Matura z biologii 2021, zadanie 1: Struktura prolaktyny i liczba kodonów mRNA – odpowiedzi i wyjaśnienie

Dominującą strukturą II-rzędową jest α-helisa; najwyższa rzędowość to struktura III-rzędowa, bo białko ma jeden łańcuch, a mRNA zawiera 228 kodony.

O czym jest zadanie 1?

Wstęp dotyczy prolaktyny, hormonu wydzielanego przez przysadkę. Podano, że dojrzała prolaktyna to pojedynczy łańcuch 199 aminokwasów powstający po odcięciu 28-aminokwasowego peptydu sygnałowego, a schemat pokazuje jej strukturę przestrzenną.

Pełny wstęp z rysunkami i tabelami: oficjalny arkusz CKE, strona 2 · zasady oceniania CKE.

Zadanie 1.1 (0–1 pkt)

Określ dominującą strukturę II-rzędową w cząsteczce dojrzałej ludzkiej prolaktyny.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: α-helisa

Dojrzała prolaktyna ma pojedynczy łańcuch, w którym dominuje regularne skręcenie stabilizowane wiązaniami wodorowymi. Jest to prawoskrętna helisa α, a nie np. β-kartka.

Punktacja: Punkt za podanie właśnie α-helisy; nie uznaje się samej „helisy”, „spirali” ani innej struktury II-rzędowej.

Zadanie 1.2 (0–1 pkt)

Na podstawie przedstawionych informacji określ najwyższą rzędowość struktury białka – prolaktyny. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do cech budowy tego białka.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: III-rzędowa; uzasadnienie: prolaktyna ma tylko jeden łańcuch polipeptydowy, ale jest on przestrzennie sfałdowany.

Struktura IV-rzędowa wymaga co najmniej dwóch łańcuchów polipeptydowych, a prolaktyna ma jeden łańcuch. Ten łańcuch przyjmuje jednak zwartą strukturę przestrzenną stabilizowaną oddziaływaniami między grupami bocznymi aminokwasów, co odpowiada strukturze III-rzędowej.

Punktacja: Punkt tylko za wskazanie struktury III-rzędowej wraz z uzasadnieniem: łańcuch jest sfałdowany/przestrzenny oraz jest tylko jeden, więc nie ma struktury IV-rzędowej. Sama nazwa bez uzasadnienia nie wystarcza.

Zadanie 1.3 (0–1 pkt)

Podaj całkowitą liczbę kodonów w mRNA stanowiącym matrycę podczas syntezy prolaktyny.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: 228

Liczbę kodonów tworzą kodony dla aminokwasów peptydu sygnałowego, kodony dla dojrzałej prolaktyny oraz kodon stop. Peptyd sygnałowy ma 28 aminokwasów, dojrzała prolaktyna 199, a dodatkowo potrzebny jest 1 kodon stop. Razem: 28 + 199 + 1 = 228.

Punktacja: Punkt za dokładnie 228; inne liczby, np. 199, 227 lub 229, nie są punktowane.

Najczęstsze błędy w zadaniu 1

Pisanie samej „helisy” bez określenia, że chodzi o α-helisę.
Mylenie struktury II-rzędowej z III-rzędową lub uznawanie IV-rzędowej mimo jednego łańcucha.
Liczenie w 1.3 tylko dojrzałej prolaktyny (199) i pomijanie peptydu sygnałowego albo kodonu stop.

Źródło zadania: Centralna Komisja Egzaminacyjna, Matura z biologii 2021, poziom rozszerzony (w maju 2021). Wstęp CKE opracowała na podstawie: S.J. Konturek, Fizjologia człowieka, Wrocław 2013;. Odpowiedzi i wyjaśnienia: anotemy.