Zadanie 4.4. (0–1)
Treść
W cyklu komórkowym występują tzw. punkty kontrolne. Są to momenty, w których cykl komórkowy jest zatrzymywany aż do czasu, gdy kluczowe procesy poprzedzające kolejną fazę cyklu komórkowego zostaną zakończone prawidłowo. Geny kodujące cząsteczki uczestniczące w regulacji cyklu komórkowego są szczególnie ważne dla komórki. Jeśli co najmniej jeden z nich jest nieprawidłowy, może to doprowadzić do rozwinięcia się choroby nowotworowej. Poniżej podano najważniejsze punkty kontrolne cyklu komórkowego.
• Punkt kontrolny G1/S – wstrzymuje cykl komórkowy do czasu, aż komórka zgromadzi odpowiedni zasób składników niezbędnych do syntezy DNA. Brak sygnałów świadczących o gotowości komórki sprawia, że punkt kontrolny uniemożliwia rozpoczęcie syntezy DNA.
• Punkt kontrolny G2/M – blokuje rozpoczęcie mitozy do czasu zakończenia replikacji DNA. Jeśli cząsteczki DNA w komórce nie zostały do końca zreplikowane lub są uszkodzone, punkt kontrolny uniemożliwia zajście mitozy.
• Punkt kontrolny metafaza/anafaza – wstrzymuje rozpoczęcie anafazy do czasu prawidłowego przyłączenia się mikrotubul wrzeciona podziałowego do wszystkich kinetochorów. Na poniższym schemacie przedstawiono cykl komórkowy wraz z punktami kontrolnymi. G1 G0 punkt kontrolny metafaza/anafaza Cykl M komórkowy punkt kontrolny G1/S S G2 punkt kontrolny G2/M Na podstawie: E.P. Solomon i in., Biologia, Warszawa 2020.
Wyjaśnij, dlaczego czynniki mutagenne, takie jak promieniowanie UV lub niektóre 0–1 związki chemiczne, zwiększają ryzyko wystąpienia nowotworu.
Pokaż odpowiedź
Zasady oceniania
1 pkt – za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające zwiększenie ryzyka powstania mutacji, np. w genach regulujących cykl komórkowy, oraz określenie skutków takiej mutacji w postaci niekontrolowanych podziałów komórkowych.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
• Czynniki mutagenne zwiększają ryzyko wystąpienia mutacji w genach kodujących białka, które są odpowiedzialne za regulację cyklu komórkowego. Zmiana aktywności tych białek może prowadzić do szybkich, niekontrolowanych podziałów komórki.
• Mutacje mogą spowodować, że nieprawidłowo rozwijająca się komórka nie będzie ulegać apoptozie lub nie zostanie rozpoznana jako uszkodzona przez układ odpornościowy. Wówczas uszkodzone komórki mogą zacząć się szybko namnażać.
• Czynniki mutagenne mogą uszkodzić geny kodujące białka regulujące cykl komórkowy, a brak kontroli nad nim prowadzi do choroby nowotworowej.