Zadanie 3. (0–4)
Treść
Lizosomy odpowiadają za trawienie wewnątrzkomórkowe. Zawierają one enzymy hydrolityczne rozkładające m.in. białka, kwasy nukleinowe, lipidy i polisacharydy. Enzymy te są najbardziej aktywne w kwaśnym środowisku lizosomu, gdzie pH ≈ 5. W błonie lizosomalnej znajdują się białka transportujące produkty trawienia z powrotem do cytozolu oraz enzym H+-ATP-aza, zwany również pompą protonową. Specyficzną cechą błony lizosomalnej jest silna glikozylacja jej wewnętrznej powierzchni, polegająca na przyłączeniu grup cukrowcowych do białek błonowych kontaktujących się ze środowiskiem wewnętrznym lizosomu. nośnik pH ≈ 5,0 metabolitów KWAŚNE HYDROLAZY nukleazy błona lizosomu proteazy glikozydazy lipazy fosfatazy sulfatazy fosfolipazy H+ pompa pH ≈ 7,2 protonowa Pi CYTOZOL ATP ADP + Na podstawie: B. Alberts i in., Podstawy biologii komórki, Warszawa 2009, s. 527. a) Wyjaśnij, jaką rolę w prawidłowym funkcjonowaniu lizosomu odgrywa pompa protonowa. b) Wykaż związek pomiędzy glikozylacją białek wewnętrznej powierzchni błony lizosomalnej a aktywnością lizosomalnych enzymów proteolitycznych. c) Podaj nazwę innych niż lizosomy struktur komórkowych zaangażowanych w proces degradacji białek. d) Wyjaśnij, w jaki sposób cytoplazma komórki jest chroniona przed działaniem enzymów hydrolitycznych w przypadku uszkodzenia lizosomu.
Pokaż odpowiedź
Rozwiązanie
Pompa protonowa transportuje jony H+, które odpowiadają za kwaśny odczyn wnętrza lizosomu.
Schemat punktowania
1 pkt – za wyjaśnienie funkcji pompy protonowej z uwzględnieniem jej udziału w utrzymywaniu niskiego pH wnętrza lizosomu;
0 pkt – za odpowiedź niepełną, błędną lub brak odpowiedzi. 3.b) (0–1)
Rozwiązanie
Warstwa cukrów na / Glikozylacja wewnętrznej powierzchni błony lizosomalnej zabezpiecza białka błonowe przed strawieniem przez enzymy proteolityczne.
Schemat punktowania
1 pkt – za wykazanie związku pomiędzy glikozylacją białek błonowych a ich odpornością na trawienie przez enzymy proteolityczne;
0 pkt – za odpowiedź niepełną, błędną lub brak odpowiedzi. 3.c) (0–1)
Rozwiązanie
Proteasomy.
Schemat punktowania
1 pkt – za podanie poprawnej nazwy;
0 pkt – za odpowiedź błędną lub brak odpowiedzi. 3.d) (0–1)
Rozwiązanie
Cytozol ma odczyn pH zbliżony do obojętnego, dlatego enzymy hydrolityczne lizosomu nie będą w nim aktywne. Enzymy te są aktywne tylko w środowisku kwasowym.
Schemat punktowania
1 pkt – za poprawne wyjaśnienie;
0 pkt – za odpowiedź niepełną, błędną lub brak odpowiedzi.