Jedną z metod badań nad przebiegiem cyklu komórkowego zachodzącego w komórkach somatycznych ssaków jest stosowanie inhibitorów cyklu komórkowego. Dzięki temu jest możliwe zatrzymanie cyklu komórkowego w określonym miejscu, np. przy przejściu z fazy G1 w fazę S. W ten sposób można określić, w której fazie cyklu komórkowego odbywają się poszczególne procesy.
Powszechnie stosuje się inhibitory:
• replikacji DNA, np. metotreksat
• polimeryzacji mikrotubul, np. kolchicynę
• polimeryzacji filamentów aktynowych, np. cytochalazynę B.
Na podstawie: B. Alberts, Podstawy biologii komórki, Warszawa 2009.
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące działania inhibitorów cyklu komórkowego na komórki ssaków są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| 1. | Jeżeli do hodowli tkankowej doda się metotreksat, to cykl komórkowy zatrzymuje się w fazie M. | |
|---|---|---|
| 2. | Kolchicyna zatrzymuje kariokinezę poprzez zahamowanie tworzenia wrzeciona kariokinetycznego. | |
| 3. | Jeżeli komórka będąca w fazie S zostanie poddana działaniu cytochalazyny B, to ta komórka nie zdoła podwoić ilości DNA w fazie S. |
Wcześniej zapisana notatka
Podpowiedź
Opracowanie redakcyjne
Podpowiedź 1
Przyporządkuj procesom struktury: replikacja — DNA, wrzeciono — mikrotubule, pierścień cytokinezy — aktyna. Następnie porównaj z fazami cyklu.
Podpowiedź 2
Faza S i faza M pełnią inne funkcje. Zahamowanie syntezy DNA nie jest tym samym co zahamowanie tworzenia wrzeciona, a blokada aktyny nie oznacza blokady polimerazy DNA.
Podpowiedź 3
Zaznacz F, P, F i wyjaśnij drugi wybór rolą mikrotubul we wrzecionie. Przy trzecim odróżnij późniejszy problem cytokinezy od zdolności podwojenia DNA.
Odpowiedź
Odpowiedź przykładowa / klucz CKE
1. – F, 2. – P, 3. – F.
Zasady oceniania
2 pkt – za poprawną ocenę trzech stwierdzeń. 1 pkt – za poprawną ocenę dwóch stwierdzeń. 0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Wyjaśnienie
Opracowanie redakcyjne
Oceny to F, P i F. Hamowanie replikacji wpływa na podwajanie DNA w fazie S, więc nie jest swoistym zatrzymaniem fazy M. Kolchicyna utrudnia polimeryzację mikrotubul, z których powstaje wrzeciono podziałowe, i blokuje prawidłowe rozdzielenie chromosomów. Cytochalazyna B działa na filamenty aktynowe, ważne między innymi dla pierścienia kurczliwego podczas cytokinezy, nie na samą syntezę DNA w fazie S. Trzeba dopasować inhibitor do bezpośredniego celu i odróżnić kariokinezę, replikację oraz podział cytoplazmy.
Sprawdź kompletność rozwiązania
2 pkt – za poprawną ocenę trzech stwierdzeń. 1 pkt – za poprawną ocenę dwóch stwierdzeń. 0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Wymagania podstawy programowej
1. Jeżeli do hodowli tkankowej doda się metotreksat, to cykl komórkowy zatrzymuje się w fazie M.
W podstawie programowej
Cytoszkielet i replikacja w fazach cyklu komórkowego. Zakres części: 1. Jeżeli do hodowli tkankowej doda się metotreksat, to cykl komórkowy zatrzymuje się w fazie M..
- PR:IV.3 — opisuje cykl komórkowy, z uwzględnieniem zmian ilości DNA w poszczególnych jego etapach; uzasadnia konieczność replikacji DNA przed podziałem komórki;
2. Kolchicyna zatrzymuje kariokinezę poprzez zahamowanie tworzenia wrzeciona kariokinetycznego.
W podstawie programowej
Cytoszkielet i replikacja w fazach cyklu komórkowego. Zakres części: 2. Kolchicyna zatrzymuje kariokinezę poprzez zahamowanie tworzenia wrzeciona kariokinetycznego..
- PR:II.12 — przedstawia znaczenie cytoszkieletu w ruchu komórek, transporcie wewnątrzkomórkowym, podziałach komórkowych oraz stabilizacji struktury komórki; dokonuje obserwacji mikroskopowych ruchów cytoplazmy w komórkach roślinnych;
- PR:IV.4 — opisuje przebieg kariokinezy podczas mitozy i mejozy;
3. Jeżeli komórka będąca w fazie S zostanie poddana działaniu cytochalazyny B, to ta komórka nie zdoła podwoić ilości DNA w fazie S.
W podstawie programowej
Cytoszkielet i replikacja w fazach cyklu komórkowego. Zakres części: 3. Jeżeli komórka będąca w fazie S zostanie poddana działaniu cytochalazyny B, to ta komórka nie zdoła podwoić ilości DNA w fazie S..
- PR:II.12 — przedstawia znaczenie cytoszkieletu w ruchu komórek, transporcie wewnątrzkomórkowym, podziałach komórkowych oraz stabilizacji struktury komórki; dokonuje obserwacji mikroskopowych ruchów cytoplazmy w komórkach roślinnych;
- PR:IV.3 — opisuje cykl komórkowy, z uwzględnieniem zmian ilości DNA w poszczególnych jego etapach; uzasadnia konieczność replikacji DNA przed podziałem komórki;
Przypisanie redakcyjne do podstawy BIO-PP2024.
Informacje i źródła zadania
ID zadania: BIO-2023-CZERWIEC-F2023-Z16
Organizator: CKE
Działy: Podziały komórkowe | Komórka
Organizmy: zwierzęta
Umiejętności: Rozwijanie myślenia naukowego; doskonalenie umiejętności planowania i przeprowadzania obserwacji i doświadczeń oraz wnioskowania w oparciu o wyniki badań | Posługiwanie się informacjami pochodzącymi z analizy materiałów źródłowych