Zadanie 15.1, arkusz maj 2024
Funkcjonowanie mitochondriów znajduje się pod kontrolą dwóch genomów, ale większość białek mitochondrialnych jest kodowana przez genom jądrowy. Mutacje zarówno w DNA mitochondrialnym (mtDNA), jak i w DNA jądrowym (nDNA) mogą być przyczyną chorób mitochondrialnych (czasem mutacje dotyczą obu genomów).
Komórka zawiera kilka tysięcy mitochondriów, a w każdym z nich znajduje się kilka cząsteczek mtDNA. Te cząsteczki nie zawsze są identyczne. To zjawisko nazywa się heteroplazmią. Podczas podziału komórki mitochondria są rozdzielane losowo do komórek potomnych, a więc objawy choroby zależą od stosunku ilości prawidłowego mtDNA do ilości zmutowanego mtDNA i pojawiają się po przekroczeniu pewnej wartości progowej, różnej dla różnych tkanek i narządów.
Choroby mitochondrialne to głównie schorzenia wynikające z nieprawidłowego funkcjonowania łańcucha oddechowego. U około 70% osób cierpiących na choroby mitochondrialne stwierdza się podwyższone stężenie kwasu mlekowego w surowicy krwi.
Nie można przewidzieć, ile zmutowanego mtDNA znajdzie się w oocytach kobiety chorującej na chorobę mitochondrialną. Nie wiadomo także, jak mitochondria będą segregowane do różnych tkanek w czasie embriogenezy.
Na podstawie: A. Piotrowska i in., Choroby mitochondrialne, „Postępy Biochemii” 62(2), 2016
Wykaż, że mitochondria są organellami półautonomicznymi.
……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………
Przykładowe rozwiązania
• Mitochondria są organellami półautonomicznymi, ponieważ ich funkcjonowanie jest pod kontrolą genomu jądrowego i genomu mitochondrialnego.
• Funkcjonowanie mitochondriów jest pod kontrolą dwóch genomów.
• Dzielą się one niezależnie od komórki, w której występują, ale do właściwego funkcjonowania wymagają obecności białek kodowanych przez genom jądrowy. Dlatego wykazują autonomię, ale też są zależne od reszty komórki, a więc są półautonomiczne.
• Tylko część białek mitochondrialnych jest syntezowana na terenie mitochondriów.
Uwaga: Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się wyłącznie do procesów zachodzących w mitochondriach, np. „W mitochondriach zachodzi synteza białek”, ponieważ takie odpowiedzi sugerują pełną autonomiczność mitochondriów.
Załóż bezpłatne konto, aby uzyskać dostęp do rozwiązania tego zadania.