Các thụ thể GPCR có thể hoạt hoá hoặc ức chế cyclase qua sự tương tác với các protein Gs và Gi tương ứng.

Sự khác biệt giữa Gs và Gi thể hiện ở tiểu đơn vị 𝛼 tiểu đơn vị liên kết và thủy phân GTP. Chu trình hoạt động của protein Gs được minh họa ở Hình 2.1.

Một phòng thí nghiệm đang nghiên cứu một cặp thụ thể GPCR mới được xác định, GPCR-A và GPCR-B. Mỗi loại thụ thể này liên kết với cùng một loại phối tử nhỏ với ái lực như nhau nhưng hoạt hoá các G protein khác nhau tác động đến adenylyl cyclase. Khi được hoạt hoá, GPCR-A làm tăng hoạt động của adenylyl cyclase, còn GPCR-B làm giảm hoạt động adenylyl cyclase. Người ta có một dòng tế bào biểu hiện cả GPCR-A, GPCR-B, các G protein tương ứng và adenylyl cyclase. Adenylyl cyclase hoạt động ở mức cơ bản tạo ra nồng độ cAMP ở mức cơ bản. Khi nghiên cứu về một loại vi khuẩn gây bệnh, một thành viên của phòng thí nghiệm đã phát hiện vi khuẩn này tiết ra một loại độc tố gây cản trở con đường truyền tín hiệu đã mô tả ở Hình 2.2. Để xác định hoạt động của độc tố này, cô ấy đã tiến hành thí nghiệm xác định mức cAMP nội bào trong các tế bào không được xử lý và các tế bào được xử lý độc tố (phối tử không được thêm vào trong cả hai lô của thí nghiệm).

a.  Hãy cho biết mỗi đột biến sau ảnh hưởng như thế nào đến hàm lượng cAMP nội bào khi có mặt phối tử trong điều kiện không xử lý độc tố

- Đột biến ở GPCR-A ngăn chặn sự hoạt hoá G protein

-  Đột biến ở GPCR-B ngăn chặn sự hoạt hoá G protein

b. Giải thích cơ chế tác động của độc tố được mô tả ở phía trên đến hoạt động của adenylyl cyclase?

c.  Độc tố ho gà gây nên hiện tượng ho liên tục ở bệnh nhân, biết rằng độc tố này ức chế tiểu phần Gαi của G-protein, hãy giải thích cơ chế gây ho của độc tố ho gà?

Thực vật CAM có một số đặc điểm thích nghi với điều kiện khô hạn và cố định CO2 theo các giai đoạn khác nhau trong ngày. Hình 6 biểu thị nồng độ malate và tinh bột trong lá cũng như tốc độ cố định CO2 ở lá trong bốn pha khác nhau (kí hiệu từ 1 đến 4) được biểu diễn theo các đường cong kí hiệu I, II và III.

a.  Hãy cho biết quá trình cố định CO2 diễn ra ở pha 1 và pha 2 ở Hình 6 được thực hiện chủ yếu bởi loại enzyme cố định CO2 nào? Giải thích.

b. Hãy cho biết pH của mô thịt lá ở thực vật CAM đạt thấp nhất vào pha nào trong các pha từ 1 đến 4 ở Hình 6? Giải thích.

Dựa vào bảng kết quả trên hãy cho biết: Van nhĩ thất, van động mạch chủ đóng hay mở tại thời điểm t2 = 0,2 (s) và t3 = 0,3 (s). Giải thích.

b.  Khi đo hoạt động tim mạch của một người bệnh nhân thấy lúc tim co đẩy máu lên động mạch chủ, áp suất trong tâm thất trái là 180 mmHg và huyết áp tâm thu ở cung động mạch chủ là 110 mmHg. Khả năng người này bị bệnh gì ở tim? Giải thích.

Hình bên thể hiện áp lực thay đổi trong động mạch chủ, tâm thất trái và tâm nhĩ trái xảy ra đồng thời trong chu kỳ tim ở động vật có vú. Các số (1 đến 4) chỉ ra các giai đoạn khác nhau trong một chu kì tim.

Hãy cho biết mỗi giai đoạn (a), (b), (c) và (d) dưới đây là tương ứng với giai đoạn nào trong các giai đoạn (1), (2), (3) và (4). Giải thích.

1.1.  Để tìm hiểu cách thức và con đường mà các protein của virus được tạo ra trong tế bào vật chủ, các nhà nghiên cứu đã tiến hành phân lập gene mã hóa protein huỳnh quang từ loài sứa và gắn nó vào gene mã hóa protein X của virus nhằm tạo “gene ghép” và hình thành virus tái tổ hợp, sau đó tiến hành lây nhiễm các virus này vào tế bào của động vật có vú. Sự biểu hiện của gene ghép tạo ra “protein dung hợp” và vẫn giữ được chức năng sinh học bình thường của chúng, nhưng có thêm phần huỳnh quang cho phép các protein dễ dàng được theo dõi. X là một loại protein nằm trên lớp vỏ ngoài của virus và các quá trình sinh tổng hợp của virus tái tổ hợp trong tế bào vật chủ diễn ra bình thường. Kính hiển vi được sử dụng để quan sát sự biểu hiện của protein huỳnh quang ở tế bào vật chủ. Bảng dưới đây tóm tắt những thay đổi về cường độ huỳnh quang quan sát được tại 3 vị trí trong tế bào sau khi cho lây nhiễm với virus:

a.  Vẽ đồ thị thể hiện sự thay đổi cường độ huỳnh quang theo thời gian ứng với mỗi vị trí tương ứng trong tế bào. A, B, C là các cấu trúc nào trong tế bào? Giải thích.

b.  Giả sử rằng các tế bào được bổ sung một phân tử ức chế tổng hợp protein đặc hiệu vào thời điểm virus bắt đầu xâm nhiễm, kết quả thí nghiệm trên sẽ thay đổi như thế nào? Giải thích.