CYTOLOGIA

Zad. 1

Na poniższym rysunku przedstawiono kilka rodzajów komórek eukariotycznych. Po przeanalizowaniu rysunku rozwiąż kolejne zadania.

Zad. 1a*

Napisz jak oznaczono komórki zdolne do samodzielnego życia. Jeśli potrafisz, podaj nazwę rodzajową lub nazwę wyższej jednostki systematycznej.

Zad. 1b

Wskaż komórki cudzożywne; krótko uzasadnij wybór.

Zad. 1c

Wskaż komórczaki; krótko uzasadnij wybór.

Zad. 1e

Wskaż komórki, które wchodzą w skład tkanek. Podaj nazwy tych tkanek.

Zad. 1g

Napisz które z umieszczonych na rysunku komórek są zdolne do aktywnego poruszania się. Wyjaśnij krótko dzięki czemu jest to możliwe.

Zad. 2

Napisz krótko jakie są skutki inkrustacji ściany komórki ligniną oraz skutki adkrustacji ściany komórkowej kutyną i suberyną. Napisz czym oba procesy się różnią.

Zad. 3

Komórki roślinne, poza błoną cytoplazmatyczną, rozdziela ściana komórkowa. Nadaje ona komórkom między innymi kształt, pełni funkcje szkieletu zewnętrznego (jest to ważne zwłaszcza przy okresowych niedoborach wody), niewątpliwie jednak ogranicza kontakt pomiędzy komórkami. Napisz krótko dzięki czemu nie tylko drobnocząsteczkowe związki mogą dosyć swobodnie przemieszczać się do sąsiednich komórek, wchodzących w skład różnych tkanek.

Zad. 4

Wszystkie błony biologiczne zbudowane są podobnie, głównie z lipidów i białek. Błony komórkowe, ze względu na ich dynamiczną strukturę, określamy mianem płynnej mozaiki. Większa lub mniejsza płynność błon związana jest z ilością nasyconych i nienasyconych kwasów tłuszczowych, zawartością cholesterolu oraz zależy w dużym stopniu od czynników środowiska (temperatura, rodzaj związków chemicznych występujących w roztworach stykających się z błoną). Na poniższym rysunku w sposób schematyczny przedstawiono budowę zwierzęcej błony komórkowej. Po przeanalizowaniu rysunku rozwiąż kolejne zadania.

Zad. 4a

Napisz jakiego rodzaju związki i dlaczego mogą przenikać przez błonę w miejscu oznaczonym strzałką, a jakie w miejscu oznaczonym cyfrą 6.

Zad. 4b

W błonach komórek zwierzęcych występują łańcuchy węglowodanowe tworzące warstwę glikokaliksu. Warstwa ta jest szczególnie gruba w komórkach nabłonkowych jelita. Napisz jak na rysunku oznaczono łańcuchy cukrowe, z czym są związane i jaką rolę pełni gruba warstwa glikokaliksu w jelicie.

Zad. 4c*

Napisz krótko i uzasadnij w jaki sposób sygnały wysyłane przez gruczoły dokrewne (hormony sterydowe i hormony peptydowe, np. insulina) docierają do wnętrza docelowych komórek. Wykorzystaj rysunek.

Zad. 5

Antygeny A i B występujące w błonach komórkowych erytrocytów, są glikoproteinami. Których z poniższych określeń użyłabyś omawiając tą grupę związków chemicznych:

1. W skład ich cząsteczki wchodzą lipidy i cukry proste.

2. Należą do wielocukrów podobnie jak glikogen.

3. Są białkami złożonymi.

4. Należą do wysoko cząsteczkowych związków nieorganicznych.

5. W skład ich cząsteczki wchodzą węglowodany i białka.

Zad. 6

Na płynność (przepuszczalność) błon poza: temperaturą, ilością nasyconych i nienasyconych kwasów tłuszczowych (podwójne wiązanie powoduje ugięcie łańcucha węglowodorowego i przeszkadza w ścisłym upakowaniu łańcuchów kwasów tłuszczowych), długością łańcucha kwasów tłuszczowych mają również wpływ cząsteczki cholesterolu oraz jony wapnia. Cholesterol "usztywnia" błony przeszkadzając w bocznym przemieszczaniu się łańcuchów kwasów tłuszczowych, jony wapnia natomiast "usztywniają" błony poprzez oddziaływanie na hydrofilową część cząsteczki lipidów wchodzących w skład błony. Po przeanalizowaniu tekstu oraz rysunków rozwiąż kolejne zadania.

Zad. 6a

Napisz w jaki sposób oznaczono na rysunku: cząsteczki cholesterolu, fragment cząsteczki lipidów o charakterze hydrofilowym, lipidy posiadające wiązanie nienasycone.

Zad. 6b

Napisz, które spośród niżej wymienionych związków nie występują w plazmolemie w sposób schematyczny przedstawionej na rysunku w zadaniu 11:

• fosfolipidy,

• glikolipidy,

• glikoproteidy,

• cholesterol,

• glikogen,

• nukleoproteidy,

• proteiny.

Zad. 6c

Na rysunku kolorem niebieskim wyróżniono występujące w błonie białka. Napisz, które z poniższych twierdzeń związane z ich budową i właściwościami są prawdziwe.

1. Obydwa zaznaczone białka są białkami integralnymi.

2. Tylko białko oznaczone literą F jest białkiem integralnym ponieważ związany z nim jest oligosacharyd.

3. U obu białek (oznaczonych literami H i F) we fragmencie zanurzonym w warstwie zbudowanej głównie z kwasów tłuszczowych występują aminokwasy o charakterze hydrofobowym (lipofilowym).

4. Te fragmenty białek, które bezpośrednio kontaktują się z cytoplazmą lub z błoną sąsiadujących z nimi komórek mają charakter hydrofilowy (lipofobow).

5. Zaznaczony na rysunku literą F fragment białka ma strukturę drugorzędową.

6. Białko oznaczone literą H nie jest białkiem transbłonowym.

Zad. 7d

Na lepkość cytoplazmy w komórkach wpływają również jony wapnia (więcej wapnia -> gęstsza cytoplazma -> wolniejszy ruch cytoplazmy). W organizmie człowieka na poziom tego pierwiastka we krwi ma wpływ układ hormonalny. Podaj nazwę gruczołu produkującego hormon, którego zbyt niski poziom we krwi objawia się nadwrażliwością mięśni, drgawkami mięśniowymi, a jego nadmiar spowoduje obniżenie wrażliwości mięśni oraz odwapnieniem kości. Podaj również nazwę hormonu.

………………………………………………….

Zad. 8

Transport bierny substancji przez błony polega na dyfuzji prostej lub dyfuzji ułatwionej. W tej ostatniej jest związany ze specyficznymi dla każdej transportowanej substancji przenośnikami białkowymi. W obu przypadkach transport odbywa się zgodnie z gradientem stężeń przenoszonej substancji.

Transport aktywny zachodzący wbrew gradientowi stężeń przenoszonej substancji wymaga nakładu energii metabolicznej sprzężonej z hydrolizą ATP lub sprzężony jest z ruchem jonu w dół gradientu jego stężenia.

Na poniższym rysunku w sposób schematyczny przedstawiono transport przez błony. Po przeanalizowaniu tekstu oraz rysunku rozwiąż kolejne zadania.

Zad. 8a

Napisz, które z substancji przedstawionych na rysunku przechodzą przez błonę na drodze dyfuzji prostej.

Zad. 8b

Napisz, jak należy określić rodzaje transportu przez błony zachodzące w miejscach oznaczonych literami C i F. Wskaż na podobieństwa i różnice.

Zad. 9

Wokół komórek przedstawionych na rysunku występują połączenia zamykające uniemożliwiające przemieszczanie się cząsteczek wzdłuż bocznych błon komórki. Cząsteczki pożywienia muszą przechodzić przez cytozol komórek. Po to by rysunek był czytelny umieszczono w błonach tylko po jednym przenośniku z danego typu.

Po przeanalizowaniu poniższego rysunku, na którym w sposób schematyczny przedstawiono komórki z nabłonka wyściełającego jelito cienkie rozwiąż kolejne zadania.

Zad. 9a

Komórka z nabłonka jelita jest komórką spolaryzowaną. Krótko wyjaśnij na czym polaryzacja tej komórki polega.

Zad. 9b

Napisz jakie substancje i przy pomocy jakich mechanizmów są transportowane przez błony przedstawionej na rysunku komórki i czy transport tych substancji jest zgodny z gradientem stężeń (czy transport odbywa się w kierunku od wysokiego stężenia transportowanej substancji do jej stężenia niższego). Odpowiedź przedstaw w postaci tabelki. Pamiętaj o tytule!

Zad. 9c

Wyjaśnij dlaczego w błonach przedstawionej na rysunku komórki muszą wystąpić przenośniki jonów sodu i potasu "napędzane" przez ATP.

Zad. 9d

Napisz w jakim procesie, w jakiej organeli powstają cząsteczki ATP potrzebne do transportu aktywnego jonów K⁺ i Na⁺ napędzanego ATP.

Zad. 9e

Przypatrz się jeszcze raz rysunkowi i napisz jaką rolę według Ciebie pełni komórka nabłonka w jelicie cienkim.

Zad. 10

Wnikanie glukozy do wnętrza erytrocytów i mięśni odbywa się na drodze transportu ułatwionego. Napisz o czym to świadczy.

Zad. 11

Na poniższym rysunku przedstawiono w sposób schematyczny komórki organizmów cudzożywnych. Po przeanalizowaniu rysunków rozwiąż kolejne zadania.

Zad. 11a

Napisz w jaki sposób oznaczono zachodzące w komórkach endocytozę i egzocytozę.

Zad. 11b

Napisz jaką rolę pełni struktura oznaczona na rysunkach A i B numerem 3, podaj jej nazwę, napisz krótko dlaczego podobne struktury nie występują w pozostałych komórkach.

Zad. 12*

Po przeczytaniu poniższego tekstu daj odpowiedzi na kolejne pytania. Wskaż tę część tekstu, która pomogła Tobie w udzieleniu odpowiedzi.

1. W komórkach eukariotycznych (nie w erytrocytach ssaków) występuje poza innymi strukturami siateczka endoplazmatyczna (ER). Zazwyczaj spotkać możemy w komórce siateczkę śródplazmatyczną gładką (SER) i szorstką (RER).

2. Stosunek obu tych struktur w różnego typu komórkach bywa różny a w tej samej komórce może podlegać znacznym zmianom.

3. W komórkach trzustki produkujących enzymy trawienne, podobnie jak w plazmocytach, które produkują głównie wolne przeciwciała prawie cały obszar cytoplazmy zajmuje RER.

4. W retikulum gładkim w: komórkach wątroby zachodzi synteza i rozpad glikogenu, w komórkach, kory nadnerczy i komórkach ciałka żółtego powstają hormony sterydowe W SER stwierdzono również obecność enzymów związanych z syntezą fosfolipidów.

5. W komórkach wątroby podczas podawania leków np. nasennych (fenobarbituranu) obserwowano wzrost SER.

Zad. 12a

Napisz w jakiego rodzaju ER powstają białka eksportowane przez komórkę na zewnątrz.

Zad. 12b

Gdzie zachodzi detoksykacja trucizn.

Zad. 12c

Napisz w jakim rodzaju siateczki endoplazmatycznej zachodzi synteza węglowodanów i lipidów.

Zad. 13

Wszystkie rodzaje białek jakie występują w komórce powstają na rybosomach. W komórkach eukariotycznych rybosomy, podobnie jak u bakterii, zbudowane są z dwóch podjednostek, większej i mniejszej. Każda z podjednostek zbudowana jest z białek i rRNA. Po przeanalizowaniu poniższego rysunku, na którym w sposób schematyczny przedstawiono powstawanie i niewielki wycinek funkcjonowania rybosomów występujących w cytozolu komórki rozwiąż kolejne zadania.

Zad. 13a

Napisz, w którym miejscu w komórce powstają:

• białka i rRNA potrzebne do budowy podjednostek rybosomów,

• podjednostki rybosomów.

Zad. 13b

Napisz, co "eksportowane" jest z jądra do cytoplazmy.

Zad. 13c

Napisz, który z wymienionych kwasów nukleinowych przenosi informację dotyczącą budowy białek z jądra na rybosomy:

• mRNA matrycowy = informacyjny,

• rRNA rybosomowy,

• tRNA transportujący,

• DNA deoksyrybonukleinowy.

Zad. 14

Poniższy rysunek w sposób schematyczny przedstawia rybosom, na którym zachodzi synteza polipeptydu. Na rybosomie poza miejscem, w którym następuje wiązanie mRNA wyróżniono trzy miejsca odgrywające istotną rolę w procesie biosyntezy. W jednym z nich w dużej podjednostce rybosomu znajduje się enzym odpowiedzialny za powstanie wiązania peptydowego. Po przeanalizowaniu rysunku rozwiąż kolejne zadania.

Zad. 14a

Napisz jak oznaczono miejsce, do którego będą dochodziły tRNA z pojedynczymi aminokwasami a jak miejsce, w którym znajduje się enzym odpowiedzialny za powstanie wiązania peptydowego.

Zad. 14b

Napisz, które z przedstawionych poniżej wiązań powstają w wyniku działania enzymu występującego w większej podjednostce rybosomu.

Zad. 14c

Napisz jak oznaczono miejsce, w którym wystąpi jeden z kodonów oznaczających stop (UAG, UAA, UGA) kończących syntezę białka.

Zad. 14d*

Po przeanalizowaniu rysunku wymień elementy, które są niezbędne do tego, aby mogło dojść w cytozolu do translacji, napisz krótko na czym ona polega. Energii potrzebnej do przeprowadzenia tego procesu dostarczają związki posiadające wiązania wysokoenergetyczne. Określ do jakiego typu reakcji metabolicznych zaliczyłbyś translację, krótko uzasadnij tę odpowiedź.

Zad. 14e

Przedstawiony na rysunku kwas nukleinowy, który pełni funkcje wzorca dla syntetyzowanego białka ma końce, na których znajdują się oznaczenia 5' i 3' (w cząsteczce cukru wchodzącej w skład kwasu nukleinowego przy węglu oznaczonym 5' lub 3' może zostać przyłączony kolejny nukleotyd). Napisz, które z wymienionych cukrów (glukoza, fruktoza, ryboza, deoksyryboza, laktoza, sacharoza) wchodzą w skład cząsteczki omawianego kwasu nukleinowego.

Zad. 15*

Rybosomy występujące w cytoplazmie (związane lub nie związane z retikulum) mają taką samą wielkość i są większe od rybosomów występujących w mitochondriach i chloroplastach. Rybosomy występujące w chloroplastach są bardzo podobne do bakteryjnych. Synteza białka na wszystkich typach rybosomów występujących w komórce eukariotycznej przebiega podobnie.

Na poniższych rysunkach przedstawiono w sposób schematyczny budowę chloroplastu oraz mitochondrium. Po przeanalizowaniu tekstu zadania oraz rysunków rozwiąż kolejne zadania.

Zad. 15a

Wskaż na podobieństwa występujące w budowie obu organelli.

Zad. 15 b

Wymień reakcje anaboliczne, które w taki sam sposób przebiegają w obu organellach.

Zad. 15 c

W chloroplastach w ciągu dnia można spotkać się z występowaniem ziaren skrobi, które znikają z chloroplastów podczas nocy. Napisz, dlaczego ma to miejsce i czemu ma to służyć.

Zad. 16

Mitochondria i chloroplasty są często nazywane organellami półautonomicznymi. Należą one również do organelli samo replikujących się.

Na poniższym rysunku (jest to fragment komórki) przedstawiono w uproszczony sposób relację pomiędzy jądrem komórkowym a jedną z wymienionych półautonomicznych organelli. Po przeanalizowaniu rysunku rozwiąż kolejne zadania.

Zad. 16a

Podaj nazwy struktur oznaczonych literami A, B, C oraz cyframi 3, 4, 5.

Zad. 16b

Po przeanalizowaniu rysunku napisz, na czym polega owa półautonomiczność narysowanej organelli.

Zad. 16c

W obu przedstawionych na rysunku organellach, w związku z pełnionymi przez nie funkcjami przebiegają różnorodne procesy. Postaraj się je wymienić i krótko scharakteryzować. Tabelka byłaby mile widziana.

Zad. 17

W komórkach eukariotycznych występują zbudowane z białek mikrofilamenty (zbudowane z aktyny), filamenty pośrednie (białka różne) i mikrotubule (zbudowane z tubuliny).

1. Biorą one udział w budowie cytoszkieletu nadając kształt komórkom.

2. Umożliwiają zmianę kształtu i przemieszczanie się komórek.

3. Głównie z mikrotubul zbudowane są: wici i rzęski.

4. Ułatwiają transport substancji np. w aksonach.

5. Biorą udział w przemieszczaniu się różnych struktur w komórkach np. włókna wrzeciono kariokinetyczne zbudowane z mikrotubul.

6. Biorą udział w tworzeniu wrzeciona kariokinetycznego (centriole).

7. Biorą udział w szybkim przemieszczaniu się cząsteczek barwników (rozproszenie lub skupienie) w komórkach barwnikowych skóry.

Zad. 18

Po rozwiązaniu testów z tego działu Wiesz już, że w interfazowym jądrze komórkowym (pomiędzy podziałami komórki) zachodzą procesy transkrypcji, w wyniku których powstają wszystkie potrzebne komórce typy RNA. W tych procesach nadrzędną rolę pełni DNA, który jest wzorcem dla powstających na nim kwasów rybonukleinowych. W jądrze powstają również podjednostki rybosomów utworzone z rRNA i białek dostarczonych z cytozolu do jądra. Natomiast z jądra do cytozolu eksportowane są: mRNA, tRNA oraz podjednostki rybosomów.

Na poniższym rysunku przedstawiono jądro komórkowe, po przeczytaniu tekstu i przeanalizowaniu rysunku rozwiąż kolejne zadania.

Zad. 18a

Napisz czy przedstawione na rysunku jądro jest jądrem interfazowym. Odpowiedź krótko uzasadnij.

Zad. 18b*

W jądrze komórkowym chromatyna występuje w formie skondensowanej (heterochromatyna) i w formie zdespiralizowanej (euchromatyna).

1. Napisz, jakie odcinki chromatyny są aktywne (zachodzi na nich transkrypcja), jak je oznaczono na rysunku.

2. Napisz, czy w komórce z nabłonka jelita cienkiego i w komórce Pantofelka wszystkie odcinki DNA, na których zapisane są geny będą wykorzystywane do transkrypcji.

3. Podaj przykłady kilku takich samych genów, do transkrypcji których dojdzie w przypadku obu komórek. Odpowiedzi krótko uzasadnij.

Zad. 18c

Napisz, jakie różnice występują w budowie błony jądrowej zewnętrznej i wewnętrznej.

Zad. 18d

Napisz jak zaznaczono miejsce w błonie jądrowej, przez które opuszczają jądro między innymi podjednostki rybosomów i mRNA Podaj nazwę i napisz, jakie ma właściwości.

Zad. 19

Wodniczka odgrodzona jest od cytoplazmy tonoplastem. Wewnątrz wodniczki poza wodą gromadzone są na stałe te substancje, których komórka chce się pozbyć: garbniki, alkaloidy lub związki chwilowo niepotrzebne np. cukry, białka. Napisz, które z poznanych przez Ciebie struktur komórkowych, biorą udział w powstawaniu i powiększanie się wodniczek. Napisz, w których komórkach, młodszych czy starszych wodniczka będzie większa, krótko uzasadnij odpowiedź.

Zad. 20

Co się dzieje w:

• owocach pomidorów, które dojrzewając z zielonych zmieniają kolor na czerwono pomarańczowy lub na żółty;

• owocach czarnych jagód, które dojrzewając z zielonych zmieniają kolor na fioletowy;

• liściach klonu zmieniających jesienią barwę na żółtą?

Zad. 21

W pewnym doświadczeniu wycięto z buraka ćwikłowego 3 kostki, przemyto je porządnie wodą i umieszczono w:

• probówce z wodą,

• probówce z wodą, po czym zawartość zagotowano,

• probówce z alkoholem etylowym 30%.

Po pewnym czasie zaobserwowano wyraźną zmianę płynu na czerwony w probówce 2 i 3.

Napisz, dlaczego nie zmienił się kolor wody w probówce nr 1.

---