DWMED

U ludzi melanina jest syntetyzowana w melanosomach. Prekursorem melaniny jest tyrozyna przekształcana przez tyrozynazę (TYR) do dopachinonu – związku pośredniego na szlaku syntezy melaniny. Mechanizm działania tyrozynazy opiera się na odziaływaniu między dwoma atomami miedzi oraz cząsteczką tlenu, co umożliwia utlenienie substratu. Mutacje w genie tyr – kodującym tyrozynazę – są przyczyną albinizmu skórno-ocznego (ang. oculocutaneous albinism) typu OCA1.

Według HGMD (ang. Human Gene Mutation Database) 249 mutacji nonsensownych lub mutacji zmiany sensu w genie tyr jest powiązanych z wystąpieniem OCA1. Skutki mutacji typu zmiany sensu w genie tyr są dotyczą najczęściej centrum aktywnego enzymu w domenie N-końcowej, a także w domeny transbłonowej.

Żródło: Xu. Lai i in., Chem. Eur. J. 24, 2018.

1. Określ które stwierdzenia dotyczące albinizmu skórno-ocznego typu OCA1 są prawdziwe, a które – fałszywe.

2. Dokończ zdanie. Wybierz odpowiedź A albo B oraz odpowiedź 1., 2. albo 3.

Mutacje zmiany sensu w genie tyr warunkujące albinizm mogą być przyczyną nieprawidłowego oddziaływania jon metalu – białko w

SDS-PAGE (ang. sodium dodecyl sulphate – polyacrylamide gel electrophoresis) jest metodą elektroforezy białek. Próbkę traktuje się laurylosiarczanem sodu (ang. sodium dodecyl sulphate), który niszczy niekowalencyjne oddziaływania między resztami aminokwasowymi, wiąże się z nimi i nadaje białkom ładunek ujemny, proporcjonalny do wielkości danego białka. Substancja redukująca usuwa mostki dwusiarczkowe, a przed elektroforezą białka są denaturowane przez kilka minut w temperaturze 100 °C. Dzięki temu w trakcie elektroforezy białka przemieszczają się z prędkością niezależną od ich pierwotnego kształtu, a jedynie – od ich wielkości.

Inną metodą elektroforezy białek jest ogniskowanie izoelektryczne. W tej metodzie wykorzystuje się specjalny gradientowy żel, w którym pH zmienia się liniowo. Ładunek białek wprowadzonych do takiego żelu zależy od pH otoczenia, a osiąga zero, gdy wartość pH żelu jest równa wartości punktu izoelektrycznego (pI) białka. Podczas ogniskowania izoelektrycznego białka zatrzymują się w miejscu, gdzie pH żelu jest równe pI białka.

Elektroforeza dwukierunkowa łączy ze sobą dwie wyżej opisane metody. Najpierw białka rozdziela się jedną metodą w jednym kierunku, a następnie przeprowadza się drugą elektroforezę w kierunku prostopadłym do pierwszego rozdziału. Dzięki temu możliwe jest rozdzielenie białek pod względem nie tylko jednej, ale dwóch cech biochemicznych.

1. Określ, które stwierdzenia dotyczące elektroforezy metodą SDS-PAGE są prawdziwe, a które – fałszywe.

2. Który z poniższych schematów – A czy B – układu żelu z gradientem pH oraz elektrod w ogniskowaniu izoelektrycznym jest poprawny?

3. Rozstrzygnij, która z metod elektroforezy – SDS-PAGE czy ogniskowanie izoelektryczne – musi zostać wykonana w pierwszej kolejności w elektroforezie dwukierunkowej? Wyjaśnij, dlaczego nie jest możliwe wykonanie tych metod w odwrotnej kolejności.

Rozstrzygnięcie:
Wyjaśnienie:

Poniżej przedstawiono schemat cyklu Krebsa (cyklu kwasu cytrynowego).

Określ, które stwierdzenia dotyczące cyklu Krebsa są prawdziwe, a które – fałszywe.

Amoniak jest przekształcany w mocznik podczas reakcji cyklu mocznikowego, które zachodzą w wątrobie. Poniżej przedstawiono schemat cyklu mocznikowego.

Określ, które stwierdzenia dotyczące cyklu mocznikowego są prawdziwe, a które – fałszywe.

Do każdego z wymienionych w tabeli procesów metabolicznych przyporządkuj odpowiedni produkt.

Uzupełnij w poniższym tekście luki (1.–2.) wyrażeniami z tabeli, wybierając w każdym przypadku jedno z dwóch zaproponowanych.

Związanie inhibitora kompetycyjnego z centrum aktywnym enzymu powoduje (1) wartości stałej Michaelisa. Oddziaływanie inhibitora niekompetycyjnego z cząsteczką enzymu (2) wartość stałej Michaelisa.

Zbadano zależność szybkości reakcji od stężenia substratu dla trzech różnych związków chemicznych stanowiących substrat dla enzymu – fosfatazy kwaśnej. Na podstawie otrzymanych wyników obliczono wartość stałej Michaelisa (Km) – stężenie substratu, przy którym reakcja osiąga prędkość równą połowie prędkości maksymalnej. W poniższej tabeli przedstawiono wyniki obliczeń wraz z uwagami dotyczącymi przebiegu doświadczenia.

Wybierz prawidłowe dokończenie zdania.

Spośród przebadanych substratów fosfataza kwaśna ma największe powinowactwo do

A. AMP.
B. fosforanu tyrozyny.
C. fosforanu nitroketacholu.

Uzupełnij w poniższym tekście luki (1.–3.) wyrażeniami z tabeli, wybierając w każdym przypadku jedno z dwóch zaproponowanych.

Glikoliza jest szlakiem metabolicznym zachodzącym w komórkach eukariotycznych w (1). Substratem glikolizy jest (2), a końcowym produktem – (3).

RuBisCO, czyli karboksylaza/oksygenaza rybulozo-1,5-bisfosforanowa, jest enzymem katalizującym pierwszy etap cyklu Calvina w fazie ciemnej fotosyntezy. W skład RuBisCO wchodzą dwa rodzaje podjednostek:
• mniejsze – określane jako łańcuchy S – są kodowane przez jądrowy gen rbcS
• większe – określane jako łańcuchy L – są kodowane przez chloroplastowy gen rbcL i tworzą centra katalityczne enzymu.

Nowo powstałe łańcuchy S są transportowane do stromy chloroplastów w celu połączenia z łańcuchami L. W pełni funkcjonalny kompleks białkowy RuBisCO składa się z czterech dimerów podjednostek L i czterech dimerów podjednostek S.

Na podstawie: biotechnologia.pl

1. Na podstawie przedstawionych informacji oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące RuBisCO są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

2. Na przykładzie budowy RuBisCO wykaż, że chloroplasty są organellami półautonomicznymi.

Wątroba człowieka bierze udział w przemianach substancji wchłoniętych w przewodzie pokarmowym. Wątroba wytwarza dziennie około 1200 ml żółci, która jest następnie zagęszczana i magazynowana w pęcherzyku żółciowym. Enzymatyczny rozkład lipidów w przewodzie pokarmowym jest wspomagany przez żółć.

Na podstawie: red. J.O.E. Clark, The Human Body: A Comprehensive Guide to the Structure and Functions of the Human Body, Leicester 1989.

1. Uzupełnij poniższą tabelę tak, aby zawierała informacje prawdziwe dotyczące procesów zachodzących w wątrobie. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

2. Wyjaśnij, w jaki sposób żółć wspomaga enzymatyczny rozkład lipidów w przewodzie pokarmowym.

Kolejnymi etapami oddychania tlenowego są: glikoliza, reakcja pomostowa, cykl Krebsa oraz łańcuch oddechowy.
Reakcję pomostową – oksydacyjną dekarboksylację pirogronianu do acetylo–CoA – katalizuje kompleks dehydrogenazy pirogronianowej, zawierający trzy enzymy: E1, E2 i E3.

Sumaryczna reakcja katalizowana przez ten kompleks w warunkach tlenowych jest następująca:
pirogronian + CoA–SH + NAD+ → acetylo–CoA + CO2 + NADH + H+

Na schemacie przedstawiono współdziałanie trzech enzymów wchodzących w składkompleksu dehydrogenazy pirogronianowej.

1. Uzupełnij tabelę – do każdego wymienionego typu reakcji zachodzącej podczas przekształcania pirogronianu do acetylo–CoA przyporządkuj odpowiednie oznaczenie enzymu (E1, E2 albo E3), który tę reakcję przeprowadza.

2. W której części komórki eukariotycznej znajduje się aktywny kompleks dehydrogenazy pirogronianowej? Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

A.cytozol
B. macierz mitochondrialna
C. zewnętrzna błona mitochondrium
D. wewnętrzna błona mitochondrium
E. przestrzeń międzybłonowa w mitochondrium

3. Wykaż, że funkcjonowanie kompleksu dehydrogenazy pirogronianowej jest konieczne do połączenia szlaku glikolizy z cyklem Krebsa.

4. Wykaż, że zmniejszenie aktywności kompleksu dehydrogenazy pirogronianowej prowadzi do wzrostu stężenia mleczanu w komórce mięśnia szkieletowego.

Jednym z procesów biegnących podczas glikolizy jest reakcja w wyniku której dochodzi do przekształcenia aldehydu 3-fosfoglicerynowego w 1,3-bisfosfoglicerynian (1,3-BPG), a katalizuje ją pewien enzym X:

Na podstawie: J. M. Berg, L. Stryer, J. L. Tymoczko, G. J. Gatto, Biochemia, Warszawa 2019.

Wśród nazw wymienionych enzymów podkreśl tę, która odpowiada enzymowi X biorącemu udział w opisanym procesie:

Ubocznym produktem aktywności metabolicznej komórki są m.in. reaktywne formy tlenu (RFT), np. rodniki, tlen atomowy, nadtlenek wodoru. Nadmiar RFT jest dla komórki bardzo szkodliwy, jednak w niewielkich ilościach RFT mogą wywierać korzystny wpływ na organizmy. Postanowiono sprawdzić, jak działają niewielkie ilości reaktywnych form tlenu na proces kiełkowania nasion. W tym celu przeprowadzono doświadczenie.
Po dziesięć nasion grochu (zestaw I i II) moczono przez dobę w następujący sposób:
zestaw I – w wodzie z kranu,
zestaw II – w wodzie utlenionej (3% wodny roztwór nadtlenku wodoru).
Po tym czasie nasiona z obu zestawów przepłukano wodą z kranu i wysiano na gazie nasączonej wodą z kranu. Okazało się, że średni czas kiełkowania nasion w zestawie II był istotnie krótszy niż czas kiełkowania nasion w zestawie I.

Na podstawie: R. Szymańska, P. Jedynak, Laboratorium. Eliksir młodości, „Wiedza i Życie” nr 12, 2011.

Sformułuj wniosek dotyczący wpływu nadtlenku wodoru na kiełkowanie nasion w tym doświadczeniu.

Podczas wysiłku fizycznego w organizmie człowieka zachodzą takie procesy fizjologiczne, jak: zwiększone zaopatrywanie pracujących mięśni w glukozę, kwasy tłuszczowe i tlen, eliminowanie nadmiaru ciepła z organizmu, usuwanie z mięśni produktów przemiany materii, np. kwasu mlekowego i CO2 . Procesy te możliwe są dzięki zmianom w pracy komórek, narządów i układów. Przykłady takich zmian (I–III) przedstawiono poniżej.

I. rozszerzenie naczyń krwionośnych w skórze
II. większa częstotliwość i pogłębienie oddechów
III. nasilone wychwytywanie glukozy i wolnych kwasów tłuszczowych z krwi przez włókna mięśniowe

Oceń, czy w tabeli trafnie przyporządkowano zmiany w pracy komórek, narządów i układów (I–III) do procesów fizjologicznych człowieka wykonującego pracę fizyczną w pomieszczeniu o temperaturze pokojowej. Zaznacz T (tak), jeśli przyporządkowanie jest prawidłowe, albo N (nie) – jeśli jest nieprawidłowe.

W celu zbadania, czy trzustka wydziela enzymy trawiące skrobię, przygotowano dwie probówki z wodnym roztworem skrobi, przy czym w obu probówkach zapewniono środowisko lekko zasadowe. Do pierwszej probówki dodano zmieloną surową trzustkę zwierzęcą (zestaw 1), a do drugiej – taką samą porcję zmielonej trzustki ugotowanej (zestaw 2). Do każdej z probówek dodano po kilka kropli płynu Lugola (wodny roztwór jodu w jodku potasu). Skrobia pod wpływem tego odczynnika zabarwia się na kolor ciemnoniebieski. Nieco krótsze łańcuchy dekstryn barwią się na kolor fioletowy, jeszcze krótsze – barwią się na kolor czerwono-brunatny. Krótkie łańcuchy cukrowe nie reagują z płynem Lugola.

a) Określ, który zestaw – 1 czy 2 – jest próbą badawczą. Odpowiedź uzasadnij.


b) Przedstaw zmiany zachodzące podczas doświadczenia, na podstawie których można stwierdzić, że trzustka wydziela enzymy trawiące skrobię. W odpowiedzi uwzględnij badany proces.

 

c) Wyjaśnij, dlaczego w tym doświadczeniu zapewniono lekko zasadowe środowisko mieszaniny w probówkach.