TRUYỀN TIN TẾ BÀO GIẢI CHI TIẾT CÂU HỎI IBO OLYMPIC SINH HỌC PHẦN TRUYỀN TIN TẾ BÀO

TRUYỀN TIN TẾ BÀO GIẢI CHI TIẾT CÂU HỎI IBO OLYMPIC SINH HỌC PHẦN TRUYỀN TIN TẾ BÀO Câu hỏi đề Quốc tế phần Truyền tin tế bào. Câu 1 (IBO 2014 Part B): Năm loại phân tử nội bào A, B, C, D và E bình thường được tổng hợp ở cùng tốc độ 1000 phân tử/giây, nhưng khác nhau về tuổi thọ hay tỉ lệ sống sót. Tuổi thọ của phân tử A = 300 giây; B = 200 giây; C = 100 giây; D = 50 giây và E = 10 giây. Khi có tín hiệu X, tốc độ tổng hợp của cả 5 loại phân tử đều tăng lên 10 lần nhưng tuổi thọ không thay đổi Mỗi phát biểu dưới đây là đúng hay sai? A. E có nồng độ nội bào cao nhất sau khi đạt mức ổn định (cân bằng). B. Số phân tử B ở trạng thái cân bằng (mức ổn định) là 200.000. C. Một giây sau khi có tín hiệu X, nồng độ phân tử A tăng nhiều lần nhất so với bốn loại phân tử còn lại. D. Một giây sau khi có tín hiệu X, hàm lượng E sẽ tăng không quá hai lần so với mức cân bằng trước đó. Lời giải: A. Sai vì:nồng độ nôi bào khi cân bằng ở E = 10.000 phân tử/ giây . B. Đúng vì: số phân tử B ở trạng thái cân bằng = 1000* 200= 200.000 phân tử/ giây. C. Sai vì: - Chất A: khi đạt cân bằng, nồng độ chất A= 300.000 phân tử/ đv thể tích . Khi có kích thích, tốc độ tổng hợp tăng lên 10 lần => 1 giây tổng hợp được 10.00 phân tử => nồng độ chất A tăng lên là 9.000 phân tử/ đv thể tích => Nồng độ chất A tăng không quá nhiều so với trạng thái cân bằng. - Chất E: Khi đạt cân bằng, nồng độ chất E= 10.000 phân tử/ đv thể tích. Khi có kích thích, nồng độ chất E tăng lên 9.000 phân tử / đv thể tích => nồng độ chất E sau kích thích tăng gấp đôi so với trạng thái cân bằng.  1 giây sau khi kích thích, chất A không phải là chất tăng nhiều nhất trong 5 chất. D. Đúng vì: ở mức cân bằng, số phân tử chất E là 10.000, 1 giây sau khi kích thích, số phân tử chất E là 15.000 => tăng không quá 2 lần so với mức cân bằng. Câu 2 (IBO 2014 Part B): Có hai chủng nấm men mẫn cảm nhiệt độ không thể vượt qua chu trình tế bào ở một điều kiện nhiệt độ bắt buộc. Đột biến ở hai chủng liên quan đến hai gen khác nhau. Kết quả phân tích cho thấy một đột biến ở một chủng ức chế sự biểu hiện của Protein A, trong khi đột biến ở chủng kia ức chế sự biểu hiện của Protein B. Khi quan sát mức phổ biến của mỗi loại protein này trong các tế bào kiểu dại, người ta thu được kết quả như hình dưới đây. Ở các tế bào kiểu dại, Protein A là một kinase có chức năng phosphoryl hóa các protein khác. Protein A chỉ hoạt hóa khi nồng độ Protein B vượt ngưỡng (cao hơn) nồng độ của Protein A. A. Hoạt tính của protein A không được điều hòa bởi nồng độ protein mà nhiều khả năng bởi sự biến đổi sau dịch mã, chẳng hạn như sự phosphoryl hóa (nghĩa là Protein A có thể bị photphoryl hóa) B. Nếu hoạt tính kinase cần cho quá trình phân chia thì tế bào nấm men có Protein A bị đột biến sẽ dừng lại ở giữa pha G2 và pha M ở điều kiện nhiệt độ bắt buộc. C. Nếu một thể đột biến biểu hiện Protein B ở mức cao theo kiểu cơ định (không phải cảm ứng), các tế bào chủng này sẽ có kích thước nhỏ dần qua mỗi thế hệ. D. Ở các tế bào thực (thú), phức hệ của protein A và B có thể bị bất hoạt bởi các protein áp chế khối u. Lời giải: A. Đúng. B. Đúng vì: Giả sử phân lập một đột biếm mẫn cảm nhiệt độ khác có biểu hiện đột biến protein A dẫn đến thiếu hoạt tính kinase. Nếu hoạt tính kinase cần cho quá trình phân chia tế bào thì tế bào sẽ dừng phân chia tại giữa pha G2 và M ở nhiệt độ không cho phép. C. Đúng vì Giả sử để protein B biểu hiện thì cần nồng độ protein chạm đến ngưỡng để tế bào phân chia, kiểu hình ta quan sát được trong đột biến làm tăng biểu hiện protein B đó là chu kì tế bào sẽ vượt qua pha M bất kể liệu tế bào có sẵn sàng cho nguyên phân chưa, có lẽ dẫn đến sự phân chia bất thường. D. Đúng Câu 3 (IBO 2013 Part A): Sự diễn tiến của chu trình tế bào được điều hòa bởi các enzym kinase phụ thuộc Cyclin (CDKs), các enzym này chỉ được hoạt hóa khi liên kết với Cyclin tương ứng và được phosphoryl hóa tại ThrC (threonine lõi). Sự phosphoryl hóa hoặc khử phosphoryl hóa (dephosphoryl) các axit amin khác lại điều chỉnh thêm hoạt tính của enzym. Con đường dưới đây thể hiện các protein tham gia vào giai đoạn tế bào đi vào pha M của chu trình tế bào. Hãy chỉ đột biến nào dưới đây thúc đẩy tế bào đi vào pha M bằng cách hoạt hóa phức hệ CyclinB/CDK1. A. Đột biến làm giảm hoạt tính khử phospho (dephosphoryl hóa) của Cdc25. B. Đột biến làm giảm hoạt tính phosphoryl hóa của Wee1. C. Đột biến làm thay đổi ThrC của CDK1 thành valine, dẫn đến mất khả năng bị phosphoryl hóa D. Một đột biến ức chế việc gắn CyclinH vào CDK7. Lời giải: A. Sai vì Cdc25 khử phosphoryl hóa CDK1 tại Tyr15 và Thr14 => kích hoạt CDK1 => giảm hoạt động của Cdc25, CyclinB / CDK1 giảm hoạt hóa. B. Đúng vì Wee1 làm bất hoạt CDK1 bằng cách phosphoryl hóa Tyr15. C. Sai vì để hoạt động, CDK1 cần được phosphoryl hóa Thr161 =>thay bằng valine ở vị trí 161, CDK1 sẽ luôn bất hoạt. D. Sai vì CDK7 cần được liên kết với CyclinH và được phosphoryl hóa ở Thr170 để hoạt hóa và có thể phosphoryl hóa (và do đó kích hoạt) CDK1 trong phức hợp CyclinB. Đột biến này trong CyclinH sẽ làm cho nó không thể liên kết CDK7 => sẽ ở trạng thái bất hoạt.

Câu hỏi đề Quốc tế phần Truyền tin tế bào.

Câu 1 (IBO 2014 Part B):

Năm loại phân tử nội bào A, B, C, D và E bình thường được tổng hợp ở cùng tốc độ 1000 phân tử/giây, nhưng khác nhau về tuổi thọ hay tỉ lệ sống sót Tuổi thọ của phân tử A = 300 giây; B = 200 giây; C = 100 giây; D = 50 giây và E = 10 giây Khi có tín hiệu X, tốc độ tổng hợp của cả 5 loại phân tử đều tăng lên 10 lần nhưng tuổi thọ không thay đổi

Mỗi phát biểu dưới đây là đúng hay sai?

A E có nồng độ nội bào cao nhất sau khi đạt mức ổn định (cân bằng)

B Số phân tử B ở trạng thái cân bằng (mức ổn định) là 200.000

C Một giây sau khi có tín hiệu X, nồng độ phân tử A tăng nhiều lần nhất so với bốn loại phân

tử còn lại

D Một giây sau khi có tín hiệu X, hàm lượng E sẽ tăng không quá hai lần so với mức cân bằng trước đó

Lời giải:

A Sai vì:nồng độ nôi bào khi cân bằng ở E = 10.000 phân tử/ giây

B Đúng vì: số phân tử B ở trạng thái cân bằng = 1000* 200= 200.000 phân tử/ giây

C Sai vì:

- Chất A: khi đạt cân bằng, nồng độ chất A= 300.000 phân tử/ đv thể tích

Khi có kích thích, tốc độ tổng hợp tăng lên 10 lần => 1 giây tổng hợp được 10.00 phân tử => nồng độ chất A tăng lên là 9.000 phân tử/ đv thể tích => Nồng độ chất A tăng không quá nhiều so với trạng thái cân bằng

- Chất E: Khi đạt cân bằng, nồng độ chất E= 10.000 phân tử/ đv thể tích

Khi có kích thích, nồng độ chất E tăng lên 9.000 phân tử / đv thể tích => nồng

độ chất E sau kích thích tăng gấp đôi so với trạng thái cân bằng

 1 giây sau khi kích thích, chất A không phải là chất tăng nhiều nhất trong 5 chất

D Đúng vì: ở mức cân bằng, số phân tử chất E là 10.000, 1 giây sau khi kích thích, số phân tử chất E là 15.000 => tăng không quá 2 lần so với mức cân bằng

Câu 2 (IBO 2014 Part B ):

Có hai chủng nấm men mẫn cảm nhiệt độ không thể vượt qua chu trình

tế bào ở một điều kiện nhiệt độ bắt buộc Đột biến ở hai chủng liên quan đến hai gen khác nhau Kết quả phân tích cho thấy một đột biến ở một chủng ức chế sự biểu hiện của Protein A, trong khi đột biến ở chủng kia ức chế sự biểu hiện của Protein B Khi quan sát mức phổ biến của mỗi loại protein này trong các tế bào kiểu dại, người ta thu được kết quả như hình dưới đây

Ở các tế bào kiểu dại, Protein A là một kinase có chức năng phosphoryl hóa các protein khác

Protein A chỉ hoạt hóa khi nồng độ Protein B vượt ngưỡng (cao hơn) nồng

độ của Protein A

A Hoạt tính của protein A không được điều hòa bởi nồng độ protein mà nhiều khả năng

bởi sự biến đổi sau dịch mã, chẳng hạn như sự phosphoryl hóa (nghĩa là Protein A có

thể bị photphoryl hóa)

B Nếu hoạt tính kinase cần cho quá trình phân chia thì tế bào nấm men

có Protein A bị

đột biến sẽ dừng lại ở giữa pha G2 và pha M ở điều kiện nhiệt độ bắt buộc

C Nếu một thể đột biến biểu hiện Protein B ở mức cao theo kiểu cơ định (không phải cảm

ứng), các tế bào chủng này sẽ có kích thước nhỏ dần qua mỗi thế hệ

D Ở các tế bào thực (thú), phức hệ của protein A và B có thể bị bất hoạt bởi các protein áp

chế khối u

Lời giải:

A Đúng

B Đúng vì: Giả sử phân lập một đột biếm mẫn cảm nhiệt độ khác có biểu hiện đột biến protein A dẫn đến thiếu hoạt tính kinase Nếu hoạt tính kinase cần cho quá trình phân chia tế bào thì tế bào sẽ dừng phân chia tại giữa pha G2 và M ở nhiệt độ không cho phép

C Đúng vì Giả sử để protein B biểu hiện thì cần nồng độ protein chạm đến ngưỡng để tế bào phân chia, kiểu hình ta quan sát được trong đột biến làm tăng biểu hiện protein B đó là chu kì tế bào sẽ vượt qua pha M bất kể liệu tế bào có sẵn sàng cho nguyên phân chưa, có lẽ dẫn đến sự phân chia bất thường

D Đúng

Câu 3 (IBO 2013 Part A):

Sự diễn tiến của chu trình tế bào được điều hòa bởi các enzym kinase phụ thuộc Cyclin (CDKs), các enzym này chỉ được hoạt hóa khi liên kết với Cyclin tương ứng và được phosphoryl hóa tại ThrC (threonine lõi) Sự

phosphoryl hóa hoặc khử phosphoryl hóa (dephosphoryl) các axit amin khác lại điều chỉnh thêm hoạt tính của enzym Con đường dưới đây thể hiện các protein tham gia vào giai đoạn tế bào đi vào pha M của chu trình

tế bào

Hãy chỉ đột biến nào dưới đây thúc đẩy tế bào đi vào pha M bằng cách hoạt hóa phức hệ CyclinB/CDK1

A Đột biến làm giảm hoạt tính khử phospho (dephosphoryl hóa) của

Cdc25

B Đột biến làm giảm hoạt tính phosphoryl hóa của Wee1

C Đột biến làm thay đổi ThrC của CDK1 thành valine, dẫn đến mất khả năng bị phosphoryl hóa

D Một đột biến ức chế việc gắn CyclinH vào CDK7

Lời giải:

A Sai vì Cdc25 khử phosphoryl hóa CDK1 tại Tyr15 và Thr14 => kích hoạt CDK1 => giảm hoạt động của Cdc25, CyclinB / CDK1 giảm hoạt hóa

B Đúng vì Wee1 làm bất hoạt CDK1 bằng cách phosphoryl hóa Tyr15

C Sai vì để hoạt động, CDK1 cần được phosphoryl hóa Thr161 =>thay bằng valine ở vị trí 161, CDK1 sẽ luôn bất hoạt

D Sai vì CDK7 cần được liên kết với CyclinH và được phosphoryl hóa ở Thr170 để hoạt hóa và có thể phosphoryl hóa (và do đó kích hoạt) CDK1 trong phức hợp CyclinB Đột biến này trong CyclinH sẽ làm cho nó không thể liên kết CDK7 => sẽ ở trạng thái bất hoạt

Câu 4 (IBO 2013Part A)

Khi các tế bào tạo xương (osteoblast) tiết ra vật liệu xương mới, chúng có thể hoạt hóa các tế bào hủy xương (osteoclast) phá hủy xương sẵn có bằng cách tiết ra protein RANKL; protein này hoạt hóa thụ thể RANK trên chính các tế bào hủy xương Con đường này được kích thích bởi vitamin D (D3) hoặc hoocmôn cận giáp (PTH) Tuy vậy, khi có oestrogen (E2) các tế

bào tạo xương ức chế quá trình này bằng việc tiết ra osteoprotegerin (OPG), chất này đến lượt nó gây bất hoạt RANKL

Hãy chỉ ra mỗi phát biểu sau là đúng hay sai

A Liệu pháp thay thế oestrogen giúp tránh loãng xương ở giai đoạn sau mãn kinh

B Triệu chứng ưu năng cận giáp (chức năng của tuyến cận giáp vượt quá mức) là giảm khối lượng xương

C D3 và E2 là các phân tử ưa nước, còn PTH là ưa lipit

D Sự mất Ca2+ qua nước tiểu dẫn đến giảm hàm lượng PTH huyết tương

Lời giải:

A Đúng vì: Sau khi mãn kinh, mức độ estrogen suy giảm Liệu pháp thay thế estrogen làm tăng mức OPG và ngăn cản RANKL liên kết với RANK ( sẽ kích hoạt tế bào hủy tế bào xương) => giảm nguy cơ loãng xương

B Đúng vì: Giảm khối lượng xương là một triệu chứng của cường cận giáp, trong đó tăng sản xuất PTH dẫn đến tăng mức RANKL và tăng hoạt động phân hủy tế bào xương

C Sai vì Estrogen và Vitamin D là các hormone tan trong lipit, chúng đi qua màng tế bào để hoạt động trong khi PTH cần liên kết với thụ thể ngoại bào vì nó ưa nước và không thể vượt qua màng

D Sai vì Thận mất canxi dẫn đến giảm nồng độ canxi trong huyết tương, gây tăng PTH

Câu 5 (IBO 2013 Part B)

Độc tính của ba loại hóa chất 1-3 được kiểm tra trong ống nghiệm trên các

tế bào mào thần kinh bằng cách đếm số lượng các tế bào sống (vòng tròn đen) và số lượng các tế bào di cư (tam giác đỏ) Giá trị trung bình và độ

lệch chuẩn của các lần lặp lại thu được tại các nồng độ khác nhau được lập đồ thị ứng với số đếm trung bình của các mẫu nuôi tế bào không xử lý

Hãy chỉ ra các phát biểu nào là đúng hay sai

A Các kết quả này phù hợp với Hóa chất 1 gây ảnh hưởng lên các thụ thể tiếp nhận tín hiệu di cư

B Các kết này phù hợp với Hóa chất 2 chỉ ảnh hưởng đến khả năng sống của tế bào

C Nồng độ từ100 đến 500 nM của Hóa chất 3 dường như có lợi cho khả năng sống của tế bào mào thần kinh

D Khả năng sống của các tế bào mào thần kinh là đủ để thiết lập các nồng độ cho phép tối đa của các hóa chất

Lời giải:

A Đúng vì: Hóa chất 1 chỉ ảnh hưởng đến sự di chuyển chứ không ảnh hưởng đến khả năng tồn tại của các tế bào mào thần kinh, khi nồng

độ hóa chất căng tăng, khả năng di chuyển của các tế bào càng giảm, số lượng tế bào sống sót không thay đổi => có thể hóa chất 1

ức chế các thụ thể tham gia vào quá trình di chuyển

B Đúng vì: Đường biểu đồ biểu diễn số tế bào sống và khả năng di chuyển trùng khớp nhau => giảm khả năng tồn tại là đủ để giải thích sự giảm di cư (vì tế bào chết không di chuyển)

C Sai vì: Ngay cả khi khả năng tồn tại khi có mặt 100 đến 500nM của hóa chất 3 cao hơn khả năng tồn tại của các tế bào mào thần kinh không được xử lý, điều này là do sai số trong các phép đo, không do tác dụng có lợi của hóa chất 3

D Sai vì: Đối với hóa chất 1, phản ứng về khả năng tồn tại và di

chuyển của tế bào không phải lúc nào cũng giống nhau Vì trong quá trình phát triển phôi, các tế bào mào thần kinh cần di chuyển đến tạo ra các mô khác nhau => là phải tính đến sự di chuyển của tế bào khi thiết lập nồng độ tối đa cho phép

Câu 6 (IBO 2016 – Part A)

Hoạt tính của các enzyme Wee1 kinase và Cdc25 phosphatase xác định trạng thái

phosphoryl hoá của tyrosine 15 trong hợp phần Cdk1 của M-Cdk Khi tyrosine 15 bị

phosphoryl hoá, M-Cdk sẽ bị bất hoạt; khi tyrosine 15 không bị phosphoryl hóa,

M-Cdk ở trạng thái hoạt động (Hình Q.1A) Hoạt tính của các enzyme Wee1 kinase và

Cdc25 phosphatase cũng bị điều khiển bởi quá trình phosphoryl hoá

Sự điều hoà các hoạt tính này có thể được nghiên cứu ở các dịch chiết noãn ếch Trong các dịch chiết này, Wee1 kinase ở trạng thái hoạt động và Cdc25 phosphatase ở trạng thái bất hoạt Do vậy, M-Cdk bị bất hoạt vì hợp phần Cdk1 bị phosphoryl hoá ở tyrosine 15 M-Cdk trong các dịch chiết này có thể được hoạt hoá nhanh chông bằng axit okadaic, là một chất ức chế của enzyme serine/threonine phosphatases Sử dụng các kháng thể đặc hiệu cho Cdk1, Wee1 kinase, và Cdc25 phosphatase, có thể xác định được trạng thái phosphoryl hoá của chúng bằng những thay đổi

về sự di chuyển của chúng trên gel điện di (Hình Q.1B) Dạng phosphoryl hoá của các protein này thường di chuyển chậm hơn dạng không bị

phosphoryl hoá của protein đó

Hình Q.1 (A) Điều khiển hoạt tính M-Cdk bằng enzyme Wee1 kinase và Cdc25 phosphatase; (B) Ảnh hưởng của axit okadaic lên trạng thái

phosphoryl hoá của Cdk1, Wee1 kinase, và Cdc25 phosphatase

Hãy xác định mỗi câu sau đây là Đúng hay Sai và viết vào Phiếu trả lời

A Wee1 kinase ở trạng thái hoạt động nếu nó bị phosphoryl hoá

B Các enzyme phosphatase điều khiển sự phosphoryl hoá của Wee1 kinase và Cdc25 phosphatase có tính đặc hiệu về tyrosine mạch bên

C Axit okadaic ảnh hưởng trực tiếp lên sự hoạt hoá Cdk1

D Nếu M-Cdk có thể phosphoryl hoá Wee1 kinase và Cdc25 phosphatase, một lượng nhỏ M-Cdk ở trạng thái hoạt động có thể dẫn đến quá trình hoạt hoá nó nhanh chóng và hoàn toàn

Lời giải:

A Sai vì: Hình A: Wee1 hoạt động + ATP => Wee1 bất hoạt + ADP => Wee1 bị photphoryl hóa làm bất hoạt

B Sai vì: Các enzyme phosphatase điều khiển sự phosphoryl hóa là các enzyme serine/threonine phosphatase, không có tinh đặc hiệu

tyrosine mạch bên

phosphatase qua đó ảnh hưởng lên hoạt tinh của M- Cdk, không ảnh hưởng trực tiếp lên hoạt động của M- cdk

D Đúng

Câu 7 (IBO 2017 Part A)

Hormone sinh trưởng (GH) được não tiết ra, và có thể kích thích gan tiết ra yếu tố sinh trưởng 1 giống insulin (kí hiệu IGF1 = insulin-like growth factor 1) Khi động vật tăng trưởng, xương, được hình thành từ tế bào sụn, kéo dài ra từ các đĩa sụn tận cùng (gọi là đĩa sụn sinh trưởng) Thí nghiệm sau tiến hành trên các đĩa sụn sinh trưởng khỏe mạnh

(1) Tiêm GH vào tất cả các đĩa sụn

(2) Tiêm đồng thời GH và chất ức chế IGF1 vào các đĩa sụn của chuột (3) Tất cả GH bị ức chế ở chuột

(4) Tiêm GH vào một đĩa sụn của chuột có gan đã bị loại bỏ (knockout) tất

cả IGF1

(5) Chỉ bổ sung GH vào môi trường trong đĩa nuôi các tế bào mầm sụn

Mỗi phát biểu dưới đây là Đúng hay Sai.

A Các đột biến làm hỏng GH có thể dẫn đến sự còi cọc (lùn)

B IGF1 cần thiết cho sự tăng trưởng (tăng kích thước) của các tế bào sụn

C Chỉ cần tiêm IGF1 sẽ làm cho xương được kéo dài ra, cho dù thiếu GH

D IGF1 được sản xuất ở tế bào gan, cũng như ở các tế bào sụn

Lời giải:

A Đúng : Hình 3, hỏng GH làm giảm phát triển xương => còi cọc, lùn

B Đúng : Hình 2, ức chế IGF1 làm đĩa sụn phát triển không bình

thường

C Sai

D. Sai