Biologia - Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 5.
U zwierząt podstawowymi materiałami zapasowymi, dostarczającymi substratów do procesów oddychania komórkowego, są tłuszcze właściwe i glikogen.
Tłuszcze właściwe dostarczają ponad dwukrotnie więcej energii niż węglowodany w przeliczeniu na jednostkę masy. Stanowią one główny materiał zapasowy np. u ptaków wędrownych. U zwierząt nieprzemieszczających się, takich jak ostrygi i omułki, gromadzony jest glikogen. Magazynuje go także wiele pasożytów jelitowych, m.in. glista ludzka. Węglowodorowy łańcuch kwasu tłuszczowego ulega w mitochondriach degradacji w powtarzających się cyklach, zwanych β-oksydacją. Wynikiem każdego obrotu cyklu, oprócz powstawania FADH2 i NADH + H+, jest odłączenie acetylo-CoA, co skutkuje skróceniem łańcucha kwasu tłuszczowego o dwa atomy węgla.
Utlenienie jednej cząsteczki nasyconego kwasu tłuszczowego, mającego określoną liczbę atomów węgla, prowadzi do powstania o połowę mniejszej liczby cząsteczek acetylo-CoA. Ten związek może być wykorzystany także jako substrat do wytwarzania cholesterolu. Do syntezy jednej cząsteczki cholesterolu zużywanych jest 18 cząsteczek acetylo-CoA.
K. Schmidt-Nielsen, Fizjologia zwierząt. Adaptacja do środowiska, Warszawa 2008
5.1. (0–1)
Podaj nazwy etapów oddychania komórkowego, do których zostają włączone wymienione poniżej produkty β-oksydacji.
FADH2 i NADH + H+:
acetylo-CoA:
5.2. (0–1)
Określ, ile cząsteczek kwasu laurynowego, który jest nasyconym kwasem tłuszczowym
o wzorze C11H23COOH, jest niezbędnych do syntezy jednej cząsteczki cholesterolu.
Przedstaw obliczenia.
Obliczenia:
Odpowiedź:
5.3. (0–1)
Podkreśl nazwę narządu ludzkiego, w którym odbywa się synteza największej ilości cholesterolu.
5.4. (0–1)
Zaznacz poprawne dokończenie poniższego zdania – wybierz odpowiedź spośród A–B oraz odpowiedź spośród 1.–3.
U pasożytów jelitowych substancją zapasową jest
| A. | glikogen, | ponieważ | 1. | jest on bezpośrednim substratem oddychania komórkowego. |
| 2. | ze względu na tryb życia muszą one gromadzić duże zapasy energii. | |||
| B. | tłuszcz, | 3. | oddychają one beztlenowo i energię uzyskują wyłącznie w procesie glikolizy. | |
Rozwiązanie
5.1. (0–1)
Zasady oceniania
1 p. – za podanie właściwych nazw obu etapów oddychania komórkowego, do których
zostają włączone wskazane produkty β-oksydacji.
0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań albo za brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
FADH2 i NADH + H+:
- łańcuch oddechowy
- łańcuch przenośników elektronów
- łańcuch transportu elektronów
- utlenianie końcowe
acetylo-CoA:
- cykl Krebsa (TCA – cykl kwasów trójkarboksylowych, CAC – cykl kwasu cytrynowego).
Uwaga:
Uznaje się odpowiedzi odnoszące się do redukcji pirogronianu do mleczanu (fermentacja
mleczanowa) jako proces umożliwiający utlenienie NADH + H+.
5.2. (0–1)
Zasady oceniania
1 p. – za określenie, że do syntezy jednej cząsteczki cholesterolu niezbędne są trzy
cząsteczki kwasu laurynowego, i przedstawienie poprawnych obliczeń.
0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań albo za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
- 12 : 2 = 6, 18 : 6 = 3 (cząsteczki tego kwasu).
- 18 x 2 = 36 (tyle atomów węgla jest potrzebnych); 36 : 12 = 3 (tyle cząsteczek kwasu laurynowego jest potrzebnych).
Uwaga:
Uznaje się odpowiedzi bez obliczeń, ale przedstawiające prawidłowy tok rozumowania,
np.: „Z jednej cząsteczki kwasu laurynowego powstanie 6 cząsteczek acetylo-CoA.
Do uzyskania 18 cząsteczek acetylo-CoA trzeba więc zużyć trzy cząsteczki tego kwasu”.
5.3. (0–1)
Zasady oceniania
1 p. – za podkreślenie nazwy właściwego narządu, w którym odbywa się synteza największej
ilości cholesterolu.
0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań albo za brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
5.4. (0–1)
Zasady oceniania
1 p. – za prawidłowe dokończenie zdania wraz z uzasadnieniem.
0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań albo za brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
A3
