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La mitochondrie est un organite à double membrane présent dans la plupart des cellules eucaryotes. Elle fournit l'essentiel de l'énergie cellulaire sous forme d'ATP. Ce quiz parcourt sa structure, son génome particulier, son origine bactérienne et les savants qui l'ont décrite, de Kölliker à Peter Mitchell. Les questions vont des notions de lycée aux détails que seuls les passionnés de biologie cellulaire connaissent.
Les 30 questions avec réponses et explications. Jouer au quiz
Q 01À quoi compare-t-on souvent les mitochondries pour décrire leur rôle dans la cellule ?
Centrales énergétiques
Elles fournissent l'essentiel de l'ATP cellulaire grâce à la β-oxydation, au cycle de Krebs et à la chaîne respiratoire.
Q 02Par quel parent l'ADN des mitochondries est-il généralement transmis ?
La mère
Cet ADN est distinct de celui du noyau : la quasi-totalité des mitochondries de la cellule-œuf provient du gamète femelle.
Q 03Quelles cellules du sang sont totalement dépourvues de mitochondries ?
Globules rouges
On les appelle aussi hématies ; à l'inverse, une cellule musculaire peut contenir plus de 2 000 mitochondries.
Q 04À quel processus l'accumulation de dommages mitochondriaux contribue-t-elle avec l'âge ?
Vieillissement
Ces dommages favorisent aussi les maladies neurodégénératives ; dès le stade fœtal, les mitochondries jouent un rôle essentiel dans le développement neurologique.
Q 05Comment nomme-t-on les replis caractéristiques de la membrane interne des mitochondries ?
Crêtes
Ces invaginations lamellaires et tubulaires abritent les enzymes de la chaîne respiratoire et l'ATP-synthase.
Q 06Quel instrument permet l'étude détaillée des mitochondries grâce à sa meilleure résolution ?
Microscope électronique
Non colorées, les mitochondries restent invisibles en microscopie optique ; la rhodamine 123 et le vert Janus B servent à les teinter.
Q 07Quel prénom désigne l'ancêtre féminin supposé de tous les génomes mitochondriaux humains ?
Ève
Ce terme biblique est jugé trompeur : il est très peu probable que l'humanité ait eu un unique ancêtre féminin.
Q 08Quel processus moins efficace fournit son énergie à la cellule en l'absence d'oxygène ?
Fermentation
Ce mécanisme de secours se déroule dans le cytoplasme et dégrade le substrat de façon incomplète.
Q 09Quelle théorie explique la présence des mitochondries par l'incorporation d'une bactérie ?
Endosymbiotique
La bactérie en question serait une α-protéobactérie, incorporée dans une cellule hôte il y a plusieurs milliards d'années.
Q 10Comment s'appelle l'espace délimité par la membrane interne d'une mitochondrie ?
Matrice
Cet espace renferme environ les deux tiers des protéines de la mitochondrie, des ribosomes spécifiques et plusieurs copies de son ADN.
Q 11À quelle maladie est reliée la roténone, pesticide visant les mitochondries puis interdit ?
Parkinson
En agriculture, la mitochondrie est la cible préférée des pesticides ; les SDHI, qui inhibent la succinate-déshydrogénase, servent à éliminer les moisissures.
Q 12Que dégage le passage des protons par le pore d'un découplant, à défaut de produire de l'ATP ?
Chaleur
Les découplants court-circuitent le complexe V en créant un canal à travers la membrane interne ; le dinitrophénol en est un exemple.
Q 13Dans quel processus les cytochromes c de l'espace intermembranaire sont-ils impliqués ?
Apoptose
Si la membrane externe se rompt, ces protéines se répandent dans le cytosol, ce qui condamne la cellule.
Q 21Comment appelle-t-on l'ensemble des mitochondries d'une cellule ?
Chondriome
Le nombre de mitochondries par cellule varie considérablement selon l'espèce, le tissu et le type cellulaire.
Q 22En quelle année Hans Adolf Krebs élabore-t-il le modèle du cycle qui porte son nom ?
1937
Chez les eucaryotes, cette voie métabolique se déroule dans les mitochondries, comme la β-oxydation et la phosphorylation oxydative.
Q 23Dans quel liquide une publication de 2020 signale-t-elle des mitochondries libres ?
Plasma sanguin
Cette découverte ouvre de nouvelles pistes thérapeutiques et nourrit une hypothèse inédite sur la communication entre les cellules.
Q 14Quelle température les mitochondries pourraient-elles approcher, selon l'INSERM en 2018 ?
50 °C
Ce résultat reste controversé : un tel écart avec le reste de la cellule exigerait une dépense d'énergie jugée déraisonnable.
Q 15Combien de molécules d'ATP une molécule de glucose permet-elle théoriquement de produire ?
36 ou 38
En pratique, le rendement est plus faible, voisin d'une trentaine de molécules ; l'écart théorique dépend de la navette qui transporte le NAD.
Q 16Quelle hormone les mitochondries des glandes surrénales produisent-elles ?
Cortisol
Les mitochondries des organes reproducteurs fabriquent testostérone, œstrogène et progestérone, que celles du cerveau détectent grâce à des récepteurs.
Q 17Quelles protéines forment des canaux aqueux dans la membrane externe des mitochondries ?
Porines
Ces canaux laissent diffuser librement les molécules hydrophiles de moins de 5 kDa, comme les anions, les cations et les nucléotides.
Q 18Sur quelles structures kinésines et dynéines font-elles se déplacer les mitochondries ?
Microtubules
Ce réseau conduit rapidement les mitochondries là où la cellule a besoin d'énergie, par exemple près du matériel contractile du muscle strié.
Q 19Quel phénomène touche les mitochondries d'une cellule quand l'énergie disponible est limitée ?
Fusion
Elles forment alors de longs filaments et partagent leur ADNmt ; une mitochondrie à l'ADNmt muté peut ainsi retrouver un fonctionnement normal.
Q 20Avec quel organite la membrane externe mitochondriale forme-t-elle la structure appelée MAM ?
Réticulum endoplasmique
Cette zone de contact intervient dans la signalisation cellulaire du calcium et dans le transfert de lipides entre les deux organites.
Q 24Quel phospholipide double caractérise la membrane interne des mitochondries ?
Cardiolipine
On le retrouve aussi dans les membranes plasmiques des bactéries et, chez l'humain, surtout dans le myocarde.
Q 25Quel scientifique obtient le prix Nobel en 1978 pour sa théorie chimiosmotique ?
Peter Mitchell
Deux autres chercheurs sont ensuite récompensés à leur tour pour leurs études sur la structure et le fonctionnement de l'ATP-synthase.
Q 26Où, dans le neurone, les mitochondries sont-elles des filaments stables de 10 à 30 µm ?
Dendrites
Ailleurs dans le neurone, elles sont courtes et trapues, d'un micromètre ou moins, ou de forme intermédiaire autour du noyau.
Q 27Quel scientifique propose en 1898 d'appeler « mitochondria » les structures qu'il observe ?
Carl Benda
Le nom vient du grec mitos (« fil ») et chondros (« granule ») ; ses préparations étaient colorées au violet de gentiane.
Q 28Par quel processus le flagelle du spermatozoïde est-il détruit une fois dans l'ovocyte ?
Autophagie
Les mitochondries paternelles restent localisées sur ce flagelle : la cellule-œuf tient donc presque toutes les siennes du gamète femelle.
Q 29Combien de protéines humaines sont codées par l'ADN mitochondrial ?
13
Elles ne pèsent qu'environ 1 % d'un protéome mitochondrial estimé à plus d'un millier de protéines ; tout le reste dépend du génome nucléaire.
Q 30Quel nom Altmann donne-t-il en 1890 aux mitochondries qu'il parvient à colorer ?
Bioblastes
Il postule déjà leur autonomie métabolique et génétique, bien avant la découverte de leur génome.