سوال ۱۹۰ · زیست‌شناسی
کنکور تجربی ۱۳۹۹ · سوال ۱۹۰ · کلید رسمی سازمان سنجش
زیست‌شناسی · زیست‌شناسی ۳ · فصل ۱: مولکول‌های اطلاعاتی
کدام مورد، برای تکمیل عبارت زیر، نامناسب است؟
«نوعی آنزیم می‌تواند .................. »
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۳ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
۱. تعیین خواستهٔ سؤال
سؤال عبارت «نامناسب» را می‌خواهد؛ بنابراین باید موردی را پیدا کنیم که توانایی آنزیم را نادرست توصیف کرده است. همچنین عبارت «نوعی آنزیم» یعنی وجود یک نمونهٔ معتبر برای مناسب‌بودن هر مورد کافی است.
۲. بررسی نقش اصلی آنزیم
آنزیم با کاهش انرژی فعال‌سازی و افزایش احتمال برخورد مناسب مولکول‌ها، سرعت واکنش‌های انجام‌شدنی را افزایش می‌دهد. ممکن است این واکنش‌ها بدون آنزیم در دمای بدن بسیار کند باشند، اما کندبودن با انجام‌نشدنی‌بودن تفاوت دارد. کاهش انرژی فعال‌سازی به‌خودی‌خود واکنش انجام‌نشدنی را امکان‌پذیر نمی‌کند؛ بنابراین ادعای گزینهٔ ۳ نادرست است (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۱۸).
۳. بررسی مناسب‌بودن سایر عبارت‌ها
- گزینهٔ ۱: یک فرایند انرژی‌زا می‌تواند انرژی لازم برای انجام فرایندی انرژی‌خواه را فراهم کند. نمونهٔ آن پمپ سدیم ـ پتاسیم است که با مصرف ATP، انتقال فعال یون‌ها را انجام می‌دهد. کتاب نیز این پمپ را از آنزیم‌های فعال در غشا معرفی می‌کند (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۱۸). در اینجا، انجام فرایند انرژی‌خواه به تأمین انرژی وابسته است، نه صرفاً کاهش انرژی فعال‌سازی.
- گزینهٔ ۲: دنابسپاراز هنگام ساخت رشتهٔ جدید، بین نوکلئوتیدها پیوند فسفودی‌استر برقرار می‌کند؛ اگر نوکلئوتیدی نادرست اضافه شود، همین آنزیم هنگام ویرایش می‌تواند پیوند مربوط به آن را بشکند. پس ایجاد پیوند در یک مرحله و شکستن آن در مرحله‌ای دیگر امکان‌پذیر است. این نمونه با توضیح کتاب دربارهٔ توانایی بعضی آنزیم‌ها در سرعت‌بخشیدن به بیش از یک نوع واکنش نیز سازگار است (زیست‌شناسی ۳، صفحه‌های ۱۹ و ۲۰).
- گزینهٔ ۴: اتصال مولکول‌های تنظیم‌کننده به بعضی آنزیم‌ها می‌تواند شکل آنزیم و تمایل آن به پیش‌ماده را تغییر دهد. این تنظیم با اهمیت تطابق شکل جایگاه فعال و پیش‌ماده سازگار است؛ کتاب این تطابق را مبنای عملکرد اختصاصی آنزیم معرفی می‌کند (زیست‌شناسی ۳، صفحه‌های ۱۹ و ۲۰).
در نتیجه، خطای اصلی در یکی‌دانستن «سریع‌ترکردن واکنش انجام‌شدنی» با «ممکن‌کردن واکنش انجام‌نشدنی» است.
پاسخ: گزینهٔ ۳
چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند
- گزینهٔ ۱: ممکن است تصور کنید آنزیم‌ها هیچ نقشی در انجام واکنش‌های انرژی‌خواه ندارند؛ درحالی‌که می‌توانند انجام چنین واکنشی را به فرایندی انرژی‌زا وابسته کنند. برای نمونه، پمپ سدیم ـ پتاسیم با استفاده از انرژی آبکافت ATP، یون‌ها را برخلاف شیب غلظت جابه‌جا می‌کند؛ پس این عبارت مناسب است.
- گزینهٔ ۲: ممکن است اختصاصی‌بودن عملکرد آنزیم را به معنای ناتوانی آن در ایجاد و شکستن پیوند بدانید. اما دنابسپاراز هنگام همانندسازی پیوند فسفودی‌استر ایجاد می‌کند و هنگام ویرایش می‌تواند پیوند مربوط به نوکلئوتید نادرستِ افزوده‌شده را بشکند؛ پس این عبارت مناسب است.
- گزینهٔ ۴: ممکن است تصور کنید شکل جایگاه فعال و تمایل آنزیم به پیش‌ماده همواره ثابت است. در آنزیم‌های تنظیم‌پذیر، اتصال مولکول تنظیم‌کننده می‌تواند شکل آنزیم و در نتیجه تمایل آن به پیش‌ماده را تغییر دهد؛ بنابراین این عبارت مناسب است.
راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)
- در بخش «آنزیم‌ها» به تفاوت میان افزایش سرعت یک واکنش و امکان‌پذیرکردن آن توجه کنید.
- کاهش انرژی فعال‌سازی، مانع اولیهٔ واکنش را کاهش می‌دهد؛ اما آیا به‌تنهایی انرژی لازم برای یک فرایند انرژی‌خواه را تأمین می‌کند؟
- عبارت‌های مربوط به همراه‌کردن واکنش با فرایندی انرژی‌زا، ویرایش دنا و تنظیم شکل آنزیم را می‌توان با نمونه‌های زیستی توجیه کرد. عبارت باقی‌مانده را با محدودیت نقش آنزیم در افزایش سرعت واکنش مقایسه کنید.