Biologia - Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 17.
Główną cechą niemal wszystkich komórek prokariotycznych jest obecność ściany
komórkowej. Różni się ona budową i składem cząsteczkowym od ścian komórek
eukariotycznych, które zawierają zwykle celulozę lub chitynę. Większość ścian
komórkowych bakterii zawiera peptydoglikan (związek chemiczny złożony z dwóch
łańcuchów polisacharydów połączonych krótkimi łańcuchami polipeptydowymi).
Skuteczność antybiotyku penicyliny wynika z tego, że blokuje ona aktywność enzymów
bakteryjnych biorących udział w syntezie peptydoglikanu. Na podstawie różnic w budowie
ściany komórkowej i wynikających z tego różnic w barwieniu tej ściany techniką nazywaną
barwieniem Grama, podzielono bakterie na Gram-dodatnie i Gram-ujemne.
Na schematach przedstawiono budowę ściany komórkowej bakterii Gram-dodatnich
i Gram-ujemnych.
| a) | Na podstawie schematów podaj różnicę w budowie ściany komórkowej bakterii Gram-dodatnich i Gram-ujemnych oraz wyjaśnij, jakie ma ona znaczenie dla bakterii chorobotwórczych. |
| b) | Uzasadnij, dlaczego penicylina działa szkodliwie na komórki bakterii, a nie wpływa na komórki człowieka. |
| c) | Zaznacz wśród niżej wymienionych grup protistów (A–E) te dwie grupy, które charakteryzują się obecnością ściany komórkowej. |
- ameby
- orzęski
- okrzemki
- sporowce
- lęgniowce.
Rozwiązanie
Przykłady poprawnych odpowiedzi
- Bakterie Gram-ujemne oprócz warstwy peptydoglikanu mają jeszcze błonę zewnętrzną, która chroni je przed czynnikami obronnymi zakażonego organizmu (przed działaniem leków).
- Części lipidowe (lipopolisacharydowe), występujące na błonie zewnętrznej, mogą mieć działanie toksyczne na zakażony organizm i wywoływać np. stan gorączki.
Uwagi od BiologHelp:
Moim zdaniem odpowiedź proponowana przez CKE, dotycząca części lipidowych (lipopolisacharydów), jest nietrafiona. Główną funkcją lipopolisacharydu (LPS) w błonie zewnętrznej bakterii Gram-ujemnych jest tworzenie bariery dla szkodliwych dla bakterii substancji. Jest on słabo toksyczny, uwalniany dopiero w momencie śmierci bakterii. Jego obecność w organizmie człowieka wywołuje silną odpowiedź odpornościową, która może okazać się nadmierna i uszkadzająca organizm (sepsa). W kontekście znaczenia dla bakterii widziałbym raczej funkcję ochronną. Bezpośrednia toksyczność jest niewielka i w mojej ocenie nie ma istotnego znaczenia dla bakterii, natomiast dużo silniejszy jest pobudzający wpływ na układ odpornościowy, który będzie niekorzystny dla bakterii. Obie te opisane reakcje dotyczą tylko uwolnionego w wyniku śmierci bakterii LPS, więc nie mogą mieć znaczenia dla danej bakterii, która je uwolniła, jedynie dla innych bakterii, które pozostały. Objawem pobudzenia układu odpornościowego będzie m.in. gorączka. W gruncie rzeczy w propozycji odpowiedzi przedstawiono jedynie przykładowe efekty działania LPS (toksyczność, gorączka), bez odniesienia ich do znaczenia dla bakterii (z odpowiedzi nie wynika nawet czy jego rola dla bakterii jest pozytywna, czy negatywna).
Penicylina hamuje wyłącznie syntezę peptydoglikanu, a więc wywiera wpływ tylko na strukturę ściany komórkowej bakterii. Komórki człowieka nie mają ściany komórkowej i nie zawierają peptydoglikanu, dlatego penicylina nie działa na te komórki.
C, E
