Materiał źródłowy do zadania
CKE — Materiał do zadania 1 · maj 2023 · Formuła 2023
Kolejnymi etapami oddychania tlenowego są: glikoliza, reakcja pomostowa, cykl Krebsa oraz łańcuch oddechowy.
Reakcję pomostową – oksydacyjną dekarboksylację pirogronianu do acetylo-CoA – katalizuje kompleks dehydrogenazy pirogronianowej, zawierający trzy enzymy: E1, E2 i E3. Sumaryczna reakcja katalizowana przez ten kompleks w warunkach tlenowych jest następująca:
pirogronian + CoA-SH + NAD+ → acetylo-CoA + CO2 + NADH + H+
Na schemacie przedstawiono współdziałanie trzech enzymów wchodzących w skład kompleksu dehydrogenazy pirogronianowej.


Na podstawie: B. Alberts i in., Podstawy biologii komórki, Warszawa 2016.
Autor i źródło materiału
https://arkusze.pl/maturalne/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona.pdf
Oficjalny arkusz egzaminacyjny CKE; pochodzenie i cytowane źródła widoczne w oryginale.
Podpowiedź
Opracowanie redakcyjne
Podpowiedź 1
Zapisz końcowy produkt glikolizy i związek wprowadzający dwuwęglową jednostkę do cyklu Krebsa. Czy są to te same cząsteczki?
Podpowiedź 2
Wykorzystaj sumaryczne równanie reakcji pomostowej. Pokazuje ono dokładnie przekształcenie brakujące między dwoma etapami oddychania.
Podpowiedź 3
Zbuduj odpowiedź z trzech elementów: glikoliza daje pirogronian; kompleks przekształca go w acetylo-CoA; acetylo-CoA jest substratem cyklu Krebsa. Każde ogniwo ma tu znaczenie.
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź przykładowa / klucz CKE
• Dehydrogenaza pirogronianowa umożliwia wytworzenie z pirogronianu acetylo-CoA. Pirogronian jest produktem glikolizy, a acetylo-CoA – substratem cyklu Krebsa.
• Umożliwia to przekształcenie pirogronianu powstającego w glikolizie do acetylo-CoA, który jest substratem cyklu Krebsa.
• Produktem glikolizy jest pirogronian, a substratem cyklu Krebsa – acetylokoenzym A, który powstaje w wyniku przemian pirogronianu katalizowanych przez dehydrogenazę pirogronianową.
• Powstający w glikolizie pirogronian nie może być bezpośrednio włączony do cyklu Krebsa, ale musi być przekształcony przez dehydrogenazę pirogronianową do acetylo-CoA.
Uwagi: Uznaje się odpowiedzi, w których użyto alternatywnych określeń cyklu Krebsa, np.: cykl kwasów trójkarboksylowych, cykl kwasu cytrynowego, CKT. Uznaje się odpowiedzi, w których użyto alternatywnych określeń acetylo-CoA, np.: aktywny octan, czynny octan. Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do reszty acetylowej (zamiast acetylo-CoA) jako produktu reakcji pomostowej lub substratu cyklu Krebsa.
Zasady oceniania
1 pkt – za poprawne wykazanie, że funkcjonowanie dehydrogenazy pirogronianowej jest
konieczne do połączenia szlaku glikolizy z cyklem Krebsa, uwzględniające produkt glikolizy – pirogronian i substrat cyklu Krebsa – acetylo-CoA. 0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Wyjaśnienie rozwiązania
Opracowanie redakcyjne
Produktem glikolizy jest pirogronian, a do cyklu Krebsa wprowadzany jest acetylo-CoA. Kompleks dehydrogenazy pirogronianowej katalizuje przemianę pierwszego z tych związków w drugi, dlatego łączy oba szlaki. W reakcji odłącza się CO₂ i powstaje NADH, lecz dla tego polecenia najważniejsze jest wskazanie związku wspólnego z glikolizą i substratu potrzebnego cyklowi. Ogólne stwierdzenie „enzym umożliwia oddychanie” nie wykazuje połączenia szlaków. Należy użyć nazwy acetylo-CoA, a nie samej reszty acetylowej.
Sprawdź kompletność rozwiązania
1 pkt – za poprawne wykazanie, że funkcjonowanie dehydrogenazy pirogronianowej jest
konieczne do połączenia szlaku glikolizy z cyklem Krebsa, uwzględniające produkt glikolizy – pirogronian i substrat cyklu Krebsa – acetylo-CoA. 0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Wymagania podstawy programowej
Polecenie 1.3
W podstawie programowej
Powiązanie glikolizy z cyklem Krebsa przez acetylo-CoA.
- PR:III.5.2 — analizuje na podstawie schematu przebieg glikolizy, reakcji pomostowej i cyklu Krebsa, wyróżnia substraty i produkty tych procesów;
Przypisanie redakcyjne do podstawy BIO-PP2024.
Informacje i źródła zadania
ID zadania: BIO-2023-MAJ-F2023-Z1-3
Organizator: CKE
Działy: Energia i metabolizm
Procesy: oddychanie komórkowe
Zagadnienia: Pozyskiwanie energii użytecznej biologicznie
Umiejętności: Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów biologicznych


