Matura z biologii 2018, zadanie 13: Choroba Gravesa-Basedowa i regulacja hormonalna tarczycy – odpowiedzi i wyjaśnienie

Choroba Gravesa-Basedowa jest autoimmunizacyjna, bo organizm sam produkuje przeciwciała przeciw własnym receptorom TSH. TSH to hormon białkowy (działa przez receptor błonowy), wydziela go przysadka, a tarczyca uwalnia tyroksynę, która nasila oddychanie komórkowe; nadmiar hormonów tarczycy hamuje wydzielanie TSH na zasadzie sprzężenia zwrotnego ujemnego.

O czym jest zadanie 13?

Wstęp opisuje, że TSH działa na komórki tarczycy przez receptor na powierzchni błony (nie wnika do środka) i pobudza je do wydzielania hormonów. U chorych na chorobę Gravesa-Basedowa limfocyty wytwarzają przeciwciała anty-TSHR, które wiążą się z tym samym receptorem; do zachorowania predysponują geny i czynniki środowiskowe, np. infekcje pobudzające układ odpornościowy.

Pełny wstęp z rysunkami i tabelami: oficjalny arkusz CKE, strona 15 · zasady oceniania CKE.

Zadanie 13.1 (0–1 pkt)

Na podstawie przedstawionych informacji i własnej wiedzy uzasadnij, że choroba Gravesa-Basedowa jest chorobą autoimmunizacyjną.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: Przeciwciała anty-TSHR wytwarzane przez własne limfocyty chorego wiążą się z jego receptorami TSH i pobudzają tarczycę, czyli układ odpornościowy atakuje własne białka organizmu.

W chorobie autoimmunizacyjnej układ odpornościowy rozpoznaje własne antygeny jako obce. Tutaj limfocyty chorego produkują przeciwciała skierowane przeciw jego własnym receptorom TSH (autoprzeciwciała). Skutkiem jest patologiczne pobudzenie tarczycy — to właśnie świadczy o autoimmunizacyjnym charakterze choroby.

Punktacja: Punkt za uzasadnienie odnoszące się do wytwarzania przez organizm chorego autoprzeciwciał przeciw własnym receptorom TSH; nie uznaje się samego przytoczenia definicji choroby autoimmunizacyjnej bez odniesienia do tej sytuacji.

Zadanie 13.2 (0–1 pkt)

Na podstawie przedstawionych informacji określ, czy TSH jest hormonem steroidowym, czy jest hormonem białkowym. Odpowiedź uzasadnij.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: TSH jest hormonem białkowym, ponieważ nie przenika do wnętrza komórki, tylko łączy się z receptorem na jej powierzchni.

Hormony steroidowe są rozpuszczalne w tłuszczach i przechodzą przez błonę do wnętrza komórki, gdzie wiążą się z receptorami wewnątrzkomórkowymi. Hormony białkowe są za duże i zbyt polarne, by przeniknąć błonę, więc działają przez receptory błonowe. Informacja w zadaniu wprost mówi, że TSH nie wnika do komórki — to cecha hormonu białkowego.

Punktacja: Punkt za poprawne wskazanie hormonu białkowego wraz z uzasadnieniem opartym na działaniu przez receptor błonowy lub braku przenikania przez błonę; sama nazwa bez uzasadnienia nie wystarcza.

Zadanie 13.3 (0–2 pkt)

Podaj nazwę gruczołu dokrewnego wydzielającego do krwi TSH oraz nazwę hormonu uwalnianego z tarczycy po pobudzeniu przez TSH, i określ wpływ hormonu tarczycy na oddychanie wewnątrzkomórkowe.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: Gruczoł: przysadka mózgowa (przedni płat). Hormon: tyroksyna (T4) lub trijodotyronina (T3). Wpływ: nasila (zwiększa intensywność) oddychania wewnątrzkomórkowego, zwiększa zużycie tlenu i produkcję ATP.

TSH to tyreotropina wydzielana przez przedni płat przysadki pod kontrolą podwzgórza. Pod wpływem TSH tarczyca uwalnia tyroksynę i trijodotyroninę. Hormony tarczycy przyspieszają metabolizm, czyli zwiększają tempo oddychania komórkowego i wytwarzanie ciepła.

podwzgórze w modelu 3D anotemy · obróć w 3D

Punktacja: Dwa punkty za poprawną nazwę gruczołu, poprawną nazwę hormonu i właściwy opis wzrostu intensywności oddychania komórkowego; jeden punkt, gdy podane są tylko gruczoł i hormon albo hormon z działaniem, ale brakuje jednego elementu.

Zadanie 13.4 (0–1 pkt)

Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby powstał poprawny opis dotyczący mechanizmu regulacji wydzielania TSH. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.
(Pobudzenie / Hamowanie) aktywności wydzielniczej komórek tarczycy przez przeciwciała anty-TSHR jest przyczyną (spadku / wzrostu) poziomu tyreotropiny we krwi, ponieważ jej wydzielanie przez (podwzgórze / przysadkę mózgową) jest regulowane na zasadzie (dodatniego / ujemnego) sprzężenia zwrotnego przez hormony tarczycy.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: Pobudzenie, spadku, przysadkę mózgową, ujemnego.

Przeciwciała anty-TSHR pobudzają komórki tarczycy do wydzielania hormonów, więc ich poziom we krwi rośnie. Wysokie stężenie hormonów tarczycy hamuje wydzielanie TSH przez przysadkę — to sprzężenie zwrotne ujemne. Dlatego poziom tyreotropiny spada.

Punktacja: Punkt tylko za podkreślenie wszystkich czterech poprawnych określeń; każdy inny zestaw wyborów jest niepunktowany.

Najczęstsze błędy w zadaniu 13

Uzasadnianie choroby Gravesa-Basedowa samą definicją choroby autoimmunizacyjnej, bez wskazania, że to przeciwciała chorego skierowane są przeciw jego własnym receptorom TSH.
Zaklasyfikowanie TSH jako hormonu steroidowego tylko dlatego, że jest hormonem, bez zwrócenia uwagi na receptor błonowy i brak wnikania do komórki.
Mylenie przysadki z podwzgórzem jako źródła TSH oraz błędne twierdzenie, że hormony tarczycy obniżają intensywność oddychania komórkowego.

Źródło zadania: Centralna Komisja Egzaminacyjna, Matura z biologii 2018, poziom rozszerzony (w maju 2018). Wstęp CKE opracowała na podstawie: A. Urbanek, Encyklopedia szkolna. Biologia, Warszawa 1999.. Odpowiedzi i wyjaśnienia: anotemy. Modele 3D: mózg na podstawie „Brain for Blender” (A. M. Winkler, CC BY-SA 3.0).