Тест по биологии: Ядерные поры (10 класс)
Тест по биологии «Ядерные поры» для 10 класса — это проверочная работа, предназначенная для углубленного контроля знаний учащихся о строении и функциях ядерного порового комплекса. Вопросы охватывают механизмы ядерно-цитоплазматического транспорта, структуру нуклеопоринов, роль сигнальных последовательностей и энергетическое обеспечение переноса макромолекул.
1
Какой основной компонент формирует структуру ядерного порового комплекса?
Правильный ответ:
Белки-нуклеопорины.Пояснение:
Ядерный поровый комплекс (NPC) — это сложная белковая структура. Его строительными блоками являются специфические белки, называемые нуклеопоринами. В одной поре содержится множество копий около 30 различных типов нуклеопоринов, организованных в восьмиугольную симметричную структуру.2
Какую функцию выполняют белки-импортины в процессе ядерного транспорта?
Правильный ответ:
Они распознают сигнал ядерной локализации (NLS) на транспортируемом белке и переносят его внутрь ядра.Пояснение:
Импортины — это специализированные транспортные рецепторы. Их задача — найти в цитоплазме белок, который имеет «билет» в ядро (сигнальную последовательность NLS), связаться с ним и, взаимодействуя с нуклеопоринами, “протащить” этот груз через канал поры внутрь.3
Какое вещество служит непосредственным источником энергии и регулятором направления ядерного транспорта (работает как молекулярный переключатель)?
Правильный ответ:
ГТФ (гуанозинтрифосфат) в комплексе с белком Ran.Пояснение:
В системе ядерного транспорта ключевую роль играет градиент концентрации белка Ran, связанного с ГТФ. В ядре преобладает Ran-ГТФ, а в цитоплазме — Ran-ГДФ. Гидролиз ГТФ дает энергию для диссоциации (отсоединения) комплексов переносчиков и обеспечивает направленность транспорта.4
Какие молекулы могут свободно проходить через ядерные поры путем пассивной диффузии?
Правильный ответ:
Небольшие водорастворимые молекулы, ионы и метаболиты.Пояснение:
Ядерная пора имеет водный канал, который открыт для свободной диффузии мелких частиц (диаметром примерно до 9 нм). Однако для крупных макромолекул этот путь закрыт специальным барьером из неупорядоченных участков нуклеопоринов, и им требуется активный транспорт.5
Какая структура ядерного порового комплекса обращена в сторону ядерного матрикса (внутрь ядра)?
Правильный ответ:
Ядерная корзина (баскет).Пояснение:
Ядерный поровый комплекс асимметричен. Со стороны цитоплазмы от него отходят свободные филаменты, а со стороны нуклеоплазмы филаменты соединены дистальным кольцом, образуя структуру, напоминающую баскетбольную корзину или сачок для ловли молекул РНК.6
Что такое сигнал ядерной локализации (NLS)?
Правильный ответ:
Особая последовательность аминокислот в составе белка, служащая «адресом» для доставки в ядро.Пояснение:
NLS (Nuclear Localization Signal) — это короткая цепочка аминокислот (часто содержащая лизин и аргинин) на поверхности белка. Она служит меткой, которую “считывают” импортины. Если удалить NLS, белок не сможет попасть в ядро, даже если он там необходим.7
Почему вирусы (например, вирус гриппа) стремятся проникнуть через ядерные поры?
Правильный ответ:
Чтобы доставить свой генетический материал к аппарату репликации и транскрипции клетки-хозяина, находящемуся в ядре.Пояснение:
Многие вирусы не имеют собственных ферментов для размножения генома и синтеза мРНК. Им необходимо попасть в “штаб” клетки — ядро, чтобы перехватить управление клеточными системами. Для этого они эволюционно выработали способы обмана транспортной системы ядерных пор.8
Какие крупные структуры постоянно экспортируются (выводятся) из ядра в цитоплазму через поры?
Правильный ответ:
Субъединицы рибосом и молекулы информационной РНК.Пояснение:
В ядре (в ядрышке) происходит сборка рибосомных субъединиц, а также синтез всех видов РНК. Однако синтез белка, в котором эти компоненты участвуют, происходит в цитоплазме. Поэтому существует мощный поток экспорта этих макромолекул через поры.9
Что обеспечивает селективность (избирательность) ядерного фильтра для крупных молекул?
Правильный ответ:
Гидрофобная сеть из неупорядоченных FG-повторов нуклеопоринов внутри канала поры.Пояснение:
Центральный канал поры заполнен «клубочком» из длинных, неструктурированных белковых нитей, содержащих повторы фенилаланина и глицина (FG). Они образуют барьер (гидрогель), сквозь который могут пройти только те молекулы, которые связаны с переносчиками, способными взаимодействовать с этими повторами.10
Какое количество ядерных пор обычно содержится в оболочке одной активной клетки млекопитающего?