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Les petites molécules organiques

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Question 1

Cette molécule :

A	est un cétose
B	est réductrice
C	est soluble et ionisable
D	est oxydable et phosphorylable
E	peut être cyclisée par hémi-acétalisation
F	contient des fonctions aldéhyde et alcool

Explication pour la question 1:

On nomme hémi-acétalisation la réaction entre un groupement aldéhyde et un groupement alcool

Question 2

Cette molécule :

A	est oxydable
B	est un trialcool avec deux fonctions cétone
C	est un diacide avec une fonction alcool
D	est un acide gras
E	possède 4 atomes de carbone
F	a une forte réactivité et peut être estérifiée

Explication pour la question 2:

Il s'agit de l'acide malique, qui est un intermédiaire du cycle de Krebs

Question 3

Cette molécule :

A	est un acide aminé
B	est une molécule ionisable
C	possède un et un seul carbone asymétrique
D	possède les fonctions amine, alcool et acide carboxylique
E	est hydrophile
F	est l'alanine

Explication pour la question 3:

Cet acide aminé est la sérine, c'est l'une des molécules que vous devez connaître. Repérez son radical polaire CH2OH.

Question 4

Cette molécule :

A	contient un squelette glycérol
B	est amphiphile car R1 et R2 désignent des radicaux hydrogénocarbonés
C	est chargée donc soluble dans les liquides intracellulaires
D	contient une base azotée et un acide phosphorique : c'est donc un nucléotide
E	contient des liaisons ester
F	a une fonction structurale

Explication pour la question 4:

Il s'agit d'un glycérophospholipide membranaire.

Question 5

Cette molécule :

A	est estérifiable
B	est un β-furanose
C	contient des fonctions réductrices
D	est peu soluble
E	associée par une liaison N-osidique à une base azotée, forme un nucléoside
F	associée à un acide phosphorique et à l'adénine, forme l'AMP

Explication pour la question 5:

Ce pentose est le désoxyribose (repérer l'absence de groupement hydroxyle sur le C2), or le sucre de l'AMP est le ribose

Question 6

Cette molécule :

A	est une petite molécule organique
B	est amphiphile
C	possède une forte réactivité
D	possède des fonctions alcène et méthyle
E	possède des propriétés d'absorption des photons
F	cyclisée, est analogue au cholestérol

Explication pour la question 6:

Il s'agit d'un pigment : l'α-carotène.

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Les macromolécules

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Question 1

Les macromolécules :

A	comprennent des glucides, des lipides, les protéines, les acides nucléiques
B	sont des molécules de poids moléculaire supérieur à 5000 Da
C	sont des polymères de poids moléculaire supérieur à 5000 Da

Explication pour la question 1:

Les lipides n'étant pas des polymères, même ceux de haut poids moléculaire ne font pas partie des macromolécules

Question 2

Identifiez la ou les proposition(s) correcte(s) concernant les polyosides de réserve :

A	Le stockage de petites molécules en grande quantité dans les cellules est très avantageux en raison de la pression osmotique élevée qui en résulte
B	L’impact du glycogène sur la pression osmotique cytosolique est plus important que celui du maltose (dioside) car le glycogène attire à lui davantage de molécules d’eau (pour un même nombre de monomères)
C	De tous les monomères de l’amylose un seul possède les propriétés réductrices d’un ose simple
D	La phrase précédente peut être généralisée à tous les polyosides de réserves

Question 3

Identifiez la ou les proposition(s) correcte(s) concernant les polyosides de structure :

A	La cellulose ne possède qu’un seul résidu réducteur
B	La différence entre cellulose et hémicellulose résulte dans la nature de la liaison osidique
C	Chitine, acides pectiques et cellulose sont des β-osides
D	La chitine est un α-oside qui contient de l’azote et un résidu acétyle
E	La molécule ci-dessus est un acide polygalacturonique

Question 4

L'expérience d'Anfinsen :

A	A permis de montrer que la ribonucléase était une protéine à structure quaternaire
B	A permis de connaitre la séquence en acides aminés de la ribonucléase
C	A permis de montrer que la séquence en acides aminés est fondamentale pour la conformation de la protéine
D	A permis de montrer que les ponts di-sulfures sont impliqués dans la fonction de la molécule
E	A permis de révéler des motifs en hélice α et feuillet β dans les chaines polypeptidiques

Question 5

Identifiez la ou les proposition(s) correcte(s) concernant les différents niveaux structuraux des protéines :

A	Hélices α et feuillet β sont des motifs récurrents de la structure secondaire
B	les motifs de la structure secondaires sont stabilisés par des liaisons faibles entre les radicaux des acides aminés
C	Les hélices α ne sont présentes que chez les protéines à fonction structurale
D	La conformation spatiale du collagène et de la kératine comprend des hélices α
E	La structure tertiaire d’une protéine ne repose que sur l’existence de liaisons faibles entre les radicaux
F	La structure quaternaire repose sur l’existence de ponts di-sulfures entre les sous-unités

Question 6

Le document suivant montre le profil d’hydropathie d’une protéine transmembranaire :

A	Cette protéine contient environ 500 acides aminés
B	Cette protéine possède une structure quaternaire
C	Cette protéine contient 4 sous-unités identiques
D	Cette protéine contient 4 domaines transmembranaires
E	Cette protéine contient de larges domaines hydrophiles extra et/ou intracellulaires

Question 7

La myoglobine :

A	est une protéine globulaire à structure tertiaire présente dans le muscle
B	possède huit hélices α dont trois ménagent une poche hydrophobe au sein de laquelle se trouve l’hème avec en son centre l’atome de magnésium fixant le dioxygène
C	présente une cinétique hyperbolique de fixation du dioxygène
D	est une protéine de transport du dioxygène

Question 8

L'hémoglobine :

A	Comprend 2 sous-unités α et 2 sous-unités β reliées par des liaisons ioniques
B	A une P50 (pression partielle en O2 pour laquelle 50 % des molécules ont fixé du O2) plus faible que celle de la myoglobine
C	Présente une cinétique de dissociation de l'O2 différente de celle de la myoglobine en raison de sa structure quaternaire
D	Possède une forme R et une forme T, seule la dernière fixant l'O2
E	Présente une allostérie coopérative qui explique sa cinétique de fixation de l'O2

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Membranes 3 : échanges membranaires

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Question 1

Dans le système suivant, la membrane qui sépare les deux compartiments est perméable à l’urée, à l’eau mais pas au NaCl. La figure ci-dessous correspond aux conditions initiales.

Sélectionnez la ou les proposition(s) correcte(s) :

A	Dans les conditions initiales, l’osmolarité (pression osmotique) des deux compartiments est identique
B	Dans les conditions initiales, l’osmolarité des deux compartiments est différente
C	L’urée diffuse du compartiment 2 vers le compartiment 1
D	L’urée diffuse du compartiment 1 vers le compartiment 2
E	Un flux d’eau du compartiment 1 vers le compartiment 2 est observé

Explication pour la question 1:

En solution, la dissociation de Na et Cl est totale, il y a donc 200 mM de Na et 200 mM de Cl, dans la solution 1 donc l'osmolarité est la même dans les deux compartiments, il y a 500 mM

Question 2

Dans le système suivant, la membrane qui sépare les deux compartiments est perméable aux cations mais pas aux anions. La figure ci-dessous correspond aux conditions initiales.

Sélectionnez la ou les proposition(s) correcte(s) :

A	Dans les conditions initiales, il n’existe pas de différence de potentiel électrique entre les deux compartiments
B	Un flux d’eau du compartiment 1 vers le compartiment 2 est observé
C	Le Na+ diffuse du compartiment 1 vers le compartiment 2
D	La différence de potentiel qui apparait correspond au potentiel d’équilibre des ions Na+
E	Il n’apparait pas de différence de potentiel entre les deux compartiments

Explication pour la question 2:

Au départ, les deux compartiments sont électriquement neutres.

Question 3

Sélectionnez la ou les proposition(s) correcte(s) :

A	Transport facilité et transport actif sont tous les deux saturables
B	Les aquaporines permettent des transports actifs d’eau
C	Un transport est dit couplé lorsque la traversée membranaire d’une molécule est couplée à l’hydrolyse d’une molécule d’ATP
D	Le passage d’ions à travers des canaux ne peut se faire que dans le sens des potentiels électrochimiques de ces ions
E	Les échanges d'eau s'effectuent dans le sens des potentiels hydriques croissants

Question 4

And in English now ! Select the correct answer :

Co-transport of nutrients across the intestinal cell membranes is an active process that can move glucose against a concentration gradient. The energy requiring step for co-transport is :

A	The Na+/K+ ATPase that pumps Na+ from the cell into the lumen of the intestine
B	The permease that allows glucose and Na+ into the cell requires ATP
C	The permease that pumps glucose from the cell into the blood requires ATP
D	The Na+/K+ ATPase that pumps Na+ from the cell into the blood, maintaining low Na+ levels in the cell

Question 5

Select the correct answer :

Crossing a membrane by simple diffusion can be distinguished from facilitated diffusion because :

A	Simple diffusion does not require energy. Facilitated diffusion requires a source of ATP
B	Simple diffusion can only move material in the direction of a concentration gradient. Facilitated diffusion moves materials with and against a concentration gradient
C	Simple diffusion is not saturable. Facilitated diffusion rates are limited by the number of functional membrane proteins and can be saturated
D	Simple diffusion is found only in Bacteria and Archeae while facilitated diffusion is found only in Eukaryotes

Question 6

Sélectionnez la ou les propositions correctes :

A	Les éléments 1 et 2 appartiennent respectivement à une cellule post-synaptique et à un neurone
B	Les nombreuses vésicules visibles dans la cellule 1 indiquent que la transmission du message est polarisée, de la cellule 1 à la cellule 2
C	La largeur de l'espace intercellulaire et l'aspect de membranes plasmiques en contact suggèrent qu'il s'agit d'une synapse électrique
D	Le délai synaptique pour une synapse chimique est de l'ordre de 0,5 ms
E	Le codage du message au niveau d'une synapse chimique s'effectue en fréquence de libération des neurotransmetteurs par exocytose
F	Au niveau de la synapse neuromusculaire, le train de potentiels d’action arrive au niveau de la terminaison axonique, les canaux voltage-dépendants s’ouvrent, du Ca2+ rentre et il y a libération de neurotransmetteurs
G	L’acétylcholine se fixe sur les récepteurs nicotiniques liés à un canal anionique
H	L’activation de ces récepteurs entraîne un potentiel de plaque motrice qui déclenche un potentiel d’action sur la fibre musculaire par activation de canaux voltage-dépendants

Explication pour la question 6:

L’acétylcholine libérée dans la fente synaptique se fixe sur les récepteurs nicotiniques liés à un canal cationique, qui s'ouvre et permet l'entrée de Na+ dans l'élément post-synaptique.

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Pour les 952 :

Membranes 2 : Membranes et interrelations structurales

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Question 1

Indiquez quelles sont les propositions correctes parmi les suivantes :

A	Les jonctions cellulaires sont spécifiques des cellules épithéliales
B	Tous les types de jonctions cellulaires sont en relation avec des molécules du cytosquelette
C	La cohésion mécanique entre cellules animales est assurée par deux types de jonctions cellulaires : les jonctions adhérentes et les desmosomes
D	Desmosomes et jonctions adhérentes présentent comme similitudes structurales : des cadhérines transmembranaires et des protéines de liaison aux filaments intermédiaires de kératine
E	Les jonctions serrées assurent l'étanchéité entre cellules et le maintien de la polarité fonctionnelle des cellules
F	Les plasmodesmes sont les seules jonctions intercellulaires établies chez les cellules végétales
G	Les jonctions gap ou jonctions communicantes mises en jeu dans la cohésion fonctionnelle des cellules ont une perméabilité régulée par le taux de Ca2+ intracellulaire

Explication pour la question 1:

Pour les jonctions adhérentes, les protéines de liaison assurent la liaison avec les microfilaments d'actine

Question 2

Sélectionnez les affirmations correctes concernant ce cliché :

A	Il est obtenu par microscopie électronique
B	L'échelle suggère qu'on observe un ensemble de cellules
C	Les zones sombres de forme arrondie correspondent aux cellules
D	Les zones sombres de forme arrondie correspondent aux noyaux des cellules
E	Les structures particulièrement mises en évidence en vert sont des éléments du cytosquelette : les microtubules
F	La localisation des structures vertes suggèrent qu'elles sont mécaniquement liées d'une cellule à l'autre au niveau de jonctions cellulaires
G	Les cellules étudiées présentent un très grand nombre de jonctions cellulaires assurant une cohésion mécanique, on peut faire l'hypothèse qu'il s'agit de cellules épithéliales

Explication pour la question 2:

L'observation est effectuée au microscope optique, et la technique d'immunofluorescence met ici particulièrement en évidence la kératine. Les jonctions cellulaires auxquelles ces filaments intermédiaires sont associés sont des desmosomes. L'abondance de la kératine et des desmosomes suggère qu'il s'agit d'un épithélium kératinisé, l'épiderme.

Question 3

Sélectionnez les propositions correctes parmi les suivantes :

A	La tubuline est une protéine fibreuse
B	Le centriole des cellules animales comporte deux centrosomes, perpendiculaires l'un à l'autre
C	Chez les cellules végétales, le cytosquelette est uniquement constitué par la paroi pecto-cellulosique
D	La kératine est absente des cellules végétales
E	Les microtubules et les microfilaments d'actine sont des structures polymérisables et dépolymérisables, alors que les filaments intermédiaires sont des structures stables

Explication pour la question 3:

C'est le centrosome qui comporte deux centrioles perpendiculaires l'un à l'autre.

Question 4

Quelles sont les propositions correctes concernant cette image ?

A	L'échelle suggère que l'on observe une portion de cellule
B	Compte tenu de l'échelle d'observation et de l'aspect du l'image, l'outil utilisé est le MET, et les structures membranaires apparaissent comme des traits sombres
C	La région observée ne concerne qu'une seule cellule
D	Les deux bandes sombres verticales séparées par une bande grise au centre du cliché correspondent à une membrane observée à très fort grossissement
E	Les deux bandes sombres verticales séparées par une bande grise au centre du cliché correspondent à deux membranes séparées par un espace intercellulaire dans lequel sont localisés les domaines extracellulaires de protéines intrinsèques
F	Il s'agit d'une jonction cellulaire : un desmosome
G	Il s'agit d'une jonction cellulaire : une jonction adhérente

Question 5

Sélectionnez les propositions correctes parmi les suivantes :

A	Les acides pectiques comme les protéoglycanes sont des molécules chargées
B	Le collagène est une protéine fibrillaire riche en glycine
C	Le collagène, la kératine ont en commun la présence de triples hélices α
D	Les fibronectines, protéines de la matrice extracellulaire, comportent des sites de liaison aux intégrines, protéines transmembranaires
E	La matrice extracellulaire d'une cellule végétale comporte, de l'extérieur vers la cellule : la lamelle moyenne, la paroi secondaire, la paroi primaire
F	La coquille des Mollusques, la cuticule des Crustacés, les os et le cartilage des Vertébrés ont en commun d'être des matrices extracellulaires imprégnées de sels de calcium

Question 6

Sélectionnez les propositions correctes concernant ce graphique :

A	Ce graphique permet d'étudier la déformation des éléments du cytosquelette en fonction du temps
B	Les filaments intermédiaires sont les éléments du cytosquelette qui se déforment le plus sous l'effet d'une contrainte
C	Les microfilaments d'actine sont peu déformables sous l'effet d'une contrainte, ce sont donc les éléments du cytosquelette les plus efficaces pour limiter la déformation d'une cellule soumise à l'étirement
D	Les microtubules se déforment beaucoup pour des contraintes faibles, mais il s'agit d'une déformation élastique
E	La comparaison des propriétés mécaniques de ces éléments du cytosquelette montre que les filaments intermédiaires sont les structures qui permettent aux tissus de résister à des déformations sans lésion

Explication pour la question 6:

Repérer sur le graphique que les microtubules comme les microfilaments d'actine rompent sous l'effet des contraintes, les premiers pour des contraintes faibles, les seconds offrant une meilleure résistance mécanique, moins importante toutefois que les filaments intermédiaires.

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Membranes 1 : organisation et propriétés

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Question 1

Vous retrouvez ce cliché non légendé dans vos documents de TP. Saurez-vous identifier ce qu'il montre ?

A	L'absence de couleur indique qu'il s'agit d'une vieille photo d'une observation effectuée au microscope optique
B	L'aspect des structures observables est caractéristique d'une observation au microscope électronique
C	Compte tenu de la technique d'observation mise en oeuvre, on observe ici des molécules
D	Compte tenu de la technique d'observation employée, on observe ici un ensemble de cellules
E	Compte tenu de la technique d'observation employée, on observe ici un secteur cellulaire
F	Les deux bandes sombres séparées par une bande claire indiquent qu'il y a deux membranes l'une contre l'autre
G	Les deux bandes sombres séparées par une bande claire correspondent aux régions hydrophiles des constituants membranaires entourant la région hydrophobe
H	Sur ce cliché, on ne peut pas situer le milieu intracellulaire

Explication pour la question 1:

De part et d'autre de la membrane, les compartiments n'ont pas le même aspect. Celui qui est en haut à droite de l'image semble contenir des structures fibreuses qui évoquent une matrice extracellulaire (fibres de cellulose de la paroi végétale) ce qui permet de proposer qu'il s'agit du milieu extracellulaire. Le milieu intracellulaire est donc situé en bas à gauche.

Question 2

Cette molécule peut être isolée des membranes biologiques. Quelles sont les affirmations correctes :

A	Cette molécule comporte deux acides gras saturés, un groupement phosphate et un alcool aminé
B	Cette molécule est amphiphile grâce à l'alcool aminé lié au groupement phosphate, polaires et aux deux acides gras, apolaires
C	Cette molécule est un glycérophospholipide
D	Plus une membrane contient de molécules comme celle-ci, plus sa fluidité est importante

Question 3

Parmi les affirmations suivantes, quelles sont celles qui sont correctes ?

A	Les membranes biologiques tout comme les membranes artificielles sont perméables à l’eau.
B	Dans le modèle de la mosaïque fluide (Singer et Nicholson, 1972), la bicouche fluide inclut des protéines qui flottent dans la phase lipidique.
C	La cohésion entre les constituants membranaires est assurée par de interactions de Van der Waals.
D	Les protéines intrinsèques sont entièrement localisées à l'intérieur de la bicouche lipidique.
E	La cohésion entre protéines membranaires et lipides est assurée uniquement par des liaisons faibles.

Question 4

Parmi les affirmations suivantes, indiquez celles qui sont correctes :

A	La fluidité membranaire augmente avec la longueur des acides gras des lipides membranaires.
B	La présence d’acides gras insaturés parmi les lipides membranaires a un effet positif sur la fluidité.
C	Le cholestérol augmente la fluidité membranaire.
D	Les lipides membranaires se déplacent à une vitesse de l'ordre du µm/s.
E	On ne connait pas de mouvements de retournement des protéines membranaires (de type flip flop).

Question 5

Les données de ce graphique proviennent d'une étude de la composition des membranes plasmiques d'une larve d'Insecte, Eurosta solidaginis, qui vit sur le continent nord-américain. Identifiez les propositions correctes : (source : http://perso.ens-lyon.fr/romain.berardozzi/SV/Lipides/lipides_milieu_extreme.php)

A	Le rapport AGI/AGS augmente avec l'âge de l'animal
B	Le rapport AGI/AGS dépend de la photopériode (durée du jour / durée de la nuit)
C	Le rapport AGI/AGS dépend de la température
D	L'augmentation de ce rapport à l'automne permet de résister au froid
E	L'augmentation de ce rapport permet une diminution de la fluidité membranaire

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L'expression du génome

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Question 1

Le code génétique : parmi les affirmations suivantes, laquelle est erronée :

A	Il est constitué de 64 codons triplets de nucléotides.
B	Tous les codons désignent un et un seul acide aminé, le code génétique est redondant mais non ambigu.
C	Il est universel à quelques exceptions près.
D	Certains acides aminés sont désignés par plusieurs codons.
E	Sur le tableau du code génétique les codons sont indiqués dans le sens 5' 3' de l'ARNm.

Explication pour la question 1:

La phrase exacte est : Trois codons UAG, UGA et UAA ne désignent aucun acide aminé, ce sont les codons STOP ou non sens. 61 codons désignent un acide aminé précis. Le code génétique est redondant mais non ambigu.

Question 2

Les ribosomes : quelles sont les affirmations correctes ?

A	Les ribosomes sont des organites présents chez les cellules eucaryotes , les archées et les eubactéries
B	Les ribosomes sont des particules ribonucléoprotéiques constituées de deux sous-unités
C	Les ribosomes sont localisés uniquement dans le cytosol
D	Les ribosomes sont visibles au microscope optique
E	La photographie présente des polysomes, les protéines fabriquées sont destinées au cytosol

Explication pour la question 2:

La synthèse des ribosomes (transcription des ARNr, assemblage avec des protéines, maturation) a lieu dans le noyau. Affirmer qu'ils sont uniquement localisés dans le cytosol est donc faux. De plus, il existe des plasto et des mitoribosomes chez les eucaryotes!

Question 3

Les étapes de la traduction chez les cellules eucaryotes. Une de ces affirmations est incorrecte, laquelle ?

A	L'initiation de la traduction débute par la fixation de la petite sous unité du ribosome sur l'extrémité 5' d'un ARNm
B	La traduction nécessite des facteurs protéiques
C	Deux types d'ARN, les ARNt et les ARNm, sont nécessaires lors de la phase d'élongation
D	L'énergie nécessaire à la formation de la liaison peptidique est fournie par la rupture de la liaison ester entre ARNt et chaine polypeptidique en croissance
E	La chaine polypeptidique est orientée, la séquence en acides aminés commence toujours par l'extrémité NH2

Explication pour la question 3:

Il ne faut pas oublier l'ARN ribosomal dont un site a une activité catalytique : le site peptidyltransférase c'est un exemple d'enzyme non protéique.

Question 4

La traduction : l'ajout d'un acide aminé sur une chaine polypeptidique en croissance nécessite (une seule réponse correcte) :

A	la rupture d'une liaison phosphoanhydre
B	la rupture de 2 liaisons phosphoanhydre
C	la rupture de 3 liaisons phosphoanhydre
D	la rupture de 4 liaisons phosphoanhydre
E	Pas d'énergie , c'est une réaction spontanée

Explication pour la question 4:

- Un ATP est consommé lors de la charge de l'acide aminé sur l'ARNt, - Un GTP est consommé pour la fixation de l'aminoacyl- ARNt sur le site A, - Un GTP est consommé pour la translocation du ribosome.

Question 5

Collecte et maturation des protéines membranaires et sécrétées : Les protéines membranaires et les protéines sécrétées (plusieurs bonnes réponses à cocher) :

A	sont fabriquées au niveau du réticulum endoplasmique lisse
B	sont acheminées dans l'appareil de Golgi
C	possèdent à leur extrémité N terminale pour la grande majorité une séquence signal
D	interagissent avec les enzymes du réticulum et de l'appareil de Golgi ce qui permet leur maturation structurale
E	vont acquérir leur spécificité fonctionnelle dans le lysosome

Question 6

La nucléoplasmine est une protéine localisée dans le noyau. Elle est constituée de 10 sous-unités :

5 sous-unités formant les "queues" toutes identiques entre elles,
5 sous-unités globulaires formant les "têtes", toutes identiques entre elles.

Les expériences suivantes ont permis de préciser comment cette protéine est importée dans le noyau. Quelle est la conclusion correcte?

A	Les différentes sous-unités de la protéine sont fabriquées dans le cytoplasme et s'assemblent dans le noyau
B	Les têtes sont fabriquées dans le cytoplasme, les queues dans le noyau. L'assemblage des sous-unités a lieu dans le noyau
C	Les queues sont fabriquées dans le cytoplasme, les têtes dans le noyau. L'assemblage des sous-unités a lieu dans le noyau
D	Les têtes de nucléoplasmine possèdent une séquence d'importation dans le noyau. L'assemblage des sous unités a lieu dans le cytoplasme
E	Les queues du nucléoplasmine possèdent une séquence d'importation dans le noyau. L'assemblage des sous-unités a lieu dans le cytoplasme

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Pour préparer les programmes de colle :

Pour les 853 :

Les petites molécules organiques

Les macromolécules

Membranes 3 : échanges membranaires

Pour les 952 :

Membranes 2 : Membranes et interrelations structurales

Membranes 1 : organisation et propriétés

L'expression du génome

Les images de la semaine :

Un protozoaire observé au microscope à contraste de phase

Les déformations et le métamorphisme dans les métagranites subductés de la zone Sesia, Fontainemore, Val d’Aoste, Italie (source : Planet-Terre)

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