HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI MÔN SINH HỌC LỚP 10 (Đáp án đề thi gồm có 12 trang) Câu Nội dung 1 Thành phần hóa học của tế bào (2 điểm) Cho biết vai trò các loại liên kết hóa học chủ yếu tham gia duy trì cấu trúc không gian của các đại phân tử protein và axít nucleic trong nhiễm sắc thể ở sinh vật nhân thực. Thành phần hóa học cấu tạo nên nhiễm sắc thể ở sinh vật nhân thực: ADN, protein (histon và phi histon), rARN. Các loại liên kết hóa học và vai trò: Loại liên kết Liên kết có trong phân tử Va trò Cộng hóa trị Phosphodieste: liên kết giữa các Nucleotit trên 1 mạch của ADN và rARN Là liên kết bền, có vai trò duy trì cấu trúc mạch polynucleotit của ADN và rARN. Liên kết peptit: liên kết giữa các axit amin trong chuỗi polypeptit Hình thành cấu trúc bậc 1 của protein. Cầu đisunfit (SS): hình thành giữa 2 axit amin 2 axit amin cystein chứa nhóm SH Hình thành và ổn định cấu trúc không gian bậc 3 hoặc bậc 4 của các protein nhất định Liên kết hidro Trong ADN: hình thành giữa các bazo nitơ của các Nu đối diện nhau trên 2 mạch đơn của ADN theo nguyên tắc bổ sung (A=T; G X) Tạo cấu trúc mạch kép ổn định và linh hoạt. Giúp bảo quản vật chất di truyền và truyền đạt thông tin di truyền khi ADN tái bản và phiên mã. Trong protein: hình thành giữa các nhóm –C= O và –NH của các axit amin ở các vòng xoắn gần nhau; hoặc giữa các nhóm R phân cực hoặc tích điện của các axit amin Hình thành cấu trúc bậc 2 và bậc 3 của protein Trong rARN: hình thành giữa các bazo nitơ của các Nucleotit trên cùng mạch đơn th o nguyên tắc bổ sung Làm phân tử cuộn xoắn hình thành cấu trúc không gian của các tiểu phần riboxom Liên kết ion Trong protein: hình thành giữa các nhóm tích điện (NH3+, COO…) của các axit amin trong một chuỗi polypeptit hoặc giữa các chuỗi p lypeptit Làm chuỗi polypeptit cuộn thành cấu trúc bậc 3 dạng cầu hoặc hình thành cấu trúc bậc 4 gồm nhiều chuỗi polypeptit, tạo protein có chức năng. Tương tác kị nước Trong protein: các chuỗi bên R không phân cực (kị nước) của các axit amin quay vào trong lõi prot in tránh tiếp xúc với nước Hình thành cấu trúc bậc 3 của protein Trong ADN: hình thành giữa các gốc metyl của các bazo nitơ bị metyl hóa Làm nhiễm sắc thể xoắn chặt lại thành vùng dị nhiễm sắc. Tương tác Vandevan Trong protein: hình thành do lực hấp dẫn giữa các nhóm nguyên tử và phân tử của các chuỗi polypeptit với nhau Hình thành cấu trúc bậc 4 của protein. (Mỗi 2 ý đúng được 0,25 điểm. Các ý in nghiêng không tính điểm nếu đã được điểm tối đa. Nếu điểm toàn câu chưa đạt tối đa thì cộng thêm 0,25 điểm với 2 hoặc 3 ý đúng). 0.25 1.75 2 Cấu trúc tế bào a. Kể tên các cấu trúc, các bào quan được cấu tạo từ màng cơ sở có trong tế bào nhân thực ? Những cấu trúc, bào quan nào không thuộc hệ thống màng nội bào? Giải thích? b. Thành phần hóa học của màng sinh chất giúp màng tế bào thực hiện được chức năng: dung hợp màng; truyền thông tin vào trong tế bào? Giải thích? a. Các cấu trúc, các bào quan được cấu tạo từ màng cơ sở có trong tế bào nhân thực: nhân, lưới nội chất hạt, lưới nội chất trơn, màng sinh chất, bộ máy Golgi, Lizoxom, không bào, peroxixom, ty thể, lục lạp. (Nêu được được 9 10 thành phần được 0,5 điểm; từ 58 thành phần được 0,25điểm) Các bào quan, cấu trúc không thuộc hệ thống màng nội bào: ty thể, lục lạp, peroxixom vì: + Không có nguồn gốc từ lưới nội chất, không liên kết về mặt vật lý cũng như thông qua các túi vận chuyển với các bào quan của hệ thống màng nội bào. + Ti thể và lục lạp rất khác về cấu trúc (màng kép) với các túi có nguồn gốc từ lưới nội chất (có màng đơn). (Kể đủ và giải thích được 3 bào quan: 0,5 điểm. Kể và giải thích được 2 bào quan: 0,25 điểm). 0.5 0.5 Dung hợp màng: Phospholipit: có tính phân cực, tạo thành lớp kép (các đuôi kị nước luôn quay vào nhau, đầu ưa nước quay ra ngoài). Tính kỵ nước của lớp kép phospholipit làm màng luôn có xu hướng khép thành túi kín + Khi một phần màng tách ra (nhập bào) thì phần còn lại tự động khép thành màng kín, còn phần tách ra hình thành túi tiết kín. + Khi một túi tiết đến tiếp xúc với màng sinh chất (xuất bào) thì 2 màng dễ dàng hòa nhập thành một. Protein thụ thể: tiếp nhận thông tin từ môi trường ngoài (liên kết với ligand – chất gắn) hoặc từ môi trường trong (protein tương thích trên màng túi tiết), khởi động quá trình biến dạng màng. (Kể và giải thích đúng về phospholipit: 0,25 điểm, kể và giải thích đúng về protein: 0,25 điểm) (Nguồn: Campbell trang 126, 127, 138, 139) Truyền tin vào trong tế bào: protein xuyên màng Gắn với các vi sợi, khung xương tế bào ở mặt trong, gắn với các phân tử của khối chất nền ngoại bào ở mặt ngoài màng (Hình 7.9 trang 129 Campbell) Protein xuyên màng (ví dụ integrin) có thể thay đổi hình dạng khi gắn với một phân tử chất nền ngoại bào cụ thể hoặc một phân tử tín hiệu từ môi trường (ligand). Hình dạng mới có thể làm cho phần bên trong của protein gắn kết với protein thứ hai, loại protein tế bào chất có thể truyền thông tin vào bên trong tế bào. (Nêu được protein và cách liên kết với các thành phần khác: 0.25; giải thích được cơ chế: 0,25) 0.25 0.25 0.25 0.25 3 Chuyển hóa vật chất và năng lượng (đồng hóa) a. Sự khác nhau giữa 2 hệ thống quang hóa PSI và PSII về cấu trúc, chức năng và mức độ tiến hóa? b. Trong chu trình Calvin ở thực vật C3, khi tắt ánh sáng hoặc giảm CO2 thì chất nào tăng, chất nào giảm? Giải thích? Đặc điểm so sánh Hệ thống quang hóa I Hệ thống quang hóa II Hệ sắc tố Hệ sắc tố I gồm chủ yếu Chlorophyl bước sóng dài hấp thụ ánh sáng bước sóng 680 – 700nm. Hệ sắc tố II gồm Chlorophyl a sóng dài và sóng ngắn, và chlorophyll b và cả carotenoit nhận photon của các bước sóng chủ yếu là 430nm và 680nm. Trung tâm phản ứng Có P700 là trung tâm phản ứng. Có P680 là trung tâm phản Con đường đi của e Khi hệ sắc tố hấp thụ ánh sáng, P700 bật ra điện tử nhường cho chất nhận e sơ cấp, sau đó chuyển đến Fredoxin, cuối cùng trở về P700 (theo con đường vòng). Hoặc điện tử được chuyển đến NADP+ theo con đường không vòng sẽ được bù lại bởi điện tử của P680 Điện tử bật ra từ P680 đi theo con đường không vòng. Sản phẩm Chỉ tạo ATP Tạo ra ATP, NADPH, O2 Mức tiến hóa Có cả ở vi khuẩn quang hợp và ở cả thực vật Chỉ có ở thực vật cao nên tiến hóa hơn PSI b. Khi tắt ánh sáng thì APG tăng, RiDP giảm, vì vẫn còn CO2 để cố định RiDP thành APG. Khi giảm nồng độ CO2 thì RiDP tăng, APG giảm, vì không còn CO2 để cố định RiDP thành APG. 0.25 0.25 0.5 0.25 0.25 0.25 0.25 4 Chuyển hóa vật chất và năng lượng (dị hóa) Tại sao không thể đưa ra một con số chính xác về số phân tử ATP tạo thành trong quá trình hô hấp hiếu khí nội bào của tế bào nhân thực với nguyên liệu khởi đầu là 1 phân tử glucose? Không thể đưa ra một con số chính xác về số lượng ATP thu được sau quá trình hô hấp hiếu khí bởi các lý do sau: + Trong quá trình hô hấp hiếu khí, các sản phẩm trung gian tạo ra trong quá trình đường phân, giai đoạn oxy hóa pyruvate hay chu trình Crebs không nhất thiết phải đi hết tất cả con đường hô hấp hiếu khí, một số sản phẩm có thể rẽ nhánh sang một quá trình chuyển hóa khác. + Quá trình phosphoryl hóa ADP để tạo thành ATP không liên kết trực tiếp với các phản ứng sinh hóa có trong quá trình phân giải đường, do vậy có sai lệch giữa năng lượng giải phóng ra và số ATP tổng hợp được. + NADH được tạo ra ở đường phân trong tế bào chất không được vận chuyển vào trong ty thể (vì màng trong của ty thể không thấm với NADH). Do đó NADH trong tế bào chất sẽ nhường e cho 1 số chất chuyền e (hệ con thoi electron), và nhờ hệ con thoi này chuyển e đến NAD+ hoặc FADH2. Từ 1 NADH tế bào chất, nếu chuyển đến NAD+ thì sẽ hình thành 1 NADH trong ty thể, nếu chuyển đến FAD thì sẽ hình thành 1 FADH2 trong ty thể. Do đó hiệu quả tạo ATP khác nhau. + Sự vận chuyển electron trên chuỗi vận chuyển điện tử có thể không cung cấp toàn bộ lực khử cho quá trình phosphoryl hóa tại ATP synthase mà có thể còn cung cấp cho các quá trình khác 0.5 0.5 0.5 0.5 5 Truyền tin tế bào và phương án thực hành 5.1. Truyền tin tế bào Sơ đồ dưới đây mô tả quá trình chuyển hóa một hợp chất có vai trò quan trọng trong truyền tin tế bào. Hãy : a. Giải thích cơ chế quá trình chuyển hóa trên và cho biết vai trò của hợp chất đó trong quá trình truyền tin của tế bào. b. Điều gì xảy ra nếu enzyme phosphodiesterase bị mất hoạt tính? c. Tại sao phản ứng phosphoryl hóa có thể làm thay đổi hoạt tính của một enzyme? 5.2. Phương án thực hành Cho vào 2 ống nghiệm lần lượt các dung dịch: 5ml glucose 5M, 5ml NaOH 10M, nhỏ từ từ 2 ml CuSO4 5M. Sau đó, ống nghiệm 1 đun đến sôi; ống nghiệm 2 để nguyên. Hãy cho biết sự khác biệt về màu sắc ở hai ống nghiệm. Thí nghiệm trên chứng minh điều gì? Giải thích? 5.1. a. Hợp chất có vai trò quan trọng trong truyền tin tế bào là cAMP (AMP vòng) Cơ chế hình thành cAMP: Khi một tín hiệu ngoại bào liên kết với protein thụ thể đặc hiệu trên màng sinh chất, protein thụ thể sẽ hoạt hóa enzyme adenylyl cyclase. Enzym này xúc tác phản ứng tổng hợp nhiều phân tử cAMP từ ATP. cAMP tiếp tục hoạt hóa con đường truyền tín hiệu vào trong tế bào chất. Chuyển hóa cAMP: cAMP tạo ra chỉ tồn tại thời gian ngắn rồi bị phân giải bởi enzyme phosphodiesterase thành AMP mất hoạt tính. Do đó nếu không có tín hiệu mới từ môi trường thì tác động của cAMP ngừng sau một thời gian ngắn. Vai trò của cAMP: là chất truyền tin thứ hai có vai trò khuếch đại thông tin (nhận được từ chất truyền tin thứ nhất – tín hiệu ngoại bào) lên gấp 20 lần. Sau đó truyền thông tin vào tế bào chất bằng cách hoạt hóa một protein kinase A. Protein này sẽ hoạt hóa các enzyme khác trong tế bào chất bằng cách phosphoryl hóa, tùy từng loại tế bào gây ra các đáp ứng tương ứng. b. Nếu enzyme phosphodiesterase bị bất hoạt thì cAMP được duy trì ở trạng thái hoạt hóa và tiếp tục “phát” tín hiệu. c. Sự phôtphorin hóa có thể làm thay đổi cấu dạng của phân tử enzyme vì gốc phosphat mang điện tích âm có thể hấp dẫn một nhóm các axit amin mang điện tích dương Sự phosphat hóa có thể ảnh hưởng đến cấu trúc của trung tâm hoạt động của enzyme, làm tăng hoặc giảm khả năng kết hợp với chất dẫn đến thay đổi hoạt tính enzyme. 5.2. Hiện tượng: Ống nghiệm 1: Xuất hiện kết tủa màu đỏ gạch Ống nghiệm 2: Tạo phức chất màu xanh lam. Thí nghiệm chứng minh: Glucose có tính khử Giải thích: + Glucose có tính khử tác dụng với Cu2+ trong môi trường kiềm khi đun nóng. Trong phản ứng Cu2+ bị khử thành Cu2O kết tủa màu đỏ gạch: CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4 CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH CH2OH(CHOH)4COONa () + Cu2O đỏ gạch + 3H2O (Học sinh có thể viết phản ứng khử Cu2+ dạng đơn giản: Glucozo dạng khử + 2Cu2+ + 2OH Glucozo dạng oxi hóa + Cu2O đỏ gạch + H2O) + Nếu không đun nóng, glucose có tính chất của rượu đa chức, tạo phức màu xanh lam với Cu(OH)2. 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.5 6 Phân bào a. Để vượt qua được các điểm kiểm soát trong chu kỳ tế bào cần có sự kích hoạt của các phân tử tín hiệu nào? b. Gen tiền ung thư có vai trò gì trong chu kỳ tế bào? Những dạng đột biến nào có thể biến gen tiền ung thư thành gen ung thư? a. Có 2 nhóm protein có vai trò chủ yếu trong hoạt động của các điểm kiểm soát là protein cyclin và các kinase phụ thuộc cyclin (CDK). Pha G1: 2 thành viên dạng cyclin được tổng hợp, kết hợp với CDK thành phức hợp có hoạt tính, xúc tác cho sự nhân đôi ADN trong pha S. Hàm lượng cyclin – CDK đạt ngưỡng thì tế bào vượt qua điểm kiểm soát G1. Một dạng cyclin khác bắt đầu được tổng hợp ở pha S và tích lũy dần đến pha G2. Tại đây, cyclin kết hợp với CDK tạo ra phức hợp MPF, phức hợp này giúp tế bào đi qua điểm kiểm soát G2 và khơi mào các sự kiện phân bào. Vào cuối kì sau, thành viên cyclin của MPF bị phân rã, kết thúc pha M. Tế bào bước vào pha G1. (Ý đầu: 0.25; trả lời được 2 ý trong 3 ý cuối: 0,25; trả lời được 3 ý cuối: 0,5) b. Gen tiền ung thư mã hóa các protein có vai trò thúc đẩy sự sinh trưởng và phân chia bình thường của tế bào Ví dụ: Các gen mã hóa các protein trong con đường truyền tín hiệu nội bào thúc đẩy chu kỳ tế bào. Các dạng đột biến làm gen tiền ung thư chuyển thành gen ung thư: là các dạng đột biến làm tăng lượng sản phẩm, hoặc độ bền vững, hoặc hoạt tính của sản phẩm gen tiền ung thư làm thúc đẩy chu kỳ tế bào dẫn đến nguy cơ hình thành ung thư. Bao gồm: + Đột biến xảy ra ở vùng điều hòa hoặc ở trình tự enhancer của gen tiền ung thư làm tăng ái lực của promoter với ARN – pol làm gen hoạt động mạnh tạo ra nhiều sản phẩm. + Đột biến trong vùng mã hóa của gen tiền ung thư làm biến đổi sản phẩm của gen thành một protein có hoạt tính mạnh hơn hoặc trở nên bền vững hơn (bị phân giải chậm hơn so với protein bình thường). + Đột biến lặp đoạn NST làm tăng số lượng gen tiền ung thư tăng sản phẩm ung thư + Đột biến chuyển đoạn làm thay đổi vị trí gen trên NST gen từ vùng dị NST chuyển sang vùng đồng nhiễm sắc tăng mức độ biểu hiện của gen tăng lượng sản phẩm của gen. (Trả lời được 2 hoặc 3 ý: 0,25; trả lời được 4 ý: 0,5) 0.25 0.5 0.25 0.25 0.25 0.5 7 Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở vi sinh vật Trong môi trường kị khí có: hợp chất chứa lưu huỳnh (SO42,…), ánh sáng, chất hữu cơ. Người ta chỉ phát hiện được loài vi khuẩn khử sunphat và loài vi khuẩn lưu huỳnh màu tía. Hai loài vi khuẩn này cùng sống với nhau trong môi trường sống trên. Hãy phân tích mối quan hệ dinh dưỡng giữa hai loài vi khuẩn trên? Đặc điểm dinh dưỡng của hai loài vi khuẩn khử sunphat và lưu huỳnh màu tía: Vi khuẩn khử sunphat là vi khuẩn hô hấp sunphat – một loại hô hấp kị khí. Vi khuẩn khử sunphat cần chất hữu cơ để sinh năng lượng, khi hô hấp kị khí sẽ giải phóng CO2 và nước. + Vi khuẩn này có enzyme sulfatreductaza, khi sử dụng oxy của sunphat làm chất nhận electron giải phóng H2S (CH2O)n + SO42 CO2 + H2S + H2O Vi khuẩn lưu huỳnh màu tía (Chromatium) là vi khuẩn quang hợp kị khí, cần H2S và CO2 để quang hợp, tạo ra sản phẩm là chất hữu cơ và SO42 H2S + CO2 (CH2O)n + SO42 (nếu tạo lưu huỳnh thì oxy hóa thành SO42) Xúc tác cho phản ứng này gồm có ánh sáng và sắc tố. Mối quan hệ giữa hai vi khuẩn này là mối quan hệ cộng sinh vì sản phẩm của loài vi khuẩn này cung cấp nguồn sống cho loài vi khuẩn kia (mối quan hệ hai bên cùng có lợi) và chúng quan hệ thường xuyên với nhau ở mức cá thể. 0.5 0.25 0.25 0.25 0.25 0.5 8 Sinh trưởng và sinh sản ở vi sinh vật a. Người ta chuyển vi khuẩn E.coli được nuôi cấy trong môi trường có glucose (khi chúng đang ở pha lũy thừa) sang các môi trường sau đây: Môi trường 1: có cơ chất là glucose Môi trường 2: có cơ chất là mantose Môi trường 3: có cơ chất là glucose và mantose Các môi trường đều trong hệ thống kín. Hãy vẽ và giải thích sự khác biệt về đường cong sinh trưởng của vi khuẩn E.coli trong 3 môi trường nói trên. b. Phân biệt nội bào tử và ngoại bào tử của vi sinh vật? ( 2 sơ đồ vẽ và giải thích đúng: 0,5 điểm; 3 sơ đồ vẽ và giải thích đúng: 1,0 điểm) b. Nội bào tử Ngoại bào tử Là bào tử sinh dưỡng Là bào tử sinh sản Khi hình thành làm tế bào mất nhiều nước Khi hình thành làm tế bào mất ít nước Có hợp chất canxi dipicolinat Không có Lớp vỏ cortex dày Không có lớp vỏ cortex Khả năng đề kháng cao Khả năng đề kháng thấp 1.0 0.25 0.25 0.25 0.25 9 Virus a. Virus chứa hệ gen ARN (+) và virus chứa hệ gen ADN (ký sinh ở tế bào nhân thực) có sự khác biệt như thế nào về: vị trí, enzyme dùng cho hai quá trình phiên mã và tổng hợp vật chất di truyền? b. Ở mỗi chủng virus trên, quá trình phiên mã có trùng với quá trình tổng hợp vật chất di truyền không? c. Vì sao virus cúm gà lại gây ra những đại dịch lớn và khó kiểm soát trong những năm gần đây? a. Virus ARN (+) Virus ADN (mạch kép) Nơi phiên mã Trong tế bào chất Trong nhân tế bào Enzyme dùng cho phiên mã ARN polimeraza phụ thuộc ARN của virus ARN polimeraza phụ thuộc ADN của tế bào Nơi tổng hợp VCDT Trong tế bào chất Trong nhân tế bào Enzyme dùng cho tổng hợp VCDT ARN polimeraza phụ thuộc ARN của tế bào ADN polimeraza phụ thuộc ADN của virus b. Ở virus chứa hệ gen ARN (+), quá trình phiên mã trùng với quá trình tổng hợp vật chất di truyền; Còn ở virus chứa hệ gen ADN quá trình phiên mã không trùng với quá trình tổng hợp vật chất di truyền. c. Do virus cúm gà rất dễ biến đổi, hình thành những chủng virus mới nên các dạng vacxin cũ ít hoặc không còn tác dụng phòng bệnh. Nguyên nhân virus cúm dễ biến đổi: + Hệ gen gồm 8 phân tử ARN () khác nhau, nên khi có hai chủng virus cùng xâm nhiễm vào một tế bào thì trong quá trình nhân lên chúng có thể hoán vị các gen mã hóa các gai cấu tạo vỏ ngoài cho nhau làm hình thành chủng virus tái tổ hợp. + Khi sao chép, virus sử dụng ARN – polymerase không có cơ chế tự sửa chữa như ADN – polymerase nên dễ đột biến. + Để tổng hợp genom mới, virus cúm xâm nhập vào nhân tế bào chủ, cắt một đoạn mARN (đầu có mũ) của tế bào chủ làm đoạn mồi. Vì vậy, quá trình sao chép tạo nên dạng genom ARN tái tổ hợp. (Nguyên nhân virus cúm dễ biến đổi: với mỗi 2 ý đúng được 0,25 điểm) 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.5 10 Bệnh truyền nhiễm, miễn dịch Khi một loại virus xâm nhập vào tế bào, hệ thống miễn dịch tế bào được hoạt hóa và chống lại virus theo cơ chế nào? Khi virus nhân lên trong tế bào sẽ tổng hợp ra các protein lạ (kháng nguyên nội sinh). Chúng sẽ bị nhận diện và chế biến thành peptit gắn với MHC I do mạng lưới nội chất hạt tổng hợp, tạo thành phức hợp MHC I – kháng nguyên. Phức hợp này được đẩy ra bề mặt tế bào để trình diện kháng nguyên cho tế bào T độc (Tc dạng chưa hoạt hóa) Tế bào Tc có thụ thể đặc hiệu với kháng nguyên sẽ kết hợp với phức hợp MHC I – kháng nguyên qua thụ thể TCR với sự hỗ trợ của thụ thể CD8 trên bề mặt Tc cũng nhận diện và liên kết với MHC I làm cho phức hợp này bền vững hơn. Sự liên kết đặc hiệu kích thích tế bào Tc tăng sinh tạo thành dòng Tc hoạt hóa hoặc thành dòng tế bào T nhớ nằm lại trong tổ chức limpho. Tế bào Tc hoạt hóa tiết ra các protein độc làm tan tế bào nhiễm virus: + Protein Perforin: là một protein dạng ống nhọn. Phức hợp này dùi vào màng tế bào nhiễm virus tạo thành lỗ làm nước và các chất hòa tan tràn vào tế bào làm vỡ tế bào nhiễm virus. + Protein granzim: theo lỗ do perforin tạo ra vào tế bào nhiễm vi rut kích thích tế bào nhiễm virus tiết enzyme caspaza, enzyme này lại hoạt hóa enzyme Endonucleaza làm phân giải các axit Nucleic của tế bào chủ. Kết quả làm tế bào chủ chết theo chương trình. 0.25 0.25 0.25 0.25 0.5 0.5 Hết Ghi chú: Điểm toàn bài 20 điểm Không làm tròn………………………….
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI MÔN SINH HỌC LỚP 10 (Đáp án đề thi gồm có 12 trang) Câu Nội dung Thành phần hóa học tế bào (2 điểm) Cho biết vai trò loại liên kết hóa học chủ yếu tham gia trì cấu trúc khơng gian đại phân tử protein axít nucleic nhiễm sắc thể sinh vật nhân thực / 14 - Thành phần hóa học cấu tạo nên nhiễm sắc thể sinh vật nhân thực: ADN, 0.25 protein (histon phi histon), rARN - Các loại liên kết hóa học vai trò: Loại liên Liên kết có phân tử Va kết Cộng hóa trị - Phosphodieste: liên kết - Là liên kết bền, có vai trò trò Nucleotit mạch ADN rARN polynucleotit ADN - Liên kết peptit: liên kết rARN - Hình thành cấu trúc bậc protein axit amin chuỗi trì cấu trúc mạch polypeptit - Cầu đisunfit (-S-S-): hình - Hình thành ổn định cấu thành axit amin axit trúc không gian bậc amin cystein chứa nhóm -SH bậc protein Liên kết - Trong ADN: hình thành định - Tạo cấu trúc mạch kép ổn hidro bazo nitơ Nu đối định linh hoạt diện mạch đơn - Giúp bảo quản vật chất di ADN theo nguyên tắc bổ sung truyền truyền đạt thông (A=T; G X) tin di truyền ADN tái - Trong protein: hình thành phiên mã - Hình thành cấu trúc bậc nhóm –C= O –N-H bậc protein axit amin vòng xoắn gần nhau; nhóm R phân cực tích điện axit amin - Trong rARN: hình thành o nguyên tắc bổ sung bazo nitơ Nucleotit - Làm phân tử cuộn xoắn mạch đơn th hình thành cấu trúc không gian tiểu phần Liên kết ion - Trong protein: hình thành riboxom lypeptit nhóm tích điện (NH3+, COO- - Làm chuỗi polypeptit cuộn …) axit amin thành cấu trúc bậc dạng chuỗi polypeptit cầu hình thành cấu trúc / 14 1.75 Cấu trúc tế bào a Kể tên cấu trúc, bào quan cấu tạo từ màng sở có tế bào nhân thực ? Những cấu trúc, bào quan khơng thuộc hệ thống màng nội bào? Giải thích? b Thành phần hóa học màng sinh chất giúp màng tế bào thực chức năng: dung hợp màng; truyền thơng tin vào tế bào? Giải thích? a - Các cấu trúc, bào quan cấu tạo từ màng sở có tế bào nhân thực: nhân, lưới nội chất hạt, lưới nội chất trơn, màng sinh chất, máy Golgi, Lizoxom, 0.5 không bào, peroxixom, ty thể, lục lạp (Nêu được 9- 10 thành phần 0,5 điểm; từ 5-8 thành phần 0,25điểm) - Các bào quan, cấu trúc không thuộc hệ thống màng nội bào: ty thể, lục lạp, peroxixom vì: + Khơng có nguồn gốc từ lưới nội chất, khơng liên kết mặt vật lý thông qua túi vận chuyển với bào quan hệ thống màng nội bào + Ti thể lục lạp khác cấu trúc (màng kép) với túi có nguồn gốc từ lưới nội chất (có màng đơn) (Kể đủ giải thích bào quan: 0,5 điểm Kể giải thích bào quan: 0,25 điểm) / 14 0.5 * Dung hợp màng: - Phospholipit: có tính phân cực, tạo thành lớp kép (các kị nước quay vào 0.25 nhau, đầu ưa nước quay ngồi) Tính kỵ nước lớp kép phospholipit làm màng ln có xu hướng khép thành túi kín + Khi phần màng tách (nhập bào) phần lại tự động khép thành màng kín, phần tách hình thành túi tiết kín + Khi túi tiết đến tiếp xúc với màng sinh chất (xuất bào) màng dễ dàng hòa nhập thành - Protein thụ thể: tiếp nhận thông tin từ mơi trường ngồi (liên kết với ligand – chất 0.25 gắn) từ mơi trường (protein tương thích màng túi tiết), khởi động trình biến dạng màng (Kể giải thích phospholipit: 0,25 điểm, kể giải thích protein: 0,25 điểm) (Nguồn: Campbell trang 126, 127, 138, 139) * Truyền tin vào tế bào: protein xuyên màng 0.25 - Gắn với vi sợi, khung xương tế bào mặt trong, gắn với phân tử khối chất ngoại bào mặt ngồi màng (Hình 7.9 trang 129 Campbell) - Protein xun màng (ví dụ integrin) thay đổi hình dạng gắn với phân 0.25 tử chất ngoại bào cụ thể phân tử tín hiệu từ mơi trường (ligand) Hình dạng làm cho phần bên protein gắn kết với protein thứ hai, loại protein tế bào chất truyền thông tin vào bên tế bào (Nêu protein cách liên kết với thành phần khác: 0.25; giải thích chế: 0,25) Chuyển hóa vật chất lượng (đồng hóa) a Sự khác hệ thống quang hóa PSI PSII cấu trúc, chức mức độ tiến hóa? b Trong chu trình Calvin thực vật C 3, tắt ánh sáng giảm CO chất tăng, chất giảm? Giải thích? Đặc điểm so Hệ thống quang hóa I sánh Hệ sắc tố Hệ thống quang hóa II Hệ sắc tố I gồm chủ yếu Hệ sắc tố II gồm Chlorophyl Chlorophyl bước sóng dài hấp a sóng dài sóng ngắn, thụ ánh sáng bước sóng 680 – chlorophyll 700nm carotenoit nhận photon b bước sóng chủ yếu / 14 0.25 Có P700 trung tâm phản ứng 430nm 680nm Có P680 trung tâm phản phản ứng Con đường Khi hệ sắc tố hấp thụ ánh sáng, Điện tử bật từ P680 theo e P700 bật điện tử nhường cho đường khơng vòng Trung tâm chất nhận e sơ cấp, sau 0.25 0.5 chuyển đến Fredoxin, cuối trở P700 (theo đường vòng) Hoặc điện tử chuyển đến NADP+ theo đường khơng vòng bù lại Sản phẩm Mức tiến hóa điện tử P680 Chỉ tạo ATP Có vi khuẩn quang hợp Tạo ATP, NADPH, O2 Chỉ có thực vật cao nên thực vật tiến hóa PSI b Khi tắt ánh sáng APG tăng, RiDP giảm, CO để cố định RiDP 0.25 0.25 thành APG Khi giảm nồng độ CO2 RiDP tăng, APG giảm, khơng CO để cố định RiDP thành APG 0.25 0.25 Chuyển hóa vật chất lượng (dị hóa) Tại khơng thể đưa số xác số phân tử ATP tạo thành q trình hơ hấp hiếu khí nội bào tế bào nhân thực với nguyên liệu khởi đầu phân tử glucose? / 14 Không thể đưa số xác số lượng ATP thu sau q trình hơ hấp hiếu khí lý sau: + Trong q trình hơ hấp hiếu khí, sản phẩm trung gian tạo 0.5 trình đường phân, giai đoạn oxy hóa pyruvate hay chu trình Crebs khơng thiết phải hết tất đường hơ hấp hiếu khí, số sản phẩm rẽ nhánh sang q trình chuyển hóa khác 0.5 + Q trình phosphoryl hóa ADP để tạo thành ATP không liên kết trực tiếp với phản ứng sinh hóa có q trình phân giải đường, có sai lệch lượng giải phóng số ATP tổng hợp 0.5 + NADH tạo đường phân tế bào chất khơng vận chuyển vào ty thể (vì màng ty thể không thấm với NADH) Do NADH tế bào chất nhường e cho số chất chuyền e (hệ thoi electron), nhờ hệ thoi chuyển e đến NAD+ FADH2 Từ NADH tế bào chất, chuyển đến NAD + hình thành NADH ty thể, chuyển đến FAD hình thành FADH ty thể Do hiệu tạo ATP khác + Sự vận chuyển electron chuỗi vận chuyển điện tử khơng cung cấp tồn lực khử cho q trình phosphoryl hóa ATP synthase mà cung cấp cho q trình khác / 14 0.5 Truyền tin tế bào phương án thực hành 5.1 Truyền tin tế bào Sơ đồ mơ tả q trình chuyển hóa hợp chất có vai trò quan trọng truyền tin tế bào Hãy : a Giải thích chế q trình chuyển hóa cho biết vai trò hợp chất q trình truyền tin tế bào b Điều xảy enzyme phosphodiesterase bị hoạt tính? c Tại phản ứng phosphoryl hóa làm thay đổi hoạt tính enzyme? 5.2 Phương án thực hành Cho vào ống nghiệm dung dịch: 5ml glucose 5M, 5ml NaOH 10M, nhỏ từ từ ml CuSO4 5M Sau đó, ống nghiệm đun đến sơi; ống nghiệm để nguyên Hãy cho biết khác biệt màu sắc hai ống nghiệm Thí nghiệm chứng minh điều gì? Giải thích? / 14 5.1 a Hợp chất có vai trò quan trọng truyền tin tế bào cAMP (AMP vòng) 0.25 - Cơ chế hình thành cAMP: Khi tín hiệu ngoại bào liên kết với protein thụ thể đặc hiệu màng sinh chất, protein thụ thể hoạt hóa enzyme adenylyl cyclase 0.25 Enzym xúc tác phản ứng tổng hợp nhiều phân tử cAMP từ ATP cAMP tiếp tục hoạt hóa đường truyền tín hiệu vào tế bào chất - Chuyển hóa cAMP: cAMP tạo tồn thời gian ngắn bị phân giải 0.25 enzyme phosphodiesterase thành AMP hoạt tính Do khơng có tín hiệu từ mơi trường tác động cAMP ngừng sau thời gian ngắn - Vai trò cAMP: chất truyền tin thứ hai có vai trò khuếch đại thơng tin 0.25 (nhận từ chất truyền tin thứ – tín hiệu ngoại bào) lên gấp 20 lần Sau truyền thơng tin vào tế bào chất cách hoạt hóa protein kinase A Protein hoạt hóa enzyme khác tế bào chất cách phosphoryl hóa, tùy 0.25 loại tế bào gây đáp ứng tương ứng b Nếu enzyme phosphodiesterase bị bất hoạt cAMP trì trạng 0.25 thái hoạt hóa tiếp tục “phát” tín hiệu c Sự phơtphorin hóa làm thay đổi cấu dạng phân tử enzyme gốc phosphat mang điện tích âm hấp dẫn nhóm axit amin mang điện tích dương Sự phosphat hóa ảnh hưởng đến cấu trúc trung tâm hoạt động enzyme, làm tăng giảm khả kết hợp với chất dẫn đến thay đổi hoạt tính 0.5 enzyme 5.2 * Hiện tượng: - Ống nghiệm 1: Xuất kết tủa màu đỏ gạch - Ống nghiệm 2: Tạo phức chất màu xanh lam * Thí nghiệm chứng minh: Glucose có tính khử - Giải thích: + Glucose có tính khử tác dụng với Cu 2+ mơi trường kiềm đun nóng Trong phản ứng Cu2+ bị khử thành Cu2O kết tủa màu đỏ gạch: CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4 o CH2OH-(CHOH)4-CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH t CH2OH-(CHOH)4-COONa () + Cu2Ođỏ gạch + 3H2O (Học sinh viết phản ứng khử Cu2+ dạng đơn giản: o Glucozo dạng khử + 2Cu2+ + 2OH- t Glucozo dạng oxi hóa + Cu2Ođỏ gạch + / 14 Phân bào a Để vượt qua điểm kiểm soát chu kỳ tế bào cần có kích hoạt phân tử tín hiệu nào? b Gen tiền ung thư có vai trò chu kỳ tế bào? Những dạng đột biến biến gen tiền ung thư thành gen ung thư? / 14 a - Có nhóm protein có vai trò chủ yếu hoạt động điểm kiểm soát protein cyclin kinase phụ thuộc cyclin (CDK) 0.25 0.5 - Pha G1: thành viên dạng cyclin tổng hợp, kết hợp với CDK thành phức hợp có hoạt tính, xúc tác cho nhân đơi ADN pha S Hàm lượng cyclin – CDK đạt ngưỡng tế bào vượt qua điểm kiểm soát G1 - Một dạng cyclin khác bắt đầu tổng hợp pha S tích lũy dần đến pha G2 Tại đây, cyclin kết hợp với CDK tạo phức hợp MPF, phức hợp giúp tế bào qua điểm kiểm soát G2 khơi mào kiện phân bào - Vào cuối kì sau, thành viên cyclin MPF bị phân rã, kết thúc pha M Tế bào 0.25 bước vào pha G1 (Ý đầu: 0.25; trả lời ý ý cuối: 0,25; trả lời ý cuối: 0,5) b Gen tiền ung thư mã hóa protein có vai trò thúc đẩy sinh trưởng phân chia bình thường tế bào Ví dụ: Các gen mã hóa protein đường truyền tín hiệu nội bào thúc 0.25 đẩy chu kỳ tế bào * Các dạng đột biến làm gen tiền ung thư chuyển thành gen ung thư: dạng đột biến làm tăng lượng sản phẩm, độ bền vững, hoạt tính sản phẩm 0.25 gen tiền ung thư làm thúc đẩy chu kỳ tế bào dẫn đến nguy hình thành ung thư Bao gồm: + Đột biến xảy vùng điều hòa trình tự enhancer gen tiền ung thư làm tăng lực promoter với ARN – pol làm gen hoạt động mạnh tạo nhiều sản phẩm + Đột biến vùng mã hóa gen tiền ung thư làm biến đổi sản phẩm gen thành protein có hoạt tính mạnh trở nên bền vững (bị phân giải chậm so với protein bình thường) + Đột biến lặp đoạn NST làm tăng số lượng gen tiền ung thư tăng sản phẩm ung thư + Đột biến chuyển đoạn làm thay đổi vị trí gen NST gen từ vùng dị NST chuyển sang vùng đồng nhiễm sắc tăng mức độ biểu gen tăng lượng sản phẩm gen (Trả lời ý: 0,25; trả lời ý: 0,5) 10 / 14 0.5 Chuyển hóa vật chất lượng vi sinh vật Trong môi trường kị khí có: hợp chất chứa lưu huỳnh (SO 42-,…), ánh sáng, chất hữu Người ta phát loài vi khuẩn khử sunphat loài vi khuẩn lưu huỳnh màu tía Hai lồi vi khuẩn sống với mơi trường sống Hãy phân tích mối quan hệ dinh dưỡng hai loài vi khuẩn trên? Đặc điểm dinh dưỡng hai loài vi khuẩn khử sunphat lưu huỳnh màu tía: - Vi khuẩn khử sunphat vi khuẩn hô hấp sunphat – loại hơ hấp kị khí Vi 0.5 khuẩn khử sunphat cần chất hữu để sinh lượng, hô hấp kị khí giải phóng CO2 nước + Vi khuẩn có enzyme sulfatreductaza, sử dụng oxy sunphat làm chất nhận electron giải phóng H2S 0.25 0.25 (CH2O)n + SO42- CO2 + H2S + H2O 0.25 - Vi khuẩn lưu huỳnh màu tía (Chromatium) vi khuẩn quang hợp kị khí, cần 0.25 H2S CO2 để quang hợp, tạo sản phẩm chất hữu SO42H2S + CO2 (CH2O)n + SO42- (nếu tạo lưu huỳnh oxy hóa thành SO42-) 0.5 Xúc tác cho phản ứng gồm có ánh sáng sắc tố - Mối quan hệ hai vi khuẩn mối quan hệ cộng sinh sản phẩm loài vi khuẩn cung cấp nguồn sống cho loài vi khuẩn (mối quan hệ hai bên có lợi) chúng quan hệ thường xuyên với mức cá thể Sinh trưởng sinh sản vi sinh vật a Người ta chuyển vi khuẩn E.coli ni cấy mơi trường có glucose (khi chúng pha lũy thừa) sang môi trường sau đây: - Mơi trường 1: có chất glucose - Mơi trường 2: có chất mantose - Mơi trường 3: có chất glucose mantose Các mơi trường hệ thống kín Hãy vẽ giải thích khác biệt đường cong sinh trưởng vi khuẩn E.coli mơi trường nói b Phân biệt nội bào tử ngoại bào tử vi sinh vật? 11 / 14 Môi trường 1: Vi khuẩn sử dụng chất glucose nên pha lag Mơi trường 2: Mơi trường có chất Mantozo nên VSV có pha lag để thích ứng với môi trường 1.0 Môi trường 3: Môi trường có chất glucose mantozo nên sinh trưởng kép ( sơ đồ vẽ giải thích đúng: 0,5 điểm; sơ đồ vẽ giải thích đúng: 1,0 điểm) b Nội bào tử - Là bào tử sinh dưỡng - Khi hình thành làm tế bào nhiều nước - Có hợp chất canxi dipicolinat - Lớp vỏ cortex dày - Khả đề kháng cao Ngoại bào tử - Là bào tử sinh sản - Khi hình thành làm tế bào nước - Khơng có - Khơng có lớp vỏ cortex - Khả đề kháng thấp 12 / 14 0.25 0.25 0.25 0.25 Virus a Virus chứa hệ gen ARN (+) virus chứa hệ gen ADN (ký sinh tế bào nhân thực) có khác biệt về: vị trí, enzyme dùng cho hai q trình phiên mã tổng hợp vật chất di truyền? b Ở chủng virus trên, q trình phiên mã có trùng với q trình tổng hợp vật chất di truyền khơng? c Vì virus cúm gà lại gây đại dịch lớn khó kiểm sốt năm gần đây? a Nơi phiên mã Enzyme dùng cho Virus ARN (+) Trong tế bào chất ARN polimeraza phụ Virus ADN (mạch kép) Trong nhân tế bào ARN polimeraza phụ thuộc 0.25 phiên mã Nơi tổng hợp thuộc ARN virus Trong tế bào chất ADN tế bào Trong nhân tế bào 0.25 VCDT Enzyme dùng cho ARN ADN polimeraza phụ thuộc 0.25 polimeraza phụ tổng hợp VCDT thuộc ARN tế bào ADN virus b Ở virus chứa hệ gen ARN (+), trình phiên mã trùng với q trình tổng hợp vật chất di truyền; Còn virus chứa hệ gen ADN q trình phiên mã khơng trùng với trình tổng hợp vật chất di truyền c Do virus cúm gà dễ biến đổi, hình thành chủng virus nên dạng vacxin cũ khơng tác dụng phòng bệnh 0.25 0.25 - Nguyên nhân virus cúm dễ biến đổi: + Hệ gen gồm phân tử ARN (-) khác nhau, nên có hai chủng virus xâm nhiễm vào tế bào q trình nhân lên chúng hốn vị gen mã hóa gai cấu tạo vỏ ngồi cho làm hình thành chủng virus tái tổ hợp + Khi chép, virus sử dụng ARN – polymerase khơng có chế tự sửa chữa ADN – polymerase nên dễ đột biến + Để tổng hợp genom mới, virus cúm xâm nhập vào nhân tế bào chủ, cắt đoạn mARN (đầu có mũ) tế bào chủ làm đoạn mồi Vì vậy, trình chép tạo nên dạng genom ARN tái tổ hợp 10 0.25 (Nguyên nhân virus cúm dễ biến đổi: với ý 0,25 điểm) Bệnh truyền nhiễm, miễn dịch Khi loại virus xâm nhập vào tế bào, hệ thống miễn dịch tế bào hoạt hóa chống lại virus theo chế nào? - Khi virus nhân lên tế bào tổng hợp protein lạ (kháng nguyên nội 13 / 14 0.5 sinh) Chúng bị nhận diện chế biến thành peptit gắn với MHC I mạng lưới nội 0.25 chất hạt tổng hợp, tạo thành phức hợp MHC I – kháng nguyên - Phức hợp đẩy bề mặt tế bào để trình diện kháng nguyên cho tế bào 0.25 T độc (Tc - dạng chưa hoạt hóa) - Tế bào Tc có thụ thể đặc hiệu với kháng nguyên kết hợp với phức hợp MHC I 0.25 – kháng nguyên qua thụ thể TCR với hỗ trợ thụ thể CD8 bề mặt Tc nhận diện liên kết với MHC I làm cho phức hợp bền vững 0.25 - Sự liên kết đặc hiệu kích thích tế bào Tc tăng sinh tạo thành dòng Tc hoạt hóa thành dòng tế bào T nhớ nằm lại tổ chức limpho - Tế bào Tc hoạt hóa tiết protein độc làm tan tế bào nhiễm virus: + Protein Perforin: protein dạng ống nhọn Phức hợp dùi vào màng tế 0.5 bào nhiễm virus tạo thành lỗ làm nước chất hòa tan tràn vào tế bào làm vỡ tế bào nhiễm virus + Protein granzim: theo lỗ perforin tạo vào tế bào nhiễm vi rut kích thích tế bào nhiễm virus tiết enzyme caspaza, enzyme lại hoạt hóa enzyme Endonucleaza làm phân giải axit Nucleic tế bào chủ Kết làm tế bào chủ chết theo chương trình Hết Ghi chú: - Điểm tồn 20 điểm - Khơng làm tròn………………………… 14 / 14 0.5 ... phẩm trung gian tạo 0.5 trình đường phân, giai đoạn oxy hóa pyruvate hay chu trình Crebs khơng thi t phải hết tất đường hô hấp hiếu khí, số sản phẩm rẽ nhánh sang q trình chuyển hóa khác 0.5 + Q... dipicolinat - Lớp vỏ cortex dày - Khả đề kháng cao Ngoại bào tử - Là bào tử sinh sản - Khi hình thành làm tế bào nước - Khơng có - Khơng có lớp vỏ cortex - Khả đề kháng thấp 12 / 14 0.25 0.25 0.25... giảm khả kết hợp với chất dẫn đến thay đổi hoạt tính 0.5 enzyme 5.2 * Hiện tượng: - Ống nghiệm 1: Xuất kết tủa màu đỏ gạch - Ống nghiệm 2: Tạo phức chất màu xanh lam * Thí nghiệm chứng minh: Glucose