DWMED

Jądro komórkowe jest otoczone dwiema błonami jądrowymi tworzącymi wspólnie otoczkę jądrową. Tuż pod wewnętrzną błoną jądrową znajduje się blaszka jądrowa, której głównym składnikiem są laminy zaliczane do filamentów pośrednich cytoszkieletu. Laminy pełnią funkcję wzmacniającą, a także odpowiadają za organizację chromatyny oraz za regulację ekspresji genów. Filamenty blaszki jądrowej ulegają demontażowi i formowaniu na nowo przy każdym podziale komórkowym.

Na poniższym schemacie przedstawiono strukturę blaszki jądrowej. Na fioletowo zaznaczono białka związane z otoczką jądrową, na ciemnoróżowo – czynniki transkrypcyjne, a na niebiesko – białka związane z chromatyną.

1. Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące jądra komórkowego są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

2. Wyjaśnij, dlaczego przy każdym podziale komórkowym filamenty pośrednie blaszki jądrowej muszą ulegać demontażowi oraz ponownemu formowaniu.

Funkcjonowanie mitochondriów znajduje się pod kontrolą dwóch genomów, ale większość białek mitochondrialnych jest kodowana przez genom jądrowy. Mutacje zarówno w DNA mitochondrialnym (mtDNA), jak i w DNA jądrowym (nDNA) mogą być przyczyną chorób mitochondrialnych (czasem mutacje dotyczą obu genomów).
Komórka zawiera kilka tysięcy mitochondriów, a w każdym z nich znajduje się kilka cząsteczek mtDNA. Te cząsteczki nie zawsze są identyczne. To zjawisko nazywa się heteroplazmią. Podczas podziału komórki mitochondria są rozdzielane losowo do komórek potomnych, a więc objawy choroby zależą od stosunku ilości prawidłowego mtDNA do ilości zmutowanego mtDNA i pojawiają się po przekroczeniu pewnej wartości progowej, różnej dla różnych tkanek i narządów.

Choroby mitochondrialne to głównie schorzenia wynikające z nieprawidłowego funkcjonowania łańcucha oddechowego. U około 70% osób cierpiących na choroby mitochondrialne stwierdza się podwyższone stężenie kwasu mlekowego w surowicy krwi. Nie można przewidzieć, ile zmutowanego mtDNA znajdzie się w oocytach kobiety chorującej na chorobę mitochondrialną. Nie wiadomo także, jak mitochondria będą segregowane do różnych tkanek w czasie embriogenezy.

Na podstawie: A. Piotrowska i in., Choroby mitochondrialne, „Postępy Biochemii” 62(2), 2016.

1. Wykaż, że mitochondria są organellami półautonomicznymi.

2. Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące chorób mitochondrialnych są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

3. Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby w poprawny sposób opisywało konsekwencje metaboliczne choroby mitochondrialnej u ludzi. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Niedobór ATP wywołany chorobą mitochondrialną jest sygnałem do wzmożonej (glikolizy / glikogenogenezy), w wyniku której powstaje (pirogronian / glikogen) – związek w dużej części bezpośrednio przekształcany na szlaku przemian beztlenowych w (mleczan / etanol).

Na poniższych schematach przedstawiono cztery hipotetyczne zależności zawartości mtDNA w komórce od fazy cyklu komórkowego.

Który z poniższych schematów (A–D) przedstawia w poprawny sposób zmiany ilości mtDNA w komórce podczas cyklu komórkowego?

Na poniższym schemacie przedstawiono kolejne stadia mitozy.

Określ, które stwierdzenia dotyczące mitozy są prawdziwe, a które – fałszywe.

Na poniższym schemacie przedstawiono podstawowe rodzaje białkowych transporterów błonowych w podziale ze względu na kierunek przenoszenia transportowanych składników.

Do każdego z wymienionych w tabeli białek błonowych neuronu przyporządkuj odpowiedni rodzaj transportera.

Do każdego z wymienionych w tabeli gatunków przyporządkuj odpowiedni materiał budulcowy ściany komórkowej.

Błona komórkowa składa się z dwuwarstwy fosfolipidowej i związanych z nią białek. Na poniższym schemacie przedstawiono strukturę błony komórkowej.

1. Przeczytaj poniższy tekst i uzupełnij luki (1.–3.) wyrażeniami z tabeli, wybierając w każdym przypadku jedno z trzech zaproponowanych.

Elementem budowy błony komórkowej odpowiedzialnym za izolację komórki od środowiska zewnętrznego są (1), natomiast (2) odpowiadają za wymianę substancji ze środowiskiem zewnętrznym. Cechą fosfolipidów warunkującą zdolność tworzenia miceli i układów warstwowych w środowiskach zarówno hydrofobowych, jak i hydrofilowych jest (3).

2. Określ, które stwierdzenia dotyczące budowy błony komórkowej są prawdziwe, a które – fałszywe.

Określ właściwe dokończenie zdania, wybierając spośród A albo B oraz spośród 1. albo 2.

Ściany komórkowe komórek kolenchymy zbudowane są głównie z

Określ, które z wymienionych komórek roślinnych powstają w wyniku mejozy.

Określ, które stwierdzenia dotyczące fazy G0 cyklu komórkowego są prawdziwe, a które – fałszywe.

Cykl komórkowy regulowany jest przez liczne białka. W efekcie mutacji genów kodujących regulatory cyklu komórkowego dochodzi do upośledzenia lub wzmocnienia ekspresji genów zaangażowanych w regulację cyklu komórkowego. Takie mutacje mogą prowadzić do niekontrolowanych podziałów komórki i uniewrażliwić komórkę na sygnały kierujące ją na drogę apoptozy oraz przyspieszyć rozwój nowotworu.

Przeczytaj poniższy tekst i uzupełnij luki (1.–3.) wyrażeniami z tabeli, wybierając w każdym przypadku jedno z dwóch zaproponowanych.

Geny, które kodują negatywne regulatory cyklu komórkowego hamując podziały, to (1). Mutacje powodujące (2) tych genów promują rozwój nowotworu zwykle są (3), a więc obie kopie genów w genomie komórki człowieka muszą ulec mutacji, aby przyspieszyć rozwój nowotworu.

Określ, które stwierdzenia dotyczące podziałów komórkowych są prawdziwe, a które – fałszywe.

W komórkach zwierząt DNA znajduje się w jądrze komórkowym oraz w mitochondrium. Dziedziczenie mitochondrialnego DNA określa się jako dziedziczenie pozajądrowe i zachodzi ono według innych reguł niż dziedziczenie DNA jądrowego – dziedziczy się tylko w linii matczynej. Na poniższych rysunkach I i II przedstawiono genotypy dwóch gamet – męskiej i żeńskiej, a na rysunku III – zygotę powstałą w wyniku połączenia się tych gamet.

Podaj genotyp zygoty – w miejsca wyznaczone na rysunku III (……) wpisz w jądrze komórkowym i w mitochondrium odpowiednie oznaczenia alleli.

W celu zaobserwowania podziałów mitotycznych wykonano preparat mikroskopowy z wierzchołka wzrostu korzenia cebuli. Aby uzyskać pojedynczą warstwę komórek, zgnieciono stożek wzrostu na szkiełku mikroskopowym. Na poniższej mikrofotografii przedstawiono gotowy preparat z chromatyną wybarwioną odpowiednim barwnikiem na kolor niebieskofioletowy.

1. Podaj pełną nazwę tkanki roślinnej, której komórki przedstawiono na mikrofotografii.

2. Do każdej z komórek wskazanych na mikrofotografii (A–C) przyporządkuj – wybraną spośród podanych – właściwą nazwę etapu mitozy, w którym ta komórka się znajduje.

profaza
metafaza
anafaza
telofaza

A.
B.
C.

Jedną z metod badań nad przebiegiem cyklu komórkowego zachodzącego w komórkach somatycznych ssaków jest stosowanie inhibitorów cyklu komórkowego. Dzięki temu jest możliwe zatrzymanie cyklu komórkowego w określonym miejscu, np. przy przejściu z fazy G1 w fazę S. W ten sposób można określić, w której fazie cyklu komórkowego odbywają się poszczególne procesy.

Powszechnie stosuje się inhibitory:
• replikacji DNA, np. metotreksat
• polimeryzacji mikrotubul, np. kolchicynę
• polimeryzacji filamentów aktynowych, np. cytochalazynę B.

Na podstawie: B. Alberts, Podstawy biologii komórki, Warszawa 2009.

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące działania inhibitorów cyklu komórkowego na komórki ssaków są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F– jeśli jest fałszywe.