Materiał źródłowy do zadania
Wykaż związek między działaniem kompleksów białkowych łańcucha oddechowego, oznaczonych na schemacie cyframi I, III i IV, a działaniem syntazy ATP.
Podpowiedź
Opracowanie redakcyjne
Podpowiedź 1
Zidentyfikuj, co pompują kompleksy i po której stronie rośnie stężenie. Następnie ustal drogę powrotu protonów przez błonę.
Podpowiedź 2
Energia elektronów umożliwia wypompowanie H⁺. Energia ich powrotu przez syntazę zostaje wykorzystana do fosforylacji ADP.
Podpowiedź 3
Połącz kompleksy I, III, IV z gradientem H⁺, a syntazę z jego wykorzystaniem do syntezy ATP. Nie zamieniaj kierunków transportu.
Odpowiedź
Odpowiedź przykładowa / klucz CKE
• Te trzy kompleksy pompują (transportują) jony H+ na drugą stronę błony / do przestrzeni międzybłonowej, wytwarzając w ten sposób gradient (elektrochemiczny) protonów, który umożliwia działanie syntazy ATP.
• Z udziałem kompleksów białkowych I, III i IV zachodzi transport aktywny protonów / H+ do przestrzeni międzybłonowej, a powrót protonów z przestrzeni międzybłonowej do matriks warunkuje działanie syntazy ATP.
• Przepływ elektronów przez te trzy kompleksy białkowe powoduje wypompowanie protonów z matriks mitochondrialnej i prowadzi do tworzenia się potencjału błonowego. Przepływ protonów z powrotem do matriks przez kanał w syntazie ATP umożliwia syntezę ATP.
• Dzięki działalności kompleksów białkowych łańcucha oddechowego możliwe jest zachowanie (właściwego) gradientu protonów po obu stronach błony, co umożliwia syntezę ATP (z ADP).
Zasady oceniania
1 p. – za wykazanie związku uwzględniającego rolę kompleksów białkowych łańcucha oddechowego w wytworzeniu gradientu stężeń protonów H+ w poprzek wewnętrznej błony mitochondrium, warunkującego działanie syntazy ATP lub warunkującego syntezę ATP. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
Wyjaśnienie
Opracowanie redakcyjne
Kompleksy I, III i IV wykorzystują energię transportu elektronów do pompowania protonów z matriks do przestrzeni międzybłonowej. Wytwarzają gradient elektrochemiczny H⁺ po obu stronach błony wewnętrznej. Powrót protonów zgodnie z tym gradientem przez syntazę ATP napędza syntezę ATP z ADP i fosforanu. Kompleksy łańcucha oraz syntaza są więc sprzężone za pośrednictwem gradientu, a nie przez bezpośrednie przekazywanie sobie ATP. Podaj obie części mechanizmu: tworzenie i wykorzystanie gradientu.
Sprawdź kompletność rozwiązania
1 p. – za wykazanie związku uwzględniającego rolę kompleksów białkowych łańcucha oddechowego w wytworzeniu gradientu stężeń protonów H+ w poprzek wewnętrznej błony mitochondrium, warunkującego działanie syntazy ATP lub warunkującego syntezę ATP. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
Wymagania podstawy programowej
Polecenie 2.2
W podstawie programowej
Pompy protonowe i syntaza ATP.
- PR:III.5.4 — wyjaśnia mechanizm powstawania ATP w procesie chemiosmozy w mitochondriach (fosforylacja oksydacyjna);
Przypisanie redakcyjne do podstawy BIO-PP2024.
Informacje i źródła zadania
ID zadania: BIO-2019-CZERWIEC-F2015-Z2-2
Organizator: CKE
Działy: Energia i metabolizm
Procesy: oddychanie komórkowe
Zagadnienia: Enzymy
