation de la représentation du panneau A est : B. L’équation de la représentation du panneau A est : ! "! ! "* = #" % ['# ] "$%&. ['# ] #" ! =" $%& ∙ [' ] + " # ! $%& C. L’ordonnée à l’origine correspond à -1/KM D. L’ordonnée à l’origine correspond à -1/Vmax E. La pente des droites correspond à KM/Vmax QCM 28. D’après les résultats présentés sur la figure 1 et vos connaissances, quelles sont les réponses justes ? A. Pour déterminer quelle enzyme a le plus d’affinité pour le glucose 6-phosphate, on peut analyser la figure 1B B. Afin de déterminer l’effet de la mutation sur l’affinité de l’enzyme, on doit calculer le KM de chaque enzyme pour le G6P. C. Le KMG6P d’E1 est de 0,1 mmol.L-1 D. Le KMG6P d’E2 est de 0,1 mmol.L-1 E. L’enzyme E1 a plus d’affinité pour le G6P que l’enzyme E2 8 QCM 29. D’après les résultats présentés sur la figure 1 et vos connaissances, quelles sont les réponses justes ? A. Le KMNADP+ d’E1 est de 0,25 mmol.L-1 B. Le KMNADP+ d’E2 est de 0,5 mmol.L-1 C. L’enzyme sauvage E1 a plus d’affinité pour le NADP+ que l’enzyme mutée E2 D. La Vmax de l’enzyme E1 pour le G6P est égale 1 mmol.L-1.min-1 E. L’enzyme E2 possède une plus grande Vmax pour le G6P que E1 (ceci pour une même quantité d’enzyme dans le milieu réactionnel). QCM 30 : D’après l’énoncé, et concernant les différences entre l’enzyme sauvage (E1) et l’enzyme mutée (E2), quelles sont les réponses justes ? A. L’enzyme E2 se caractérise par la même charge qu’E1 à pH 7 B. L’enzyme E2 se caractérise par un gain de charge positive par rapport à E1 à pH 7 C. Au niveau de l’enzyme E2, le résidu d’acide aminé remplaçant la valine pourrait être une arginine D. Au niveau de l’enzyme E2, le résidu d’acide aminé remplaçant la valine pourrait être un aspartate. E. Au niveau de l’enzyme E2, le résidu d’acide aminé remplaçant la valine pourrait être un glutamate 9 TD2 BIOCHIMIE : Enzymologie II Les QCM 1 à 4 sont liés. Pour étudier l’enzyme trypsine in vitro, un expérimentateur utilise un substrat chromogène incolore, le α-N-benzoyl-DL-arginine-p-nitroanilide (BAPA). Son hydrolyse libère un produit coloré en jaune, la paranitroaniline (pNA). Ce composé absorbe spécifiquement la lumière à 410 nm, avec un coefficient d’extinction molaire e de 10 000 L.mol-1.cm-1. Cinq minutes après addition de la trypsine, les absorbances sont mesurées à 410 nm (dans une cuve dont le trajet optique est de 1 cm). La courbe A= f([BAPA]) a été tracée ci-dessous (Figure 1). Figure 1. Courbe de saturation de la Trypsine par le BAPA QCM 1. Cocher les propositions exactes : D’après ces informations, nous pouvons estimer que : A. B. C. D. E. Vmax ≈ 1 DAbs/5 min Vmax ≈ 0.2 DAbs.min-1 Vmax ≈ 2.10-5 mol. L-1.min-1 Vmax ≈ 100 µmol.L-1.min-1 Vmax ≈ 0,5 µmol.L-1/5 min QCM 2. Cocher la proposition exacte : D’après ces informations, nous pouvons estimer que : A. B. C. D. E. KM ≈ 5 µmol.L-1 KM ≈ 0,5 DAbs/5 min KM ≈ 100 µmol.L-1 KM ≈ 0,09 DAbs.min-1 KM ≈ 10-5 mol. L-1.min-1 La concentration d’enzyme (trypsine) utilisée dans la Figure 1 était 10 nmol.L-1. Cocher les propositions exactes : QCM 3. La constante catalytique kcat de la trypsine : A. B. C. D. E. peut être calculée à partir de kcat = Vmax.[Et] peut être calculée à partir de kcat = [Et] /Vmax peut être calculée à partir de kcat = Vmax/ [Et] est le nombre de réactions catalysées par une molécule d’enzyme en une min (ou une sec) est le nombre de réactions catalysées par une mole d’enzyme en une min (ou une sec) 10 La même étude enzymatique est réalisée en présence d’une autre concentration de trypsine, ce qui permet de construire la Figure 2. Figure 2. La courbe bleue correspond à celle de la figure précédente (avec 10 nmol.L-1 de trypsine). La courbe verte correspond à l’étude réalisée avec la nouvelle concentration de trypsine. QCM 4. Cocher les propositions exactes : D’après la Figure 2, nous pouvons en déduire que : A. B. C. D. E. Vmax a changé kcat a changé Une molécule de trypsine catalyse au maximum 2000 réactions par minute. KM a changé La concentration [Et] a été multipliée par 1,2 Les QCM 5 et 6 sont liés. En étudiant une réaction enzymatique catalysée par une enzyme michaélienne, on trouve un KM de 10-6 mol.L-1. Pour une concentration en substrat de 10-1 mol.L-1, la vitesse initiale de cette réaction est de 10-7 mol.min-1 dans un volume de 10 mL. QCM 5. Cocher les propositions exactes : D’après l’énoncé, on peut déduire que : A. B. C. D. E. Cette vitesse initiale correspond à la Vmax c’est-à-dire 10-5 mol.L-1.min-1 Pour [S0] = 10-3 mol.L-1, Vi = 90 % Vmax car [S] = 10 KM Pour [S0] = 10-3 mol.L-1, vi= Vmax/2 car [S] = KM Pour [S0] = 10-3 mol.L-1, vi = Vmax car [S] =103 KM Pour [S0] = 10-6 mol.L-1, vi= Vmax/2 car [S] = KM QCM 6. Cocher les propositions exactes : Sachant que la concentration de l’enzyme est égale à 107 mol.L-1 , on peut déduire que : A. B. C. D. E. La constante de vitesse kcat de l’enzyme est égale à 100 min. La constante de vitesse kcat de l’enzyme est égale à 1,66 sec-1. Une molécule d’enzyme catalyse 100 réactions par minute. 100 molécules de S sont hydrolysées par minute et par molécule d’enzyme. La constante de vitesse kcat de l’enzyme est égale à 1 min-1 11 Variations autour de KM et de Vmax (II). Les QCM 7 à 10 sont liés. Pour un substrat donné une enzyme michaelienne possède un KM de 4,2.10-6 mol.L-1. Pour des concentrations d’enzyme [ET] et de substrat [S0] respectivement égales à 0,02 mg.mL-1 et 6.10-4 mol.L-1, la vitesse initiale (Vi) de produit libéré est de 30 µmol.L-1.min-1 QCM 7. Cocher la proposition exacte : Quelle est la vitesse maximale (Vmax) de cette enzyme ? A. Vmax = 15 µmol.L-1.min-1 B. Vmax = 30 µmol.L-1.min-1 C. Vmax = 45 µmol.L-1.min-1 D. Vmax = 60 µmol.L-1.min-1 QCM 8. Cocher la proposition exacte : Quelle sera la vitesse initiale (Vi) de réaction si [S]0 = 5.10-4 mol.L-1 et [ET] = 0,03 mg.mL-1 ? A. Vi = 15 µmol.L-1.min-1 B. Vi = 30 µmol.L-1.min-1 C. Vi = 45 µmol.L-1.min-1 D. Vi = 60 µmol.L-1.min-1 QCM 9. Cocher les propositions exactes : Quelles seront les valeurs de KM et Vmax pour une concentration d’enzyme [ET] = 0,04 mg.mL-1, c’est-à-dire deux fois plus élevée que dans les conditions de l’énoncé? A. KM = 4,2 µmol.L-1 et Vmax = 15 µmol.L-1.min-1 B. KM = 4,2 µmol.L-1 et Vmax = 60 µmol.L-1.min-1 C. KM = 4,2.10-6 mol.L-1 et Vmax = 60 µmol.L-1.min-1 D. KM = 8,4.10-6 mol.L-1 et Vmax = 15 µmol.L-1.min-1 E. KM = 8,4 µmol.L-1 et Vmax = 60 µmol.L-1.min-1 QCM 10. Cocher les propositions exactes : Pour une concentration d’enzyme [ET] = 0,02 mg.mL-1, comment obtenir une vitesse initiale Vi de 15 µmol.L-1.min-1 ? A. Se placer à une concentration de substrat [S0] = KM B. Se placer à une concentration de substrat [S0] = KM/2 C. Se placer à une concentration de substrat [S0] = 4,2 µmol.L-1 D. Se placer à une concentration de substrat [S0] = 2,1 µmol.L-1 E. Utiliser un inhibiteur compétitif afin d’abaisser la Vmax Po E ercice ET mg mL commen ob eni ne i e e i de mol L de P min Inhibi ions e paramè res Inhibitions et paramètres. Les QCM 11 à 15 sont liés. L in e a e e n en me michaélien Donne la fo m le d elon la nomencla e officielle i ca al e la éac ion d h d ol e d accha o e accha o e en e é en a ion lane de Ha o h ain i e on nom L’invertase est une enzyme michaelienne qui catalyse la réaction d’hydrolyse du saccharose. La concentration en glucose produit dans le volume réactionnel est mesurée pour différentes concentrations en saccharose et pour une concentration en invertase de 0,4 mmol.L-1. Les résultats sont présentés selon la linéarisation de Eadie et Hofstee dans la figure ci-dessous. La concen a ion en gl co e od i dan le ol me éac ionnel e me ée o diffé en e con cen a ion en accha o e e o ne concen a ion en in e a e de mmol L Le é l a on é en é elon la linéa i a ion de Eadie e Hof ee dan la fig e ci de o Vi (mm l.L-1.min-1) ref Vi/[S] (min-1) En a an de l é a ion de Michaëli Men en i f S d oi e ob en e a la e é en a ion d Eadie Hof ee Dé e mine le calc l ale démon e l é de Vma KM e kca o k con an e ca al i 12 a ion de la e en dé aillan le QCM 11. Quelle est l’équation de la droite ‘ref’ ? (cocher la bonne réponse) ",-. A. Vmax = V* − K + ∙ ['/] B. Vi = "$%& ∙['/] #" %['/] "* C. Vi = V,-. − K + ∙ ['/] ! D. "* "$%& =# " ∙['/] +" ! $%& "* E. Vi = −V,-. + K + ∙ ['/] QCM 12. Quelles sont les valeurs de Vmax, KM et kcat (ou k2 : constante catalytique) ? (cocher la bonne réponse) A. Vmax = 80 mmol.L-1 min-1 ; KM = 200 min-1 ; kcat= 20 mmol.L-1 B. Vmax = 80 mmol.L-1 min-1 ; KM = 20 mmol.L-1 ; kcat = 200 min-1 C. Vmax = 80 mmol.L-1 min-1 ; KM = 20 mmol.L-1 ; kcat = 0,25 min-1 D. Vmax = 100 mmol.L-1 min-1 ; KM = 20 mmol.L-1 ; kcat = 0,25 min-1 QCM 13. Quelle concentration d’enzyme doit-on utiliser pour obtenir une Vmax = 40 mmol.L-1 min-1 et un rapport Vmax/KM = 2 min-1 ? (cocher la bonne réponse) A. 0,4 mmol.L-1 B. 0,8 mmol.L-1 C. 0,2 mmol.L-1 -1 D.Inhibi0,6 E ercice ions e mmol.L paramè res Po L in e a e e ET mg mL commen ob eni n en me michaélien Donne la fo m le d elon la nomencla e officielle ne i e e i de mol L de P min i ca al e la éac ion d h d ol e d accha o e accha o e en e é en a ion lane de Ha o h ain i e on nom QCM 14. On étudie, par la suite, l’effet de différentes molécules sur l’activité de l’enzyme utilisée à la concentration initiale de 0,4 mmol.L-1. En présence d’un édulcorant, le sucralose, la K’M de l’enzyme est de 40 mmol.L-1. La courbe obtenue est représentée en rouge sur le graphe ci-dessous. Le sucralose : (cocher les bonnes réponses) La concen a ion en gl co e od i dan le ol me éac ionnel e me ée o diffé en e con cen a ion en accha o e e o ne concen a ion en in e a e de mmol L Le é l a on é en é elon la linéa i a ion de Eadie e Hof ee dan la fig e ci de o Vi (mm l.L-1.min-1) ref Vi/[S] (min-1) En a an de l é a ion de Michaëli Men en i f S d oi e ob en e a la e é en a ion d Eadie Hof ee Dé e mine le ale démon e l é a ion de la de Vma KM e kca o k con an e ca al i e en dé aillan le calc l de T ace la fig e la d oi e a end e o ne même e é ience effec ée en mmol L d en me J ifie o e é on e Iden ifie ce e d oi e On é die a la a ion ini iale de En A. B. C. D. E. i e l effe de diffé en inhibi e mmol L l ac i i é de l en me é ence ili ée à la concen Est un inhibiteur non compétitif Possède une structure semblable à celle du substrat Diminue l’affinité de l’enzyme pour le substrat Augmente l’affinité de l’enzyme pour le substrat Est un inhibiteur compétitif é ence d n éd lco an le c alo e le K M de l en me e de mmol L 11 QCM 15. Une autre expérience est effectuée en présence d’un inhibiteur non compétitif. Dans ces conditions, on mesure une vi égale à 30 mmol.L-1.min-1 pour une concentration de substrat égale à 20 mmol.L-1. La linéarisation d’Eadie et Hofstee aura pour ordonnée à l’origine et abscisse à 13 l’origine (cocher la bonne réponse) A. B. C. D. y= 60 mmol.L-1 min-1 ; x= 4 min-1 y= 30 mmol.L-1 min-1 ; x= 3 min-1 y= 15 mmol.L-1 min-1 ; x= 2 min-1 y= 60 mmol.L-1 min-1 ; x= 3min-1 Enzymologie : qui est quoi ? (I) Les QCM 16 à 22 sont liés L’étude d’une enzyme michaelienne en présence de différentes molécules inhibitrices ou substrats a donné les résultats suivant, représentés selon la linéarisation de Lineweaver et Burk dans la figure ciaprès. La droite ‘ref’ représente l’étude de l’enzyme seule (sans inhibiteur) avec le substrat de référence. QCM 16. Que représente-t-on en ordonnées et en abscisses dans la linéarisation de Lineweaver et Burk? (cocher la bonne réponse) A. Ordonnées : Vi et abscisses : Vi/[S0] B. Ordonnées : 1/Vi et abscisses : Vi/[S0] C. Ordonnées : Vi/[S0] et abscisses : 1/Vi D. Ordonnées : 1/Vi et abscisses : 1/[S0] E. Ordonnées : 1/[S0] et abscisses : 1/Vi QCM 17. Quelle est l’équation de la droite ‘ref’ ? (cocher la bonne réponse) "* A. Vi = V,-. − K + ∙ ['/] B. Vi = C. D. ! "* ! "* "$%& ∙['] #" %['/] #" =" $%& "$%& =# ! ∙ ['/] + " " ∙['/] +" ! $%& ! $%& QCM 18. Cocher la bonne réponse : La droite (A) a été obtenue dans la condition expérimentale suivante : A. Avec une concentration d’enzyme deux fois plus élevée que dans la condition ‘ref’ B. Avec une concentration d’enzyme deux fois plus faible que dans la condition ‘ref’ 14 C. Dans les mêmes conditions que celles de la droite ‘ref’ mais avec un inhibiteur diminuant la Vmax d’un facteur 2 D. Dans les mêmes conditions que celles de la droite ‘ref’ mais avec un autre substrat diminuant la Vmax d’un facteur 2 QCM 19. Cocher les bonnes réponses : La droite (B) a été obtenue dans les conditions expérimentales suivantes : A. Dans les mêmes conditions que celles de la droite ‘ref’ mais avec un autre substrat ayant une KM inférieure à celle du substrat de référence B. Dans les mêmes conditions que celles de la droite ‘ref’ mais avec un autre substrat ayant une KM supérieure à celle du substrat de référence C. Dans les mêmes conditions que celles de la droite ‘ref’ mais avec un inhibiteur incompétitif diminuant la Vmax D. Dans les mêmes conditions que celles de la droite ‘ref’ mais avec un autre substrat ayant une meilleure affinité pour l’enzyme que le substrat de référence E. Dans les mêmes conditions que celles de la droite ‘ref’ mais avec un autre substrat ayant une plus faible affinité pour l’enzyme que le substrat de référence QCM 20. Cocher les bonnes réponses : La droite (C) a été obtenue dans les conditions expérimentales suivantes : A. Dans les mêmes conditions que celles de la droite ‘ref’ mais avec un inhibiteur incompétitif augmentant la Vmax B. Dans les mêmes conditions que celles de la droite ‘ref’ mais avec un inhibiteur non compétitif diminuant la Vmax C. Avec une concentration d’enzyme plus faible que dans les conditions de la droite ‘ref’ D. Dans les mêmes conditions que celles de la droite ‘ref’ mais avec un inhibiteur compétitif. QCM 21. Cocher les bonnes réponses : La droite (D) a été obtenue dans les conditions expérimentales suivantes : A. Identique à celle de la droite ‘ref’ mais avec un inhibiteur compétitif B. Identique à celle de la droite ‘ref’ mais avec un inhibiteur non compétitif C. Identique à celle de la droite ‘ref’ mais avec un inhibiteur incompétitif D. Identique à celle de la droite ‘ref’ mais avec un substrat ayant moins d’affinité pour l’enzyme que le substrat de référence E. Identique à celle de la droite ‘ref’ mais avec un substrat ayant une meilleure affinité pour l’enzyme que le substrat de référence QCM 22. Cocher les bonnes réponses : La droite (E) a été obtenue dans les conditions expérimentales suivantes : A. Identique à celle de la droite ‘ref’ mais avec un inhibiteur compétitif B. Identique à celle de la droite ‘ref’ mais avec un inhibiteur non compétitif C. Identique à celle de la droite ‘ref’ mais avec un inhibiteur incompétitif D. Identique à celle de la droite ‘ref’ mais avec un inhibiteur diminuant la Vmax et la KM E. Identique à celle de la droite ‘ref’ mais avec un inhibiteur diminuant seulement la Vmax F. Identique à celle de la droite ‘ref’ mais avec un inhibiteur diminuant seulement la KM Enzymologie : qui est quoi ? (II). Les QCM 23 à 28 sont liés. L’étude d’une enzyme michaélienne seule ou en présence de 3 différentes molécules inhibitrices, a permis d’obtenir les 4 représentations d’Eadie-Hofstee suivantes : 15 30 25 20 15 10 5 A B C D 0 0 5 10 15 QCM 23. Que représente-t-on en ordonnées et en abscisses dans la linéarisation de Eadie et Hofstee ? Cocher la bonne réponse A. B. C. D. E. L’ordonnée correspond à Vi et l’abscisse à Vi/[S0] L’ordonnée correspond à [S0]/Vi et l’abscisse à [S0] L’ordonnée correspond à Vi/[S0] et l’abscisse à Vi L’ordonnée correspond à 1/Vi et l’abscisse à 1/[S0] L’ordonnée correspond à Vi et l’abscisse à [S0] QCM 24. Cocher les bonnes réponses : La droite de référence, c’est-à-dire celle obtenue pour l’enzyme seule en absence d’inhibiteur, est celle possédant : A. La Vmax la plus élevée. B. La Vmax la plus élevée et la KM la plus élevée. C. La Vmax la plus élevée et la KM la plus faible parmi les droites A et D : c’est donc la droite D. D. La Vmax la plus élevée et la KM la plus faible parmi les droites A et D : c’est donc la droite A. E. La Vmax la plus basse et la KM la plus faible : c’est donc la droite C. F. La Vmax la plus basse et la KM la plus élevée : c’est donc la droite B. QCM 25. A propos de la droite A, parmi les affirmations suivantes, quelles sont celles qui sont vraies ? : A. B. C. D. E. La droite A correspond à la présence d’un inhibiteur non compétitif La droite A correspond à la présence d’un inhibiteur réversible et compétitif de l’enzyme La droite A indique que la Vmax n’est pas modifiée et que la KM augmente La droite A correspond à la présence d’un inhibiteur qui se fixe sur le site actif de l’enzyme La droite A est la droite de référence obtenue sans inhibiteur 16 QCM 26. A propos de la droite B, parmi les affirmations suivantes, quelles sont celles qui sont vraies ? : A. La droite B correspond à la présence d’un inhibiteur qui se fixe sur le site actif de l’enzyme B. La droite B correspond à la présence d’un inhibiteur non compétitif qui se fixe sur un site différent du site actif C. La droite B indique que la Vmax n’est pas modifiée par rapport à la droite référence. D. La pente de la droite B indique que la KM n’est pas modifiée E. L’inhibition pourrait être levée par un excès de substrat QCM 27. A propos de la droite C, parmi les affirmations suivantes, quelles sont celles qui sont vraies ? : A. La droite C correspond à la présence d’un inhibiteur qui se lie au complexe EnzymeSubstrat B. La droite C correspond à la présence d’un inhibiteur qui se lie à l'enzyme seule. C. La droite C indique que la Vmax n’est pas modifiée et la KM diminue. D. La droite C indique que la Vmax et la KM diminuent ; il s’agit d’un inhibiteur irréversible. E. La droite C est la droite de référence obtenue sans inhibiteur QCM 28. A propos de la droite D, parmi les affirmations suivantes, quelle est la seule vraie ? : A. La droite D correspond à la présence d’un inhibiteur compétitif B. La droite D correspond à la présence d’un inhibiteur qui se lie au complexe EnzymeSubstrat C. La droite D correspond à la présence d’un inhibiteur qui se lie à l'enzyme seule. D. La droite D correspond à la présence d’un inhibiteur incompétitif. E. La droite D correspond à un inhibiteur qui se fixe exclusivement sur le complexe enzymesubstrat. F. La droite D est la droite de référence obtenue sans inhibiteur 17 TD3 BIOCHIMIE : séances d’exercices sur les oses Exercice 1 : Représentation de Fischer Dessiner, en projection de Fischer, le D-fructose, le D-mannose et le L-galactose Exercice 2 : Représentation d'Haworth Dessiner, en représentation plane (Haworth), le β-D-fructofuranose et le 𝛼-L-galactopyranose. Exercice 3 : Passer de la représentation d'Haworth à celle de Fischer a- Représenter en projection de Fischer les oses A, B et C. Donner leur nom et leur série puis préciser l’anomérie des formes cycliques. O HO O CH2OH CH2OH O CH2OH OH OH OH OH OH A OH HO OH OH B C b - Donner le nom et la structure selon Haworth d’un diholoside non réducteur de votre choix constitué de 2 des 3 oses précédents. Exercice 4 : Complétez le texte ci-dessous en utilisant les termes appropriés (A faire chez vous) : Les oses sont des molécules _______ grâce à leurs fonctions_______, aldéhyde et/ou cétone. On distingue 2 séries de stéréoisomères : ____et___. En solution, les oses avec un nombre de C > ___ se cyclisent. Ils peuvent être représentés sous forme cyclique en _____de ______ou linéaire en ______de _______. La _________ des oses est possible lorsque le carbone ________ est _____. Les oses peuvent être réduits en poly____, méthylés par substitution des groupes______ par un –OCH3. La liaison glycosidique est obtenue après _______ de l’OH hémiacétalique porté par le C ________ d’un ose avec un groupe _______ ou un OH _______d’un autre ose. Exercice 5 : Réduction des oses a– Représenter en projection de Fischer les produits de réduction des oses A, B, C, D et E. Nommer ces produits. 18 CHO CH2OH CHO CHO CHO CH2OH CH2OH O CH2OH CH2OH CH2OH A B C D E b- indiquer ceux qui donnent un même produit de réduction et nommer ce produit Exercice 6 : Oxydation des oses a– Représenter en projection de Fischer les produits de réduction des oses A, B, C et D si aucune fonction chimique n’est protégée. Nommer ces produits CHO CH2OH CHO CHO CHO CH2OH CH2OH O CH2OH CH2OH CH2OH A B C D E b– Représenter en projection de Fischer les produits de réduction des oses A, B, C, D et E si la fonction carbonyle est protégée. Nommer ces produits 19 TD4 BIOCHIMIE : séances d’exercices complets sur les oses + QCM Exercice 1 : Le gentianose Le gentianose est un triholoside extrait de la gentiane. Ce triholoside ne présente pas de phénomène de mutarotation. 1- Après avoir défini le phénomène de mutarotation, indiquez ce que l’on peut déduire de cette information sur la structure du triholoside. En nomenclature systématique, quel suffixe est utilisé pour terminer son nom ? Une mole du triholoside est soumise à une perméthylation avec de l’iodure de méthyle (ICH3) en excès, suivie d’une hydrolyse acide. Un mélange équimolaire des sucres suivants est obtenu : 1,3,4,6-tétra-O-méthyl-D-fructose, 2,3,4,6-tétra-O-méthyl-D-glucose, et 2,3,4-tri-O-méthyl-D-glucose. 2- Dessinez chacune de ces 3 molécules méthylées Par ailleurs, l’action d’une enzyme de type b-glucosidase sur le triholoside de départ libère une molécule de saccharose et un ose simple. 3- Dessiner le saccharose en représentation de Haworth. 4- Après analyse de toutes les données, dessinee le gentianose en représentation de Haworth et indiquez par une flèche la liaison sur laquelle agit la b-glucosidase. Comment se nomme cette liaison? 5- Donner le nom systématique du gentianose. QCM SUR LES OSES : Cocher la ou les bonnes réponses QCM1 : Le nom de l'ose dont la structure cyclisée est représentée ci-dessous est : A. aD- fructopyranose B. bD- fructofuranose C. aD- glucopyranose D. bD- glucopyranose E. bL-glucopyranose 20 QCM2 :Le nom de l'ose dont la structure cyclisée est représentée ci-dessous est : A. B. C. D. E. bD-glucopyranose aD-galactopyranose bD-fructofuranose aD-mannopyranose bD-galactopyranose QCM 3 : A propos du glucose ou du fructose : A. Le glucose et le fructose ont la même formule chimique brute. B. Le glucose et le fructose sont des isomères. C. Le glucose et le fructose sont des oses présents dans les règnes animal et végétal. D. Le glucose et le fructose peuvent être libres en solution ou mis en réserve dans les cellules animales sous forme de glycogène. E. Le D-glucose et le L-fructose ne comportent pas le même nombre de groupements hydroxyle. QCM4 : A propos du ribose : A. Le ribose est un aldopentose adoptant un cycle furanose dans un oside. B. Le bD-désoxyribofuranose est lié aux bases puriques et pyrimidiques de l’ADN par une liaison O-osidique. C. Le ribose est l’ose présent dans les nucléotides mais est absent des nucléosides de l’ARN. D. Le bD-ribofuranose est présent dans la structure de l’ATP et de l’ARN. E. Le ribose est un ose à 5 carbones. QCM5 : Deux épimères : A. sont des isomères qui ne diffèrent par la configuration d’un seul carbone B. sont des diastéréoisomères C. sont des énantiomères D. ont une même formule brute mais une formule semi-développée différente E. ont une formule brute et semi-développée identique QCM 6 : Le fructose est : A. un épimère en C2 du glucose B. un épimère en C4 du glucose C. un isomère du glucose D. aucune réponse n’est bonne QCM 7 : Le glucose : A- est un épimère du L-Mannose B- le mannose est son épimère en C4 C- le galactose est son épimère en C2 D- le galactose est son épimère en C4 E- le mannose est son épimère en C2 21 QCM 8 : Parmi les molécules suivantes, lesquelles sont des épimères du galactose : HOH2C HOH2C HOH2C O OH O (OH,H) HO OH HO OH B A A. B. C. D. E. OH (OH,H) HO HOH2C O HO (OH,H) HO OH O HO (OH,H) HO C D tous A et D B et C A et B Aucune A H HO B CHO CHO HO HO OH H H H H OH HO H H OH HO H CH2OH CH2OH QCM 9 : Les molécules A et B ci-dessus sont : A. des diastéréoisomères B. des épimères C. des énantiomères D. des images l’une de l’autre dans un miroir QCM10 : La molécule A ci-dessus est : A. un cétose B. du D galactose C. dextrogyre D. du L glucose A B CHO CHO H HO OH H H HO OH H HO H HO H OH HO H H CH2OH CH2OH QCM 11 : Les molécules A et B ci-dessus sont : A. des diastéréoisomères B. des épimères C. des énantiomères D. du D galactose (A) et du L glucose (B) 22 QCM 12 : le L glucose est un épimère : A. du D glucose B. en position 2 du L mannose C. en position 4 du D galactose D. du L galactose QCM 13 : Le D fructose : A. est un aldose B. est un pentose C. est affilié au thréose D. a le groupement hydroxyle de son dernier carbone asymétrique situé à droite QCM 14 : Le D glucose est : A. dextrogyre (-) B. dextrogyre (+) C. lévogyre (+) D. lévogyre (-) QCM15 : Le D glucose : A. a le même pouvoir rotatoire que le L glucose B. a l’hydroxyle du premier carbone asymétrique situé à droite C. fait tourner le plan de la lumière polarisée vers la droite D. a aucun pouvoir rotatoire QCM16 : Selon la représentation de Fischer : A. Tous les carbones asymétriques sont dans le plan de la projection B. La chaine carbonée la plus longue est horizontale C. Les substituants des carbones asymétriques sont horizontaux et pointent en arrière du plan de projection D. L’atome de carbone placé en haut de la chaîne verticale est celui qui est engagé dans le groupement fonctionnel dont l’état d’oxydation est le plus élevé QCM 17 : Selon la représentation de Fischer : A. Le carbone 1 du fructose est situé en haut de la chaîne verticale B. Le carbone qui définit la série est en position 4 du glucose C. Le carbone en position 6 du glucose est asymétrique D. La configuration absolue de tous les carbones asymétriques est changée entre le L et D glucose CHO H OH H OH CH2OH QCM18 : Par la filiation, de Fischer le D érythrose ci-dessus donnera du : A) D ribose B) D galactose C) D glucose D) D fructose QCM19 : Les aldoses avec n carbones : A. B. C. D. E. ont 2n-3 stéréoisomères possèdent n-2 carbones asymétriques contiennent n-2 alcools secondaires contiennent un alcool primaire en C1 et un aldéhyde sur leur dernier carbone contiennent un aldéhyde en C1 et un alcool primaire sur leur dernier carbone 23 QCM 20 : La configuration D ou L d’un aldose avec n carbones : A. B. C. D. E. est dictée par son carbone Cn est dictée par son OH hémiacétalique peut être déterminée par le pouvoir rotatoire de l’aldose est dictée par son dernier carbone asymétrique est dictée par son avant-dernier carbone QCM 21 : Le D-glucose : A. B. C. D. E. peut être converti en L-glucose en le chauffant contient 3 carbones asymétriques et 3 symétriques est un aldose avec un carbonyl en C2 contient au total 4 carbones asymétriques est un épimère du L-glucose QCM 22 : Les cétoses avec n carbones : A. ont 2n-3 stéréoisomères B. possèdent n-2 carbones asymétriques C. contiennent n-3 alcools secondaires D. contiennent un alcool primaire en C1 et une cétone sur leur avant-dernier carbone E. contiennent un alcool primaire en C1 et une cétone sur leur deuxième carbone QCM 23 : Le glycéraldéhyde et la dihydroxyacétone : A. B. C. D. E. sont des isomères sont respectivement un aldose et un cétose sont les plus petits glucides par rapport à leur nombre de carbone peuvent-ils être tous les deux de configuration D ou L existent sous leur forme cyclique QCM24 : Le fructose : A. contient 3 carbones asymétriques B. est un isomère du glucose C. contient 3 alcools primaires, 2 alcools secondaires et 1 fonction cétone D. contient 2 alcools primaires, 3 alcools secondaires et 1 fonction cétone QCM 25 : La forme cyclisée d’un ose est obtenue après : A. B. C. D. E. La formation d’une liaison osidique entre 2 carbones Une réaction d’hémiacétalisation La formation d’un pont oxydique entre 2 carbones de cet ose Mutarotation d’un ose Une réaction d’oxydation ménagée de cet ose QCM 26 : Pour établir la correspondance entre la représentation linéaire d’un ose et sa version cyclisée, il est nécessaire de : A. Reporter en dessous du plan du cycle les OH qui apparaissent à droite en représentation de Fischer B. Prendre en compte de quelle série (D ou L) est l’ose C. Reporter en dessous du plan du cycle les OH qui apparaissent à gauche en représentation de Fischer D. D’avoir une chaîne carbonée d’au moins 5 carbones E. De se référer à la position de l’OH de l’avant dernier carbone pour représenter l’anomérie de l’ose cyclisé 24 QCM 27 Quelle est la différence entre la cyclisation d’un aldose et d’un cétose ? A. B. C. D. E. Un aldose cyclisé aura un cycle pyranose alors qu’un cétose aura un cycle furanose Le C5 d’un cétose sera toujours impliqué dans la formation du pont oxydique La seule différence sera le nombre de carbones dans le cycle Le pont oxydique sera formé à partir du C1 pour les aldoses et C2 pour les cétoses La position de l’OH sur le C anomérique sera différente QCM 28 La cyclisation du D-Glucose en D-Glucopyranose conduira à : A. B. C. D. E. La formation d’un pont oxydique entre le C1 et le C5 ou entre le C1 et le C4 Un anomère b si l’OH anomérique se trouve au-dessus du plan du cycle La formation de b-D-Glucopyranose uniquement Une modification du pouvoir rotatoire, ou mutarotation Un ose dont le cycle comporte 5 carbones QCM 29 Quels sont les hexoses synthétisés à partir du D-Arabinose dont la formule est indiquée ci dessous? A. B. C. D. E. D-Glucose et D-Galactose D-Galactose et D-Mannose D-Glucose uniquement D-Ribose et D-Galactose D-Glucose et D-Mannose QCM 30 Quelles affirmations sont correctes concernant les aldotétroses A. Ils peuvent être présents sous 4 stéréoisomères différents B. Ils ne peuvent former qu’un cycle de type furane ? C. Ils possèdent une double liaison au niveau du C2 D. Ils sont issus de la filiation de la dihydroxyacétone E. L’érythrose et le thréose font partie des aldotétroses QCM 31 Quelles affirmations sont correctes concernant le D-Erythrose A. C’est un pentose B. Le D-Erythrose est un énantiomère du D-Thréose C. Il est à l’origine de la synthèse de D-Ribose D. Il possède une fonction cétone E. Sa chaîne carbonée est constituée de 4 carbones 25 QCM 32. Nous allons étudier le diholoside représenté ci-dessous : cocher la ou les proposition(s) exacte(s) A. Ce diholoside présente un phénomène de mutaroration B. L’hydrolyse acide de ce diholoside libère du D-glucose et D-fructose C. L’action d’une β-glucosidase libère un du D-glucose et D-fructose D. Le nom usuel de ce diholoside est le saccharose E. Son nom systématique est le α-D-glucopyranosyl (1-2)-β-D-fructofuranoside QCM 33. A propos du lactose, cocher la ou les proposition(s) exacte(s) : A. Le lactose est un diholoside qui présente un phénomène de mutaroration B. L’action d’une β-galactosidase libère du D-glucose et D-galactose C. L’action de l’iodure de méthyle suivie d’une hydrolyse acide libère entre autres du 2-3-6 tri-O-méthyl D-glucopyranose et du 2,3,4,6-tétra-O-méthyl-D-galactose D. Son nom systématique est le β-D-galactopyranosyl (1-2)-α-D-glucopyranose E. Son nom systématique est le β-D-galactopyranosyl (1-4)-D-glucopyranose QCM 34. Nous allons étudier le diholoside représenté ci-dessous : cocher la ou les proposition(s) exacte(s) : A. Ce diholoside est réducteur B. L’hydrolyse acide de ce diholoside libère du D-glucose et D-mannose C. L’action d’une β-glucosidase libère deux D-glucose D. Le nom usuel de ce diholoside est le maltose E. Son nom systématique est le a-D-glucopyranosyl (1-4)-D-glucopyranoside 26 QCM35 Parmi les représentations de Haworth suivantes, la(les)quelle(s) correspond(ent) au D-glucopyranose ? 1 2 3 4 A : molécule 1 uniquement B : molécule 2 uniquement C : molécules 2 et 3 D : molécule 1 et 2 E : molécules 1 et 4 F : molécules 2 et 4 Elément de réponse : 1 = b-D-glucopyranose ; 2 = a-D-fructopyranose ; 3 = a-D-glucofuranose ; 4 = a-D-glucopyranose QCM 36 Un aldose : (Cochez la/les bonne(s) réponse(s)) A : est un hexose B : est un cétose C : peut posséder 5 atomes de carbone D : est du fructose E : est du mannose QCM 37 parmi les 5 oses suivants le(s)quel(s) fait/font partie de la famille des cétoses : glucose, ribose, fructose, mannose et galactose A : le ribose uniquement B : le fructose uniquement C : le galactose uniquement D : le ribose et le fructose E : le ribose, le fructose et le galactose On considère les 4 oses suivant : 1 2 3 4 QCM 38 le(s)quel(s) fait/font partie des aldoses ? A : molécule 2 uniquement B : molécule 3 uniquement C : molécules 1 et 3 D : molécules 1 et 2 E : molécules 2 et 4 F : molécules 3 et 4 27 QCM 39 le(s)quel(s) fait/font partie des cétoses ? A : molécule 2 uniquement B : molécule 3 uniquement C : molécules 1 et 3 D : molécules 1 et 2 E : molécules 2 et 4 F : molécules 3 et 4 Eléments de réponse : si pont oxydique avec C1 alors c’est la série des aldoses. Si pont oxydique avec C2 alors c’est la série des cétoses 1 = a-D-mannopyranose ; 2=a-D-glucofuranose ; 3 = a-D-fructopyranose ; 4 = a-D-fructofuranose QCM40 Quel peut être le nom, en nomenclature officielle, de la molécule représentée ci-après : (Cochez la/les bonne(s) réponse(s)) A : α-D-glucopyranosyl-(1,2)-β-D-fructofuranoside B : α-D-glucopyranosyl-(6,5)-β-D-fructofuranoside C : β-D-fructofuranosyl-(2,1)-α-D-glucopyranoside D : β-D-fructofuranosyl-(5,6)-α-D-glucopyranoside QCM 41 Cochez la/les bonne(s) réponse(s)) concernant la liaison glycosidique : A : elle permet à un ose simple (monosaccharide) de se cycliser en solution B : elle peut se faire entre un OH hémiacetalique d’un ose et un OH alcoolique d’un autre ose. C : elle aboutit toujours à la formation d’un oligo-holoside non réducteur D : elle aboutit toujours à la formation d’un oligo-holoside réducteur E : elle a pour synonyme « liaison O-osidique » QCM 42 Cochez la/les bonne(s) réponse(s)) concernant la méthylation des oses : A : elle peut être obtenue en utilisant le réactif ICH3 B : elle peut être obtenue en utilisant le réactif NaBH4. C : elle permet de marquer les atomes d’oxygène impliqués dans une liaison glycosidique D : elle permet de marquer les atomes d’oxygène des groupement OH libres des oses E : seul le OH anomérique, peut se déméthyler en milieu acide F : seul le OH porté par le carbone C6 des hexoses ou C5 des pentoses peut se déméthyler en milieu acide 28 TD1 : Réplication de l’ADN chez les procaryotes (I) QCM 1. Parmi les propositions suivantes concernant l’ADN, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A. Par convention, l’orientation 3’->5’ d’un brin d’ADN est de gauche à droite B. L’extrémité 3’d’un brin d’ADN est phosphorylée C. La liaison entre deux bases qui se suivent sur un brin d’ADN est covalente et implique un sucre et un phosphate D. Les bases sont hydrophiles et sont à l’intérieur de la double hélice E. Les liaisons hydrogènes entre 2 bases complémentaires dans la double hélice ne sont pas des liaisons covalentes QCM 2. Parmi les propositions suivantes concernant la réplication, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A. La croissance d’un brin d’ADN se fait toujours par son extrémité 5’P B. L’ajout des nucléotides est réversible C. Une liaison phosphoester est présente dans les nucléotides précurseurs de la synthèse de l’ADN D. Un pont phosphodiester est présent dans les nucléotides précurseurs de la synthèse de l’ADN QCM 3 : Parmi les propositions suivantes concernant les ADN polymérases procaryotes, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) A. Elles utilisent des dNMP comme précurseurs B. Elles utilisent des dNTP comme précurseurs C. Elles catalysent la formation d’une liaison phosphoester entre l’extrémité 5’P de la chaine d’ADN en cours d’allongement et le 3’OH du précurseur D. Elles catalysent la formation d’une liaison phosphoester entre l’extrémité 3’OH de la chaine d’ADN en cours d’allongement et le phosphate en g du précurseur E. Elles catalysent la formation d’une liaison phosphoester entre l’extrémité 3’OH de la chaine d’ADN en cours d’allongement et le phosphate en a du précurseur QCM 4. Parmi les propositions suivantes concernant la réplication chez E. coli, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A. Chaque molécule d’ADN obtenue est constituée d’un brin d’ADN parental et d’un brin d’ADN néosynthétisé B. Elle implique une position de démarrage C. Elle s’effectue à partir de plusieurs origines de réplication D. Au niveau d’une fourche de réplication, la réplication est bidirectionnelle E. A partir d’une origine de réplication, la réplication est bidirectionnelle QCM 5. Parmi les propositions suivantes concernant la réplication procaryote, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A. La séquence d’un brin néosynthétisé est identique à la séquence du brin d’ADN parental servant de matrice pour la synthèse de l’autre brin fils. B. C’est la polymérase I qui synthétise les 10 premiers nucléotides de l’amorce (primer) C. Les fragments d’Okazaki sont répliqués à partir du brin à synthèse discontinue D. Au niveau d’une fourche de réplication, il y a 2 brins à synthèse continue. 29 QCM 6 : Parmi les propositions suivantes concernant les ADN polymérases procaryotes, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A. in vivo, elles utilisent des amorces ADN synthétisées par la primase B. in vivo, elles utilisent des amorces ARN synthétisées par la topoisomérase C. in vivo, elles utilisent des amorces ARN synthétisées par la primase D. in vitro, elles peuvent utiliser des amorces ADN QCM 7. Parmi les propositions suivantes concernant les ADN polymérases procaryotes, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A. Elles catalysent l’allongement d’un polymère d’ADN dans le sens 3’->5’ B. Elles catalysent l’allongement d’un polymère d’ADN dans le sens 5’->3’ C. Elles augmentent leur fidélité grâce à une activité exonucléasique 5’ -> 3’ D. Elles augmentent leur fidélité grâce à une activité exonucléasique 3’ -> 5’ E. Elles peuvent démarrer la polymérisation sans amorce QCM 8. Parmi les propositions suivantes concernant les activités de l’ADN pol I, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A. Elle est dotée de 4 activités enzymatiques B. L’activité exonucléase 5’ vers 3’ assure la fidélité de la réplication C. L’activité exonucléase 5’ vers 3’ permet de dégrader les amorces ARN D. La polymérisation de l’ADN est réversible E. La polymérisation de l’ADN est irréversible mais elle peut être corrigée L’énoncé suivant concerne les QCM de 9 à 11 et vous devrez indiquer parmi les propositions celle(s) qui est (sont) exacte(s) : La séquence ci-dessous représente la matrice utilisée lors d’une expérience de polymérisation. Le brin supérieur, marqué au phosphore 32 à l’extrémité 5’ (étoile), est constitué de 8 nucléotides. Ce fragment d’ADN partiellement simple brin est ajouté à un milieu réactionnel contenant un tampon (pH 7,4), des ions magnésium, une forme courte de PolI dépourvue d’activité exonucléase 5’->3’, et divers mélanges de dNTP. Le tube est ensuite incubé 30 minutes à 37°C. QCM 9. Si le mélange de dNTP ne contient que du dATP, A. La taille du brin d’ADN radioactif obtenu est 2 nucléotides B. La séquence du brin d’ADN radioactif obtenu est GATTCCGTA C. La séquence du brin d’ADN radioactif obtenu est GATTCCGTATAA D. Seule l’activité polymérase est active E. Le brin d’ADN non marqué est allongé à son extrémité 3’ QCM 10. Si le mélange de dNTP ne contient que du dCTP, A. La taille du brin d’ADN radioactif obtenu est 6 nucléotides B. La séquence du brin d’ADN radioactif obtenu est GATTCC C. La séquence du brin d’ADN radioactif obtenu est GATTCCGTATAAGGC D. L’activité exonucléase 3’ vers 5’ n’est pas active E. Le brin d’ADN non marqué est dégradé à son extrémité 5’ 30 QCM 11. Si le mélange de dNTP contient du dATP et du dTTP, A. La taille du brin d’ADN radioactif obtenu est 8 nucléotides B. La séquence du brin d’ADN radioactif obtenu est GATTCCGTATAA C. Si on ajoute dans le milieu réactionnel du dCTP la séquence du brin d’ADN radioactif obtenu est GATTCCGTATAAGGC D. Si on ajoute dans le milieu réactionnel du dCTP et du dGTP la taille du brin d’ADN radioactif obtenu est inférieure à celle du brin matrice E. Les résultats seraient les mêmes en utilisant l’ADN pol I complète Plasmides, nucléases et électrophorèse (II) Le plasmide P (schématisé Figure 1) a été purifié à partir de bactéries en culture puis traité par différentes enzymes, dont les enzymes de restriction EcoRI et BamHI. Le site de reconnaissance de l’enzyme de restriction EcoRI est donné dans la Figure 1 (à droite), de même qu’un détail de séquence du plasmide P au niveau du site EcoRI unique (à gauche) : EcoRI !"#$! " GAATTC CTTAAG "#$$%%& " "&%%$$#" " " " "%&'! " " Figure 1 : Structure du plasmide P et détail de sa séquence au niveau du site de restriction EcoRI QCM 12. Parmi les propositions suivantes concernant les enzymes de restriction, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A. Ce sont des endodésoxyribonucléases d’origine bactérienne B. Elles ont pour fonction d’hydrolyser des ARNs double-brins C. Elles hydrolysent l’ADN spécifiquement au niveau de séquences méthylées D. Elles jouent un rôle essentiel dans la réplication bactérienne E. Elles se fixent à l’ADN au niveau de séquences-cibles spécifiques, généralement palindromiques QCM 13. Parmi les propositions suivantes concernant le site de reconnaissance de l’enzyme EcoRI représenté en figure 1, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A. Par convention, le brin supérieur est orienté de 3’ à 5’ B. Par convention, le brin inférieur est orienté de 3’ à 5’ C. Par convention, si un seul brin est représenté, il s’agit du brin supérieur D. Par convention, si un seul brin est représenté, il s’agit du brin inférieur E. Les flèches rouges (Figure 1, à droite) représentent la position des sites de l’hydrolyse d’une liaison phosphoester par l’enzyme EcoRI QCM14. Parmi les propositions suivantes la (es) quelle(s) indiquent la séquence des les extrémités générées après l’hydrolyse du plasmide P de la Figure 1 par EcoRI ? A. 5’-TCGATTTTTGTCG-3’P 5’OH-AATTCCGCGATCA-3’ 31 "&&&# "&&&# 3’-AGCTAAAAACAGCTTAAG-5’OH B. 5’-TCGATTTTTGTCG-3’OH 5’P-AATTCCGCGATCA-3’ 3’-AGCTAAAAACAGCTTAA-5’P C. 3’OH-GGCGCTAGT-5’ 5’-TCGATTTTTGTCGAATT-3’OH 5’P-CCGCGATCA-3’ 3’-AGCTAAAAACAGC-5’P D. 3’P-GGCGCTAGT-5’ 3’OH-TTAAGGCGCTAGT-5’ 5’-TGATCGCGG-3’OH 5’P-AATTCGACAAAAATCGA-3’ 3’-ACTAGCGCCTTAA-5’P 3’OH-GCTGTTTTTAGCT-5’ QCM 15. Parmi les propositions suivantes concernant la nature des extrémités produites par l’hydrolyse du plasmide P par l’enzyme EcoRI, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A. B. C. D. E. Elles sont franches Elles sont cohésives 5’ sortantes Elles sont cohésives 3’ sortantes Elles portent un groupement hydroxyle en 5’ Elles portent un groupement hydroxyle en 3’ La Figure 2 présente l’analyse des produits de digestion du plasmide P par différentes enzymes par électrophorèse sur gel d’agarose 1%, suivie d’une incubation dans une solution de bromure d’éthidium puis exposition à un rayonnement ultra-violet (UV). Piste 1 : Plasmide P natif. Piste 2 : Plasmide P traité par la désoxyribonucléase I (DNase I) en conditions limitantes (càd hydrolyse d’une liaison phosphoester d’un seul des deux brins de l’ADN). Piste 3 : Plasmide P traité par l’endonucléase de restriction EcoR I (le site EcoR I est unique dans la séquence du plasmide P). Piste 4 : Plasmide P traité par un excès de DNase I (hydrolyse totale du plasmide P). Figure 2 : électrophorèse sur gel d’agarose1% d’une solution de plasmides P traités ou non par différentes enzymes. Piste 5 : Plasmide P traité par l’endonucléase de restriction BamH I. Piste 6 : Quantités équimolaires de marqueurs de taille d’ADN db linéaires exprimés en kilopaire de bases (kpb) NB : la DNase I est une endonucléase qui catalyse l’hydrolyse des liaisons esters phosphate sans spécificité vis-à-vis de la séquence ADN. 32 QCM 16. Parmi les propositions suivantes concernant l’électrophorèse sur gel d’agarose, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A. Les molécules d’ADN sont séparés exclusivement en fonction de leur taille B. La migration est entraînée par la charge des acides nucléiques C. L’ADN chargé positivement migre vers la cathode D. Le bromure d’éthidium s’intercale dans la double-hélice d’ADN et permet d’en visualiser les fragments par chimioluminescence E. Un mélange de fragments linéaires de tailles connues permet d’estimer la taille des fragments d’ADN plasmidique hydrolysé par des enzymes de restriction mais non celle du plasmide natif (non hydrolysé). QCM 17. Parmi les propositions suivantes concernant l’analyse de l’électrophorèse sur gel d’agarose présentée Figure 2, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A. Dans la piste 1, la bande présentant la distance de migration la plus courte (bande minoritaire) correspond au plasmide natif sous forme super-enroulée B. La forme linéarisée résulte de l’hydrolyse des deux brins du plasmide C. Dans la piste 2, l’unique bande observée correspond à la forme linéarisée du plasmide D. La forme relâchée résulte de l’hydrolyse des deux brins du plasmide E. Dans la piste 4, l’absence de bande visible indique l’hydrolyse complète de l’ADN plasmidique par la DNAse I QCM 18. Parmi les propositions suivantes concernant la digestion du plasmide P par l’enzyme de restriction BamHI (Figure 2), la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A. Dans un gel d’électrophorèse, l’intensité des bandes est proportionnelle à la quantité de bromure d’éthidium (BET) intercalé B. Dans la piste 6, une plus faible quantité des fragments de petite taille explique la diminution de l’intensité des bandes dans le bas du gel C. Si le plasmide P porte uniquement 2 sites de restriction par BamHI, les deux bandes de tailles différentes (2,5 kb et 1 kb) auront la même intensité D. Si le plasmide P porte uniquement 2 sites de restriction par BamHI, la bande migrant à 2,5 kb sera 2,5 fois plus intense que celle migrant à 1 kb QCM 19. Parmi les propositions suivantes concernant la digestion du plasmide P par l’enzyme de restriction BamHI (piste 5, Figure 2), la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A. Le plasmide P porte 1 site de restriction par BamHI B. Le plasmide P porte 2 sites de restriction par BamHI C. Le plasmide P porte 3 sites de restriction par BamHI D. Le plasmide P porte 4 sites de restriction par BamHI QCM 20. Parmi les propositions suivantes concernant l’analyse de l’électrophorèse sur gel d’agarose présentée Figure 2, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A. La taille totale du plasmide P est approximativement de 1,5 kpb B. La taille totale du plasmide P est approximativement de 2,5 kpb C. La taille totale du plasmide P est approximativement de 3,5 kpb D. La taille totale du plasmide P est approximativement de 4,5 kpb 33 TD2 : Transcription et Régulation chez les procaryotes 1ère partie : QCM 1 : Parmi les propositions suivantes concernant l’ARN Polymérase, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A) Le sens de polymérisation par l’ARN polymérase est 3’ à 5’ B) Le sens de polymérisation par l’ARN polymérase est 5’ à 3’ C) Le sens de polymérisation par l’ARN polymérase est 3’ à 5’ et 3’ à 5’ QCM 2 : Parmi les propositions suivantes concernant l’ARNm, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A) L’ARNm a une séquence similaire à celle du brin d’ADN dit « matrice » B) L’ARNm a une séquence similaire à celle du brin d’ADN dit « non-matrice » C) L’ARNm a une séquence similaire à celle du brin d’ADN transcrit D) L’ARNm a une séquence similaire à celle du brin d’ADN non transcrit QCM 3 : Parmi les propositions suivantes concernant le brin matrice lors de la transcription, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A) Le brin matrice est lu par l’ARN polymérase dans le sens 5’ vers 3’ B) Le brin matrice est lu par l’ARN polymérase dans le sens 3’ vers 5’ C) Le brin matrice est celui portant les séquences permettant de définir le promoteur de la transcription D) Le brin matrice est complémentaire et antiparallèle à l’ARN transcrit QCM 4 : Parmi les propositions suivantes concernant une unité de transcription codante chez les procaryotes, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? Une unité de transcription contient dans l’ordre : A) Un promoteur, une séquence Shine-Dalgarno, une séquence codante, un codon stop B) Un codon initiateur, un terminateur de transcription, un codon stop C) Un promoteur, une séquence codante, un terminateur de transcription D) Un codon initiateur, une séquence Shine-Dalgarno, un terminateur de transcription E) Le nucléotide +1 de transcription, une séquence codante, un terminateur de transcription QCM 5 : Parmi les propositions suivantes concernant les unités de transcription chez les procaryotes, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A) Les unités de transcription peuvent être présentes sur l’un ou l’autre brin de l’ADN génomique B) Les unités de transcription sont toutes présentes sur le même brin dans le génome C) Une unité de transcription peut permettre la synthèse de plusieurs protéines D) Une unité de transcription ne permettent généralement la synthèse que d’une seule protéine QCM 6 : Parmi les propositions suivantes concernant la sous-unité σ (sigma) 70 de l’enzyme ARN polymérase d’E. coli, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A) la sous-unité σ est indispensable au recrutement de l’ARN polymérase au promoteur B) la sous-unité σ n’est pas nécessaire au recrutement de l’ARN polymérase au promoteur C) la sous-unité σ est indispensable à l’activité de polymérisation D) la sous-unité σ n’est pas nécessaire à l’activité de polymérisation E) la sous-unité σ est indispensable au détachement de l’ARN polymérase lorsque cette dernière atteint la fin de l’unité de transcription 34 Figure 1 : La séquence A. QCM 7 : Parmi les propositions suivantes concernant la séquence de la Figure 1, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A) Figure 1, on retrouve un promoteur procaryote B) Figure 1, la flèche coudée indique le site de démarrage de la traduction. C) Figure 1, la flèche coudée indique le site de démarrage de la transcription. D) Figure 1, on retrouve les séquences consensus de fixation du facteur s E) Figure 1, on retrouve une séquence consensus de fixation du ribosome QCM 8 : Parmi les propositions suivantes concernant la séquence de la Figure 1, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A) Le brin 1 est transcrit B) Le brin 1 est le brin matrice. C) Le brin 1 est le brin non transcrit. D) Le brin 2 est le brin matrice Site SmaI : CCC/GGG La barre oblique indique la position de d'hydrolyse de chaque brin d’ADN ori : origine de réplication AmpiR : unité de transcription de la blactamase qui confère aux bactéries la résistance à l’ampicilline KanaR : unité de transcription de la kanamycine acétyl-transférase qui confère aux bactéries la résistance à la kanamycine Pr : promoteur ter : terminateur de transcription. SmaI, HpaI, DraI, XbaI et HindIII : sites de reconnaissance et d'hydrolyse par les endonucléases de restriction correspondantes. Figure 2 : Carte du plasmide pBGC-SU. Pour le brin 1, l’orientation 5’ à 3’ est dans le sens des aiguilles d’une montre. Dans une première expérience, vous disposez du vecteur plasmidique pBGC-SU (Figure 2). Après introduction de ce plasmide (transformation) dans des bactéries E. coli sensibles à l'ampicilline et à 35 la kanamycine, les cellules obtenues restent toujours sensibles à la kanamycine mais deviennent résistantes à l’ampicilline. QCM 9. Parmi les propositions suivantes pour expliquer le comportement des bactéries obtenues après transformation avec le plasmide pBGC-SU vis-à-vis de chacun des antibiotiques utilisés, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A) L'unité de transcription conférant la résistance à la kanamycine est transcrit et traduit. B) L'unité de transcription conférant la résistance à l’ampicilline est transcrit et traduit. C) L'unité de transcription conférant la résistance à la kanamycine et à l’ampicilline sont transcrits et traduits. D) L'unité de transcription conférant la résistance à la kanamycine n’est pas transcrit. E) La transformation n’a pas fonctionné. Dans une seconde expérience, vous souhaitez introduire la séquence A dans le vecteur pBGC-SU au niveau du site SmaI (CCC/GGG). Pour ce faire, deux étapes sont nécessaires : Étape 1 : Hydrolyse du plasmide par l’enzyme de restriction SmaI. Le site de l’hydrolyse est matérialisé par « / » dans la séquence reconnue par l’enzyme (CCC/GGG). QCM 10 : Parmi les propositions suivantes concernant la liaison hydrolysée par SmaI, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A) Il s’agit d’une liaison pyrimidique B) Il s’agit d’une liaison de Van der Waals C) Il s’agit d’une liaison phosphoester D) Il s’agit d’une liaison anhydre d’acide E) Il s’agit d’une liaison N-glycosidique QCM 11 : Parmi les propositions suivantes concernant les types d’extrémités générées par cette hydrolyse, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A) Il s’agit d’extrémités cohésives B) Il s’agit d’extrémités franches C) Il s’agit d’extrémités 3’ sortantes D) Il s’agit d’extrémités 5’ OH/3’-P E) Il s’agit d’extrémités 3’OH/5’ -P Étape 2 : Ligature des extrémités des brins du vecteur hydrolysé avec celles de la séquence A à l’aide d’une enzyme : l’ADN ligase. Deux sens de l’insertion sont possibles. On obtiendra donc deux plasmides différents, selon l’orientation de l’insertion de la séquence A. QCM 12 : Parmi les propositions suivantes concernant la séquence des plasmides après ligature au niveau du site SmaI, la (es) quelle(s) peut (peuvent) être obtenue (s) ? A) CGGCCGCGGGAGTCCCTGATTGACATGATAGAAGCACTCTACTATAATCTCAATaggGGGATCTCAAAAAGCTGGA GCCGGCGCCCTCAGGGACTAACTGTACTATCTTCGTGAGATGATATTAGAGTTATCCCCCTAGAGTTTTTCGACCT B) CGGCCGCGGGAGTCCCACTAACTGTACTATCTTCGTGAGATGATATTAGAGTTATCCGGGATCTCAAAAAGCTGGA GCCGGCGCCCTCAGGGTGATTGACATGATAGAAGCACTCTACTATAATCTCAATaggCCCTAGAGTTTTTCGACCT C) CGGCCGCGGGAGTCCCggaTAACTCTAATATCATCTCACGAAGATAGTACAGTTAGTGGGATCTCAAAAAGCTGGA GCCGGCGCCCTCAGGGCCTATTGAGATTATAGTAGAGTGCTTCTATCATGTCAATCACCCTAGAGTTTTTCGACCT 36 D) CGGCCGCGGGAGTCCCCCTATTGAGATTATAGTAGAGTGCTTCTATCATGTCAATCAGGGATCTCAAAAAGCTGGA GCCGGCGCCCTCAGGGggaTAACTCTAATATCATCTCACGAAGATAGTACAGTTAGTCCCTAGAGTTTTTCGACCT QCM 13 : Parmi les propositions suivantes indiquant la séquence des 15 premiers nucléotides de l’ARNm synthétisé par l’ARN polymérase à partir de l’un ou l’autre des deux plasmides, la (es) quelle(s) peut (peuvent) être obtenue (s) ? A) B) C) D) E) F) 5’ aggccctagaguuuu 3’ 5’ agggggacucccgcg 3’ 5’ aggcccugagggcgc 3’ 5’ uccgggactcccgcg 3’ 5’ ucccccugagggcgc 3’ 5’ agggggaucucaaaa 3’ Le produit de ligature est introduit (par transformation) dans des bactéries E. coli sensibles à l’ampicilline et à la kanamycine. Après la transformation, les bactéries sont d’abord étalées sur une boite de milieu gélosé contenant de l’ampicilline. Plusieurs dizaines de colonies de bactéries résistantes à l’ampicilline sont obtenues. 10 de ces colonies sont ensuite testées pour leur résistance à la kanamycine. Parmi les 10 colonies testées 5 sont résistantes et 5 sont sensibles à la kanamycine. QCM 14 : Parmi les propositions suivantes, concernant le plasmide porté par les colonies de bactéries résistantes à la kanamycine, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A) Le plasmide ne permet pas la transcription de l’unité de transcription KanaR B) Le plasmide permet la transcription de l’unité de transcription KanaR C) Le plasmide permet la transcription de l’unité de transcription KanaR dans le sens horaire D) Le plasmide permet la transcription de l’unité de transcription KanaR transcription dans le sens anti-horaire QCM 15 : Parmi les séquences suivantes, quelle (s) est (sont) celle (s) du plasmide porté par les colonies de bactéries résistantes à la kanamycine ? A) CGGCCGCGGGAGTCCCTGATTGACATGATAGAAGCACTCTACTATAATCTCAATaggGGGATCTCAAAAAGCTGGA GCCGGCGCCCTCAGGGACTAACTGTACTATCTTCGTGAGATGATATTAGAGTTATCCCCCTAGAGTTTTTCGACCT B) CGGCCGCGGGAGTCCCACTAACTGTACTATCTTCGTGAGATGATATTAGAGTTATCCGGGATCTCAAAAAGCTGGA GCCGGCGCCCTCAGGGTGATTGACATGATAGAAGCACTCTACTATAATCTCAATaggCCCTAGAGTTTTTCGACCT C) CGGCCGCGGGAGTCCCggaTAACTCTAATATCATCTCACGAAGATAGTACAGTTAGTGGGATCTCAAAAAGCTGGA GCCGGCGCCCTCAGGGCCTATTGAGATTATAGTAGAGTGCTTCTATCATGTCAATCACCCTAGAGTTTTTCGACCT D) CGGCCGCGGGAGTCCCCCTATTGAGATTATAGTAGAGTGCTTCTATCATGTCAATCAGGGATCTCAAAAAGCTGGA GCCGGCGCCCTCAGGGggaTAACTCTAATATCATCTCACGAAGATAGTACAGTTAGTCCCTAGAGTTTTTCGACCT QCM 16 : Parmi les propositions suivantes, concernant le plasmide porté par les colonies de bactéries sensibles à la kanamycine, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A) Le plasmide ne permet pas la transcription de l’unité de transcription KanaR B) Le plasmide permet la transcription de l’unité de transcription KanaR C) Le plasmide permet la transcription de l’unité de transcription KanaR dans le sens horaire D) Le plasmide permet la transcription de l’unité de transcription KanaR transcription dans le sens anti-horaire 37 QCM 17 : Parmi les séquences suivantes, quelle (s) est (sont) celle (s) du plasmide porté par les colonies de bactéries sensibles à la kanamycine ? A) CGGCCGCGGGAGTCCCTGATTGACATGATAGAAGCACTCTACTATAATCTCAATaggGGGATCTCAAAAAGCT GGA GCCGGCGCCCTCAGGGACTAACTGTACTATCTTCGTGAGATGATATTAGAGTTATCCCCCTAGAGTTTTTCGA CCT B) CGGCCGCGGGAGTCCCACTAACTGTACTATCTTCGTGAGATGATATTAGAGTTATCCGGGATCTCAAAAAGCT GGA GCCGGCGCCCTCAGGGTGATTGACATGATAGAAGCACTCTACTATAATCTCAATaggCCCTAGAGTTTTTCGA CCT C) CGGCCGCGGGAGTCCCggaTAACTCTAATATCATCTCACGAAGATAGTACAGTTAGTGGGATCTCAAAAAGCT GGA GCCGGCGCCCTCAGGGCCTATTGAGATTATAGTAGAGTGCTTCTATCATGTCAATCACCCTAGAGTTTTTCGA CCT D) CGGCCGCGGGAGTCCCCCTATTGAGATTATAGTAGAGTGCTTCTATCATGTCAATCAGGGATCTCAAAAAGCT GGA GCCGGCGCCCTCAGGGggaTAACTCTAATATCATCTCACGAAGATAGTACAGTTAGTCCCTAGAGTTTTTCGA CCT QCM 18 : Parmi les propositions suivantes, concernant les conséquences de l’insertion de la séquence A dans le plasmide pBGC-SU, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A) Dans les bactéries résistantes à la kanamycine, c’est le brin 1 qui est transcrit B) Dans les bactéries sensibles à la kanamycine, c’est le brin 1 qui est transcrit C) Dans les bactéries résistantes à la kanamycine, c’est le brin 2 qui est transcrit D) Dans les bactéries sensibles à la kanamycine, c’est le brin 2 qui est transcrit 2ème Partie : Chez E. coli, la synthèse de la b-galactosidase est régulée en fonction des sucres constituant la source de carbone disponible dans le milieu de culture. Notamment, cette enzyme catalyse l’hydrolyse du lactose en galactose et glucose et elle est fortement exprimée lorsque la seule source de carbone présente dans le milieu de culture est le lactose. La séquence codante de la b-galactosidase se trouve dans l’opéron lactose. QCM 19 : Parmi les propositions suivantes, concernant l’opéron lactose, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A) L’opéron lactose est une unité de transcription à partir de laquelle est transcrit un ARNm polycistronique unique B) l’ARNm polycistronique de l’opéron lactose comprend les séquences lacI, lacZ, LacY et lacA C) l’ARNm polycistronique de l’opéron lactose comprend les séquences lacZ, LacY et lacA D) l’ARNm issu de l’opéron lactose code une enzyme qui hydrolyse le lactose E) L’unité de transcription de l’opéron lactose commence par la séquence codante de la bgalactosidase 38 QCM 20 : Parmi les propositions suivantes, concernant la régulation de l’opéron lactose, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A) La régulation de l’opéron lactose dépend de la présence de glucose et de lactose B) En absence de lactose, l’opéron lactose est toujours réprimé C) En absence de lactose, l’opéron lactose est toujours activé D) En présence de lactose, l’opéron lactose est toujours activé E) En présence de lactose, l’opéron lactose est toujours réprimé QCM 21 : Parmi les propositions suivantes, concernant le fonctionnement de l’opéron lactose, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A) L’ARNm lacI peut interagir avec le lactose, ce qui permet sa fixation sur le site opérateur B) La traduction de l’ARNm lacI est constitutive C) Le lactose interagit directement avec l’opérateur D) Le lactose interagit directement avec le répresseur LacI E) L’opérateur possède un site de fixation pour la protéine LacI Le fonctionnement de l’opéron lactose a été décrypté par F. Jacob, J. Monod et A. Lwoff grâce à une expérience de mutagénèse. Dans cette expérience, des bactéries présentant une mutation d’une seule paire de base dans leur génome (dites mutations « ponctuelles ») ont été produites. Chaque mutant a été testé dans un test blanc/bleu présenté Figure 3. A) Structure du X-Gal 5-bromo-4-chloro-3-indolyl-b-D galactoside (X-gal) B) Structure de l’IPTG Isopropyl-b-D-thiogalactoside (IPTG) C) Figure 3 : Les bactéries E. coli sont étalées sur un milieu gélosé en présence ou en absence de l’inducteur de l’opéron, l’IPTG (A) et en présence de X-gal. Dans le test blanc/bleu (C), les colonies sont blanches en absence d’inducteur et bleues en présence d’inducteur. QCM 22 : Parmi les propositions suivantes, concernant le test blanc/bleu décrit Figure 3, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A) La coloration bleue est le signe de la présence du X-Gal B) La coloration bleue est le signe de l’hydrolyse du X-Gal C) La coloration blanche est le signe de la présence du X-Gal D) La coloration blanche est le signe de l’hydrolyse du X-Gal E) La coloration blanc/bleu dépend de l’expression de l’opéron lactose 39 QCM 23 : Parmi les propositions suivantes, concernant l’IPTG dont la structure est donnée Figure 3, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A) l’IPTG un analogue non hydrolysable du lactose B) l’IPTG peut se fixer au répresseur C) l’IPTG permet au répresseur de se fixer sur l’opérateur D) En présence de b-galactosidase, la concentration d’IPTG chute E) Lorsque l’opéron lactose est transcrit, la concentration d’IPTG diminue Après mutagenèse, les mutants dont l'activité b-galactosidase est différente de celle de la souche sauvage d' E. coli sont identifiés à l'aide d'un test blanc/bleu : les bactéries sont cultivées en présence ou non d'IPTG (Figure 3A), et l'activité b-galactosidase est détectée par la couleur des colonies en présence de X-gal (Figure 3B). Selon le comportement des différents mutants obtenus lors du test blanc/bleu, ceux-ci ont été classés en deux familles (Famille 1 et Famille 2, Figure 4). Figure 4 : Test blanc/bleu effectué avec les mutants des familles 1 et 2. Les bactéries E. coli sont étalées sur un milieu gélosé en présence de X-gal et sans/avec IPTG (inducteur de l'opéron). QCM 24 : Parmi les propositions suivantes, concernant les résultats de la figure 4, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A) La famille mutante 1 reste blanche en présence de l’inducteur, ce qui suggère que la bgalactosidase est fonctionnelle B) La famille mutante 1 reste blanche en présence de l’inducteur, ce qui suggère que la bgalactosidase n’est pas produite ou n’est pas fonctionnelle C) La famille mutante 2 est bleue avec ou sans inducteur, ce qui suggère que la bgalactosidase est toujours produite ou fonctionnelle D) La famille mutante 2 est bleue avec ou sans inducteur, ce qui suggère que l’opéron lactose est toujours réprimé E) La famille mutante 2 est bleue avec ou sans inducteur, ce qui suggère que l’opéron lactose est toujours exprimé 40 Chaque mutant analysé dans le cadre de cette expérience est issu d’un évènement unique de mutagenèse dans son génome. La mutation ponctuelle introduite dans le génome de chacune des souches mutantes de la Famille 1 et de la Famille 2 a été caractérisée. Dans les deux familles, certains de ces mutants portent des mutations dans la région qui contient l'opéron lactose et les régions régulatrices de cet opéron, décrites dans le tableau suivant : Localisation de la mutation ponctuelle Gène lacI O -10 -35 opérateu (Popéron) (Popéron) r Gène de structure de l'opéron lacZ lacY lacA Famille de mutant : - Forcément 1 - Forcément 2 - 1 ou 2 ü ü ü ü ü 1 ou 2 Tableau 1 QCM 25 : Parmi les propositions suivantes, concernant une mutation du gène lacI, lorsque les bactéries sont cultivées sans inducteur, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A) Elle donne des colonies blanches si la mutation empêche la fixation du répresseur sur l’opérateur B) Elle donne des colonies bleues si la mutation empêche la synthèse du répresseur C) Elle donne des colonies blanches si la mutation empêche la fixation de l’inducteur au répresseur D) Elle donne uniquement des colonies blanches E) Elle peut donner des colonies blanches ou bleues QCM 26 : Parmi les propositions suivantes, concernant une mutation du gène lacI, lorsque les bactéries sont cultivées avec inducteur, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A) Elle donne des colonies bleues si la mutation empêche la fixation de LacI à l’opérateur B) Elle donne des colonies blanches si la mutation empêche la synthèse du répresseur C) Elle donne des colonies blanches si la mutation empêche l’interaction du répresseur avec l’inducteur D) Elle donne uniquement des colonies blanches E) Elle peut donner des colonies blanches ou bleues 41 QCM 27 : Parmi les propositions suivantes, concernant les hypothèses qui explique pourquoi aucun mutant de LacY ou de Lac A n’a été observé lors de cette mutagenèse, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A) Si LacY ou LacA porte une mutation, l’opéron lactose sera toujours réprimé B) Si LacY ou LacA porte une mutation, l’opéron lactose sera toujours exprimé C) Quelles que soient les mutations dans LacY ou dans LacA, les colonies seront blanches sans inducteurs et bleues avec inducteur, ce qui ne les distingue pas de la souche sauvage. D) De tels mutants pourraient toujours utiliser le X-Gal E) Le crible blanc/bleu n’est pas adapté pour sélectionner ces mutants QCM 28 : Parmi les propositions suivantes, concernant une mutation du gène lacZ, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A) Une telle mutation permettrait de synthétiser la b-galactosidase sans inducteur B) Une telle mutation permettrait de synthétiser une b-galactosidase non fonctionnelle C) Une telle mutation sera toujours dans la Famille 1 D) Une telle mutation sera toujours dans la Famille 2 E) Une telle mutation sera de la Famille 1 ou de la Famille 2 QCM 29: Parmi les propositions suivantes, concernant une mutation dans l’opérateur, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A) Une telle mutation permettrait de synthétiser la b-galactosidase sans inducteur B) Une telle mutation pourrait synthétiser une b-galactosidase non fonctionnelle avec inducteur C) Une telle mutation sera toujours dans toujours la Famille 1 D) Une telle mutation sera toujours dans toujours la Famille 2 E) Une telle mutation pourrait être dans la Famille 1 ou dans la Famille 2 QCM 30 : Parmi les propositions suivantes, concernant une mutation dans le promoteur, la (es) quelle(s) est (sont) exacte(s) ? A) Une telle mutation pourrait empêcher la synthèse de la b-galactosidase avec inducteur B) Une telle mutation pourrait permettre la synthèse d’une b-galactosidase non fonctionnelle avec inducteur C) Une telle mutation sera toujours la Famille 1 D) Une telle mutation sera toujours la Famille 2 E) Une telle mutation peut-être de la Famille 1 ou Famille 2 42