Тест по биологии: Механизм регуляции синтеза белка у прокариотов (10 класс)
Тест по биологии «Механизм регуляции синтеза белка у прокариотов» для 10 класса — это проверочная работа профильного уровня, направленная на диагностику знаний учащихся о молекулярных основах управления наследственной информацией в бактериальной клетке. Вопросы охватывают строение оперона, принципы работы репрессоров и индукторов.
1
Что является генетической единицей регуляции синтеза белков у прокариотических организмов?
Правильный ответ:
ОперонПояснение:
Оперон — это функциональная единица генома у прокариот, которая включает в себя группу структурных генов, кодирующих белки одного метаболического пути, а также общие регуляторные элементы (промотор и оператор), управляющие их транскрипцией как единым целым.2
Какую функцию выполняет белок-репрессор в отсутствие индуктора (питательного вещества)?
Правильный ответ:
Он связывается с оператором и блокирует работу РНК-полимеразы.Пояснение:
Белок-репрессор является «тормозом» системы. В отсутствие вещества-индуктора он находится в активной форме и прочно связывается с участком ДНК — оператором. Это создает физическое препятствие для фермента РНК-полимеразы, не давая ей начать считывание информации со структурных генов.3
Где в структуре оперона расположен промотор?
Правильный ответ:
В начале оперона, перед оператором и структурными генами.Пояснение:
Промотор — это стартовая площадка для процесса транскрипции. Он располагается в самом начале оперона. Именно этот участок ДНК узнает и с ним связывается фермент РНК-полимераза, чтобы начать движение вдоль молекулы и синтез РНК.4
Что происходит с комплексом «вещество А — репрессор» при попадании питательного вещества в клетку?
Правильный ответ:
Он теряет способность удерживаться на операторе и освобождает ДНК.Пояснение:
При связывании индуктора (вещества А) с белком-репрессором происходит изменение пространственной структуры (конформации) репрессора. В результате этого изменения репрессор теряет сродство к оператору и отсоединяется от ДНК, открывая путь для транскрипции.5
Какова роль структурных генов, входящих в состав оперона?
Правильный ответ:
Они несут информацию о структуре ферментов, необходимых для расщепления вещества.Пояснение:
Структурные гены — это смысловая часть оперона. В их нуклеотидной последовательности закодирована первичная структура белков (обычно ферментов), которые необходимы клетке для выполнения конкретной функции, например, для метаболизма определенного питательного вещества.6
Почему синтез ферментов прекращается, когда все молекулы вещества А (индуктора) разрушены?
Правильный ответ:
Потому что репрессор освобождается от индуктора и снова блокирует оператор.Пояснение:
Это пример отрицательной обратной связи. Когда ферменты расщепят весь субстрат (вещество А), молекулы индуктора отсоединяются от репрессора. Репрессор возвращается в свою исходную активную форму, снова садится на оператор и выключает транскрипцию, предотвращая лишние траты энергии.7
Какой фермент осуществляет синтез иРНК в процессе работы оперона?
Правильный ответ:
РНК-полимеразаПояснение:
РНК-полимераза — это ключевой фермент транскрипции. Она связывается с промотором и, если путь свободен (оператор не заблокирован), движется вдоль цепи ДНК, синтезируя молекулу информационной РНК по принципу комплементарности.8
Почему бактериальная клетка не синтезирует все возможные белки постоянно?
Правильный ответ:
Это энергетически невыгодно и может быть вредно для клетки.Пояснение:
Постоянный синтез всех белков привел бы к колоссальной трате энергии (АТФ) и строительных материалов. Механизм регуляции позволяет клетке быть экономной: производить только те инструменты (ферменты), которые нужны в данный конкретный момент для выживания в текущих условиях.9
Что происходит с молекулами иРНК в бактериальной клетке после прекращения транскрипции?
Правильный ответ:
Они быстро разрушаются специальными ферментами.Пояснение:
Молекулы иРНК у прокариот имеют очень короткий срок жизни (несколько минут). После выполнения своей функции и прекращения синтеза новой иРНК, старые молекулы разрушаются ферментами-нуклеазами. Это гарантирует, что синтез белка прекратится быстро после исчезновения потребности в нем.10
Какое название носит участок ДНК, расположенный между промотором и структурными генами?