Quiz: Techniques de séparation et d'extraction biologiques — 20 domande

1. Que désigne le terme « lysat » après une désintégration cellulaire ?

A. La membrane plasmique intacte après traitement

B. Le mélange des composants cellulaires libérés dans le tampon

C. Le noyau isolé après centrifugation

D. Le solvant utilisé pour rompre les cellules

Answer: (B)

Spiegazione

Le lysat est le mélange obtenu après la rupture des cellules, avec leurs composants libérés dans le tampon. Il ne s’agit pas de la membrane intacte ni du solvant seul.

2. Quel est l’objectif principal de la désintégration cellulaire ?

A. Faire migrer les molécules dans un gradient de densité

B. Séparer uniquement les protéines selon leur charge

C. Retenir les petites molécules à travers une membrane

D. Rompre les structures cellulaires pour libérer les substances recherchées

Answer: (D)

Spiegazione

La désintégration cellulaire vise à casser les structures cellulaires afin de libérer les molécules d’intérêt. Les autres propositions décrivent d’autres techniques comme la centrifugation ou la dialyse.

3. Lequel des procédés suivants est une méthode physique de lyse cellulaire ?

A. L’ultrasonication

B. Le choc osmotique

C. La lyse enzymatique

D. La modification du pH

Answer: (A)

Spiegazione

L’ultrasonication fait partie des méthodes physiques, car elle repose sur une action mécanique/physique. Le choc osmotique, le pH et la lyse enzymatique relèvent des méthodes chimiques.

4. Quel appareil est cité comme broyeuse mécanique pour la lyse physique des cellules ?

A. La colonne échangeuse d’ions

B. La membrane de cellulose

C. L’homogénéisateur de Dounce

D. L’ultracentrifugeuse

Answer: (C)

Spiegazione

L’homogénéisateur de Dounce est un broyeur mécanique utilisé pour la lyse physique. Les autres éléments appartiennent à d’autres techniques de séparation ou de purification.

5. Quel procédé relève des méthodes chimiques de lyse cellulaire ?

A. Le choc osmotique

B. Les billes de verre

C. Les cycles congélation–décongélation

D. La sonication

Answer: (A)

Spiegazione

Le choc osmotique est une méthode chimique de lyse. Les autres choix sont des méthodes physiques de rupture des cellules.

6. Quel est le principe général d’une lyse chimique ?

A. Rompre la cellule sans action mécanique directe

B. Compacter un gradient de densité sous vide

C. Faire sédimenter les particules selon leur taille

D. Séparer des molécules par diffusion à travers une membrane

Answer: (A)

Spiegazione

La lyse chimique repose sur des agents comme des détergents, des enzymes ou des variations de pH/force ionique, sans action mécanique directe. Les autres réponses décrivent d’autres méthodes de séparation.

7. Quelle définition correspond le mieux à la force centrifuge relative (RCF) ?

A. La densité du milieu de séparation

B. Le diamètre du rotor

C. Une force exprimée par rapport à la gravité terrestre

D. La vitesse de rotation en tours par minute

Answer: (C)

Spiegazione

La RCF compare la force appliquée aux particules à la gravité terrestre et s’exprime en xg. Elle ne correspond pas à la vitesse en rpm.

8. Dans une centrifugation, de quoi dépend notamment l’intensité de la force centrifuge ?

A. De la distance à l’axe et de la vitesse de rotation

B. De la concentration en sel uniquement

C. De la couleur du tube et du volume du tampon

D. Du type de membrane et du pH du milieu

Answer: (A)

Spiegazione

La force centrifuge dépend de la distance r à l’axe et de la vitesse de rotation, via un terme en ω². Les autres propositions ne déterminent pas cette force.

9. Quelle caractéristique correspond à une ultracentrifugeuse ?

A. Des accélérations très élevées avec fonctionnement sous vide

B. Une utilisation sans aucune réfrigération

C. Une vitesse maximale inférieure à 5000 rpm

D. Une capacité limitée à 2 ml par tube à température ambiante

Answer: (A)

Spiegazione

L’ultracentrifugeuse est conçue pour de très fortes accélérations, fonctionne sous vide et est réfrigérée. Les autres choix décrivent plutôt des centrifugeuses de paillasse ou à basse vitesse.

10. Pourquoi faut-il équilibrer correctement le rotor d’une centrifugeuse ?

A. Pour améliorer la diffusion des petites molécules

B. Pour faire traverser les molécules à travers une membrane

C. Pour éviter un mauvais alignement et une séparation incorrecte

D. Pour augmenter la polarité du tampon

Answer: (C)

Spiegazione

Un rotor mal équilibré peut entraîner une mauvaise séparation et même un désalignement avec risque de casse. L’équilibrage est donc essentiel pour un fonctionnement correct.

11. Sur quoi repose principalement la centrifugation différentielle ?

A. Sur leur charge électrique uniquement

B. Sur leur solubilité dans l’alcool

C. Sur leur passage à travers une membrane

D. Sur la taille des particules

Answer: (D)

Spiegazione

La centrifugation différentielle sépare surtout les particules selon leur taille. Elle ne repose pas principalement sur une membrane, un solvant ou la charge.

12. Dans une centrifugation sur gradient de densité, que se passe-t-il quand une particule atteint sa densité propre ?

A. Elle s’arrête à ce niveau du gradient

B. Elle traverse tout le tube sans s’arrêter

C. Elle se fixe sur la paroi du tube

D. Elle devient soluble dans le milieu

Answer: (A)

Spiegazione

Dans un gradient de densité, les particules migrent jusqu’au niveau où leur densité égale celle du milieu, puis s’y stabilisent. Elles ne traversent pas tout le tube.

13. Quel est le rôle principal de la dialyse dans une séparation ?

A. Rompre directement la membrane plasmique

B. Laisser diffuser les petites molécules à travers une membrane

C. Augmenter la densité du milieu par rotation

D. Faire sédimenter les particules les plus lourdes

Answer: (B)

Spiegazione

La dialyse permet aux petites molécules de traverser une membrane semi-perméable alors que les grosses sont retenues. Elle ne fonctionne pas par sédimentation ni par lyse.

14. Quel principe explique que les grosses molécules restent majoritairement dans le compartiment initial lors d’une dialyse ?

A. La force centrifuge relative

B. La précipitation au sulfate d’ammonium

C. L’exclusion de taille

D. La centrifugation différentielle

Answer: (C)

Spiegazione

L’exclusion de taille permet à la membrane de laisser passer préférentiellement les petites molécules. Les grosses molécules sont donc retenues dans le compartiment d’origine.

15. Quel critère guide principalement le choix d’un solvant pour une extraction ?

A. La taille des particules du lysat

B. Le type de membrane utilisée

C. La polarité de la molécule à extraire

D. La vitesse de rotation du rotor

Answer: (C)

Spiegazione

Le choix du solvant dépend surtout de la polarité de la molécule à extraire. Les autres critères concernent d’autres techniques comme la centrifugation ou la dialyse.

16. Quel énoncé décrit correctement le rôle d’un alcool lors de la précipitation des acides nucléiques ?

A. Il sert à créer un gradient de densité continu

B. Il augmente la vitesse de diffusion à travers la membrane

C. Il réduit la solubilité après neutralisation par un sel

D. Il remplace le rotor dans la séparation

Answer: (C)

Spiegazione

Après ajout d’un sel neutralisant, l’alcool comme l’éthanol ou l’isopropanol diminue la solubilité des acides nucléiques et favorise leur précipitation. Il n’a pas de rôle dans la création d’un gradient de densité.

17. Pourquoi l’infusion donne-t-elle souvent un meilleur rendement que la macération ?

A. Parce qu’elle élimine l’étape de diffusion

B. Parce qu’elle utilise une membrane de MWCO faible

C. Parce qu’elle se fait à température plus élevée

D. Parce qu’elle réduit la taille des particules par centrifugation

Answer: (C)

Spiegazione

L’infusion améliore souvent le rendement grâce à la température élevée, qui favorise le transfert des composés. En revanche, elle n’est pas adaptée aux molécules thermolabiles.

18. Quel facteur augmente le rendement d’une extraction solide-liquide ?

A. Une baisse de la température

B. Un ratio liquide/solide plus faible

C. Un broyage plus fin du solide

D. Une diminution de la surface de contact

Answer: (C)

Spiegazione

Un solide plus finement broyé présente une plus grande surface de contact avec le solvant, ce qui augmente le rendement. Un ratio liquide/solide plus élevé et une température plus élevée favorisent aussi l’extraction.

19. Quel sel est utilisé pour neutraliser les charges des acides nucléiques avant leur précipitation ?

A. Le chlorure de potassium

B. L’acétate de sodium

C. Le chlorure de césium

D. Le sulfate d’ammonium

Answer: (B)

Spiegazione

L’acétate de sodium à 0,3 M est cité comme sel neutralisant avant précipitation des acides nucléiques. Le sulfate d’ammonium est plutôt associé à la précipitation des protéines.

20. Que signifie le terme « salting out » pour une protéine ?

A. Sa séparation selon la taille des particules

B. Son passage à travers une membrane de dialyse

C. L’augmentation de sa solubilité à faible concentration en sel

D. La diminution de sa solubilité à forte concentration en sel

Answer: (D)

Spiegazione

Le salting out correspond à la baisse de solubilité quand la concentration en sel devient élevée, ce qui favorise la précipitation. Le salting in décrit au contraire l’augmentation de solubilité à faible sel.