1. Strona główna
  2. Zadania maturalne z biologii
  3. Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)

Biologia - Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 29.

Kategoria: Budowa i funkcje komórki Metabolizm - pozostałe Metody badawcze i doświadczenia Typ: Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Toksycznym produktem ubocznym metabolizmu komórkowego jest nadtlenek wodoru (H2O2). Katalaza, enzym zlokalizowany w peroksysomach, przyspiesza rozkład H2O2 do produktów nieszkodliwych dla komórki. Enzym ten występuje w komórkach organizmów oddychających tlenowo, znaczne jego ilości występują w wątrobie.
W celu zbadania aktywności katalazy przeprowadzono doświadczenie. W moździerzu roztarto 10 g surowej wątroby i dodano 100 ml wody destylowanej, otrzymując w ten sposób homogenat z wątroby. W dwóch probówkach (A i B) umieszczono po 10 ml homogenatu. Probówkę A ogrzano aż do zagotowania zawartości, a następnie ostudzono. Do obu probówek dodano po 5 cm3 wody utlenionej (3% roztwór H2O2), a następnie włożono żarzące się łuczywko. W probówce B zaobserwowano wydzielanie się pęcherzyków gazu oraz rozpalenie się łuczywka. W probówce A pęcherzyki gazu nie powstały, łuczywko nie rozpaliło się.

Na podstawie: A.M. Adamska, Z. Adamski, M. Łuszczek-Pawełczak, H. Skrzypczak, Biologia. Zbiór ćwiczeń i doświadczeń, Warszawa 2006, s. 8–9.
a)Sformułuj problem badawczy do przeprowadzonego doświadczenia.
b)Wyjaśnij, dlaczego łuczywko rozpaliło się po włożeniu do probówki B.
c)Podaj, która probówka (A czy B) stanowiła próbę kontrolną w tym doświadczeniu. Odpowiedź uzasadnij.
d)Zapisz wniosek potwierdzony wynikami tego doświadczenia.
e)Określ funkcję, jaką w funkcjonowaniu wątroby człowieka pełnią peroksysomy.

Rozwiązanie

Przykłady poprawnych odpowiedzi

a)
(0-1)
  • Wpływ temperatury na aktywność katalazy (znajdującej się w peroksysomach komórek wątroby).
  • Czy temperatura ma wpływ na aktywność katalazy (znajdującej się w peroksysomach komórek wątroby)?

b)
(0-1)
  • Rozpalenie się łuczywka świadczy o wydzieleniu się tlenu podczas reakcji katalizowanej przez katalazę (rozkładu nadtlenku wodoru).
  • W probówce B nastąpił rozkład nadtlenku wodoru i wydzielił się tlen, który podtrzymuje spalanie się łuczywka.

c)
(0-1)

Oznaczenie próby kontrolnej: B
Uzasadnienie: Zawartość probówki B nie została ogrzana, więc nie zmieniono warunków, w jakich normalnie działa katalaza.

d)
(0-1)
  • Pod wpływem wysokiej temperatury następuje denaturacja białek (zniszczenie struktury II-, III- i IV-rzędowej białek), w wyniku której katalaza traci swoją aktywność.
  • Enzym katalaza jest białkiem, więc ulega denaturacji pod wpływem wysokiej temperatury.
  • Wysoka temperatura hamuje aktywność enzymu (katalazy), ponieważ jest on białkiem i ulega denaturacji.

e)
(0-1)

Peroksysomy zawierają enzymy katalizujące reakcje neutralizacji alkoholu.

Wskazówki

a)
Należy przypomnieć, że problem badawczy to pytanie stawiane przed rozpoczęciem doświadczenia, które dokładnie określa temat i zakres badań. Jest to problem, który rozwiążemy po przeprowadzeniu doświadczenia. Powinien być jasno sformułowany w formie pytania lub równoważnika zdania. Aby sformułować problem badawczy, porównaj warunki, jakim poddano zawartość obu probówek i określ czynnik, który wpływa na aktywność katalazy w tym doświadczeniu.

b)
Na podstawie tekstu źródłowego określ, jaka reakcja chemiczna zaszła w probówce B oraz rozpoznaj gaz, który wydzielił się podczas tej reakcji. Pamiętaj, że gaz ten podtrzymuje spalanie, o czym świadczy rozpalenie się łuczywka w probówce B.

c)
Warto przypomnieć, że próba kontrolna pozostaje w stałych, niezmienionych warunkach, nie jest poddana działaniu czynnika badanego w doświadczeniu. Służy jako „wzorzec” do porównania wyników. Zastanów się, w której probówce w przebiegu doświadczenia nie zmieniono warunków.

d)
Wniosek jest potwierdzeniem lub zaprzeczeniem hipotezy (czyli przypuszczenia, które się sprawdza w doświadczeniu). Jest uogólnieniem sformułowanym na podstawie uzyskanych wyników. Wniosek musi być oparty bezpośrednio na wynikach otrzymanych z doświadczenia. Przypomnij sobie, na czym polega zjawisko denaturacji białek. W odpowiedzi, używając odpowiedniej terminologii biologicznej, wyjaśnij wynik doświadczenia w probówce A, uwzględniając właściwości enzymów, które są białkami.

e)
Przypomnij sobie, jaką rolę pełni wątroba w neutralizacji alkoholu i innych substancji toksycznych. W tekście źródłowym odczytaj, jaką rolę pełni enzym katalaza, zlokalizowany w peroksysomach i przedstaw funkcję tych organelli w odniesieniu do detoksykacyjnej roli odgrywanej przez wątrobę.