Biologia - Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 24.
Na rysunku przedstawiono naprawę uszkodzonego DNA. Uszkodzenie polegało na utworzeniu wiązania kowalencyjnego pomiędzy zasadami tyminowymi sąsiadującymi ze sobą na jednej nici DNA i na powstaniu tzw. dimeru tyminowego, co skutkowało powstaniem charakterystycznego wybrzuszenia, utrudniającego replikację. Fragment uszkodzonej nici został najpierw wycięty przez nukleazę, a powstała luka została następnie uzupełniona nukleotydami komplementarnymi do niezniszczonej nici. W wypełnianiu takich luk biorą udział dwa enzymy: polimeraza DNA i ligaza DNA. Dimery tyminowe często powstają na skutek działania promieni UV.
Jedna z chorób skóry – tzw. skóra pergaminowa – w większości przypadków spowodowana jest dziedzicznym defektem jednego z enzymów opisanego systemu naprawy DNA.
| a) | Na podstawie przedstawionych informacji ustal kolejność etapów naprawy uszkodzonego DNA. Wpisz numery 2.–4., którymi te etapy oznaczono na schemacie, w odpowiednie miejsca tabeli. |
| Etapy naprawy uszkodzonego DNA | Kolejność |
|---|---|
| Enzym syntetyzuje brakujący odcinek nici zgodnie z zasadą komplementarności. | |
| Dimer tyminowy powoduje odkształcenie fragmentu cząsteczki DNA. | 1 |
| Enzym nacina uszkodzoną nić DNA. | |
| Enzym łączy wolne końce nowo dobudowanego fragmentu i starego DNA. |
| b) | Spośród odpowiedzi I – IV wybierz i zapisz nazwy enzymów biorących udział w naprawie DNA, oznaczonych na schemacie literami A, B i C. |
- ligaza DNA
- polimeraza RNA
- nukleaza
- polimeraza DNA
Enzymy:
| c) | Wyjaśnij, dlaczego osoby chore na tzw. skórę pergaminową muszą unikać promieniowania słonecznego. W odpowiedzi uwzględnij przyczynę powstawania tej choroby, opisaną w tekście. |
Rozwiązanie
Zasady oceniania
1 p. – za określenie prawidłowej kolejności wszystkich czterech etapów naprawy
uszkodzonego DNA.
0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań albo za brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
| Etapy naprawy uszkodzonego DNA | Kolejność |
|---|---|
| Enzym syntetyzuje brakujący odcinek nici zgodnie z zasadą komplementarności. | 3 |
| Dimer tyminowy powoduje odkształcenie fragmentu cząsteczki DNA. | 1 |
| Enzym nacina uszkodzoną nić DNA. | 2 |
| Enzym łączy wolne końce nowo dobudowanego fragmentu i starego DNA. | 4 |
Zasady oceniania
1 p. – za poprawne przyporządkowanie nazw wszystkich trzech enzymów oznaczeniom
literowym ze schematu.
0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań albo za brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
lub
Zasady oceniania
1 p. – za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające mutagenne działanie promieniowania UV
i brak możliwości naprawy skutków takiej mutacji ze względu na defekt jednego
z enzymów systemu naprawy DNA.
0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań albo za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
- Promieniowanie UV ma działanie mutagenne, a u chorych na tę chorobę brak jest możliwości naprawy skutków takiej mutacji, ponieważ jeden z enzymów zaangażowanych w naprawę DNA nie działa.
- Osoby chore na „skórę pergaminową” muszą unikać promieniowania słonecznego, ponieważ defekt nukleazy uniemożliwia naprawę DNA w przypadku mutacji powstałej pod wpływem promieniowania UV.
