Biologia - Matura Czerwiec 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 5.
W komórkach mięśnia sercowego mitochondria są liczne, nie zmieniają położenia, są gęsto
upakowane w pobliżu aparatu kurczliwego, a ich grzebienie mitochondrialne są znacznie
liczniejsze niż w mitochondriach żywych komórek naskórka. W żywych komórkach naskórka
mitochondria są rozproszone w cytoplazmie i zmieniają swoje położenie.
Na rysunku przedstawiono rozmieszczenie mitochondriów w komórce mięśnia sercowego.
| a) | Wykaż związek gęstego upakowania mitochondriów w pobliżu aparatu kurczliwego w komórce mięśnia sercowego z pracą serca. |
| b) | Wyjaśnij, dlaczego w mitochondriach komórek mięśnia sercowego grzebienie mitochondrialne są liczniejsze niż w mitochondriach żywych komórek naskórka. |
Rozwiązanie
Gęste upakowanie mitochondriów w pobliżu aparatu kurczliwego w komórce mięśnia sercowego ma duże znaczenie dla pracy serca, ponieważ:
- takie rozmieszczenie mitochondriów (w pobliżu sarkomerów) dostarcza bezpośrednio ATP / energii niezbędnej do skurczu mięśnia / działania aparatu kurczliwego / kurczenia się włókien mięśnia sercowego.
- ATP jest związkiem nietrwałym i dlatego położenie mitochondriów w pobliżu aparatu kurczliwego zmniejsza straty energii, na którą jest wysokie i ciągłe zapotrzebowanie w mięśniu sercowym.
- ATP jest syntezowany w mitochondriach blisko miejsca, w którym jest duże zapotrzebowanie na energię i dlatego ATP może być dostarczane na bieżąco i w dużych ilościach.
Za poprawne wykazanie związku gęstego ułożenia mitochondriów w pobliżu aparatu kurczliwego komórek mięśnia sercowego z pracą serca – 1 pkt
- ATP powstaje na grzebieniach mitochondriów, a mięsień serca potrzebuje więcej energii niż żywe komórki naskórka / dużo energii do skurczów, dlatego grzebieni w mitochondriach musi być dużo / muszą być liczniejsze (niż w żywych komórkach naskórka).
- Duże zagęszczenie grzebieni mitochondrialnych (w mitochondriach komórek mięśnia sercowego) zwiększa zdolność do wytwarzania dużych / większych ilości ATP / energii (do skurczu mięśnia).
- Większe zagęszczenie grzebieni mitochondrialnych daje większą powierzchnię, na której jest wytwarzane ATP, na które w komórkach mięśni jest duże zapotrzebowanie (większe, niż w żywych komórkach naskórka).
Za poprawne wyjaśnienie dużej liczby grzebieni w mitochondriach komórek mięśnia sercowego, uwzględniające konieczność produkcji dużej ilości energii – 1 pkt
