Biologia - Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 1.
Mioglobina to białko występujące w cytozolu włókien mięśniowych. Jest ono zbudowane z pojedynczego łańcucha polipeptydowego oraz z hemu. Łańcuch polipeptydowy mioglobiny zawiera 153 reszty aminokwasowe, a hem składa się z układu porfirynowego oraz ze – związanego z jego centrum – atomu pewnego pierwiastka.
Na poniższym rysunku przedstawiono przekrój przez model cząsteczki mioglobiny. Kolorem niebieskim oznaczono reszty aminokwasowe z podstawnikami niepolarnymi; kolorem czerwonym – reszty aminokwasowe z podstawnikami polarnymi; natomiast kolorem białym – pozostałe reszty aminokwasowe. Kolorem żółtym oznaczono atom związany z centrum układu porfirynowego, znajdującego się w szczelinie cząsteczki białka.
1.1. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Z centrum układu porfirynowego hemu jest związany atom
- sodu.
- fluoru.
- jodu.
- żelaza.
1.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego we wnętrzu cząsteczki mioglobiny znajdują się niemal wyłącznie reszty aminokwasowe z podstawnikami niepolarnymi. W odpowiedzi uwzględnij środowisko formowania się struktury przestrzennej tego białka.
Rozwiązanie
1.1. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – za poprawne dokończenie zdania.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
D
1.2. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające hydrofobowy charakter podstawników aminokwasów niepolarnych ORAZ wodne środowisko formowania się struktury przestrzennej mioglobiny.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Przykładowe odpowiedzi
- Formowanie się struktury przestrzennej zachodzi w cytozolu, który jest roztworem wodnym, a niepolarne podstawniki aminokwasów są odpychane od wody i skupiają się wewnątrz cząsteczki.
- Formowanie się struktury przestrzennej mioglobiny zachodzi w środowisku wodnym. Podstawniki aminokwasów niepolarnych mają charakter hydrofobowy, dlatego zbliżają się do siebie i chowają wewnątrz cząsteczki mioglobiny.
- Podczas zwijania się łańcucha polipeptydowego w środowisku wodnym niepolarne reszty aminokwasów układają się tak, aby unikać wody (wewnątrz cząsteczki).
- Konformacja białek jest bardziej stabilna termodynamicznie, gdy grupy niepolarne, mające charakter hydrofobowy, są skupione we wnętrzu cząsteczki, niż gdy pozostają rozproszone w środowisku wodnym.
