Biologia - Matura Maj 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 14.
Witamina C (kwas L-askorbinowy) pełni kilka istotnych funkcji w procesach metabolicznych zachodzących w organizmie człowieka, który musi ją przyjmować wraz z pokarmem. Szacuje się, że organizm dorosłego człowieka potrzebuje około 90 mg witaminy C na dobę. Źródłem witaminy C w diecie człowieka są przede wszystkim rośliny, ale większość zwierząt ma zdolność do jej syntezy. Utrata tej zdolności jest skutkiem mutacji genu kodującego enzym katalizujący ostatni etap syntezy witaminy C.
Na poniższym drzewie filogenetycznym przedstawiono historię ewolucyjną ssaków – szarym kolorem wyróżniono linie filogenetyczne, w których doszło do utraty zdolności do syntezy witaminy C.
G. Drouin, J.R. Godin, B. Pagé, The genetics of vitamin C loss in vertebrates, „Current Genomics” 12, 2011.
14.1. (0–1)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia odnoszące się do przedstawionego drzewa filogenetycznego są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| 1. | Ssaki, które nie mają zdolności do syntezy witaminy C, stanowią grupę polifiletyczną. | P | F |
| 2. | Utrata zdolności do syntezy witaminy C zaszła co najmniej trzykrotnie, niezależnie w różnych liniach rozwojowych ssaków. | P | F |
| 3. | Wszystkie naczelne są pozbawione możliwości syntezy witaminy C. | P | F |
14.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego mutacja uniemożliwiająca syntezę witaminy C, która pojawiła się u przodka małp, nie została wyeliminowana przez dobór naturalny.
14.3. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego witamina C, w odróżnieniu od witaminy A, nie kumuluje się w organizmie człowieka. W odpowiedzi odnieś się do właściwości obu witamin.
Rozwiązanie
14.1. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – za prawidłową ocenę wszystkich trzech stwierdzeń.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
1. P; 2. P; 3. F
14.2. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – za poprawne wyjaśnienie, odnoszące się do: 1) przyczyny – diety bogatej w witaminę C
oraz 2) mechanizmu – ograniczonych skutków fenotypowych mutacji nie mających
wpływu na przeżycie i rozród.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
- Małpy, u których doszło do tej mutacji, miały dietę bogatą w witaminę C i dlatego enzym katalizujący ostatni etap wytwarzania tej witaminy nie był im potrzebny do zachowania zdrowia, a więc ich dostosowanie się nie obniżyło.
- Małpy, które nie miały zdolności do syntezy witaminy C, pobierały tę witaminę wraz z pokarmem, a więc nie miały negatywnych skutków zdrowotnych i dzięki temu przekazywały zmutowany allel potomstwu.
Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się wyłącznie do przeżycia osobników mających
dostęp do witaminy C, np. „Ponieważ witamina C była dostarczana wraz z dietą, nie pojawiły
się negatywne skutki jej niedoboru, które zwiększyłyby śmiertelność osobników niezdolnych
do jej syntezy”. Dobór naturalny polega bowiem na przeżyciu i rozrodzie najlepiej
dostosowanych osobników.
14.3. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające: 1) rozpuszczalność w wodzie witaminy C i możliwość wydalania jej z moczem oraz 2) rozpuszczalność w tłuszczach witaminy A.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
• Witamina C należy do witamin rozpuszczalnych w wodzie, dlatego jej nadmiar może być wydalany wraz z moczem. Witamina A jest rozpuszczalna w tłuszczach.
• Ponieważ witamina C jest rozpuszczalna w wodzie, która jest głównym składnikiem moczu, z którym jest wydalana. Witamina A rozpuszcza się w tłuszczach, a więc nie jest wydalana z moczem, i dlatego kumuluje się w organizmie.
Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do „wypłukiwania” witaminy C z organizmu.
