Différenciation cellulaire (exercices)

Exercices

Différenciation cellulaire

Quiz, exercices et informations complémentaires sur la leçon de différenciation cellulaire

Commencer

Index

Quizz

Exercices

Corrections

Pour aller + loin

Question 1/10

Question 2/10

Question 3/10

Question 4/10

Question 5/10

Question 6/10

Question 7/10

Question 8/10

Question 9/10

Question 10/10

Bravo !

Tu as terminé les questions de cours, félicitations ! Tu peux les réessayer si tu n'es pas sûr de toi ou tu peux continuer sur des exercices un peu plus compliqués.

Retour

Suite

Exercice 1 : Différenciation des cellules β du pancréas

Le pancréas est un organe extrêmement important pour la vie humaine. Il sert, entre autre, à produire l'insuline qui sert à faire baisser la glycémie. Un problème dans la production d'insuline entraîne un diabète. Les cellules qui produisent l'insuline s'appelent les cellules β du pancréas. Voici à droite un schéma simplifié du processus de différenciation des cellules β. Questions : 1) Sachant que les cellules bipotentes peuvent se différencier en progéniteur endocrinien ou en progéniteur exocrinien, quelle est la nature de ces cellules (totipotentes, pluripotente, multipotente, unipotente ou différenciée) ? 2) Sachant qu'un progéniteur endocrinien peut se spécialiser uniquement en cellule β ou en cellule α, quelle est la nature de ces cellules ? 3) Sachant que les cellules β immatures peuvent uniquement se transformer en cellule β mature, quelle est leur nature ?

+ info

Correction

Exercice 2 : Répresseurs et promotteurs

Voici le schéma d'une partie de l'ADN d'une cellule multipotente :

La cellule produit naturellement sans intervention exétieure les protéines D et A. Par contre, les protéines B et C ne sont pas produites. Le promotteur A est inhibé par la molécule 1 qui est produite quand il y a un stress hydrique. Le promotteur B et C est activé par la molécule 2 qui est produite en présence de lumière. Le répresseur B est activé par la molécule 3 qui est produite lorsqu'il y a une forte concentration de calcium.Le répresseur D est inhibé par la molécule 4 qui est produite lordque le pH est acide. Questions : 1) Dire pour chaque molécule (1 à 4) si c'est une molécule inhibitrice ou activatrice. 2) On souhaite que la cellule se différencie en cellule n°1 qui exprime les protéines A, B, C et D. Quelles conditions doivent être mises en place pour obtenir cette cellule. 3) La cellule n°2 est une cellule différenciée qui exprime les protéines B, C et D. Que se passe-t-il lorsqu'il y a une forte concentration en calcium.

+ info

Correction

Correction 1

1) Multipotentes car elles peuvent se différencier en deux catégories, endocrinien ou exocrinien 2) Unipotentes car elles ne peuvent se différencier que en cellule β mature mais elles n'ont pas encore acquis les caractéristiques particulières des cellules différenciées 3) Cellules différenciées car elles ont acquis les caractéristiques spécifiques des cellules β du pancréas et ne peuvent plus se différencier.

Note : il existe plusieurs niveaux de cellules pluripotentes et multipotentes. Il peut y avoir de nombreuses étapes de différenciation à partir de cellules mutlipotentes et les celluless obtenue peuvent quand même rester multipotentes, juste plus spécialisées.

Correction 2

1) Les molécules 1 et 4 sont des inhibiteurs et les molécules 2 et 3 sont des activateurs. 2) Pour obtenir une cellule n°1 qui exprime à la fois les protéines A, B, C et D, il faut que les deux promotteurs soient activés et que les deux répresseurs soient inhibés. Le promoteur A est naturellement activé, il faut ensuite activer le promoteur B et C, inhiber le répresseur D et s'assurer de ne pas activer le répresseur B. Ainsi, il nous faut ces conditions : lumière, pH acide, faible concentration de calcium et pas de stress hydrique. 3) La cellule n°2 produit les protéines B, C et D. Cela signifie que le promoteur A est inhibé, que le promoteur B et C est activé, que le répresseur B n'est pas activé et que le répresseur D n'est pas inhibé. Ainsi, les conditions normales pour la différenciation de cette cellule sont lumière, pH acide, faible concentration de calcium et stress hydrique. Si jamais la concentration de calcium augmente, cela va activer le répresseur B, ainsi la protéine B ne sera plus produite. La cellule ne produira plus que les protéines C et D.

Note : lorsque les conditions d'une cellule différenciée changent, cela peut faire évoluer l'expression de certains de ces gènes. Dans la plupart des cas, soit la cellule meure car elle ne peut pas s'adapter à ce nouvel environnement, soit elle adapte l'expression de ses gènes temporairement, le temps que les conditions reviennent à la normale. Mais il arrive des cas où la cellule se dédiférencie et retourne à un état de cellule multipotente pour se différencier en une autre cellule plus adaptée.

Pour aller + loin : Les cellules pancréatiques

Le pancréas est un organe particulièrement important de notre corps. Il possède une très grande importance dans la gestion de la digestion et du contrôle de la glycémie (taux de sucre dans le sang). Le pancréas est un organe composé de deux parties : une partie endocrine et une partie exocrine. La partie exocrine est la plus grande et concerne toutes les cellules du pancréas qui ne sont pas impliquées dans la production d'hormones. La partie endocrine, elle, est impliquée dans la production d'hormones et est organisée en îlots de Langerhans. Les îlots de Langerhans sont composés de plusieurs types de cellules, les plus connues étant les cellules alpha (produit le glucagon) et bêta (produit l'insuline). Le diabète est une maladie très problématique qui touche les cellules bêta des îlots de Langerhans. Ainsi, mieux comprendre comment la différenciation de ces cellules se fait est très important. Pourtant, la différenciation des cellules pancréatiques reste mal connue à ce jour.

Des recherches très intéressantes ont été faîtes sur le sujet, en particulier une thèse sur la différenciation des cellules bêta, qui est disponible en lien ci-dessous pour plus d'informations.

+ info

Pour aller + loin : Les cellules sanguines

La différenciation des cellules sanguines est l'une des plus connue des scientifiques de nos jours. On connaît toutes les étapes et tous les précurseurs pour arriver aux 7 types de cellules sanguines différenciées (voir la leçon). Cependant, une partie des cellules sanguines est impliquée dans le système immunitaire (globules blancs) qui est très complexe. Il arrive alors que ces cellules se respécialisent encore pour obtenir des caractéristiques très précises. Voici quelques exemples :

Merci pour tes efforts !

Si tu n'es pas sûr d'avoir compris tous les exercices, tu peux revoir la leçon et si tu souhaites approfondir le sujet, tu peux toujours tenter les questions ouvertes et plus difficiles fournies plus loin.

Question 2

Question 3

Question 1

On sait que la molécule 1 inhibe le promoteur A et que cette molécule est produite en cas de stress hydrique. Le stress hydrique est donc défavorable la protéine A. De même, on sait que la molécule 4 est produite en cas de pH acide et est un inhibiteur du répresseur B. C'est donc favorable à la protéine D car il inhibe sa répression. On sait que la molécule 2, produite en présence de lumière est un activateur du promotteur B et C. La lumière est donc favorables aux protéines B et C. De même, on sait que la molécule 3 produite en cas d'une forte concentration de calcium est un activateur du répresseur B. La forte concentration de calcium est donc défavorable à la molécule B.