8 / 264
9
Βιολογία Θετικών Σπουδών – Εκδόσεις ΜΠΑΧΑΡΑΚΗ
1.
Πού αποσκοπεί κυρίως η ρύθμιση αυτή στην περίπτωση των βακτηρίων;
(Μονάδες 5)
2.
Τα κύτταρα ενός ευκαρυωτικού πολύπλοκου οργανισμού, όπως τα νευρικά
και τα μυϊκά, αν και έχουν το ίδιο γενετικό υλικό, διαφέρουν στη μορφή και
τη λειτουργία. Πώς ονομάζεται αυτή η διαδικασία εξειδίκευσης και τι κάνει
τα κύτταρα να διαφέρουν τόσο πολύ; (Μονάδες 8)
3.
Ο μηχανισμός της μεταγραφής είναι ο ίδιος στους προκαρυωτικούς και
ευκαρυωτικούς οργανισμούς. Ποια είναι τα ρυθμιστικά στοιχεία της
μεταγραφής του DNA, ποιο το ένζυμο που καταλύει τη μεταγραφή και πώς
λειτουργεί αυτό κατά τη γονιδιακή ρύθμιση στο επίπεδο της μεταγραφής
των ευκαρυωτικών οργανισμών; (Μονάδες 12)
Απάντηση:
1.
Στα βακτήρια η ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης αποσκοπεί κυρίως στην
προσαρμογή του οργανισμού στις εναλλαγές του περιβάλλοντος, έτσι ώστε να
εξασφαλίζονται οι καλύτερες συνθήκες για τη βασική λειτουργία του που είναι
η αύξηση και η διαίρεση.
2.
Τα κύτταρα ενός πολυκύτταρου οργανισμού, σε αντίθεση με τα κύτταρα που
ανήκουν σε ένα βακτηριακό στέλεχος και είναι πανομοιότυπα μεταξύ τους,
διαφέρουν στη δομή και στη λειτουργία τους. Η ζωή αρχίζει, όταν ένα
γονιμοποιημένο ωάριο διαιρείται με μίτωση και παράγει τρισεκατομμύρια
κύτταρα, που έχουν τα ίδια γονίδια. Στα αρχικά στάδια της εμβρυογένεσης τα
κύτταρα εξειδικεύονται, για να εκτελέσουν επιμέρους λειτουργίες και η
διαδικασία αυτή ονομάζεται κυτταρική διαφοροποίηση. Τα κύτταρα ενός
πολύπλοκου πολυκύτταρου οργανισμού, όπως τα νευρικά, τα μυϊκά, τα
ηπατικά, διαφέρουν στη μορφή και στη λειτουργία τους, αλλά έχουν όλα το
ίδιο γενετικό υλικό, άρα και τα ίδια γονίδια. Τι τα κάνει τότε να διαφέρουν
τόσο πολύ; Μολονότι όλα τα κύτταρα έχουν τις ίδιες γενετικές οδηγίες, έχουν
αναπτύξει μηχανισμούς που τους επιτρέπουν να εκφράζουν τη γενετική τους
πληροφορία επιλεκτικά και να ακολουθούν μόνο τις οδηγίες που χρειάζονται
κάθε χρονική στιγμή. Κάθε κυτταρικός τύπος έχει εξειδικευμένη λειτουργία και
πρέπει να υπάρχει πλήρης συντονισμός των λειτουργιών όλων των κυττάρων.
Γι' αυτό, η τελειοποίηση των συστημάτων ελέγχου είναι αναγκαία και λόγω της
μεγαλύτερης πολυπλοκότητας των ευκαρυωτικών κυττάρων, αλλά και επειδή
πρέπει να ελεγχθεί προσεκτικά η ανάπτυξη των πολυκύτταρων οργανισμών.
Κατά συνέπεια, η ρύθμιση των γονιδίων στα ευκαρυωτικά κύτταρα γίνεται σε
πολλά επίπεδα.