Тест по биологии: Механизм регуляции синтеза белка у эукариотов (10 класс)
Тест по биологии «Механизм регуляции синтеза белка у эукариотов» для 10 класса — это проверочная работа профильного уровня, посвященная сложным процессам управления генетической информацией в многоклеточных организмах. Тест охватывает темы гормональной регуляции, структуры эукариотического генома и молекулярных сигнальных путей.
1
Какое утверждение о распределении генетической информации в клетках многоклеточного организма является верным?
Правильный ответ:
Все соматические клетки организма содержат одинаковый полный набор генов, но в разных тканях активны разные их части.Пояснение:
Все клетки тела (кроме половых и некоторых специализированных) образуются из зиготы путем митоза, поэтому их генотип идентичен. Специализация клеток (превращение в нервную, мышечную и т.д.) происходит не за счет потери генов, а за счет дифференциальной экспрессии — избирательного включения и выключения определенных групп генов.2
В чем заключается ключевое отличие организации генов у эукариот по сравнению с прокариотами?
Правильный ответ:
Гены, отвечающие за одну функцию, могут быть разбросаны по разным хромосомам, и их структура сложнее (наличие интронов).Пояснение:
В отличие от бактериальных оперонов, где функционально связанные гены лежат рядом, у эукариот такие гены часто находятся в разных хромосомах. Кроме того, эукариотические гены имеют мозаичную структуру: они содержат кодирующие участки (экзоны) и некодирующие вставки (интроны), что требует сложного процессинга РНК.3
Какую роль в организме выполняют гормоны в контексте синтеза белка?
Правильный ответ:
Они служат химическими сигналами, координирующими активность генов и синтез белка в клетках разных тканей.Пояснение:
Гормоны — это регуляторы высшего уровня. Они обеспечивают согласованную работу миллиардов клеток в многоклеточном организме. Связываясь с рецепторами, гормоны запускают каскады реакций, которые в итоге приводят к активации или репрессии определенных генов в ядре, изменяя набор синтезируемых белков.4
Где расположены рецепторы для соматотропина (гормона роста) и других пептидных гормонов?
Правильный ответ:
На наружной клеточной мембране.Пояснение:
Соматотропин — это белковый гормон. Крупные полярные молекулы белков не могут самостоятельно пройти через липидный бислой клеточной мембраны. Поэтому их рецепторы расположены на поверхности клетки. Сигнал передается внутрь через систему посредников (например, янус-киназы).5
Каков механизм действия стероидных половых гормонов (андрогенов и эстрогенов)?
Правильный ответ:
Они проникают внутрь клетки, связываются с рецепторами и напрямую воздействуют на работу генов в ядре.Пояснение:
Стероидные гормоны (половые, кортикостероиды) являются липофильными (жирорастворимыми) веществами. Благодаря этому они свободно диффундируют через плазматическую мембрану внутрь клетки, где связываются с внутриклеточными рецепторами и транспортируются в ядро для регуляции транскрипции.6
Что такое «молчащие» участки ДНК у эукариот?
Правильный ответ:
Участки ДНК, с которых не считывается иРНК для синтеза белка, но которые могут участвовать в регуляции.Пояснение:
Геном эукариот содержит большое количество некодирующей ДНК. Ранее её считали «мусорной», но теперь известно, что многие такие участки (интроны, межгенные промежутки) играют важнейшую роль в регуляции активности соседних генов, структурировании хромосом и эволюционных процессах.7
Какой эффект оказывает соматотропин на клетки хрящевой и мышечной ткани?
Правильный ответ:
Активирует транскрипцию генов, повышает скорость синтеза белка и стимулирует рост тканей.Пояснение:
Соматотропин (гормон роста) через сигнальный путь (с участием янус-киназы и STAT-белков) активирует гены, отвечающие за анаболические процессы. Это приводит к усиленному синтезу белка, увеличению размеров клеток и их делению, что проявляется как рост организма.8
Какова примерно степень генетического сходства между двумя любыми людьми на Земле?
Правильный ответ:
Около 99,9%.Пояснение:
Геномы всех людей идентичны на 99,9%. Это свидетельствует о нашем общем происхождении и принадлежности к одному виду. Вся наблюдаемая вариабельность (внешность, биохимия, здоровье) обусловлена различиями всего в 0,1% нуклеотидной последовательности ДНК.9
Какая железа внутренней секреции вырабатывает соматотропин?
Правильный ответ:
Передняя доля гипофизаПояснение:
Соматотропин (гормон роста) синтезируется и секретируется соматотропными клетками, расположенными в передней доле гипофиза — главной эндокринной железы, расположенной в основании головного мозга.10
Что такое янус-киназа, упомянутая в механизме действия гормона роста?
Правильный ответ:
Рецепторный белок или связанный с рецептором фермент, передающий сигнал внутрь клетки.Пояснение:
Янус-киназы (JAK) — это семейство внутриклеточных ферментов, которые связаны с цитокиновыми рецепторами (в том числе рецептором гормона роста). При связывании гормона они активируются и фосфорилируют белки-переносчики сигнала (STAT), которые затем отправляются в ядро.11
Почему регуляция генов у эукариот сложнее, чем у прокариот?
Правильный ответ:
Из-за наличия ядра, хромосомной организации, мозаичного строения генов и необходимости координации клеток в многоклеточном организме.Пояснение:
Сложность эукариотической регуляции обусловлена компартментализацией (разделением ядра и цитоплазмы), сложной упаковкой ДНК в хроматин, необходимостью сплайсинга и, самое главное, необходимостью тонкой настройки взаимодействия клеток в тканях и органах целостного организма.12
Какой процент ДНК определяет индивидуальные особенности человека (внешность, характер, предрасположенность к болезням)?
Правильный ответ:
0,1%Пояснение:
Именно эти 0,1% вариаций в последовательности ДНК (однонуклеотидные полиморфизмы, вариации числа копий и т.д.) отвечают за уникальность каждого человека. Несмотря на малый процент, в абсолютных числах это миллионы различий в буквах генетического кода.13
Что происходит с STAT-белками после их активации янус-киназой?
Правильный ответ:
Они перемещаются в ядро и способствуют активизации транскрипции ряда генов.Пояснение:
STAT-белки (Signal Transducers and Activators of Transcription) действуют как курьеры. Получив фосфатную метку от киназы (сигнал активации), они образуют пары, проникают в ядро, связываются с ДНК и запускают считывание информации с целевых генов.14
К какой группе веществ относятся андрогены и эстрогены, регулирующие синтез белков в половой системе?
Правильный ответ:
Половые гормоны (стероидной природы).Пояснение:
Андрогены и эстрогены — это стероидные половые гормоны. Андрогены отвечают за развитие по мужскому типу (анаболический эффект на мышцы, рост волос), а эстрогены — по женскому (развитие молочных желез, регуляция цикла). Они действуют через ядерные рецепторы.15
Какое приблизительное количество генов содержится в клетке человека согласно тексту?