Zadanie 5.2 — maj 2024 — Formuła 2023

Formuła 2023rozszerzony1 pkt
Materiał źródłowy do zadania

CKE — Materiał do zadania 5 · maj 2024 · Formuła 2023

Wiele bakterii to ekstremofile – organizmy żyjące w ekstremalnych warunkach środowiskowych. Skrajne wartości określonych czynników fizycznych i chemicznych są warunkiem koniecznym do prawidłowego zajścia procesów metabolicznych u ekstremofili.

W zależności od wartości optymalnej temperatury wzrostu wyróżnia się wśród ekstremofili:

• psychrofile – organizmy, które nie rosną w temperaturze powyżej 20 °C, a optymalne warunki do ich rozwoju stwarza temperatura poniżej 15 °C. Psychrofile wykształciły wiele adaptacji do niskich wartości temperatury, wśród których można wyróżnić mechanizmy chroniące przed nadmiernym zmniejszeniem płynności ich błon komórkowych;

• termofile – organizmy, których optymalna temperatura wzrostu wynosi ponad 50 °C. Maksymalna temperatura umożliwiająca życie wynosi 122 °C. Wysoka temperatura powoduje wzrost płynności błony komórkowej oraz destabilizuje strukturę białek i kwasów nukleinowych termofili. Z tego powodu w białkach termofili znajdują się liczne mostki disiarczkowe, a cząsteczki rRNA i tRNA mają wysoką zawartość par zasad GC.

Enzymy wytwarzane przez ekstremofile są wykorzystywane w biotechnologii.

Na podstawie: A. Zabłotni, A. Dziadosz, Ekstremofile – mikroorganizmy z przeszłością i z przyszłością,

„Postępy Mikrobiologii” 52(4), 2013.

Zobacz oryginalny fragment CKE
Materiał do zadania 5; strona PDF 8
Materiał do zadania 5 · strona PDF 8
Autor i źródło materiału

https://arkusze.pl/maturalne/biologia-2024-maj-matura-rozszerzona.pdf
Oficjalny arkusz egzaminacyjny CKE; pochodzenie i cytowane źródła widoczne w oryginale.

Podaj nazwę aminokwasu niezbędnego do wytworzenia mostków disiarczkowych, stabilizujących strukturę przestrzenną białek bakterii termofilnych.

Zobacz oryginalny fragment CKE
Zadanie 5.2; strona PDF 8
Zadanie 5.2 · strona PDF 8

Odpowiedź zapisuje się na tym urządzeniu i w tej przeglądarce.

Podpowiedź

Opracowanie redakcyjne

Podpowiedź 1

Nazwa mostka wskazuje na dwa atomy siarki. Poszukaj aminokwasu, którego grupa boczna umożliwia utworzenie połączenia S–S.

Podpowiedź 2

Nie każdy aminokwas zawierający siarkę tworzy takie mostki. Potrzebna jest wolna grupa –SH, a nie atom siarki połączony z dwiema grupami węglowymi.

Podpowiedź 3

Dwie reszty aminokwasowe z grupami tiolowymi mogą po utlenieniu utworzyć mostek disiarczkowy. Podaj nazwę odpowiedniego aminokwasu, nie nazwy zasady azotowej.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź przykładowa / klucz CKE

cysteina

Uwaga: Uznaje się odpowiedzi „Cys” (kod trójliterowy) oraz „C” (symbol IUPAC).

Zobacz oryginalny fragment CKE
Klucz i zasady oceniania CKE; strona PDF 8
Klucz i zasady oceniania CKE · strona PDF 8

Zasady oceniania

1 pkt – za podanie poprawnej nazwy aminokwasu niezbędnego do wytworzenia mostków

disiarczkowych. 0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Wyjaśnienie rozwiązania

Opracowanie redakcyjne

Potrzebna jest cysteina. Jej łańcuch boczny zawiera grupę tiolową –SH. Utlenienie dwóch takich grup w resztach cysteiny prowadzi do powstania mostka disiarczkowego –S–S–, który może stabilizować przestrzenne ułożenie białka. Metionina także zawiera siarkę, lecz nie ma wolnej grupy tiolowej potrzebnej do utworzenia takiego mostka. Nie należy też mylić aminokwasu cysteiny z zasadą azotową cytozyną.

Sprawdź kompletność rozwiązania

1 pkt – za podanie poprawnej nazwy aminokwasu niezbędnego do wytworzenia mostków

disiarczkowych. 0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Powiązanie z obecną podstawą programową:

Polecenie 5.2 — w podstawie programowej. Cysteina w mostkach disiarczkowych.

  • PR:I.2.2 — przedstawia budowę białek (uwzględniając wiązania peptydowe); rozróżnia białka proste i złożone; opisuje strukturę I-, II-, III- i IV-rzędową białek; przedstawia wpływ czynników fizycznych i chemicznych na białko (zjawisko koagulacji i denaturacji); określa biologiczne znaczenie białek (albuminy, globuliny, histony, kolagen, keratyna, hemoglobina, mioglobina); przeprowadza obserwacje wpływu wybranych czynników fizycznych i chemicznych na białko;
Wymagania podstawy programowej

Polecenie 5.2

W podstawie programowej

Cysteina w mostkach disiarczkowych.

  • PR:I.2.2 — przedstawia budowę białek (uwzględniając wiązania peptydowe); rozróżnia białka proste i złożone; opisuje strukturę I-, II-, III- i IV-rzędową białek; przedstawia wpływ czynników fizycznych i chemicznych na białko (zjawisko koagulacji i denaturacji); określa biologiczne znaczenie białek (albuminy, globuliny, histony, kolagen, keratyna, hemoglobina, mioglobina); przeprowadza obserwacje wpływu wybranych czynników fizycznych i chemicznych na białko;

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

Informacje i źródła zadania

ID zadania: BIO-2024-MAJ-F2023-Z5-2

Organizator: CKE

Wymagania PP2024: PR:I.2.2

Wymagania historyczne: I. Chemizm życia. 2. Składniki organiczne. Zdający: 2) przedstawia budowę białek […]; opisuje strukturę […] III- i IV-rzędową białek […].

Działy: Chemizm życia

Organizmy: bakterie

Zagadnienia: Składniki organiczne

Umiejętności: Pogłębianie wiedzy z zakresu różnorodności biologicznej oraz zjawisk i procesów biologicznych zachodzących na różnych poziomach organizacji życia

Oryginalny arkusz

Zasady oceniania