Các axit amin, khi kết hợp với nhau thành các chuỗi polipeptit lớn, đóng vai trò là thành phần xây dựng của cơ và protein. Ở khoảng 37ºC, các chuỗi polipeptit này cho phép cơ thể thực hiện cả các quá trình vĩ mô, như cử động tay và chân, và các quá trình vi mô, như tăng tốc độ phản ứng hóa học. Một loại protein đặc biệt được gọi là enzyme hỗ trợ kết hợp các chất phản ứng để tạo ra sản phẩm bằng cách đẩy nhanh tốc độ phản ứng theo một trong ba cách.

- Cách đầu tiên: các enzym làm tăng tốc độ phản ứng bằng cách giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng. Điều này được thực hiện bằng cách cân bằng axit amin tích điện dương với axit amin tích điện âm, tạo ra một môi trường trung hòa về điện. Quá trình này được gọi là tương tác tĩnh điện.

- Một cách khác các enzym làm tăng tốc độ phản ứng là thông qua việc sử dụng các axit amin không tích điện, chẳng hạn như valine và isoleucine, trong một quá trình được gọi là tương tác Van de Van. Trong tương tác Van de Van, các axit amin không mang điện trở nên phân cực tạm thời, tương tự như phân cực vĩnh viễn của axit amin tích điện dương và âm. Sự tương tác này mang các axit amin không tích điện lại với nhau để ổn định các chất phản ứng.

- Cách cuối cùng: các enzym làm tăng tốc độ phản ứng là chia sẻ các điện tử trong nguyên tử hydro của nó với nitơ, oxy hoặc flo trên các phân tử chất phản ứng để giữ chúng tại trung tâm hoạt động. Trung tâm hoạt động là một phần của enzyme nơi các phân tử liên kết vào và thực hiện phản ứng hóa học.

Enzyme được cấu trúc để hoạt động trong các bộ phận cụ thể của cơ thể tùy thuộc vào chức năng của chúng. Ví dụ, một loại enzyme trong dạ dày chịu trách nhiệm phân hủy thức ăn sẽ hoạt động hiệu quả nhất ở độ pH thấp trong khi một loại enzyme trong ruột non chịu trách nhiệm hấp thụ thức ăn sẽ hoạt động hiệu quả nhất ở độ pH cao. Một số enzym, chẳng hạn như những enzym có chức năng trong máu, hoạt động tốt nhất ở pH trung gian. Một số enzym hoạt động tốt hơn ở nhiệt độ thấp hơn trong khi những enzym khác yêu cầu nhiệt độ cao hơn. Tất cả các enzym đều có mối tương quan theo cấp số nhân giữa tốc độ phản ứng của chúng với pH và nhiệt độ, có nghĩa là chúng hoạt động tốt nhất trong độ pH và nhiệt độ hẹp. Đồ thị tốc độ phản ứng của bốn enzym ở các độ pH và nhiệt độ khác nhau được trình bày dưới đây.

Dựa vào đồ thị, loại enzyme nào hoạt động tốt nhất ở nhiệt độ khắc nghiệt?

Một loài cây sồi mọc trong các khu rừng gỗ cứng, rụng lá. Loài này phát triển và nảy mầm gần nhau nếu ánh sáng mặt trời và các yếu tố môi trường có thể cung cấp đủ cho số lượng cây ngày càng tăng. Các cây được phân tán giữa các loại gỗ cứng khác bao gồm bạch dương và anh đào. Loài cây sồi này đại diện cho kiểu phân bố nào?

Bước 1:  Phân tử ADN mẹ tháo xoắn:

Nhờ các enzyme tháo xoắn (helicase), 2 mạch đơn của phân tử ADN mẹ tách nhau dần tạo nên chạc chữ Y và để lộ ra 2 mạch khuôn, trong đó một mạch có đầu 3’, còn mạch kia có đầu 5’.

Bước 2: Tổng hợp các mạch mới:

Enzyme RNA polymerase (primase)  tổng hợp đoạn mồi, tiếp theo enzyme DNA polymerase lần lượt liên kết các nucleotide tự do từ môi trường nội bào với các nuclêôtit trên mỗi mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung. DNA polymerase chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5’ → 3’.

Bước 3: Hai phân tử mới được tạo thành

Mạch mới tổng hợp đến đâu thì 2 mạch đơn (một mạch được tổng hợp và một mạch cũ của phân tử ban đầu) đóng xoắn lại với nhau tạo thành hai phân tử DNA con.

Kết thúc quá trình nhân đôi: Hai phân tử ADN con được tạo thành có cấu trúc giống hệt nhau và giống ADN mẹ ban đầu.

(DNA = ADN; RNA = ARN)

Quá trình trên dựa trên những nguyên tắc nào

Nuôi cây tế bào thực vật in vitro tạo mô sẹo

Kĩ thuật nuôi cấy tế bao thực vật in vitro được hoàn thiện và phát triển nhờ tìm ta ra môi trường nuôi cây chuẩn kết hợp với việc sử dụng các hoocmon sinh trường như auxin, giberelin, xitokinin... Ngày nay, người ta có thể nuôi cấy nhiều loại tế bao của cây (chồi, lá, thân, rễ, hoa...) để tạo thành mô sẹo (mô gồm nhiều tế bào chưa biệt hoá, có khả năng sinh trưởng mạnh). Từ mô sẹo, điều khiển cho tế bao biệt hoá thành các mô khác nhau (rễ, thân, lá...) và tái sinh ra cây trưởng thành. Kĩ thuật này cho phép nhan nhanh các giống cây trồng có năng suất cao, chất lượng tốt, thich nghi với điều kiện sinh thái nhất định, chống chịu tốt với nhiều loại sâu, bệnh... Ví du, các nhà tạo giống Việt Nam đã thành công ở các cây như: khoai tây, mía, dứa. Mót số giống cây quý hiếm khác cũng được bảo tồn nguồn gen khỏi nguy cơ tuyệt chủng bằng phương pháp nuôi cấy tế bào.

Nếu trong môi trường nuôi cấy có nồng độ auxin/kinetin = 3/0,02 thì sẽ kích thích hình thành

Một loài sói sống thành bầy đàn. Chúng sử dụng pheromone đánh dấu lãnh thổ để ngăn chặn các cá thể cùng bầy cũng như các bầy sói cạnh tranh. Những con sói di cư ngẫu nhiên dựa trên chuyển động của con mồi và thời tiết. Những con sói thể hiện rõ nhất kiểu phân bố nào?

- Bắt chước Batesian xảy ra khi một loài ngon miệng gần giống với một loài không ngon.

- Sự bắt chước Müllerian tồn tại khi một số loài khó ăn giống nhau.

- Bắt chước Mertensian xảy ra khi một kẻ săn mồi chết người bắt chước một con ít nguy hiểm hơn.

- Cuối cùng, Crypsis là kết quả của ngụy trang cho phép một loài gần giống với môi trường của nó.

Một số nghiên cứu khoa học đã tiết lộ rằng loài rắn san hô độc hại bắt chước rắn sữa. Bằng chứng này cho thấy loài rắn san hô thể hiện kiểu bắt chước nào?

Một bông hoa dại tiết ra một chất hóa học cấu tạo từ axit amin tạo ra một mảnh đất vô sinh rộng 6 cm vuông. Sinh vật này đang biểu hiện kiểu phân bố nào?

Hai loài cóc tương đối vô hại có cùng cấu trúc vật lý và màu sắc. Những con cóc này thể hiện rõ nhất kiểu bắt chước nào?

Giả sử có 5 phân tử ADN thực hiện nhân đôi 5 lần liên tiếp. Số mạch polinucleotit chứa hoàn toàn nguyên liệu của môi trường cung cấp là bao nhiêu

Trong mối quan hệ giữa tò vò và nhện, loài nào được lợi, loài nào bị hại

Quá trình trên sử dụng bao nhiêu loại bazơ nitơ?

Ở người, gen PAH nằm trên nhiễm sắc thể số 12, định vị tại 12q22-q24.2. Locut gen này di truyền theo quy luật Mendel, nghĩa là di truyền không liên quan gì đến giới tính, gen trội (PAH thường) là trội hoàn toàn. Bố hay mẹ chỉ mang 1 alen đột biến lặn thì vẫn hoàn toàn bình thường. Những cặp vợ chồng đều là thể dị hợp thể như vậy có xác suất sinh ra con bị PKU là 25%.

Người bệnh mang cặp gen PAH đột biến lặn, không có khả năng hình thành enzyme chuyển hóa Phe thành Tyr

Về mặt di truyền học, người bệnh mang cặp alen PAH ở trạng thái lặn (mất chức năng) từ trong phôi, nghĩa là Phe (phênylalanin) đã không hề được phân giải từ khi mới chỉ là hợp tử trong dạ con người mẹ. Tuy nhiên, người mẹ đã phân giải "hộ" chất này (phênylalanine) trong suốt quá trình mang thai, nên người bệnh sơ sinh bị PKU vẫn hoàn toàn bình thường.

Trẻ sơ sinh bị PKU thường xuất hiện với tần số trung bình là khoảng 1/10.000 sơ sinh. Nam và nữ giới bị ảnh hưởng ngang nhau

Có thể phát hiện trẻ bị bệnh PKU sớm bằng phương pháp

Ở người, gen PAH nằm trên nhiễm sắc thể số 12, định vị tại 12q22-q24.2. Locut gen này di truyền theo quy luật Mendel, nghĩa là di truyền không liên quan gì đến giới tính, gen trội (PAH thường) là trội hoàn toàn. Bố hay mẹ chỉ mang 1 alen đột biến lặn thì vẫn hoàn toàn bình thường. Những cặp vợ chồng đều là thể dị hợp thể như vậy có xác suất sinh ra con bị PKU là 25%.

Người bệnh mang cặp gen PAH đột biến lặn, không có khả năng hình thành enzyme chuyển hóa Phe thành Tyr

Về mặt di truyền học, người bệnh mang cặp alen PAH ở trạng thái lặn (mất chức năng) từ trong phôi, nghĩa là Phe (phênylalanin) đã không hề được phân giải từ khi mới chỉ là hợp tử trong dạ con người mẹ. Tuy nhiên, người mẹ đã phân giải "hộ" chất này (phênylalanine) trong suốt quá trình mang thai, nên người bệnh sơ sinh bị PKU vẫn hoàn toàn bình thường.

Trẻ sơ sinh bị PKU thường xuất hiện với tần số trung bình là khoảng 1/10.000 sơ sinh. Nam và nữ giới bị ảnh hưởng ngang nhau

Nếu quần thể người cân bằng di truyền, tần số alen PAH trội là

Ca dao Việt Nam có những câu:

Tò vò mà nuôi con nhện,

Đến khi nó lớn, nó quện nhau đi.

Tò vò ngồi khóc tỉ ti,

Nhện ơi, nhện hỡi! nhện đi đằng nào?

(Nguồn: Mã Giang Lân, Tục ngữ và ca dao Việt Nam,

NXB Giáo dục, 1999 tái bản lần thứ 5)

Mối quan hệ giữa tò vò và nhện được mô tả trong câu ca dao trên là

Tại sao Chu kỳ Krebs có thể có lợi về mặt tiến hóa để các tế bào nhân thực phát triển?

Phát biểu nào sau đây đúng về bệnh PKU