Biologia - Matura Marzec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 3.

Kategoria: Enzymy Typ: Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Pompa jonowa Na⁺/K⁺ zależna od ATP (czyli działająca jedynie w obecności ATP) to białko transportujące jony przez błonę komórkową: Na+ na zewnątrz komórki, a K⁺ do wnętrza komórki, tzn. z miejsca o niskim stężeniu danego jonu do miejsca o wysokim jego stężeniu. Badacze postanowili sprawdzić aktywność dwóch wariantów tego białka pochodzących od nowo odkrytych szczepów bakterii Vib-7 i Rod-9 w zależności od temperatury i pH. Wyniki badań przedstawiono na poniższych wykresach.

Na podstawie: I. Kushkevych i wsp., Activity of Na⁺/K⁺-activated Mg²⁺-dependent ATP-hydrolase in the cell-free extracts of the sulfate-reducing bacteria Desulfovibrio piger Vib-7 and Desulfomicrobium sp. Rod-9, „Acta Veterinaria Brno”, 84(1), 2015.

3.1. (0–1)

Określ optymalną temperaturę i wartość pH dla działania pompy jonowej Na⁺/K⁺ zależnej od ATP pochodzącej ze szczepu Vib-7.

Optymalna temperatura: Optymalne pH:

3.2. (0–1)

Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A albo B oraz jej uzasadnienie 1. albo 2.

W temperaturze 35°C i przy pH 6,5 szybciej transportować jony będzie wariant pompy Na⁺/K⁺ pochodzący ze szczepu

A.	Vib-7,	ponieważ	1.	są to optymalne warunki do działania tego wariantu.
B.	Rod-9,	ponieważ	2.	w tych warunkach jest on bardziej aktywny od drugiego wariantu.

3.3. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego opisana we wstępie do zadania pompa jonowa Na⁺/K⁺ wymaga do działania ATP.

Rozwiązanie

3.1. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – za podanie temperatury w zakresie 32–35°C oraz pH równego 7.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań albo za brak odpowiedzi.

Przykładowe rozwiązanie
Optymalna temperatura: ok. 33°C Optymalne pH: 7

3.2. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – odpowiedź poprawna.
0 pkt – odpowiedź niepoprawna lub niepełna albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
A2

3.3. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – za prawidłowe wyjaśnienie roli ATP, uwzględniające dostarczanie energii do aktywnego transportu jonów.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań albo za brak odpowiedzi.

Przykładowe rozwiązanie

Transport jonów przez błonę komórkową z miejsca o ich niższym stężeniu do miejsca, gdzie ich stężenie jest wyższe, jest energetycznie niekorzystne. Wykonanie takiej pracy wymaga energii pochodzącej z hydrolizy ATP.
Transportowane jony mają wyższe stężenie w miejscu docelowym. Przenoszenie jonów w tym kierunku wymaga nakładu energii.