Uwalniane w procesach trawiennych cząsteczki glukozy są wychwytywane przez komórki
wątroby i komórki mięśni szkieletowych. Część cząsteczek glukozy zostaje w nich
zmagazynowana w postaci glikogenu. W błonach komórkowych komórek wątroby
(hepatocytach) i komórek mięśniowych (miocytach) znajdują się transportery dla glukozy,
ale nie ma takich, które by transportowały glukozo-6-P.
Na schemacie przedstawiono fragmenty szlaku metabolicznego glukozy oraz glikogenu
w komórce wątroby i komórce mięśnia szkieletowego.
Na podstawie: B.D. Hames, N.M. Hooper, Krótkie wykłady. Biochemia, Warszawa 2002.
Na podstawie przedstawionych informacji określ, do czego wykorzystywane są cząsteczki
glukozy uwolnione z glikogenu
Produktem deaminacji (dezaminacji) w ludzkich komórkach są jony amonowe. Powstająca
przy ich udziale glutamina (amid kwasu glutaminowego) jest uwalniana do krwi, z którą
wędruje do wątroby. Zachodząca w wątrobie deamidacja powoduje ponowne uwolnienie jonów
amonowych.
Poniżej przedstawiono reakcję syntezy glutaminy z glutaminianu zachodzącą w organizmie
człowieka.
1.1. (0–1)
Zaznacz właściwe dokończenie zdania wybrane spośród A–B oraz jego poprawne
uzasadnienie wybrane spośród 1.–3.
Glutamina dla organizmu człowieka jest aminokwasem
A.
egzogennym,
ponieważ
1.
musi być dostarczana do organizmu wraz z pożywieniem.
2.
jest syntetyzowana w organizmie z kwasu glutaminowego.
B.
endogennym,
3.
jest rozkładana w organizmie do kwasu glutaminowego.
1.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego jony amonowe są transportowane do wątroby w postaci glutaminy.
W odpowiedzi uwzględnij właściwości amoniaku oraz sposób jego neutralizacji
w organizmie człowieka.
Źródłem energii w większości procesów endoergicznych jest rozkład ATP do ADP.
Przekształcenie ATP do ADP wiąże się z odłączeniem jednej reszty fosforanowej.
W komórkach ATP jest ciągle odnawiany poprzez przyłączenie do ADP reszty kwasu
fosforowego. Wzajemne przekształcenia ATP i ADP tworzą cykl, który w uproszczeniu
przedstawiono na schemacie.
a)
Dokończ poniższe zdanie – wybierz właściwe typy reakcji spośród wymienionych poniżej i wpisz ich nazwy w wyznaczone miejsca.
dehydratacja hydroliza fosforylacja karboksylacja
Reakcja oznaczona na schemacie numerem I, w której ATP przekształca się w ADP, jest
przykładem , a reakcja oznaczona numerem II, w której ADP
przekształca się w ATP, jest przykładem .
b)
Podaj nazwy związków chemicznych, które wchodzą w skład ATP, oznaczonych na schemacie kółkami 1 i 2.
Skurcz mięśnia szkieletowego jest procesem aktywnym i wymaga nakładu energii, której
bezpośrednim źródłem jest ATP. Zapas ATP w wypoczętym mięśniu wystarcza na ok. 1–2 s,
dlatego ten związek musi być stale odnawiany. Zmęczenie mięśni, poza subiektywnym
odczuciem, przejawia się spadkiem szybkości i siły ich skurczu. Mechanizm zmęczenia mięśni
nie został w pełni wyjaśniony, ale decydującą rolę wydają się odgrywać dwa czynniki:
kumulacja protonów (spadek pH) w sarkoplazmie włókien mięśniowych oraz spadek
zawartości ATP na skutek znacznej przewagi jego zużycia nad produkcją.
Na podstawie: Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej, pod red. W.Z. Traczyka
i A. Trzebskiego, Warszawa 2001.
a)
Oceń, czy poniższe informacje dotyczące procesów zachodzących podczas skurczu mięśnia szkieletowego są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Grupy fosforanowej niezbędnej do odtworzenia ATP we włóknie mięśniowym pracującego mięśnia może dostarczyć bezpośrednio fosfokreatyna.
P
F
2.
ATP we włóknach mięśnia szkieletowego jest odtwarzany wyłącznie w procesie glikolizy.
P
F
3.
ATP we włóknach mięśnia szkieletowego jest odtwarzany m.in. przez fosforylację oksydacyjną.
Rozkład glikogenu do glukozy jest katalizowany m.in. przez enzym fosforylazę glikogenową.
Ten enzym występuje w formie nieaktywnej w komórkach, w których jest magazynowany
glikogen. Jednym z czynników wpływających na przejście enzymu w postać aktywną jest
adrenalina.
Zwiększone stężenie cyklicznego AMP (cAMP) w cytozolu uruchamia kaskadę reakcji, której
końcowym efektem jest aktywacja fosforylazy glikogenowej. Na schemacie przedstawiono
wpływ adrenaliny na aktywację fosforylazy glikogenowej.
8.1. (0–2)
Na podstawie schematu uzupełnij poniższe zdania tak, aby poprawnie opisywały
mechanizm aktywacji fosforylazy glikogenowej. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe
określenie.
Adrenalina jest (pochodną aminokwasu / hormonem peptydowym). Receptor wiążący
adrenalinę znajduje się (w błonie komórkowej / w cytoplazmie). Związanie adrenaliny przez
receptor prowadzi do (powstania / rozpadu) kompleksu białka G. W aktywacji cyklazy
adenylanowej uczestniczy (cAMP / GTP) oraz podjednostka (α / γ). Aktywna cyklaza
adenylanowa przekształca (cAMP do ATP / ATP do cAMP).
8.2. (0–1)
Podkreśl poniżej nazwy dwóch narządów w organizmie człowieka, w których komórkach
zachodzi proces aktywacji fosforylazy glikogenowej przedstawiony na schemacie.
Uzupełnij poniższe zdania – wpisz w wyznaczone miejsca nazwy odpowiednich hormonów
oraz narządów z nimi związanych w organizmie człowieka.
Hormonem, innym niż adrenalina, który także wywołuje rozkład glikogenu do glukozy,
jest . Powstaje on w komórkach
i przenoszony jest z krwią do . Ten hormon działa antagonistycznie
do .
8.4. (0–1)
Spośród poniższych reakcji wybierz i zaznacz dwie, które są skutkiem działania
adrenaliny.
Zwężanie się źrenicy oka.
Przyśpieszenie bicia serca.
Wzrost ilości erytrocytów we krwi.
Zwężenie naczyń krwionośnych w skórze.
Przyśpieszenie wydzielania enzymów trawiennych.
8.5. (0–1)
Wyjaśnij, w jaki sposób wzrost poziomu adrenaliny we krwi wpływa na intensywniejszą
pracę mięśni w sytuacji zagrożenia.
Na uproszczonym schemacie przedstawiono współzależność dwóch procesów metabolicznych
w komórce roślinnej.
a)
Uzupełnij powyższy schemat – wpisz w puste komórki nazwy lub wzory chemiczne substancji będących substratami lub produktami wymienionych procesów.
b)
Określ, który kierunek przemian metabolicznych – I czy II – ma charakter anaboliczny. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do schematu.
c)
Opisz, na czym polegają przekształcenia energii zachodzące podczas procesów metabolicznych przedstawionych na schemacie. W odpowiedzi wykaż ich współzależność.
Syntezę związków organicznych u pewnych bakterii chemosyntetyzujących poprzedzają
poniższe reakcje chemiczne.
2NH3 + 3O2 → 2HNO2 + 2H2O + energia
2HNO2 + O2 → 2HNO3 + energia
Podaj nazwę grupy bakterii chemosyntetyzujących, które przeprowadzają przedstawione
reakcje chemiczne, i określ znaczenie tych reakcji dla organizmów przeprowadzających
chemosyntezę.
Na schemacie, w sposób ogólny, przedstawiono mechanizm regulacji stężenia glukozy we krwi
człowieka.
13.1. (0–1)
Uzupełnij powyższy schemat tak, aby ilustrował zaburzenie homeostazy glukozowej,
które zostało spowodowane pominięciem posiłku. W tym celu spośród odpowiedzi
zamieszczonych w każdej ramce 1.–4. wybierz i zaznacz w kwadraciku znakiem X
odpowiedź właściwą.
13.2. (0–1)
Spośród procesów zachodzących w wątrobie (punkt 3. na schemacie) wybierz i zapisz
nazwę tego, który będzie stymulowany przez długotrwałą głodówkę.
Naukowcy zaobserwowali, że podczas wysiadywania jaj przez samicę pytona birmańskiego
dochodzi do drżenia jej mięśni. W celu zbadania znaczenia tego zjawiska umieszczono
wysiadującą jaja samicę tego gatunku w termoizolowanej komorze, w której stopniowo
obniżano temperaturę powietrza. Wraz z obniżaniem temperatury w komorze obserwowano
wzrost liczby skurczów mięśni samicy i zużycie tlenu w jednostce czasu.
Wyniki doświadczenia przedstawiono na wykresie.
a)
Wyjaśnij, dlaczego wraz ze wzrostem liczby skurczów mięśni samicy pytona birmańskiego rośnie zużycie przez nią tlenu, w przeliczeniu na jednostkę masy ciała.
b)
Określ, jaki wpływ na czas trwania rozwoju zarodkowego ma drżenie mięśni samicy pytona przy niskiej temperaturze otoczenia. W odpowiedzi odwołaj się do tempa przemian metabolicznych.
Mocznik wydalany przez wiele zwierząt lądowych (a także – przez człowieka) powstaje
w cyklu mocznikowym. Poniżej zapisano sumaryczne równanie reakcji tego cyklu.
