Biologia - Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 95.

Kategoria: Ekspresja informacji genetycznej Typ: Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

W komórkach E. coli operon laktozowy (lac) zawiera geny struktury kodujące enzymy niezbędne do rozkładu laktozy i jej pobierania ze środowiska zewnętrznego. Transkrypcja tych genów zależy od warunków środowiska. Jeżeli w środowisku bakterii nie ma laktozy, to represor lac – specjalne (allosteryczne) białko – wiąże się z operatorem, uniemożliwiając przyłączenie do promotora polimerazy RNA i rozpoczęcie transkrypcji genów struktury.
Na rysunku przedstawiono operon laktozowy (I) oraz wpływ laktozy (induktora) na aktywność represora (II).

Na podstawie: Podstawy genetyki dla studentów i lekarzy, red. G. Drewa,T. Ferenc, Wrocław 2005, s. 94.

Korzystając z rysunku, opisz sposób, w jaki laktoza pobrana przez komórkę z podłoża wpływa na represor lac. Określ konsekwencje tego wpływu dla komórki i jej procesu oddychania.

Rozwiązanie

Przykład poprawnej odpowiedzi

Jeżeli w komórce pojawi się laktoza, wiąże się ona z represorem. W kompleksie z laktozą represor zmienia swój kształt (konformację), staje się nieaktywny i odłącza się od operatora. Brak represora w miejscu operatorowym odblokowuje transkrypcję. W komórce powstają enzymy rozkładające laktozę na cukry proste, które mogą być wykorzystane w procesie oddychania.

Wskazówki

Uważnie przeczytaj tekst i zauważ na rysunku II, jak laktoza zmienia represor. Jeżeli stężenie laktozy ponownie spadnie, represor bez cząsteczki laktozy może stać się aktywny, związać się z operatorem i wyłączyć transkrypcję genów struktury.