Materiał źródłowy do zadania
CKE — Materiał do zadania 2 · czerwiec 2024 · Formuła 2015
Podczas oddychania tlenowego związki organiczne są całkowicie utleniane do CO2 i H2O. W końcowym etapie utleniania protony i elektrony przenoszone przez NADH + H+ oraz FADH2 są przekazywane kompleksom białkowym wchodzącym w skład łańcucha oddechowego. Synteza jednej cząsteczki ATP wymaga przeniesienia około czterech protonów z przestrzeni międzybłonowej do macierzy przez kompleks syntazy ATP.
Na poniższym schemacie przedstawiono łańcuch oddechowy z uwzględnieniem przenoszenia protonów (H+) oraz elektronów (e–). Kompleksy I, III i IV transportują protony z macierzy mitochondrialnej do przestrzeni międzybłonowej. Kompleks II jest pozbawiony tej
Na podstawie: Z. Wu i in., Targeting Mitochondrial Oxidative Phosphorylation in Glioblastoma Therapy, „Neuromolecular Medicine” 24(1), 2022.
Zobacz oryginalny fragment CKE
Autor i źródło materiału
https://arkusze.pl/maturalne/biologia-2024-czerwiec-matura-stara-rozszerzona.pdf
Oficjalny arkusz egzaminacyjny CKE; pochodzenie i cytowane źródła widoczne w oryginale.
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe dotyczące syntezy ATP podczas oddychania tlenowego. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.
U eukariontów synteza ATP zachodzi dzięki gradientowi (protonów / elektronów) w poprzek
wewnętrznej błony mitochondrium. U prokariontów syntaza ATP jest zlokalizowana
(w błonie komórkowej / w cytozolu). W procesie oddychania tlenowego ATP ulega syntezie
(tylko w fosforylacji oksydacyjnej / w fosforylacjach oksydacyjnej i substratowej).
Zobacz oryginalny fragment CKE
Wcześniej zapisana notatka
Odpowiedź zapisuje się na tym urządzeniu i w tej przeglądarce.
Podpowiedź
Opracowanie redakcyjne
Podpowiedź 1
Oddziel elektrony płynące przez łańcuch od jonów przepływających przez syntazę ATP. Następnie rozważ, która błona może pełnić tę funkcję u bakterii bez mitochondriów.
Podpowiedź 2
Syntaza ATP wymaga gradientu po dwóch stronach błony. Przypomnij sobie też reakcje glikolizy, w których ATP powstaje bez udziału tego enzymu.
Podpowiedź 3
Dla ostatniej luki połącz dwa sposoby syntezy: wykorzystanie gradientu protonowego i przeniesienie reszty fosforanowej bezpośrednio z substratu. Obecność tlenu nie usuwa tego drugiego mechanizmu.
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź przykładowa / klucz CKE
U eukariontów synteza ATP zachodzi dzięki gradientowi (protonów / elektronów) w poprzek wewnętrznej błony mitochondrium. U prokariontów syntaza ATP jest zlokalizowana (w błonie komórkowej / w cytozolu). W procesie oddychania tlenowego ATP ulega syntezie (tylko w fosforylacji oksydacyjnej / w fosforylacjach oksydacyjnej i substratowej).
Zobacz oryginalny fragment CKE
Zasady oceniania
2 pkt – za podkreślenie poprawnych określeń w trzech nawiasach. 1 pkt – za podkreślenie poprawnych określeń w dwóch nawiasach. 0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Wyjaśnienie rozwiązania
Opracowanie redakcyjne
W lukach należy wskazać protony, błonę komórkową oraz obie fosforylacje — oksydacyjną i substratową. Syntaza ATP wykorzystuje przepływ H+ zgodny z gradientem elektrochemicznym. Bakterie nie mają mitochondriów, więc odpowiedni gradient powstaje w poprzek błony komórkowej. Podczas oddychania tlenowego ATP powstaje jednak także przez bezpośrednie przeniesienie reszty fosforanowej z substratu, np. w glikolizie. Nie wolno ograniczać całej syntezy ATP do działania łańcucha oddechowego.
Sprawdź kompletność rozwiązania
2 pkt – za podkreślenie poprawnych określeń w trzech nawiasach. 1 pkt – za podkreślenie poprawnych określeń w dwóch nawiasach. 0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Powiązanie z obecną podstawą programową:
Luka 1 — w podstawie programowej. Gradient protonów i rodzaje fosforylacji w oddychaniu. Zakres części: Luka 1.
- PR:III.5.4 — wyjaśnia mechanizm powstawania ATP w procesie chemiosmozy w mitochondriach (fosforylacja oksydacyjna);
Luka 2 — w podstawie programowej. Gradient protonów i rodzaje fosforylacji w oddychaniu. Zakres części: Luka 2.
- PR:VI.3 — przedstawia czynności życiowe bakterii: odżywianie (chemoautotrofizm, fotoautotrofizm, heterotrofizm); oddychanie beztlenowe (denitryfikacja, fermentacja) i tlenowe; rozmnażanie;
Luka 3 — w podstawie programowej. Gradient protonów i rodzaje fosforylacji w oddychaniu. Zakres części: Luka 3.
- PR:III.5.3 — przedstawia, na czym polega fosforylacja substratowa;
- PR:III.5.4 — wyjaśnia mechanizm powstawania ATP w procesie chemiosmozy w mitochondriach (fosforylacja oksydacyjna);
Wymagania podstawy programowej
Luka 1
W podstawie programowej
Gradient protonów i rodzaje fosforylacji w oddychaniu. Zakres części: Luka 1.
- PR:III.5.4 — wyjaśnia mechanizm powstawania ATP w procesie chemiosmozy w mitochondriach (fosforylacja oksydacyjna);
Luka 2
W podstawie programowej
Gradient protonów i rodzaje fosforylacji w oddychaniu. Zakres części: Luka 2.
- PR:VI.3 — przedstawia czynności życiowe bakterii: odżywianie (chemoautotrofizm, fotoautotrofizm, heterotrofizm); oddychanie beztlenowe (denitryfikacja, fermentacja) i tlenowe; rozmnażanie;
Luka 3
W podstawie programowej
Gradient protonów i rodzaje fosforylacji w oddychaniu. Zakres części: Luka 3.
- PR:III.5.3 — przedstawia, na czym polega fosforylacja substratowa;
- 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-2024-CZERWIEC-F2015-Z2-3
Organizator: CKE
Wymagania PP2024: PR:III.5.4 | PR:VI.3 | PR:III.5.3
Wymagania historyczne: II. Budowa i funkcjonowanie komórki. Zdający: 1) […] przedstawia podobieństwa i różnice między komórką prokariotyczną a eukariotyczną […]. III. Metabolizm. 3. Oddychanie wewnątrzkomórkowe. Zdający: 3) opisuje na podstawie schematów przebieg […] łańcucha oddechowego; podaje miejsce zachodzenia tych procesów w komórce; 4) wyjaśnia zasadę działania łańcucha oddechowego i mechanizm syntezy ATP.
Działy: Energia i metabolizm | Bakterie i archeowce
Procesy: oddychanie komórkowe