سوال ۲۵ · زیست‌شناسی
کنکور تجربی ۱۴۰۵ · سوال ۲۵ · کلید رسمی سازمان سنجش
زیست‌شناسی · زیست‌شناسی ۳ · فصل ۱: مولکول‌های اطلاعاتی
با توجه به شکلی از کتاب درسی که در آن منحصراً ساختار دوم پروتئین (صفحه‌ای) با جزئیات نشان داده شده است، کدام مورد درخصوص الگوی پیوندهای هیدروژنی این ساختار، نادرست است؟
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۴ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
برای پاسخ، باید الگوی مشخصِ شکل کتاب را بررسی کنیم، نه اینکه ویژگی‌های آن را به همهٔ ساختارهای صفحه‌ای تعمیم دهیم.
۱. منشأ ساختار دوم را مشخص می‌کنیم: پیوندهای هیدروژنی میان بخش‌هایی از زنجیرهٔ پلی‌پپتیدی، الگوهایی مانند ساختار مارپیچ و صفحه‌ای را ایجاد می‌کنند (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۱۷).
۲. دو نوع ارتباط را از هم جدا می‌کنیم: آمینواسیدهای متوالیِ زنجیره با پیوند پپتیدی به هم متصل‌اند؛ اما آمینواسیدهایی که در اثر تاخوردگی به یکدیگر نزدیک شده‌اند، می‌توانند با یکدیگر پیوند هیدروژنی برقرار کنند، بیآنکه در توالی زنجیره مجاور باشند (زیست‌شناسی ۳، صفحه‌های ۱۵–۱۷). بنابراین، گزینهٔ ۲ دربارهٔ شکل مورد سؤال درست است.
۳. در پیوندهای هیدروژنیِ این ساختار، هیدروژنِ متصل به نیتروژنِ بخش پپتیدی با اکسیژنِ بخش کربونیل برهم‌کنش دارد. منظور گزینهٔ ۱ از گروه‌های آمین و کربوکسیل، بخش‌های متناظرِ باقی‌ماندهٔ آمینواسیدها در زنجیره است، نه گروه‌های آزادِ آمینواسید پیش از تشکیل پیوند پپتیدی. این الگو با شکل سازگار است. همچنین در شکل صفحه‌ای، فاصلهٔ پیوندهای هیدروژنی متوالی الزاماً یکسان نیست؛ پس گزینهٔ ۳ نیز درست است (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۱۷، شکل ساختار دوم).
۴. نکتهٔ تعیین‌کننده، دنبال کردن توالی آمینواسیدها در شکل است: در الگوی ترسیم‌شده، آمینواسیدهای شرکت‌کننده در پیوندهای هیدروژنیِ نشان‌داده‌شده، در هر بخش به‌صورت یک‌درمیان قرار دارند؛ نه اینکه همهٔ آمینواسیدهای متوالی در این پیوندها شرکت کرده باشند. پس عبارت گزینهٔ ۴ با الگوی شکل مطابقت ندارد.
پاسخ: گزینهٔ ۴
چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند
- گزینهٔ ۱: ممکن است دانش‌آموز «نزدیک بودن در فضا» را با «مجاور بودن در توالی زنجیره» یکی بداند و این عبارت را نادرست بشمارد. در شکل، بخش‌های آمینی و کربونیلِ باقی‌مانده‌های آمینواسیدیِ نزدیک به هم، در تشکیل پیوند هیدروژنی مشارکت دارند؛ پس این گزینه درست است.
- گزینهٔ ۲: ممکن است کنار هم قرار گرفتن بخش‌های صفحه، به‌اشتباه به معنای وجود زنجیره‌های پلی‌پپتیدی جداگانه در نظر گرفته شود. در شکل مورد سؤال، بخش‌های غیرمجاورِ یک زنجیره کنار هم قرار گرفته‌اند و میان آن‌ها پیوند هیدروژنی تشکیل شده است؛ بنابراین این گزینه نادرست نیست.
- گزینهٔ ۳: ممکن است دانش‌آموز از منظم بودن ساختار دوم نتیجه بگیرد که فاصلهٔ همهٔ پیوندهای هیدروژنی باید یکسان باشد. در الگوی صفحه‌ایِ نشان‌داده‌شده، فاصله‌های کوچک‌تر و بزرگ‌تر میان پیوندهای هیدروژنی متوالی دیده می‌شود؛ پس این عبارت درست است.
راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)
- تعریف ساختار دوم و شکل مربوط به ساختار صفحه‌ای را در صفحهٔ ۱۷ زیست‌شناسی ۳ مرور کن؛ پیوندهای هیدروژنی را از پیوندهای پپتیدی تشخیص بده.
- نزدیکی دو آمینواسید در فضای صفحه، لزوماً به معنای پشت‌سرهم بودن آن‌ها در توالی زنجیره نیست. برای تشخیص توالی، مسیر پیوندهای پپتیدی را دنبال کن.
- در یک بخش از صفحه، آمینواسیدهای شرکت‌کننده در پیوندهای هیدروژنیِ ترسیم‌شده را مشخص کن؛ سپس بررسی کن آیا این آمینواسیدها در امتداد زنجیره، بدون فاصله پشت‌سرهم قرار گرفته‌اند.