Matura z biologii 2016, zadanie 3: Inhibicja dehydrogenazy alkoholowej przez etanol w zatruciu metanolem – odpowiedzi i wyjaśnienie

Odpowiedź: A. inhibicja kompetycyjna. Etanol i metanol konkurują o to samo centrum aktywne dehydrogenazy alkoholowej.

Dehydrogenaza alkoholowa może wiązać zarówno metanol, jak i etanol, ponieważ oba alkohole mają podobną budowę. Etanol zajmuje centrum aktywne enzymu, więc metanol ma ograniczony dostęp do miejsca katalizy. To typowe dla inhibicji kompetycyjnej: inhibitor współzawodniczy z substratem o centrum aktywne.

Punktacja: Punkt przyznaje się za wskazanie inhibicji kompetycyjnej i uzasadnienie, że etanol oraz metanol konkurują o centrum aktywne enzymu. Nie uznaje się wyboru inhibicji niekompetycyjnej ani uzasadnienia, które nie odnosi się do konkurencji o centrum aktywne.

Odpowiedź: Etanol konkuruje z metanolem o dehydrogenazę alkoholową, przez co spowalnia utlenianie metanolu i powstawanie toksycznych produktów.

Po podaniu etanolu enzym wiąże głównie etanol, a metanol jest przekształcany wolniej. W jednostce czasu powstaje mniej aldehydu mrówkowego i kwasu mrówkowego, które są silnie toksyczne. Metanol nadal może być utleniany, ale tempo tego procesu jest mniejsze, więc organizm ma więcej czasu na wydalenie metanolu i łagodniejszy przebieg zatrucia.

Punktacja: Punkt przyznaje się za wyjaśnienie, że etanol łączy się z dehydrogenazą alkoholową i ogranicza lub spowalnia utlenianie metanolu, co zmniejsza ilość toksycznych produktów. Nie uznaje się odpowiedzi twierdzącej, że aldehyd mrówkowy w ogóle nie powstaje.