سوال ۲۰۴ · زیست‌شناسی
کنکور تجربی ۱۳۹۹ · سوال ۲۰۴ · کلید رسمی سازمان سنجش
زیست‌شناسی · زیست‌شناسی ۳ · فصل ۱: مولکول‌های اطلاعاتی
کدام عبارت، دربارهٔ ساختار پروتئین قرمز رنگ موجود در تار ماهیچه‌ای کند انسان، صحیح است؟
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۴ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
ابتدا باید پروتئین موردنظر را شناسایی کنیم و سپس ویژگی‌های ساختاری آن را بررسی کنیم.
۱. شناسایی پروتئین: پروتئین قرمز موجود در تار ماهیچه‌ای کند، «میوگلوبین» است. میوگلوبین یک زنجیرهٔ پلی‌پپتیدی دارد و نمونه‌ای از پروتئین‌های دارای ساختار سوم است؛ بنابراین ساختار چهارم ندارد (زیست‌شناسی ۳، صفحه‌های ۱۶ و ۱۷).
۲. بررسی بخش آهن‌دار: در شکل میوگلوبین، بخش «هِم» حاوی آهن از زنجیرهٔ پپتیدی متمایز است. زنجیرهٔ پپتیدی از آمینواسیدهای متصل به یکدیگر ساخته می‌شود، اما هِم بخش غیرپپتیدی پروتئین است؛ پس عبارت گزینهٔ ۱ نادرست است (زیست‌شناسی ۳، صفحه‌های ۱۵ و ۱۶ و شکل ۱۸، صفحهٔ ۱۷).
۳. بررسی تعداد زنجیره‌ها: کنار هم قرار گرفتن چند زنجیرهٔ پلی‌پپتیدی، ویژگی ساختار چهارم است. چون میوگلوبین فقط یک زنجیره دارد، عبارت گزینهٔ ۲ دربارهٔ آن درست نیست (زیست‌شناسی ۳، صفحه‌های ۱۶ و ۱۷).
۴. بررسی پیوندهای ساختار دوم: ساختار دوم با برقراری پیوندهای هیدروژنی میان بخش‌هایی از زنجیره ایجاد می‌شود. این مطلب به معنای ارتباط هیدروژنی همهٔ آمینواسیدها با یکدیگر نیست؛ بنابراین تعمیمِ «همه ... با یکدیگر» در گزینهٔ ۳ نادرست است (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۱۷).
۵. علت درستی گزینهٔ ۴: در بخش‌های مارپیچی زنجیرهٔ میوگلوبین، پیچ‌خوردگی زنجیره باعث نزدیک شدن گروه کربونیل یک آمینواسید به گروه آمینواسیدی غیرمجاور در همان زنجیره می‌شود. پیوند هیدروژنی میان اکسیژن گروه کربونیل و هیدروژن متصل به نیتروژن برقرار می‌شود و به پایداری ساختار مارپیچ کمک می‌کند. این پیوند با پیوند پپتیدیِ میان آمینواسیدهای مجاور متفاوت است (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۱۷، شکل ۱۷).
پاسخ: گزینهٔ ۴
چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند
- گزینهٔ ۱: ممکن است دانش‌آموز هر بخش متصل به پروتئین را جزئی از زنجیرهٔ پپتیدی بداند؛ اما بخش آهن‌دار میوگلوبین، «هِم» است که ماهیت غیرپپتیدی دارد و جزئی از زنجیرهٔ آمینواسیدی نیست.
- گزینهٔ ۲: این گزینه با اشتباه گرفتن میوگلوبین و هموگلوبین انتخاب می‌شود. میوگلوبین فقط یک زنجیرهٔ پلی‌پپتیدی دارد؛ بنابراین کنار هم قرار گرفتن چند زنجیرهٔ تاخورده و تشکیل ساختار چهارم دربارهٔ آن صدق نمی‌کند.
- گزینهٔ ۳: ممکن است نقش پیوند هیدروژنی در تشکیل ساختار دوم به ارتباط همهٔ آمینواسیدها با یکدیگر تعمیم داده شود. این پیوندها فقط میان گروه‌های مناسب در بخش‌هایی از زنجیره برقرار می‌شوند، نه میان همهٔ آمینواسیدها با یکدیگر.
راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)
- ابتدا پروتئین قرمز موجود در تار ماهیچه‌ای کند را شناسایی کنید؛ سپس تعداد زنجیره‌های آن و سطوح ساختاری‌اش را به یاد بیاورید.
- این پروتئین تک‌زنجیره‌ای است و بخش آهن‌دار آن نیز جزئی از توالی آمینواسیدها نیست. برای بررسی عبارت‌های باقی‌مانده، به پیوندهای سازندهٔ ساختار دوم توجه کنید.
- در ساختار مارپیچ، به‌دلیل پیچ‌خوردگی زنجیره، آمینواسیدهای غیرمجاور می‌توانند به هم نزدیک شوند. بررسی کنید پیوند هیدروژنی میان کدام گروه‌های اسکلت زنجیره برقرار می‌شود.