Biologia — zadanie 2

← Wszystkie zadania — Biologia
Zadanie 2
Matura 2020 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony
2 podzadania
Informacja do podzadań

Białka histonowe są odpowiedzialne za pierwszy poziom upakowania DNA w chromatynie organizmów eukariotycznych. Rdzeń każdego nukleosomu tworzą białka histonowe z klas: H2A, H2B, H3 i H4. Chemiczne modyfikacje histonów mają bezpośredni wpływ na regulację ekspresji informacji genetycznej. Synteza białek histonowych w komórce odbywa się głównie w fazie S cyklu komórkowego.

Analiza składu aminokwasowego białka histonowego H3, składającego się ze 136 aminokwasów, wykazała obecność wszystkich rodzajów aminokwasów z wyjątkiem tryptofanu. Jednocześnie stwierdzono w nim wysoką zawartość lizyny i argininy oraz obecność cysteiny.

Na podstawie: https://www.chegg.com/homework-help/amino-acid-composition-histone-h3-protein-binds-dna-shown-fo-chapter-13-problem-112cq-solution-9780534493493-exc (...); S.B. Hake, C.D. Allis, Histone H3 variants and their potential role in indexing mammalian genomes: The “H3 barcode hypothesis”, Proceedings…103, No 17. 2006.

Zadanie 2.1

1 pkt

Na podstawie przedstawionych informacji i własnej wiedzy uzupełnij tekst dotyczący białka histonowego H3 tak, aby powstał poprawny jego opis. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Strukturę pierwszorzędową białka histonowego H3 tworzy 136 aminokwasów, które są połączone wiązaniami (peptydowymi / wodorowymi). Histon H3 cechuje znaczna zawartość aminokwasów, które mają charakter (zasadowy / kwasowy / obojętny), dzięki czemu mogą oddziaływać (kowalencyjnie / elektrostatycznie) z DNA.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

Strukturę pierwszorzędową białka histonowego H3 tworzy 136 aminokwasów, które połączone są ze sobą wiązaniami (peptydowymi / wodorowymi). Histony H3 cechuje znaczna zawartość aminokwasów, które mają charakter (zasadowy / kwasowy / obojętny), dzięki czemu mogą oddziaływać (kowalencyjnie / elektrostatycznie) z DNA.

Schemat punktowania

1 p. – za podkreślenie właściwych określeń we wszystkich trzech nawiasach.

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 2.2

1 pkt

Białka histonowe są odpowiedzialne za pierwszy poziom upakowania DNA w chromatynie organizmów eukariotycznych. Rdzeń każdego nukleosomu tworzą białka histonowe z klas: H2A, H2B, H3 i H4. Chemiczne modyfikacje histonów mają bezpośredni wpływ na regulację ekspresji informacji genetycznej. Synteza białek histonowych w komórce odbywa się głównie w fazie S cyklu komórkowego.

Analiza składu aminokwasowego białka histonowego H3, składającego się ze 136 aminokwasów, wykazała obecność wszystkich rodzajów aminokwasów z wyjątkiem tryptofanu. Jednocześnie stwierdzono w nim wysoką zawartość lizyny i argininy oraz obecność cysteiny.

Na podstawie: materiału w serwisie Chegg; S.B. Hake, C.D. Allis, Histone H3 variants and their potential role in indexing mammalian genomes: The “H3 barcode hypothesis”, Proceedings… 103, No 17, 2006.

Wyjaśnij, dlaczego w komórce eukariotycznej produkcja białek histonowych w większości odbywa się w fazie S cyklu komórkowego, chociaż ogólne tempo syntezy białek w tej fazie jest niskie.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

  • Ponieważ w fazie S jest syntetyzowany DNA, który w komórkach eukariotycznych musi zostać połączony z nowo zsyntetyzowanymi białkami histonowymi.
  • W fazie S zachodzi podwojenie ilości DNA, które musi być nawinięte na białka histonowe, więc muszą one być najpierw wytworzone.
  • W fazie S cyklu komórkowego zachodzi replikacja DNA, a DNA związane jest z histonami, więc muszą one zostać w dużych ilościach wytworzone w fazie S.
  • Faza S → replikacja DNA/podwajanie ilości DNA → wiązanie DNA z białkami histonowymi

Schemat punktowania

1 p. – za wyjaśnienie uwzględniające replikację / podwojenie ilości DNA w fazie S oraz zachodzące w tej fazie wiązanie DNA z białkami histonowymi.

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.