Câu hỏi:

29/12/2025 62 Lưu

Vi khuẩn Methanosarcina barkeri sống trong môi trường khí H2 methanol sinh ra khí methane (CH4). Các nhà khoa học nuôi cấy vi khuẩn trong môi trường có methanol và được sục khí H2 liên tục. Sau đó các chất hóa học TCS DCCD được bổ sung vào thời điểm được đánh dấu bằng mũi tên trong các hình A, B, C dưới đây. Lượng methane, chênh lệch gradient proton và nồng độ ATP nội bào được theo dõi trong một thời gian nhất định.Vi khuẩn Methanosarcina barkeri sống trong môi trường có khí H2 và methanol sinh ra khí methane (CH4). Các nhà khoa học nuôi cấy vi khuẩn trong môi trường có methanol và được sục khí H2 liên tục. (ảnh 1)

 

1.    Vi khuẩn Methanosarcina barkeri thuộc lãnh giới nào? Nêu đặc điểm về cấu tạo thành tế bào của chúng. Vi khuẩn này mẫn cảm với enzyme lysozyme không? Giải thích.

2.    Dựa vào kết quả thí nghiệm, hãy cho biết tác động của DCCD TCS lên hoạt động tổng hợp ATP.

3.     Ở thí nghiệm hình C, nếu bổ sung DCCD vào môi trường ngay sau khi vừa bổ sung TCS thì lượng CH4 tạo thành thay đổi như thế nào?

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

-  Vi khuẩn Methanosarcina barkeri thuộc lãnh giới Archaea (vi khuẩn cổ)

-  Cấu tạo thành tế bào của chúng: thành pseudomurein (NAG (N – axetylglucozamin) liên kết với NAT (N axetyl talosaminuronic) bằng liên kết β 1,3 - glycosidic)

-  Vi khuẩn này không mẫn cảm với enzyme lysozyme

- Vì enzyme lysozyme phá hủy liên kết β – 1,4 glycosidic giữa NAM và NAG trong thành  peptidoglican mà không phá hủy liên kết β –1,3 glycosidic trong thành pseudomurein.

2

- thí nghiệm A:

TCS làm giảm chênh lệch gradient proton => làm giảm tổng hợp ATP


 

TCS khi bổ sung vào thì làm mất đi sự chênh lệch gradient, đồng thời CH4 tăng cường tổng hợp. Chứng tỏ TCS có thể tác động đến tính thấm của màng, giúp proton dễ dàng di chuyển qua màng -> giảm tổng hợp ATP

- thí nghiệm B:

DCCD làm giảm tổng hợp ATP

DCCD khi được bổ sung vào làm tăng sự chênh lệch gradient proton trong một thời gian ngắn, lượng CH4 tổng hợp thấp hơn hình A => thể DCCD ức chế phức hệ ATP synthase

-> giảm tổng hợp ATP

3

thí nghiệm C, nếu bổ sung DCCD vào môi trường ngay sau khi vừa bổ sung TCS thì:

-  Lượng CH4 tạo thành tiếp tục tăng lên

-  Do DCCD ức chế lên ATP synthase, tuy nhiên, TCS làm tăng tính thấm màng với H+ giảm

chênh lệch nồng độ H+ hai bên màng => Tăng cường chuỗi truyền điện tử tới H2 dẫn tới tăng CH4.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Một trong những phương pháp thường được dùng để xác định độc tính của một hợp chất đối với một loại tế bào là thử nghiệm MTT được tiến hành sau khi nuôi cấy tế bào đến mật độ cao (các tế bào bao phủ 70 – 80% bề mặt bình nuôi) rồi ủ với hợp chất được khảo sát trong một khoảng thời gian xác định. Thử nghiệm này bao gồm một số bước để hòa tan tinh thể và định lượng nồng độ MTT formazan trong môi trường nuôi cấy các tế bào sau một thời gian ủ ngắn với MTT ở nồng độ ban đầu xác định. Hình 2.1 thể hiện cơ chế chuyển hóa MTT thành MTT formazan

Một trong những phương pháp thường được dùng để xác định độc tính của một hợp chất đối với một loại tế bào là thử nghiệm MTT được tiến hành sau khi nuôi cấy tế bào đến mật độ cao (các tế bào bao phủ 70 – 80% bề mặt bình nuôi)  (ảnh 1)

dạng tinh thể bên trong tế bào nhờ vào enzyme succinate dehydrogenase (SDH) trên màng trong ty thể. Hình 2.2 thể hiện khả năng kháng ung thư phổi của các hợp chất có ký hiệu từ 58 đến 60 đã được khảo sát bằng thử nghiệm MTT trên 2 dòng tế bào MRC-5 (dòng tế bào phổi bình thường) và A549 (dòng tế bào ung thư phổi).

Một trong những phương pháp thường được dùng để xác định độc tính của một hợp chất đối với một loại tế bào là thử nghiệm MTT được tiến hành sau khi nuôi cấy tế bào đến mật độ cao (các tế bào bao phủ 70 – 80% bề mặt bình nuôi)  (ảnh 2)

1.    Phản ứng chuyển MTT thành MTT formazan có phải là phản ứng oxy hóa khử không? Giải thích.

2.   Nồng độ MTT formazan trong mẫu nuôi cấy đo được từ thử nghiệm MTT và tỷ lệ sống sót của tế bào trong mẫu có quan hệ như thế nào với nhau? Giải thích.

3.   Hãy sắp xếp các chất này theo thứ tự tăng dần giá trị IC50 (nồng độ gây ức chế 50% sự tăng sinh của tế bào) của mỗi hợp chất đối với dòng tế bào bình thường.

4.   Trong số các hợp chất có ký hiệu từ 58 đến 60, hợp chất nào có tiềm năng kháng ung thư phổi cao nhất xét trên hai tiêu chí giá trị IC50 đối với tế bào ung thư và khả năng tác động có chọn lọc? Giải thích.

Lời giải

Phản ứng chuyển MTT thành MTT formazan là phản ứng oxy hóa khử.

Vì phản ứng này được xúc tác bởi enzyme succinate dehydrogenase là enzyme trực tiếp xúc tác các phản ứng oxy hóa khử của chu trình Krebs và chuỗi chuyển điện tử hô hấp.

Nồng độ MTT formazan trong mẫu nuôi cấy đo được từ thử nghiệm MTT càng cao thì tỷ lệ sống sót của tế bào càng cao.

Vì enzyme succinate dehydrogenase là enzyme màng trong ty thể và không thể duy trì hoạt tính nếu bị tách ra khỏi màng trong tự nhiên à phản ứng chỉ có thể xảy ra khi ty thể của tế bào còn nguyên vẹn và các điều kiện nội bào là bình thường để enzyme

hoạt động à càng nhiều tế bào còn sống bình thường thì lượng MTT formazan tạo ra càng nhiều.

Sắp xếp theo IC50 đối với MRC-5 (dòng tế bào phổi bình thường): 58 < 60 < 59

Hợp chất 58 có tiềm năng kháng ung thư phổi cao nhất.

Hợp chất này có giá trị IC50 đối với tế bào ung thư phổi (A549) rất thấp, nghĩa là có

tác động ức chế mạnh sự tăng sinh của tế bào ung thư ngay cả ở nồng độ rất thấp.

Hợp chất này có giá trị IC50 đối với tế bào ung thư phổi (A549) thấp hơn rất nhiều lần (lên đến hàng trăm lần) so với tế bào phổi bình thường (MRC-5) à có sự chọn lọc trong tác động ức chế tăng sinh, ảnh hưởng mạnh lên tế bào ung thư phổi hơn so với tế bào bình thường à có thể sử dụng cho điều trị nhắm mục tiêu vào các tế bào

ung thư.

Lời giải

A-(2) ức chế bài tiết glucagon

Giải thích: Sau bữa ăn, đường huyết tăng, gây ức chế tiết glucagon, đường huyết sau đó vẫn tăng do glucose hấp thụ từ thức ăn.

B-(4) Tuyết tuỵ bắt đầu tiết insulin

Giải thích: Đường máu tăng đến ngưỡng kích thích tiết insulin à tuyến tuỵ bắt đầu tiết insulin

C-(3) mỡ sử dụng glucose để tạo ra chất béo

Giải thích: Insulin kích thích mô mỡ hấp thụ glucose chuyển hoá tạo ra chất béo

D-(1)Tuyến tuỵ ngừng tiết insulin

Giải thích: Đường máu giảm dưới tác dụng điều hoà của insulin do tiêu thụ cho chuyển hoá à tuyến tuỵ ngừng tiết insulin

E-(5)Tuyến tuỵ bắt đầu tiết glucagon

Giải thích: Đường huyết tiếp tục giảm do tiêu thụ cho mục đích sinh năng lượng, thời điểm xa bữa ăn tuyến tuỵ bắt đầu tiết glucagon

Câu 4

Trong một thí nghiệm được tiến hành để tìm hiểu về quá trình tổng hợp ATP ở ti thể, người ta chuẩn bị các môi trường thí nghiệm (1, 2 và 3) giống bào tương của tế bào nhưng chỉ có succinate là nguồn cung cấp điện tử duy nhất cho chuỗi vận chuyển điện tử ở màng trong ti thể. Họ tiến hành thêm ba trong số các thành phần (từ A đến E) vào mỗi môi trường, thời điểm thêm mỗi thành phần được kí hiệu bởi dấu mũi tên ở hình bên. Biết rằng: chất 1 làm tăng tính thấm của màng trong ty thể với proton (H+); chất 2 ức chế hấp thu succinate vào trong ti thể; chất 3 bám và bất hoạt đặc hiệu enzyme ATP synthase; chất 4 ức chế phức hệ cytochrome c oxidase. Lượng O2 trong mỗi môi trường được đo liên tục suốt thời gian thực hiện thí nghiệm được tả trong hình.

Trong một thí nghiệm được tiến hành để tìm hiểu về quá trình tổng hợp ATP ở ti thể, người ta chuẩn bị các môi trường thí nghiệm (1, 2 và 3) giống bào tương của tế bào  (ảnh 1)

1.   Mỗi kí hiệu A, B, C, D và E là thành phần nào sau đây: ADP; ti thể được phân lập từ tế bào cơ; các chất 1, 2, 3, 4? Giải thích.

2.   Nếu tiếp tục thêm riêng rẽ từng chất C hoặc D vào môi trường thí nghiệm 3 sau thời điểm thêm E thì lượng O2 trong môi trường sẽ thay đổi như thế nào? Giải thích.

3.   Tại sao khi chuyển ti thể từ môi trường có pH 8 vào môi trường mới có pH 6 thì lượng ATP ở chất nền tăng lên mặc dù không có mặt của O2 hay chất cho điện tử?

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP