Skip to main content
Global

10.E: רביית תאים (תרגילים)

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    205753

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

    10.1: חלוקת תאים

    להמשכיות החיים מתא אחד למשנהו יש את הבסיס שלו בהתרבות של תאים בדרך של מחזור התא. מחזור התא הוא רצף אירועים מסודר המתאר את שלבי חיי התא החל מחלוקת תא חד הורי ועד לייצור שני תאי בת חדשים. המנגנונים המעורבים במחזור התא מוסדרים מאוד.

    סקירת שאלות

    לתא דיפלואידי יש _______ מספר הכרומוזומים כתא הפלואידי.

    1. רבע
    2. חצי
    3. שתי פעמים
    4. ארבע פעמים
    תשובה

    ג

    תכונותיו של אורגניזם נקבעות על ידי השילוב הספציפי של _____ בירושה.

    1. תאים.
    2. גנים.
    3. חלבונים.
    4. כרומטידים.
    תשובה

    ב

    הרמה הראשונה של ארגון ה-DNA בתא אוקריוטי נשמרת על ידי איזו מולקולה?

    1. קוהזין
    2. קונדנסין
    3. כרומטין
    4. היסטון
    תשובה

    ד

    עותקים זהים של כרומטין המוחזקים יחד על ידי קוהזין בצנטרומר נקראים _____.

    1. היסטונים.
    2. נוקלאוזומים.
    3. כרומטין.
    4. כרומטידות אחות.
    תשובה

    ד

    תגובה חופשית

    השווה והשוואה בין תא סומטי אנושי לגמטה אנושית.

    תשובה

    לתאים סומטיים אנושיים יש 46 כרומוזומים: 22 זוגות ו-2 כרומוזומי מין שעשויים ליצור זוג או לא. זהו המצב 2 n או דיפלואידי. לגמטות אנושיות 23 כרומוזומים, אחד מכל 23 כרומוזומים ייחודיים, אחד מהם הוא כרומוזום מין. זהו המצב n או הפלואידי.

    מה הקשר בין גנום, כרומוזומים וגנים?

    תשובה

    הגנום מורכב מסכום הכרומוזומים של האורגניזם. כל כרומוזום מכיל מאות ולפעמים אלפי גנים, מקטעי DNA המקודדים לפוליפפטיד או RNA, וכמות גדולה של DNA ללא תפקיד ידוע.

    כרומוזומים אוקריוטיים ארוכים פי אלפי מתא טיפוסי. הסבר כיצד כרומוזומים יכולים להשתלב בתוך גרעין אוקריוטי.

    תשובה

    הסליל הכפול של ה-DNA עטוף סביב חלבוני היסטון ליצירת מבנים הנקראים נוקלאוזומים. נוקלאוזומים וה- DNA המקשר שביניהם מפותלים לסיב של 30 ננומטר. במהלך חלוקת התא, הכרומטין מתעבה עוד יותר על ידי אריזת חלבונים.

    10.2: מחזור התא

    מחזור התא הוא סדרה מסודרת של אירועים הכוללים צמיחת תאים וחלוקת תאים המייצרת שני תאי בת חדשים. תאים בדרך לחלוקת תאים עוברים דרך סדרה של שלבי גדילה מתוזמנים ומווסתים בקפידה, שכפול DNA וחלוקה המייצרים שני תאים זהים (שיבוט). למחזור התא שני שלבים עיקריים: אינטרפאז והשלב המיטוטי.

    סקירת שאלות

    הכרומוזומים משוכפלים באיזה שלב של מחזור התא?

    1. G 1 שלב
    2. שלב S
    3. פרופאזה
    4. פרומטאפאזה
    תשובה

    ב

    איזה מהאירועים הבאים אינו מתרחש בשלבים מסוימים של אינטרפאז?

    1. שכפול DNA
    2. שכפול אברון
    3. גידול בגודל התא
    4. הפרדת כרומטידות אחיות
    תשובה

    ד

    הצירים המיטוטיים נובעים מאיזה מבנה תא?

    1. צנטרומר
    2. צנטרוזום
    3. קינטוכור
    4. תלם מחשוף
    תשובה

    ב

    התקשרות של סיבי הציר המיטוטי לקינטוכורים היא מאפיין של איזה שלב של מיטוזה?

    1. פרופאזה
    2. פרומטאפאזה
    3. מטאפאזה
    4. אנאפאזה
    תשובה

    ב

    פריקה של כרומוזומים ויצירת מעטפת גרעינית חדשה היא מאפיין של איזה שלב של מיטוזה?

    1. פרומטאפאזה
    2. מטאפאזה
    3. אנאפאזה
    4. טלופאז
    תשובה

    ד

    הפרדת הכרומטידות האחיות היא מאפיין של איזה שלב של מיטוזה?

    1. פרומטאפאזה
    2. מטאפאזה
    3. אנאפאזה
    4. טלופאז
    תשובה

    ג

    הכרומוזומים נראים תחת מיקרוסקופ אור באיזה שלב של מיטוזה?

    1. פרופאזה
    2. פרומטאפאזה
    3. מטאפאזה
    4. אנאפאזה
    תשובה

    א

    ההיתוך של שלפוחיות גולגי בצלחת המטאפאזה של תאי צמחים מתחלקים יוצר איזה מבנה?

    1. צלחת תא
    2. טבעת אקטין
    3. תלם מחשוף
    4. ציר מיטוטי
    תשובה

    א

    תגובה חופשית

    תאר בקצרה את האירועים המתרחשים בכל שלב של אינטרפאז.

    תשובה

    במהלך G 1, התא גדל בגודלו, ה-DNA הגנומי מוערך לנזק, והתא אוגר מאגרי אנרגיה ואת הרכיבים לסינתזת DNA. במהלך שלב S, הכרומוזומים, הצנטרוזומים והצנטריולים (תאי בעלי חיים) משכפלים. במהלך שלב G 2, התא מתאושש משלב S, ממשיך לגדול, משכפל כמה אברונים ומפרק אברונים אחרים.

    תרופות כימותרפיות כגון וינקריסטין וקולכיצין משבשות את המיטוזה על ידי קשירה לטובולין (יחידת המשנה של המיקרוטובולים) והפרעה להרכבה ופירוק המיקרוטובוליות. בדיוק לאיזה מבנה מיטוטי ממוקד התרופות הללו ואיזו השפעה תהיה לכך על חלוקת התא?

    תשובה

    הציר המיטוטי נוצר ממיקרוטובולים. מיקרו-צינורות הם פולימרים של החלבון טובולין; לכן הציר המיטוטי הוא המופרע על ידי תרופות אלה. ללא ציר מיטוטי פונקציונלי, הכרומוזומים לא ימוינו או יופרדו במהלך המיטוזה. התא ייעצר במיטוזה וימות.

    תאר את הדמיון וההבדלים בין מנגנוני הציטוקינזיס המצויים בתאי בעלי חיים לעומת אלה בתאי צמחים.

    תשובה

    יש מעט מאוד קווי דמיון בין תאי בעלי חיים לציטוקינזיס של תאים צמחיים. בתאי בעלי חיים נוצרת טבעת של סיבי אקטין סביב פריפריה של התא בצלחת המטאפאזה לשעבר (תלם מחשוף). טבעת האקטין מתכווצת פנימה, מושכת את קרום הפלזמה לכיוון מרכז התא עד שהתא נצבט לשניים. בתאי צמחים, יש ליצור דופן תא חדשה בין תאי הבת. בשל דפנות התא הנוקשות של תא האב, התכווצות אמצע התא אינה אפשרית. במקום זאת נוצר לראשונה פרגמופלסט. בהמשך נוצרת צלחת תא במרכז התא בצלחת המטאפאזה לשעבר. צלחת התא נוצרת משלפוחיות גולגי המכילות אנזימים, חלבונים וגלוקוז. השלפוחיות מתמזגות והאנזימים בונים דופן תא חדשה מהחלבונים והגלוקוז. צלחת התא צומחת לכיוון ובסופו של דבר מתמזגת עם דופן התא של תא האב.

    ציין כמה סיבות לכך שתא שזה עתה השלים ציטוקינזיס עשוי להיכנס לשלב G 0 במקום לשלב G 1.

    תשובה

    תאים רבים נכנסים זמנית ל- G 0 עד שהם מגיעים לבגרות. חלק מהתאים מופעלים להיכנס ל-G 1 רק כאשר האורגניזם צריך להגדיל את סוג התא המסוים הזה. חלק מהתאים מתרבים רק בעקבות פגיעה ברקמה. חלק מהתאים אף פעם לא מתחלקים ברגע שהם מגיעים לבגרות.

    אילו אירועי מחזור התא יושפעו בתא המייצר חלבון קוהזין שעבר מוטציה (לא מתפקד)?

    תשובה

    אם קוהזין אינו מתפקד, הכרומוזומים אינם ארוזים לאחר שכפול ה- DNA בשלב S של אינטרפאז. סביר להניח שהחלבונים של האזור הצנטרומרי, כמו הקינטוכור, לא ייווצרו. גם אם סיבי הציר המיטוטי יכלו להיצמד לכרומטידים ללא אריזה, הכרומוזומים לא היו ממוינים או מופרדים במהלך המיטוזה.

    10.3: שליטה במחזור התא

    אורך מחזור התא משתנה מאוד, אפילו בתוך התאים של אורגניזם בודד. בבני אדם, תדירות תחלופת התאים נעה בין מספר שעות בהתפתחות העוברית המוקדמת, לממוצע של יומיים עד חמישה ימים לתאי אפיתל, ולאורך חיים שלם של אדם שבילה ב- G0 על ידי תאים מיוחדים, כגון נוירונים בקליפת המוח או תאי שריר הלב. יש גם שונות בזמן שתא מבלה בכל שלב במחזור התא.

    סקירת שאלות

    באילו ממחסומי מחזור התא יש לכוחות חיצוניים את ההשפעה הגדולה ביותר?

    1. מחסום G 1
    2. מחסום G 2
    3. מחסום M
    4. מחסום G 0
    תשובה

    א

    מהו התנאי העיקרי לאישור במחסום G 2?

    1. התא הגיע לגודל מספיק
    2. מאגר נאות של נוקלאוטידים
    3. שכפול DNA מדויק ומלא
    4. התקשרות נכונה של סיבי ציר מיטוטי לקינטוכורים
    תשובה

    ג

    אם מחסום M לא ינוקה, איזה שלב של מיטוזה ייחסם?

    1. פרופאזה
    2. פרומטאפאזה
    3. מטאפאזה
    4. אנאפאזה
    תשובה

    ד

    איזה חלבון הוא מווסת חיובי שמזרחן חלבונים אחרים כאשר הוא מופעל?

    1. p53
    2. חלבון רטינובלסטומה (Rb)
    3. ציקלין
    4. קינאז תלוי ציקלין (Cdk)
    תשובה

    ד

    רבים מחלבוני הרגולטור השלילי של מחזור התא התגלו באיזה סוג של תאים?

    1. גמטות
    2. תאים ב- G 0
    3. תאים סרטניים
    4. תאי גזע
    תשובה

    ג

    איזו מולקולה רגולטורית שלילית יכולה לעורר התאבדות תאים (אפופטוזיס) אם לא מתרחשים אירועי מחזור תאים חיוניים?

    1. p53
    2. p21
    3. חלבון רטינובלסטומה (Rb)
    4. קינאז תלוי ציקלין (Cdk)
    תשובה

    א

    תגובה חופשית

    תאר את התנאים הכלליים שיש לעמוד בהם בכל אחד משלושת מחסומי מחזור התא העיקריים.

    תשובה

    מחסום G 1 עוקב אחר צמיחת תאים נאותה, מצב ה-DNA הגנומי, מאגרי אנרגיה נאותים וחומרים לשלב S. במחסום G 2, ה- DNA נבדק כדי לוודא שכל הכרומוזומים שוכפלו וכי אין טעויות ב- DNA שסונתז לאחרונה. בנוסף, גודל התא ואת עתודות האנרגיה מוערכים. מחסום M מאשר את ההתקשרות הנכונה של סיבי הציר המיטוטי לקינטוכורים.

    הסבר את התפקידים של הרגולטורים החיוביים של מחזור התא בהשוואה לרגולטורים השליליים.

    תשובה

    מווסתי תאים חיוביים כגון ציקלין ו- Cdk מבצעים משימות המקדמות את מחזור התא לשלב הבא. רגולטורים שליליים כגון Rb, p53 ו-p21 חוסמים את התקדמות מחזור התא עד שהתרחשו אירועים מסוימים.

    אילו צעדים נחוצים כדי ש- Cdk יהפוך לפעיל לחלוטין?

    תשובה

    Cdk חייב להיקשר לציקלין, והוא חייב להיות זרחני במיקום הנכון כדי להיות פעיל לחלוטין.

    Rb הוא מווסת שלילי החוסם את מחזור התא במחסום G 1 עד שהתא משיג גודל נדרש. באיזה מנגנון מולקולרי משתמש Rb כדי לעצור את מחזור התא?

    תשובה

    Rb פעיל כאשר הוא מפוספוריל. במצב זה, Rb נקשר ל-E2F, שהוא גורם שעתוק הנדרש לשעתוק ותרגום בסופו של דבר של מולקולות הנדרשות למעבר G 1/S. E2F אינו יכול לתמלל גנים מסוימים כאשר הוא קשור ל- Rb. ככל שהתא גדל בגודלו, Rb הופך לזרחן, מושבת ומשחרר E2F. לאחר מכן E2F יכול לקדם את התעתיק של הגנים שהוא שולט בהם, וחלבוני המעבר יופקו.

    10.4: סרטן ומחזור התא

    סרטן הוא תוצאה של חלוקת תאים לא מבוקרת הנגרמת על ידי פירוק המנגנונים המווסתים את מחזור התא. אובדן השליטה מתחיל בשינוי ברצף ה- DNA של גן המקודד לאחת המולקולות הרגולטוריות. הוראות פגומות מובילות לחלבון שאינו מתפקד כמו שצריך. כל הפרעה במערכת הניטור יכולה לאפשר העברת טעויות אחרות לתאי הבת. כל חלוקת תאים עוקבת תוליד תאי בת עם נזק רב עוד יותר

    סקירת שאלות

    ___________ הם שינויים בסדר הנוקלאוטידים בקטע של DNA המקודד לחלבון.

    1. פרוטו-אונקוגנים
    2. גנים מדכאי גידולים
    3. מוטציות גנטיות
    4. רגולטורים שליליים
    תשובה

    ג

    גן המקודד לווסת מחזור תאים חיובי נקרא a (n) _____.

    1. מעכב קינאז.
    2. גן מדכא גידול.
    3. פרוטו-אונקוגן.
    4. אונקוגן.
    תשובה

    ג

    גן מוטציה המקודד לגרסה שונה של Cdk הפעילה בהיעדר ציקלין הוא א (נ) _____.

    1. מעכב קינאז.
    2. גן מדכא גידול.
    3. פרוטו-אונקוגן.
    4. אונקוגן.
    תשובה

    ד

    איזו מולקולה היא מעכב Cdk הנשלט על ידי p53?

    1. ציקלין
    2. אנטי קינאז
    3. Rb
    4. p21
    תשובה

    ד

    תגובה חופשית

    תאר את השלבים המובילים לתא להפוך לסרטני.

    תשובה

    אם אחד הגנים המייצרים חלבוני מווסת הופך למוטציה, הוא מייצר מווסת מחזור תאים פגום, אולי לא מתפקד, מה שמגדיל את הסיכוי שמוטציות נוספות יישארו ללא תיקון בתא. כל דור תאים שלאחר מכן סובל מנזק רב יותר. מחזור התא יכול להאיץ כתוצאה מאובדן חלבוני מחסום תפקודיים. התאים יכולים לאבד את היכולת להרוס את עצמם ובסופו של דבר להיות "מונצחים".

    הסבר את ההבדל בין פרוטו-אונקוגן לגן מדכא גידולים.

    תשובה

    פרוטו-אונקוגן הוא קטע של DNA המקודד לאחד מווסתי מחזור התא החיוביים. אם הגן הזה הופך למוטציה כך שהוא מייצר מוצר חלבון מופעל יתר על המידה, הוא נחשב לאונקוגן. גן מדכא גידולים הוא קטע של DNA המקודד לאחד מווסתים של מחזור התא השלילי. אם הגן הזה עובר מוטציה כך שמוצר החלבון יהפוך פחות פעיל, מחזור התא יפעל ללא בדיקה. אונקוגן יחיד יכול ליזום חלוקות תאים לא תקינות; עם זאת, מדכאי הגידול מאבדים את יעילותם רק כאשר שני העותקים של הגן נפגעים.

    רשום את מנגנוני הרגולציה שעלולים ללכת לאיבוד בתא המייצר p53 פגום.

    תשובה

    מנגנוני רגולציה שעלולים ללכת לאיבוד כוללים ניטור של איכות ה-DNA הגנומי, גיוס אנזימי תיקון והפעלת אפופטוזיס.

    p53 יכול לעורר אפופטוזיס אם אירועי מחזור תאים מסוימים נכשלים. כיצד תוצאה רגולטורית זו מועילה לאורגניזם רב תאי?

    תשובה

    אם לתא יש DNA פגום, הסבירות לייצר חלבונים פגומים גבוהה יותר. תאי הבת של תא אב פגום שכזה ייצרו גם חלבונים פגומים שעלולים בסופו של דבר להפוך לסרטניים. אם p53 מזהה נזק זה ומפעיל את התא להשמדה עצמית, ה-DNA הפגוע מושפל וממוחזר. לא נגרם נזק נוסף לאורגניזם. תא בריא נוסף מופעל להתחלק במקום זאת.

    10.5: חלוקת תאים פרוקריוטיים

    הן בחלוקת תאים פרוקריוטיים והן באוקריוטיים, ה-DNA הגנומי משוכפל ואז כל עותק מוקצה לתא בת. בנוסף, התוכן הציטופלזמי מחולק באופן שווה ומופץ לתאים החדשים. עם זאת, ישנם הבדלים רבים בין חלוקת תאים פרוקריוטיים לאוקריוטיים. לחיידקים יש כרומוזום DNA יחיד ומעגלי אך ללא גרעין. לכן, מיטוזה אינה הכרחית בחלוקת תאים חיידקיים.

    סקירת שאלות

    איזה אירוע מחזור תאים אוקריוטי חסר בביקוע בינארי?

    1. צמיחת תאים
    2. שכפול DNA
    3. קריוקינזיס
    4. ציטוקינזיס
    תשובה

    ג

    חלבוני FtsZ מכוונים את היווצרותו של _______ שבסופו של דבר יהווה את דפנות התא החדשות של תאי הבת.

    1. טבעת התכווצות
    2. צלחת תא
    3. שלד
    4. מחיצת האף
    תשובה

    ב

    תגובה חופשית

    ציין את המרכיבים הנפוצים של חלוקת תאים אוקריוטיים וביקוע בינארי.

    תשובה

    המרכיבים הנפוצים של חלוקת תאים אוקריוטיים וביקוע בינארי הם שכפול DNA, הפרדה של כרומוזומים משוכפלים וחלוקת התוכן הציטופלזמי.

    תאר כיצד הכרומוזומים החיידקיים המשוכפלים מופצים לתאי בת חדשים ללא כיוון הציר המיטוטי.

    תשובה

    כאשר הכרומוזום משוכפל, כל מקור מתרחק מנקודת ההתחלה של השכפול. הכרומוזומים מחוברים לקרום התא באמצעות חלבונים; צמיחת הממברנה ככל שהתא מתארך מסייעת בתנועתם.