Matura z biologii 2018, zadanie 15: Regulacja cyklu komórkowego i podziały oocytów – odpowiedzi i wyjaśnienie

Odpowiedź: Cytoplazma dzielącego się jaja Xenopus w fazie M zawiera związki chemiczne, które wywołują przejście oocytu z interfazy do fazy M (podziału).

W wariancie A wstrzyknięto cytoplazmę z interfazy i podziału nie było. W wariancie B wstrzyknięto cytoplazmę z komórki w fazie M i oocyt przeszedł do podziału. To wskazuje, że czynnik wywołujący podział znajduje się w cytoplazmie komórki w fazie M, a nie wynika tylko z samego wkłucia.

Punktacja: Punkt jest za wniosek, że w cytoplazmie komórek w fazie M są czynniki wywołujące przejście do fazy M; zbyt ogólne odpowiedzi bez obiektu lub bez fazy M nie są uznawane.

Odpowiedź: Próbą kontrolną był wariant A. Sprawdzał on, czy samo wstrzyknięcie cytoplazmy lub mechaniczne uszkodzenie oocytu nie wywołuje podziału; dzięki temu efekt w wariancie B można przypisać czynnikom z cytoplazmy komórki w fazie M.

W próbie kontrolnej nie powinno działać badane zjawisko, czyli cytoplazma z fazy M. W wariancie A podano cytoplazmę z interfazy, więc jeśli podział by nastąpił, oznaczałoby to wpływ samej procedury. Brak podziału w A pozwala uznać, że w B zadziałał składnik cytoplazmy z fazy M.

Punktacja: Punkt jest za wskazanie wariantu A i uzasadnienie, że kontrola wyklucza wpływ zabiegu lub brak badanego czynnika; sama definicja próby kontrolnej bez odniesienia do doświadczenia nie wystarcza.

Odpowiedź: Nazwa podziału: mejoza I. Faza podziału: profaza I (pachyten). Uzasadnienie: w komórce X chromosomy homologiczne są ułożone parami i tworzą biwalenty/tetrady, a między nimi zachodzi crossing-over, co jest charakterystyczne dla mejozy, a nie mitozy.

Wstrzyknięcie cytoplazmy z komórki w fazie M uruchamia podział jądra oocytu. Obraz komórki X pokazuje cechy typowe dla profazy I mejozy: pary chromosomów homologicznych i wymianę odcinków między chromatydami. Te cechy odróżniają mejozę od mitozy, dlatego podziałem jest mejoza, a oznaczona faza to profaza I.

Punktacja: Punkt jest za podanie mejozy, profazy I oraz uzasadnienia cechą charakterystyczną dla mejozy, np. parami chromosomów homologicznych lub crossing-over; nie uznaje się samego zanikania otoczki lub tworzenia wrzeciona ani określenia „podział redukujący”.

Odpowiedź: Mutacja genów regulatorowych cyklu komórkowego może znosić hamowanie podziałów, wskutek czego komórki dzielą się w sposób ciągły i niekontrolowany, co prowadzi do powstania nowotworu.

Białka regulujące cykl komórkowy kontrolują checkpointy, tempo podziałów i zatrzymanie cyklu w razie uszkodzeń DNA. Jeśli geny tych białek są zmutowane, kontrola może przestać działać. Komórki zaczynają dzielić się mimo nieprawidłowości, a nadmierna proliferacja prowadzi do guza nowotworowego.

Punktacja: Punkt jest za uzasadnienie wskazujące niekontrolowane lub ciągłe podziały komórkowe; odpowiedzi ogólne o namnażaniu uszkodzonych komórek albo wyłącznie o apoptozie nie są uznawane.

Odpowiedź: Mikrotubule tworzą szlaki transportowe, po których w oocycie przemieszczają się pęcherzyki i organelle.

W niedzielącym się oocycie nie powstaje wrzeciono podziałowe, ale cytoszkielet nadal organizuje wnętrze komórki. Mikrotubule działają jak tory dla białek motorycznych przesuwających pęcherzyki i organelle. Dzięki temu możliwy jest transport wewnątrzkomórkowy i właściwe rozmieszczenie struktur w komórce.

Punktacja: Punkt jest za funkcję transportową lub organizację położenia organelli/kształtu komórki; odpowiedzi o wiciach, rzęskach, centriolach lub ochronie nie są uznawane.