Тест по биологии: Гипотеза РНК-мира (11 класс)
Тест по биологии «Гипотеза РНК-мира» для 11 класса — это проверочная работа, предназначенная для оценки знаний учащихся о современной концепции возникновения жизни. Тест охватывает вопросы о рибозимах, автокаталитических циклах, двойственной функции РНК и экспериментальных подтверждениях этой теории.
1
Какое открытие 80-х годов XX века легло в основу гипотезы РНК-мира?
Правильный ответ:
Открытие рибозимов — молекул РНК, обладающих каталитической активностьюПояснение:
Обнаружение того факта, что РНК может не только переносить информацию, но и работать как фермент (ускорять реакции), позволило предположить, что она была первой молекулой жизни, совмещавшей обе функции.2
Какую уникальную особенность имеют молекулы РНК в контексте происхождения жизни?
Правильный ответ:
Они могут выполнять сразу две функции: хранение наследственной информации и катализ химических реакцийПояснение:
До открытия свойств РНК считалось, что за информацию отвечает только ДНК, а за катализ — только белки. РНК оказалась универсальной молекулой, способной делать и то, и другое.3
Что такое «рибозим»?
Правильный ответ:
Молекула РНК, обладающая ферментативной (каталитической) активностьюПояснение:
Термин «рибозим» образован от слов «рибонуклеиновая кислота» и «энзим» (фермент). Это неканонические ферменты, состоящие не из аминокислот, а из нуклеотидов.4
Кто из ученых предложил идею автокаталитического цикла (гиперцикла) как прообраза первых живых систем?
Правильный ответ:
Манфред ЭйгенПояснение:
Немецкий биофизик Манфред Эйген разработал теорию, согласно которой молекулы РНК могли объединяться в циклы, где каждая молекула помогает синтезировать следующую, обеспечивая самовоспроизведение системы.5
Какую роль играет РНК в рибосомах современных организмов, что подтверждает гипотезу РНК-мира?
Правильный ответ:
РНК выполняет не только структурную, но и каталитическую функцию при синтезе белка (рибосома — это рибозим)Пояснение:
Главную работу по соединению аминокислот в белок в рибосоме выполняет именно рибосомальная РНК, а белки рибосомы играют вспомогательную роль. Это «молекулярное ископаемое» из эпохи РНК-мира.6
Почему современные организмы перешли от РНК к ДНК для хранения информации?
Правильный ответ:
ДНК химически более стабильна и лучше подходит для надежного хранения больших объемов информацииПояснение:
РНК — реакционноспособная и менее стабильная молекула, склонная к гидролизу. ДНК (особенно двуцепочечная) гораздо устойчивее, что критически важно для сохранения генома сложных организмов.7
Какого компонента не было у первых гипотетических РНК-организмов?
Правильный ответ:
ДНК и белковПояснение:
Согласно гипотезе, на начальном этапе эволюции функции генома и ферментов выполняла одна молекула — РНК. Разделение труда между ДНК (информация) и белками (катализ) произошло позже.8
Какой факт современной биохимии можно рассматривать как «наследие» этапа РНК-жизни?
Правильный ответ:
Участие РНК во всех этапах синтеза белка (иРНК, тРНК, рРНК) и каталитическая роль рРНКПояснение:
Тотальная зависимость процесса трансляции (синтеза белка) от различных видов РНК указывает на то, что белковый синтез возник на базе уже существовавшей РНК-системы.9
Что научились делать современные биохимики с рибозимами в лабораторных условиях?
Правильный ответ:
Получать рибозимы с заданными свойствами, способные катализировать синтез нуклеотидов и другие реакцииПояснение:
Методами эволюции in vitro ученые создают искусственные рибозимы, которые могут копировать РНК, присоединять аминокислоты и выполнять другие сложные операции, подтверждая потенциал РНК-мира.10
Почему РНК менее эффективна как катализатор по сравнению с белками?
Правильный ответ:
Белки состоят из 20 разнообразных аминокислот, что дает больше химических возможностей для катализа, чем 4 нуклеотида РНКПояснение:
Химическое разнообразие боковых групп аминокислот позволяет белкам формировать сложные активные центры и катализировать широкий спектр реакций, недоступных для РНК.11
Какое утверждение верно относительно современного статуса гипотезы РНК-мира?
Правильный ответ:
Она получает все больше экспериментальных подтверждений, хотя полная картина происхождения жизни еще не восстановленаПояснение:
Гипотеза РНК-мира считается наиболее перспективной моделью ранней эволюции, но многие детали (например, синтез первых нуклеотидов) все еще являются предметом активных исследований.12
Что такое автокаталитический цикл?
Правильный ответ:
Реакция или серия реакций, в которой продукт катализирует собственное образованиеПояснение:
Автокатализ — ключевое свойство для возникновения жизни. Если молекула помогает создавать свои копии, ее количество растет экспоненциально, что запускает процесс отбора и эволюции.13
В какой период, согласно тексту, гипотеза РНК-мира перестала быть чисто умозрительной?
Правильный ответ:
В 80-х годах XX века (после открытия рибозимов)Пояснение:
Открытие Чека и Олтмена в начале 80-х годов дало материальное доказательство того, что нуклеиновые кислоты могут быть ферментами, переведя гипотезу из разряда догадок в научную теорию.14
Какая молекула выполняет транспортную функцию при синтезе белка?
Правильный ответ:
тРНК (транспортная РНК)Пояснение:
Транспортная РНК доставляет аминокислоты к рибосоме. Наличие специальной молекулы РНК для этой цели — еще один аргумент в пользу того, что система возникла в мире РНК.15
Каков главный вывод о происхождении жизни на данный момент?