سوال ۳۹ · زیست‌شناسی
کنکور تجربی ۱۴۰۳ نوبت اول · سوال ۳۹ · کلید رسمی سازمان سنجش
زیست‌شناسی · زیست‌شناسی ۳ · فصل ۱: مولکول‌های اطلاعاتی
به‌طور معمول و با توجه به اطلاعات کتاب درسی، کدام عبارت درباره ساختارهای مارپیچی شکل و منظم موجود در یاختة ماهیچة توأم انسان صدق می‌کند؟
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۴ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
برای حل سؤال، ابتدا باید مصداق‌های «ساختارهای مارپیچی‌شکل و منظم» را تشخیص دهیم و سپس محل قرارگیری آن‌ها را بررسی کنیم.
۱. شناسایی ساختارها
دنا از دو رشتهٔ پلی‌نوکلئوتیدی تشکیل شده است که به دور یک محور فرضی پیچیده‌اند؛ بنابراین یکی از مصداق‌های سؤال، مارپیچ دورشته‌ای دناست (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۷).
از طرف دیگر، در ساختار دوم پروتئین‌ها نیز آرایش مارپیچی وجود دارد که با برقراری پیوندهای هیدروژنی میان بخش‌هایی از زنجیرهٔ پلی‌پپتیدی شکل می‌گیرد. پس نباید همهٔ ساختارهای موردنظر سؤال را دنا فرض کنیم (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۱۷).
۲. بررسی محل دنا در یاختهٔ ماهیچه‌ای انسان
در یاخته‌های یوکاریوتی، بیشتر دنا در هسته قرار دارد و مقداری نیز در اندامک‌های سیتوپلاسمی دیده می‌شود. در یاختهٔ انسانی، محل دنای خارج از هسته، راکیزه است؛ زیرا یاختهٔ انسان دیسه ندارد (زیست‌شناسی ۳، صفحه‌های ۱۲ و ۱۳).
هم هسته و هم راکیزه پوشش دوغشایی دارند؛ بنابراین دناهای این یاخته درون ساختارهایی با پوشش دوغشایی قرار گرفته‌اند. دقت کنید که منظور، پوشش اندامکِ حاوی دناست، نه وجود غشایی اختصاصی دور هر مولکول دنا.
۳. مقایسه با مارپیچ‌های پروتئینی
پروتئین‌های مارپیچ‌دارِ موجود در سیتوپلاسم یاختهٔ ماهیچه‌ای، برخلاف دناهای هسته و راکیزه، الزاماً در محفظه‌ای با پوشش دوغشایی قرار ندارند. برای نمونه، میوگلوبین یک پروتئین ماهیچه‌ای است که در ساختار آن بخش‌های مارپیچی دیده می‌شود؛ کتاب نیز آن را نمونهٔ پروتئین دارای ساختار سوم معرفی می‌کند (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۱۷).
پس از میان ساختارهای موردنظر، دناهای هسته و راکیزه درون پوشش دوغشایی قرار دارند، اما این ویژگی دربارهٔ همهٔ مارپیچ‌های پروتئینی صدق نمی‌کند. در نتیجه، عبارت «فقط بعضی» در گزینهٔ چهارم درست است.
پاسخ: گزینهٔ ۴
چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند
- گزینهٔ ۱: ممکن است واکنش تشکیل پیوند پپتیدی و آزادشدن آب را به ساخته‌شدن همهٔ این ساختارها تعمیم دهید. اما هنگام اضافه‌شدن نوکلئوتید سه‌فسفاته به رشتهٔ درحال ساخت دنا، دو گروه فسفات نیز جدا می‌شوند؛ بنابراین قید «فقط مولکول آب» درست نیست.
- گزینهٔ ۲: این گزینه با تعمیم ساختار مارپیچ دورشته‌ای دنا به مارپیچ‌های پروتئینی انتخاب می‌شود. مارپیچِ ساختار دوم پروتئین می‌تواند از پیچ‌خوردن یک زنجیرهٔ پلی‌پپتیدی ایجاد شود و الزاماً دورشته‌ای نیست.
- گزینهٔ ۳: ممکن است فقط وابستگی بعضی پروتئین‌ها به مواد آلی، مانند وابستگی میوگلوبین به گروه هِم، در نظر گرفته شود. اما دنا نیز برای فعالیت‌هایی مانند همانندسازی به پروتئین‌های آنزیمی وابسته است و پروتئین‌های ماهیچه‌ای مانند میوزین هم برای عملکرد خود به ATP نیاز دارند؛ پس این وابستگی منحصر به بعضی از ساختارهای موردنظر نیست.
راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)
- ساختار مارپیچی را فقط به دنا محدود نکنید؛ شکل‌های ساختار دوم پروتئین‌ها را هم به یاد بیاورید.
- محل قرارگیری دنا در یاختهٔ انسانی را با محل پروتئین‌های مارپیچ‌دار ماهیچه مقایسه کنید. آیا همهٔ آن‌ها درون اندامک‌های غشادار قرار دارند؟
- دناهای هسته و راکیزه را در یک گروه و پروتئین‌های مارپیچ‌دار موجود در سیتوپلاسم را در گروه دیگر بگذارید؛ سپس تعداد غشاهای پیرامون محل استقرار هر گروه را بررسی کنید.