Biologia - Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 4.
Cząsteczki fosfolipidów mają jednocześnie właściwości hydrofilowe i hydrofobowe. Ta cecha
odgrywa istotną rolę w samoistnym organizowaniu się cząsteczek fosfolipidów
w środowisku wodnym w liposomy, czyli struktury mające postać mikropęcherzyków.
Liposomy, np. lipoproteiny krwi, występują w organizmach. Są też produkowane
i wykorzystywane w przemyśle farmaceutycznym i kosmetycznym. Wewnątrz liposomów
umieszcza się np. zawiesiny leków. Dodatkowe umieszczenie odpowiednich cząsteczek
sygnałowych w warstwie lipidowej liposomów sprawia, że łatwiejsze staje się dostarczenie
ich zawartości do wnętrza komórek mających określone receptory rozpoznające i wiążące te
cząsteczki sygnałowe. Na poniższych rysunkach przedstawiono budowę liposomu (I) i fuzję
liposomu z błoną komórkową (II).
4.1. (0–1)
Podaj, która część cząsteczki fosfolipidu – 1 czy 2 – ma właściwości hydrofilowe. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając informacje przedstawione na rysunku I.
4.2. (0–1)
Podaj wspólną cechę budowy liposomu i błony komórkowej, dzięki której liposomy mogą ulegać fuzji z tą błoną.
4.3. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego dzięki wprowadzeniu określonych cząsteczek sygnałowych do błony liposomu można zwiększyć skuteczność leku w nich podawanego.
Rozwiązanie
4.1. (0–1)
Schemat punktowania
1 p. – za wskazanie części fosfolipidu oznaczonej numerem 1 i uzasadnienie odnoszące się
do hydrofilowego charakteru tej części, wynikającego z jej położenia w roztworze
wodnym.
0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
Część fosfolipidu oznaczona numerem 1 ma charakter hydrofilowy, ponieważ:
- cząsteczki fosfolipidów układają się główkami w stronę roztworu wodnego otaczającego liposom i występującego wewnątrz liposomu.
- ta część ma bezpośredni kontakt z roztworem wodnym.
4.2. (0–1)
Schemat punktowania
1 p. – za określenie, że liposomy i błona komórkowa zbudowane są z fosfolipidów.
0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
- Błona komórkowa i liposomy zbudowane są z dwuwarstwy fosfolipidowej.
- Liposomy i błona komórkowa mają podobną budowę, gdyż obie te struktury zbudowane są z fosfolipidów.
- Zarówno liposom, jak i błona komórkowa, składają się z dwóch warstw fosfolipidów, których hydrofilowe główki są zwrócone na zewnątrz, a hydrofobowe ogonki – do wewnątrz.
Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się jedynie do właściwości tych struktur, np. półpłynności lub odnoszących się do zawartości lipidów.
4.3. (0–1)
Schemat punktowania
1 p. – za wyjaśnienie uwzględniające jednocześnie przyczynę, czyli wprowadzenie cząsteczek
sygnałowych, mechanizm, czyli interakcję receptorów i cząsteczek sygnałowych,
tj. łączenie się liposomów z określonymi receptorami i skutek, czyli większe stężenie
leku w określonych tkankach i narządach lub docieranie leku do określonych komórek
(na które skierowana jest terapia).
0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
Wprowadzenie cząsteczek sygnałowych do błony liposomu spowoduje, że lek:
- będzie osiągał większe stężenie w tych tkankach lub narządach, których komórki mają receptory rozpoznające te cząsteczki.
- będzie docierał do konkretnych tkanek lub narządów, których komórki mają receptory rozpoznające te cząsteczki.
- będzie docierał jedynie do komórek, które mają być poddane terapii, dzięki obecności w nich receptorów rozpoznających cząsteczki sygnałowe.
Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi będących jedynie parafrazą informacji z tekstu, np. „Lek będzie docierał do komórek posiadających receptory”.
