Skip to main content
Global

9.E: תקשורת סלולרית (תרגילים)

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    205775

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    באורגניזמים רב תאיים, תאים שולחים ומקבלים מסרים כימיים כל הזמן כדי לתאם את הפעולות של איברים, רקמות ותאים רחוקים. היכולת לשלוח הודעות במהירות וביעילות מאפשרת לתאים לתאם ולכוונן את הפונקציות שלהם.

    9.1: מולקולות איתות וקולטנים סלולריים

    אותות כימיים משתחררים על ידי תאי איתות בצורה של מולקולות קטנות, בדרך כלל נדיפות או מסיסות הנקראות ליגנדים. ליגנד הוא מולקולה הקושרת מולקולה ספציפית אחרת, במקרים מסוימים, ומספקת אות בתהליך. לפיכך ניתן לחשוב על ליגנדים כמולקולות איתות. ליגנדים מקיימים אינטראקציה עם חלבונים בתאי מטרה, שהם תאים המושפעים מאותות כימיים; חלבונים אלה נקראים גם קולטנים.

    סקירת שאלות

    איזו תכונה מונעת מהליגנדים של קולטני פני התא להיכנס לתא?

    1. המולקולות נקשרות לתחום החוץ תאי.
    2. המולקולות הינן הידרופיליות ואינן יכולות לחדור לחלק הפנימי ההידרופובי של קרום הפלזמה.
    3. המולקולות מחוברות לחלבוני הובלה המעבירים אותם דרך זרם הדם לתאי המטרה.
    4. הליגנדים מסוגלים לחדור לממברנה ולהשפיע ישירות על ביטוי הגנים על קישור הקולטן.
    תשובה

    ב

    הפרשת ההורמונים על ידי בלוטת יותרת המוח היא דוגמה ל _______________.

    1. איתות אוטוקריני
    2. איתות פאראקריני
    3. איתות אנדוקריני
    4. איתות ישיר על פני צומת פערים
    תשובה

    ג

    מדוע תעלות יונים נחוצות להובלת יונים לתא או מחוצה לו?

    1. יונים גדולים מכדי להתפזר דרך הממברנה.
    2. יונים הם חלקיקים טעונים ואינם יכולים להתפזר דרך הפנים ההידרופובי של הממברנה.
    3. יונים אינם זקוקים לתעלות יונים כדי לנוע דרך הממברנה.
    4. יונים נקשרים לחלבוני נשא בזרם הדם, אותם יש להסיר לפני ההובלה לתא.
    תשובה

    ב

    אותות אנדוקריניים מועברים לאט יותר מאשר אותות פאראקריניים מכיוון ___________.

    1. הליגנדים מועברים דרך זרם הדם ועוברים מרחקים גדולים יותר
    2. תאי המטרה והאיתות קרובים זה לזה
    3. הליגנדים מתפרקים במהירות
    4. הליגנדים אינם נקשרים לחלבוני נשא במהלך ההובלה
    תשובה

    א

    תגובה חופשית

    מה ההבדל בין איתות תוך תאי לאיתות בין-תאי?

    תשובה

    איתות תוך תאי מתרחש בתוך תא, ואיתות בין תאי מתרחש בין תאים.

    כיצד ההשפעות של איתות פאראקריני מוגבלות לאזור ליד תאי האיתות?

    תשובה

    הליגנדים המופרשים מוסרים במהירות על ידי פירוק או ספיגה חוזרת לתא כך שהם לא יכולים לנסוע רחוק.

    מה ההבדלים בין קולטנים פנימיים לקולטנים משטח התא?

    תשובה

    קולטנים פנימיים ממוקמים בתוך התא, והליגנדים שלהם נכנסים לתא כדי לקשור את הקולטן. הקומפלקס שנוצר על ידי הקולטן הפנימי והליגנד נכנס לאחר מכן לגרעין ומשפיע ישירות על ייצור החלבון על ידי קישור ל-DNA הכרומוזומלי ויזום יצירת mRNA המקודד לחלבונים. קולטנים משטח התא, לעומת זאת, מוטבעים בקרום הפלזמה, והליגנדים שלהם אינם נכנסים לתא. קישור הליגנד לקולטן משטח התא יוזם מפל איתות תאים ואינו משפיע ישירות על יצירת חלבונים; עם זאת, זה עשוי להיות כרוך בהפעלה של חלבונים תוך תאיים.

    תאים הגדלים במעבדה מעורבבים עם מולקולת צבע שאינה מסוגלת לעבור דרך קרום הפלזמה. אם מוסיפים ליגנד לתאים, תצפיות מראות שהצבע נכנס לתאים. לאיזה סוג קולטן נקשר הליגנד על פני התא?

    תשובה

    קולטן לתעלת יונים פתח נקבובית בממברנה, מה שאפשר לצבע היוני לנוע לתוך התא.

    9.2: הפצת האות

    ברגע שליגנד נקשר לקולטן, האות מועבר דרך הממברנה ואל הציטופלזמה. המשך האות באופן זה נקרא התמרת אותות. העברת אותות מתרחשת רק עם קולטנים משטח התא מכיוון שקולטנים פנימיים מסוגלים לקיים אינטראקציה ישירה עם DNA בגרעין כדי ליזום סינתזת חלבון. כאשר ליגנד נקשר לקולטן שלו, מתרחשים שינויים קונפורמטיביים המשפיעים על התחום התוך תאי של הקולטן.

    סקירת שאלות

    מאיפה מקורם של DAG ו- IP 3?

    1. הם נוצרים על ידי זרחון של cAMP.
    2. הם ליגנדים המתבטאים על ידי תאי איתות.
    3. הם הורמונים שמתפזרים דרך קרום הפלזמה כדי לעורר את ייצור החלבון.
    4. הם תוצרי המחשוף של האינוזיטול פוספוליפיד, PIP 2.
    תשובה

    ד

    איזו תכונה מאפשרת לזרחן את שאריות חומצות האמינו סרין, תראונין וטירוסין?

    1. הם קוטביים.
    2. הם לא קוטביים.
    3. הם מכילים קבוצת הידרוקסיל.
    4. הם מופיעים בתדירות גבוהה יותר ברצף חומצות האמינו של חלבוני איתות.
    תשובה

    ג

    תגובה חופשית

    אותם שליחים שניים משמשים בתאים רבים ושונים, אך התגובה לשליחים שניים שונה בכל תא. איך זה אפשרי?

    תשובה

    תאים שונים מייצרים חלבונים שונים, כולל קולטנים משטח התא ורכיבי מסלול איתות. לכן הם מגיבים לליגנדים שונים, והשליחים השניים מפעילים מסלולים שונים. שילוב אותות יכול גם לשנות את התוצאה הסופית של איתות.

    מה היה קורה אם התחום התוך תאי של קולטן משטח התא יוחלף עם התחום מקולטן אחר?

    תשובה

    הקישור של הליגנד לתחום החוץ-תאי יפעיל את המסלול המופעל בדרך כלל על ידי הקולטן התורם את התחום התוך תאי.

    9.3: תגובה לאות

    בתוך התא, ליגנדים נקשרים לקולטנים הפנימיים שלהם, ומאפשרים להם להשפיע ישירות על ה- DNA והמכונות לייצור החלבון של התא. באמצעות מסלולי העברת אותות, קולטנים בקרום הפלזמה מייצרים מגוון השפעות על התא. התוצאות של מסלולי איתות מגוונות ביותר ותלויות בסוג התא המעורב וכן בתנאים החיצוניים והפנימיים. דגימה קטנה של תגובות מתוארת להלן.

    סקירת שאלות

    מה תפקידו של פוספטאז?

    1. פוספטאז מסיר חומצות אמינו זרחניות מחלבונים.
    2. פוספטאז מסיר את קבוצת הפוספטים משאריות חומצות אמינו זרחניות בחלבון.
    3. פוספטאז מזרחן שאריות סרין, תראונין וטירוסין.
    4. פוספטאז משפיל שליחים שניים בתא.
    תשובה

    ב

    כיצד NF-κB גורם לביטוי גנים?

    1. ליגנד קטן והידרופובי נקשר ל-NF-κB, ומפעיל אותו.
    2. זרחון של המעכב Iκ-B מנתק את הקומפלקס בינו לבין NF-κB, ומאפשר ל- NF-κB להיכנס לגרעין ולעורר שעתוק.
    3. NF-κB הוא זרחני ולאחר מכן חופשי להיכנס לגרעין ולקשור DNA.
    4. NF-κB הוא קינאז המזרחן גורם שעתוק הקושר DNA ומקדם ייצור חלבון.
    תשובה

    ב

    אפופטוזיס יכול להתרחש בתא כאשר התא הוא ________________.

    1. פגום
    2. כבר לא צריך
    3. נגוע בווירוס
    4. כל האמור לעיל
    תשובה

    ד

    מהי ההשפעה של מעכב המחייב אנזים?

    1. האנזים מושפל.
    2. האנזים מופעל.
    3. האנזים אינו פעיל.
    4. המתחם מועבר אל מחוץ לתא.
    תשובה

    ג

    תגובה חופשית

    מהי תוצאה אפשרית של מוטציה בקינאז השולטת במסלול הממריץ את צמיחת התאים?

    תשובה

    אם קינאז עובר מוטציה כך שהוא מופעל תמיד, הוא יאותת ברציפות דרך המסלול ויוביל לצמיחה בלתי מבוקרת ואולי לסרטן. אם קינאז עובר מוטציה כך שהוא לא יכול לתפקד, התא לא יגיב לקשירת ליגנד.

    כיצד המטריצה החוץ -תאית שולטת בצמיחת התאים?

    תשובה

    קולטנים על פני התא חייבים להיות במגע עם המטריצה החוץ תאית על מנת לקבל אותות חיוביים המאפשרים לתא לחיות. אם הקולטנים אינם מופעלים על ידי קשירה, התא יעבור אפופטוזיס. זה מבטיח שהתאים נמצאים במקום הנכון בגוף ומסייע במניעת צמיחת תאים פולשנית כפי שקורה בגרורות בסרטן.

    9.4: איתות באורגניזמים חד תאיים

    איתות בתוך התא מאפשר לחיידקים להגיב לרמזים סביבתיים, כגון רמות תזונה, חלק מהאורגניזמים החד-תאיים משחררים גם מולקולות כדי לאותת זה לזה.

    סקירת שאלות

    איזה סוג מולקולה פועל כמולקולת איתות בשמרים?

    1. סטרואיד
    2. אוטואינדוקטור
    3. גורם הזדווגות
    4. שליח שני
    תשובה

    ג

    חישת מניין מופעלת להתחיל כאשר ___________.

    1. טיפול באנטיביוטיקה מתרחש
    2. חיידקים משחררים הורמוני גדילה
    3. ביטוי חלבון חיידקי מופעל
    4. קיים מספר מספיק של חיידקים
    תשובה

    ד

    תגובה חופשית

    אילו מאפיינים הופכים שמרים למודל טוב ללמידה על איתות בבני אדם?

    תשובה

    שמרים הם אוקריוטים ויש להם הרבה מאותן מערכות שיש לבני אדם; עם זאת, הם חד תאיים, כך שהם קלים לגידול, גדלים במהירות, יש להם זמן דור קצר והם הרבה יותר פשוטים מבני אדם.

    מדוע איתות באורגניזמים רב תאיים מסובך יותר מאשר איתות באורגניזמים חד תאיים?

    תשובה

    אורגניזמים רב תאיים חייבים לתאם אירועים רבים ושונים בסוגי תאים שונים שעשויים להיות רחוקים מאוד זה מזה. אורגניזמים חד תאיים עוסקים רק בסביבתם הקרובה ובנוכחותם של תאים אחרים באזור.