Na podział komórki składają się dwa etapy: podział jądra, czyli kariokineza, i podział
cytoplazmy – cytokineza. Istnieją trzy typy podziału jądra komórkowego: amitoza, mitoza
i mejoza. Na rysunku przedstawiono jedną z faz kariokinezy zachodzącą w komórce, która ma
cztery chromosomy.
a)
Zaznacz poniżej (A–D) nazwę fazy kariokinezy, którą przedstawiono na rysunku.
metafaza I mejozy
metafaza mitozy
anafaza I mejozy
anafaza mitozy
b)
Określ liczbę chromosomów, jaką będą miały komórki potomne po zakończonym podziale, którego fazę przedstawiono na rysunku.
Na schemacie przedstawiono zarówno cykl komórkowy, w którym wyróżnia się podział jądra
komórkowego – mitozę (M) wraz z towarzyszącą mu cytokinezą, jak i czas między
podziałami komórki – interfazę, na którą składają się fazy: G1, S, G2. Po zakończeniu
podziału większość komórek organizmu człowieka wchodzi w fazę G0. Komórki takie nie
ulegają dalszym podziałom, a po różnicowaniu pełnią określone funkcje w tkankach
i narządach. Jednak niewielki, stały odsetek komórek znajdujących się w fazie G0 zachowuje
zdolność do podziału.
a)
Określ, jakie znaczenie dla narządów organizmu człowieka ma fakt, że komórki fazy G0 mogą wrócić do cyklu komórkowego.
b)
Podaj, w której fazie cyklu komórkowego zachodzi replikacja DNA.
Na schemacie przedstawiono komórkę gruczołową trzustki produkującą enzymy trawienne.
Na podstawie schematu opisz współdziałanie wszystkich wymienionych organelli w wydzielaniu enzymów trawiennych przez komórkę trzustki. W odpowiedzi uwzględnij funkcję każdego z nich.
Na schemacie przedstawiono transport glukozy do wnętrza komórki. Glukoza pokonuje
barierę w postaci błony komórkowej dzięki transportowi zintegrowanemu (sprzężonemu)
z transportem jonów sodu. W błonie komórkowej, oprócz białka transportującego glukozę,
znajduje się tzw. pompa sodowo-potasowa, której rolą jest usuwanie z komórki jonów sodu
przy jednoczesnym pobieraniu jonów potasu. Na każde trzy jony sodu usunięte z komórki
przypadają dwa pobrane jony potasu – powoduje to nierównomierny rozkład stężeń jonów
po obu stronach błony komórkowej.
1.1. (0–1)
Wyjaśnij, biorąc pod uwagę stężenia substancji po obydwu stronach błony komórkowej, na czym polega związek aktywnego transportu jonów sodu na zewnątrz komórki z transportem glukozy do wnętrza komórki.
1.2. (0–1)
Spośród wymienionych cząsteczek (A–D) zaznacz te, które są transportowane ze światła jelita do wnętrza komórek nabłonka jelita w sposób analogiczny do przedstawionego na schemacie.
Oceń, czy poniższe informacje dotyczące porównania komórki prokariotycznej i eukariotycznej są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
W niektórych strukturach komórek eukariotycznych występują rybosomy bardzo podobne do tych, które są obecne w komórkach prokariotycznych.
P
F
2.
Jądra komórkowe obecne w komórkach prokariotycznych są mniejsze niż występujące w komórkach eukariotycznych.
P
F
3.
Zarówno u prokariontów, jak i eukariontów występują struktury wewnątrzkomórkowe otoczone podwójną błoną.
Podczas doświadczenia wprowadzono do komórek wydzielniczych trzustki radioaktywne aminokwasy, a następnie śledzono zmiany promieniotwórczości. W określonych odstępach czasu dokonywano pomiaru stopnia radioaktywności w wybranych organellach komórkowych. Początkowo wykryto sygnał radioaktywny płynący z szorstkiej siateczki śródplazmatycznej, który stopniowo się osłabiał wraz ze wzrostem promieniotwórczości aparatu Golgiego (diktiosomów). Po osiągnięciu pewnego poziomu sygnał radioaktywny aparatu Golgiego zaczął maleć, a pojawił się w pęcherzykach przemieszczających się w kierunku błony komórkowej.
Na podstawie: L. Kłyszejko-Stefanowicz, Cytobiochemia, Warszawa 2002.
Przedstaw przyczyny zmian (wzrostu i spadku) radioaktywności szorstkiej siateczki śródplazmatycznej oraz aparatu Golgiego (diktiosomów). W odpowiedzi uwzględnij funkcję tych struktur.
Rybosomy są kompleksami złożonymi z rRNA i białek. Składają się one z dwóch
podjednostek – dużej i małej, które łączą się podczas przeprowadzania translacji. Mechanizm
działania niektórych antybiotyków polega na wiązaniu się z rybosomami. Przykładowo:
gentamycyna wiąże się trwale do miejsca A w rybosomie – miejsca, gdzie zazwyczaj
przyłączają się kolejne aminoacylo-tRNA transportujące do rybosomu kolejne aminokwasy.
W komórkach prokariotycznych rybosomy powstają w cytoplazmie, a w komórkach
eukariotycznych podjednostki rybosomów powstają na terenie jądra komórkowego.
Na podstawie: Biologia, pod red. A. Czubaja, Warszawa 1999.
2.1. (0–1)
Wybierz spośród A–D i zaznacz te dwa etapy powstawania rybosomów, które zachodzą w jądrze komórkowym eukariontów.
synteza rRNA
synteza białek rybosomowych
składanie białek i rRNA w duże i małe podjednostki rybosomów
łączenie się małej i dużej jednostki rybosomu
2.2. (0–1)
Na podstawie tekstu określ, jaki wpływ na proces translacji będzie miała gentamycyna.
2.3. (0–1)
Wyjaśnij, jaki wpływ na metabolizm bakterii będzie miało dodanie gentamycyny do pożywki, na której hodowane są bakterie.
2.4. (0–1)
Podaj przykład organellum komórki eukariotycznej, które zawiera rybosomy podobne do bakteryjnych.
Mitochondria i chloroplasty pochodzą najpewniej od bakterii żyjących samodzielnie, które zostały pobrane do wnętrza komórki przodka organizmów eukariotycznych, ale nie zostały strawione. W obydwu organellach dochodzi do syntezy ATP. Zgodnie z modelem chemiosmozy, dzięki transportowi elektronów przez przenośniki związane z błoną, protony (H+) są przepompowywane na jej drugą stronę: w mitochondriach z matriks do przestrzeni międzybłonowej, a w chloroplastach – ze stromy do wnętrza (światła) tylakoidu. W błonę wbudowany jest enzym – syntaza ATP, który wykorzystuje do swojego działania powstałą różnicę stężeń H+. Źródła elektronów, przechodzących przez przenośniki łańcucha transportu elektronów, są różne w mitochondriach i w chloroplastach, ale istota
procesu chemiosmozy jest taka sama w obydwu organellach – co przedstawiono na poniższym schemacie.
Na podstawie: Biologia, red. N.A. Campbell, Poznań 2012.
4.1. (0–1)
Podaj jeden argument na rzecz endosymbiotycznego pochodzenia mitochondriów i chloroplastów.
4.2. (0–1)
Na podstawie podanych informacji oceń prawdziwość stwierdzenia: „Synteza ATP w mitochondriach i chloroplastach zachodzi bezpośrednio w procesie przepompowywania protonów (H+) podczas transportu elektronów przez przenośniki łańcucha transportu elektronów”. Odpowiedź uzasadnij.
4.3. (0–1)
Określ, czy transport protonów (H+) z matriks mitochondrium i stromy chloroplastu jest aktywny, czy – bierny. Odpowiedź uzasadnij, korzystając z przedstawionych informacji.
4.4. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego zbyt wysoka temperatura może doprowadzić do zatrzymania syntezy ATP w mitochondriach i chloroplastach.
4.5. (0–1)
Podaj, w której fazie fotosyntezy (zależnej od światła czy niezależnej od światła) powstaje i do czego jest następnie wykorzystywany ATP wytwarzany w chloroplastach komórki roślinnej.
4.6. (0–1)
Podaj jeden przykład powiązania procesów metabolicznych zachodzących w chloroplastach z metabolizmem mitochondriów tej samej komórki roślinnej.
