Zadanie 4.1 — maj 2018 — Formuła 2015

Formuła 2015rozszerzony1 pkt
Materiał źródłowy do zadania

CKE — Materiał do zadania 4 · maj 2018 · Formuła 2015

Uwalnianie przez organizmy energii cieplnej jest warunkiem ich przeżycia. Zwierzęta w hibernacji, noworodki niektórych gatunków (w tym – człowieka) i ssaki przystosowane do życia w niskich temperaturach wytwarzają ciepło dzięki tzw. białkom rozprzęgającym. Białka te występują licznie w błonie grzebieni mitochondriów komórek brunatnej tkanki tłuszczowej, gdzie tworzą kanały jonowe. Aktywne białka rozprzęgające transportują protony z przestrzeni międzybłonowej do macierzy mitochondrialnej, uwalniając jednocześnie energię gradientu protonowego w postaci ciepła. Skutkiem ubocznym jest zmniejszenie wydajności powstawania ATP z udziałem syntazy ATP. Komórki brunatnej tkanki tłuszczowej mają bardzo liczne mitochondria o dużych i licznych grzebieniach. Tkanka ta jest silnie unaczyniona.

Również niektóre rośliny mają zdolność wytwarzania dużej ilości ciepła. Przykładem może być skupnia cuchnąca (Symplocarpus foetidus), zapylana przez muchówki i kwitnąca od lutego do marca, kiedy leży jeszcze śnieg, a temperatura otoczenia jest jeszcze niska. Temperatura jej kwiatostanu osiąga ok. 20 °C. Mitochondria tej rośliny uwalniają dużo ciepła, co pozwala kwiatom wydzielać substancje zapachowe. W kwitnącej roślinie wysoka temperatura utrzymuje się ok. dwóch tygodni.

Na podstawie: J. Berg, J. Tymoczko, L. Stryer, Biochemia, Warszawa 2009; M. Jefimow, Fakultatywna termogeneza bezdrżeniowa w regulacji temperatury ciała zwierząt stałocieplnych, „Kosmos”, t. 56, 2007.

Zobacz oryginalny fragment CKE
Materiał do zadania 4; strona PDF 5
Materiał do zadania 4 · strona PDF 5
Autor i źródło materiału

https://arkusze.pl/maturalne/biologia-2018-maj-matura-rozszerzona.pdf
Oficjalny arkusz egzaminacyjny CKE; pochodzenie i cytowane źródła widoczne w oryginale.

Wyjaśnij, odnosząc się do mechanizmu fosforylacji oksydacyjnej, dlaczego obecność aktywnego białka rozprzęgającego w błonie wewnętrznej mitochondrium komórek brunatnej tkanki tłuszczowej jest przyczyną zmniejszenia wydajności powstania ATP z udziałem syntazy ATP.

Zobacz oryginalny fragment CKE
Zadanie 4.1; strona PDF 5
Zadanie 4.1 · strona PDF 5

Odpowiedź zapisuje się na tym urządzeniu i w tej przeglądarce.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź przykładowa / klucz CKE

• Białko rozprzęgające do wytwarzania ciepła wykorzystuje gradient protonowy, który jest także wykorzystywany przez syntazę ATP, a więc synteza ATP jest mniej wydajna.

• Ponieważ część protonów przepłynie przez kanały jonowe białek rozprzęgających, a nie przez kanał syntazy ATP.

Uwagi: Alternatywna nazwa białka rozprzęgającego to termogenina. Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do całkowitego braku syntezy ATP.

Zobacz oryginalny fragment CKE
Klucz i zasady oceniania CKE; strona PDF 7
Klucz i zasady oceniania CKE · strona PDF 7

Zasady oceniania

1 p. – za poprawne wyjaśnienie, odnoszące się do wykorzystywania gradientu protonowego zarówno przez białko rozprzęgające, jak i syntazę ATP. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Klucz CKE jest dostępny. Wyjaśnienie i podpowiedzi do tego polecenia są jeszcze w opracowaniu.

Wymagania podstawy programowej

Polecenie 4.1

W podstawie programowej

Rozprzęganie chemiosmozy i spadek syntezy ATP.

  • PR:III.5.4 — wyjaśnia mechanizm powstawania ATP w procesie chemiosmozy w mitochondriach (fosforylacja oksydacyjna);

Przypisanie redakcyjne do podstawy BIO-PP2024; historyczne wymagania CKE pozostają w informacjach o zadaniu.

Informacje i źródła zadania

ID zadania: BIO-2018-MAJ-F2015-Z4-1

Organizator: CKE

Wymagania PP2024: PR:III.5.4

Wymagania historyczne: III. Metabolizm. 3. Oddychanie wewnątrzkomórkowe. Zdający: 4) wyjaśnia zasadę działania łańcucha oddechowego i mechanizm syntezy ATP.

Działy: Energia i metabolizm

Organizmy: człowiek | rośliny | zwierzęta

Oryginalny arkusz

Zasady oceniania