Matura z biologii 2020, zadanie 5: β-oksydacja i zapasy energetyczne zwierząt – odpowiedzi i wyjaśnienie
5.1 FADH2 i NADH + H+ wchodzą do łańcucha oddechowego, a acetylo-CoA do cyklu Krebsa; 5.2 potrzeba 3 cząsteczek kwasu laurynowego; 5.3 najwięcej cholesterolu syntetyzuje wątroba; 5.4 poprawna odpowiedź to A3.
O czym jest zadanie 5?
Wstęp zadania porównuje tłuszcze i glikogen jako materiały zapasowe: tłuszcze dają więcej energii z jednostki masy, a glikogen gromadzą m.in. zwierzęta osiadłe i pasożyty jelitowe. Opisuje też β-oksydację w mitochondriach, w której powstają FADH2, NADH + H+ i acetylo-CoA, oraz wykorzystanie acetylo-CoA do syntezy cholesterolu.
Pełny wstęp z rysunkami i tabelami: oficjalny arkusz CKE, strona 6 · zasady oceniania CKE.
Zadanie 5.1 (0–1 pkt)
Podaj nazwy etapów oddychania komórkowego, do których zostają włączone wymienione poniżej produkty β-oksydacji.
FADH2 i NADH + H+:
acetylo-CoA:
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: FADH2 i NADH + H+ – łańcuch oddechowy; acetylo-CoA – cykl Krebsa.
FADH2 i NADH + H+ są przenośnikami elektronów i oddają elektrony w łańcuchu oddechowym, co pozwala syntetyzować ATP. Acetylo-CoA wchodzi do cyklu Krebsa, gdzie jest dalej utleniany.
Punktacja: Punkt za poprawne nazwy obu etapów; egzaminator nie uzna odwróconego przyporządkowania ani odpowiedzi wskazującej tylko glikolizę.
Zadanie 5.2 (0–1 pkt)
Określ, ile cząsteczek kwasu laurynowego, który jest nasyconym kwasem tłuszczowym o wzorze C11H23COOH, jest niezbędnych do syntezy jednej cząsteczki cholesterolu.
Przedstaw obliczenia.
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: 3 cząsteczki kwasu laurynowego.
Kwas laurynowy ma 12 atomów węgla, więc podczas β-oksydacji daje 12 : 2 = 6 cząsteczek acetylo-CoA. Do syntezy cholesterolu potrzeba 18 acetylo-CoA, czyli 18 : 6 = 3 cząsteczki kwasu laurynowego.
Punktacja: Punkt za wynik 3 wraz z poprawnymi obliczeniami lub równoważnym tokiem rozumowania; nie wystarczy sama liczba bez wyjaśnienia.
Zadanie 5.3 (0–1 pkt)
Podkreśl nazwę narządu ludzkiego, w którym odbywa się synteza największej ilości cholesterolu.
mięśnie
trzustka
skóra
wątroba
śledziona
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: wątroba
Wątroba jest głównym narządem syntetyzującym cholesterol w organizmie człowieka. Inne wymienione narządy mogą syntetyzować cholesterol, ale w mniejszym zakresie.
Punktacja: Punkt za wskazanie wątroby; egzaminator nie uzna trzustki, skóry, mięśni ani śledziony.
Zadanie 5.4 (0–1 pkt)
Zaznacz poprawne dokończenie poniższego zdania – wybierz odpowiedź spośród A–B oraz odpowiedź spośród 1.–3.
U pasożytów jelitowych substynacją zapasową jest
A. glikogen,
B. tłuszcz,
ponieważ
1. jest on bezpośrednim substratem oddychania komórkowego.
2. ze względu na tryb życia muszą one gromadzić duże zapasy energii.
3. oddychają one beztlenowo i energię uzyskują wyłącznie w procesie glikolizy.
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: A3
Glikogen jest zapasem łatwo przekształcanym w glukozę, czyli bezpośredni substrat glikolizy. Pasożyty jelitowe żyją w środowisku bez tlenu, więc oddychają beztlenowo i ATP uzyskują wyłącznie w glikolizie; dlatego gromadzą glikogen, a nie tłuszcz, którego rozkład wymaga tlenu.
Punktacja: Punkt za wybór A i 3; egzaminator nie uzna odpowiedzi B ani uzasadnień opartych na dużych zapasach energii lub oddychaniu tlenowym.
Najczęstsze błędy w zadaniu 5
- Myli etapy oddychania: kieruje acetylo-CoA do łańcucha oddechowego, a NADH i FADH2 do cyklu Krebsa.
- W 5.2 dzieli 18 przez 12 zamiast przez liczbę acetylo-CoA powstających z jednej cząsteczki kwasu laurynowego.
- W 5.4 wybiera tłuszcz albo uzasadnia glikogen „bo daje dużo energii”, pomijając beztlenowy tryb życia pasożytów jelitowych.
Źródło zadania: Centralna Komisja Egzaminacyjna, Matura z biologii 2020, poziom rozszerzony (w maju 2020). Odpowiedzi i wyjaśnienia: anotemy. Modele 3D: ciało: BodyParts3D © DBCLS (CC BY-SA 2.1 JP), Z-Anatomy / Écorché (CC BY-SA 4.0).