ТЕМА: Вступ. Органічні сполуки білки. Методи дослідження клітин. Клітинні мембрани.

В умові наведено зображення складника біологічної мембрани, який належить до білків. Із запропонованих варіантів відповіді треба вибрати назву речовини, що також належить до білків.

А Хітин – природний вуглевод із групи полісахаридів, який входить до складу зовнішнього скелета членистоногих.

Б Глікоген – природний вуглевод із групи полісахаридів, який запасається у клітинах печінки та мʼязів людини й більшості тварин.

В Холестерол – органічна сполука, яка належить до ліпідів і міститься в мембранах клітин усіх організмів.

Г Колаген – органічна сполука, яка належить до білків і становить основу сполучної тканини (шкіри, суглобів, зв'язок, кісток). 

Правильна відповідь – Г.

Тема: Вступ. Методи дослідження клітин. Еукаріотична клітина. Клітинні мембрани.

На малюнку зображено екзоцитоз – процес виведення речовин із клітини. Під час екзоцитозу синтезовані сполуки транспортуються за допомогою секреторних пухирців (везикул), які зливаються з плазматичною мембраною, вивільняючи свій уміст у позаклітинне середовище. Оскільки цей процес потребує витрат енергії, він належить до активного транспорту.

Правильна відповідь – Г (вивільнення синтезованих клітиною гормонів). Цей процес є прикладом екзоцитозу, оскільки забезпечує виділення продуктів секреції за межі клітини.

Інші варіанти відповіді неправильні з таких причин:

• дифузія кисню належить до пасивного транспорту: молекули вільно проходять крізь ліпідний подвійний шар мембрани за різницею концентрації без витрат енергії;
• поглинання рідини клітиною (піноцитоз) є різновидом ендоцитозу. Це активний транспорт, проте він спрямований на поглинання речовин, а не на їхнє виведення, як показано на малюнку;
• підтримання концентрації йонів Натрію забезпечує натрій-калієвий насос. Це механізм активного транспорту (викачування йонів Натрію з клітини та закачування йонів Калію всередину). Хоча це активний процес, він відбувається на рівні окремих йонів через білкові канали, а не за допомогою везикул (пухирців), як зображено на схемі.

Правильна відповідь – Г.

Тема: Вступ. Компоненти цитоплазми еукаріотичної клітини.

Усі типи пластид розвиваються з пропластид – дрібних безбарвних органел. Залежно від зовнішніх чинників, вони можуть диференціюватися в лейкопласти, хлоропласти або хромопласти.

• Лейкопласти – безбарвні органели, розташовані переважно в нефотосинтезувальних тканинах (коренях, бульбах, насінні). Вони відповідають за синтез і накопичення поживних речовин (наприклад, крохмалю в бульбах картоплі). На світлі лейкопласти здатні перетворюватися на хлоропласти (що спостерігаємо як позеленіння картоплі).
• Хлоропласти – органели зеленого кольору, що містять хлорофіл і забезпечують фотосинтез. Найбільше їх у листках і трав’янистих стеблах. Вони можуть перетворюватися на хромопласти (наприклад, під час зміни забарвлення листя восени) або, за певних умов, на лейкопласти (зокрема під час переходу тканин у стан спокою).
• Хромопласти мають жовте, помаранчеве або червоне забарвлення. Вони зазвичай утворюються з хлоропластів унаслідок руйнування хлорофілу та накопичення каротиноїдів (наприклад, під час дозрівання томатів). Хромопласти зумовлюють яскраве забарвлення плодів, квіток та осіннього листя. Цей етап вважають кінцевим у розвитку пластид, тому вони не здатні до зворотних перетворень.

Отже, процес, що відбувається в листках перед листопадом, відповідає варіанту Г – перетворення хлоропластів на хромопласти.

Правильна відповідь – Г.

Тема: Вступ. Реалізація спадкової інформації.

Правильний варіант відповіді – В, оскільки він повноцінно відображає центральну догму молекулярної біології та етапи дозрівання функціональної молекули білка в еукаріотичній клітині:

• транскрипція – перший етап, під час якого на матриці ДНК синтезується попередник інформаційної РНК (пре-іРНК);
• сплайсинг – процес вирізання некодувальних ділянок (інтронів) та з’єднування кодувальних ділянок (екзонів). Це необхідно, оскільки гени еукаріотів мають мозаїчну структуру, і для утворення зрілої іРНК треба видалити «зайві» фрагменти;
• трансляція – синтез поліпептидного ланцюга (білка) на основі послідовності нуклеотидів зрілої іРНК, що відбувається на рибосомах;
• посттрансляційна модифікація – хімічна зміна білка, яка включає формування вторинної, третинної чи четвертинної структур, а також приєднання вуглеводів або ліпідів. Ці процеси відбуваються в ендоплазматичній сітці та апараті Гольджі для завершення формування активної молекули білка.

Отже, потік інформації рухається за логічним ланцюгом: ДНК → РНК → білок → функціональний білок.

Правильна відповідь – В.

Тема: Вступ. Обмін речовин і перетворення енергії.

Хемосинтез – це спосіб автотрофного живлення, за якого організми (переважно бактерії) отримують енергію для синтезу органічних речовин не зі світла, а завдяки окисненню специфічних неорганічних сполук. Отже, правильна відповідь – В.

Інші варіанти відповіді неправильні з таких причин:

• полімеризація – це процес з’єднання мономерів у високомолекулярні сполуки (полімери). Ця реакція ендотермічна, тобто потребує витрат енергії, а не слугує її джерелом для клітини;
• відновлення органічних речовин – процес, що супроводжується зниженням ступеня окиснення атомів Карбону (через приєднання Гідрогену або видалення Оксигену). Такі реакції є частиною пластичного обміну та потребують припливу енергії (зазвичай у формі АТФ або НАДФ·Н);
• синтез органічних сполук із використанням світлової енергії – це визначення фотосинтезу, який, на відміну від хемосинтезу, залежить від наявності пігментів (наприклад, хлорофілу) та сонячного випромінювання.

Правильна відповідь – В.

Тема: Біорізноманіття. Віруси. Віроїди. Пріони.

Пріони – унікальні інфекційні агенти, що складаються лише з аномально згорнутих білкових молекул і не містять нуклеїнових кислот. Вони спричиняють смертельні нейродегенеративні захворювання в людей і тварин.

Основні шляхи зараження пріонами:

• аліментарний – через уживання м’яса інфікованих тварин (наприклад, яловичини, ураженої «коров’ячим сказом»).
• ятрогенний – під час медичних маніпуляцій через використання забруднених інструментів. Пріони надзвичайно стійкі й не руйнуються під час стандартної стерилізації;
• трансплантаційний – у процесі лікування препаратами тваринного походження або під час пересадки тканин, що містять інфекційний агент;
• спадковий – через мутацію в гені, який відповідає за синтез нормального клітинного пріонного білка.

Найкращими заходами профілактики є контроль за якістю харчових продуктів (уникнення вживання м’яса заражених тварин), використання одноразових медичних інструментів у групах ризику та суворе дотримання протоколів безпеки у виготовленні біопрепаратів.

Правильна відповідь – Б.

Тема: Біорізноманіття. Гриби.

Гіменофор – це частина плодового тіла гриба, розташована на нижній поверхні шапинки, де формується спороносний шар (гіменій). За будовою виділяють два основні типи гіменофору.

• Пластинчастий гіменофор складається з радіальних пластинок, що розходяться від ніжки до країв шапинки.

Приклади грибів: печериця, бліда поганка, мухомор, лисички, сироїжки.

• трубчастий гіменофор складається із численних щільно розташованих трубочок, що нагадують губку.

Приклади грибів: білий гриб, підосичник, маслюк, чортів гриб (боровик чортів).

Правильна відповідь – Б.

ТЕМА: Біорізноманіття. Генеративні органи покритонасінних рослин. Різноманітність, розмноження голонасінних і покритонасінних рослин.

Для ідентифікації складників насінини на рисунку та визначення частини, що забезпечує захист зародка, проаналізуймо кожну структуру:

Складник 1: насінна шкірка утворюється з покривів насінного зачатка. Вона надійно захищає зародок від несприятливих умов зовнішнього середовища, пересихання та механічних пошкоджень.

Складник 2: ендосперм – тканина, що містить запас поживних речовин (білків, жирів, вуглеводів), необхідних для розвитку зародка під час проростання.

Складник 3: зародкова брунька – частина зародка, що є зачатком майбутнього головного пагона рослини. Вона забезпечує його верхівкове наростання та подальше галуження.

Складник 4: зародкове стебельце – частина зародка, що з’єднує зародковий корінь із зародковою брунькою. У процесі проростання з нього формується перше міжвузля молодої рослини.

Правильна відповідь – А.

Тема: Біорізноманіття. Хордові. Рептилії.

За наведеними у тексті ознаками – відсутність кінцівок і суха шкіра, вкрита роговими лусками, – можна зробити висновок, що веретільниця належить до класу Рептилії (Плазуни).

Ключові ознаки представників класу Рептилії

Покриви тіла: суха шкіра, майже позбавлена залоз, укрита роговими лусками, щитками або пластинками, що захищають організм від висихання.

Линяння: здатність до періодичного скидання старого рогового шару шкіри, що забезпечує можливість росту тварини.

Дихальна система: лише легеневе дихання (поява комірчастих легень), що дає змогу жити далеко від водойм.

Органи чуття: наявність органа Якобсона (вомероназального органа) – спеціалізованого органа хімічного чуття (нюху та смаку), розташованого в ротовій порожнині.

Розмноження та розвиток: процес відтворення не залежить від водного середовища. Рептилії відкладають яйця з великим вмістом жовтка та захисними оболонками або народжують живих малят (яйцеживородіння).

Правильна відповідь – В.