Zadanie 1.3 — maj 2023 — Formuła 2023

Formuła 2023rozszerzony1 pkt
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.

Kompleks enzymów E₁, E₂ i E₃ przekształcający pirogronian w acetylo-CoA. Pokazano odłączenie CO₂, dołączenie CoA-SH i redukcję NAD+ do NADH + H+.
Podpis produktu reakcji w kompleksie enzymatycznym: NADH + H+.

Na podstawie: B. Alberts i in., Podstawy biologii komórki, Warszawa 2016.

Zobacz oryginalny fragment CKE
Materiał do zadania 1; strona PDF 4
Materiał do zadania 1 · strona PDF 4
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.

Wykaż, że funkcjonowanie kompleksu dehydrogenazy pirogronianowej jest konieczne do połączenia szlaku glikolizy z cyklem Krebsa.

Zobacz oryginalny fragment CKE
Zadanie 1.3; strona PDF 5
Zadanie 1.3 · strona PDF 5
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.

Zobacz oryginalny fragment CKE
Klucz i zasady oceniania CKE; strona PDF 4
Klucz i zasady oceniania CKE · strona PDF 4

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

Oryginalny arkusz

Zasady oceniania