Matura z biologii 2021, zadanie 14: Witamina C – utrata syntezy i losy w organizmie – odpowiedzi i wyjaśnienie
14.1: P, P, F. 14.2: mutacja nie została wyeliminowana, bo pokarm dostarczał witaminę C, więc nie obniżała przeżycia ani rozrodu. 14.3: witamina C rozpuszcza się w wodzie i jest wydalana z moczem, a witamina A rozpuszcza się w tłuszczach i odkłada się w tkankach.
O czym jest zadanie 14?
Wstęp przypomina, że witamina C jest niezbędnym składnikiem diety człowieka (ok. 90 mg/dobę), bo nasz organizm jej nie syntetyzuje, choć większość zwierząt potrafi. Zdolność tę utracono w wyniku mutacji genu enzymu z ostatniego etapu syntezy. Do zadania dołączono drzewo filogenetyczne ssaków, na którym szarym kolorem zaznaczono linie, w których doszło do tej utraty.
Pełny wstęp z rysunkami i tabelami: oficjalny arkusz CKE, strona 14 · zasady oceniania CKE.
Zadanie 14.1 (0–1 pkt)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia odnoszące się do przedstawionego drzewa filogenetycznego są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1. Ssaki, które nie mają zdolności do syntezy witaminy C, stanowią grupę polifiletyczną. P F
2. Utrata zdolności do syntezy witaminy C zaszła co najmniej trzykrotnie, niezależnie w różnych liniach rozwojowych ssaków. P F
3. Wszystkie naczelne są pozbawione możliwości syntezy witaminy C. P F
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: 1 – P, 2 – P, 3 – F
Utrata syntezy pojawiła się niezależnie w kilku osobnych liniach (m.in. u naczelnych, u nietoperzy, u świnek morskich), więc zbiór ssaków bez tej zdolności nie wywodzi się od jednego wspólnego przodka, który ją stracił – jest polifiletyczny. Na drzewie widać kilka osobnych szarych odcinków, co potwierdza co najmniej trzykrotną utratę. Nie wszystkie naczelne są jej pozbawione – część linii naczelnych zachowała zdolność syntezy, więc stwierdzenie trzecie jest zbyt ogólne.
Punktacja: Punkt tylko za wszystkie trzy oceny jednocześnie; za dwie poprawne odpowiedzi egzaminator nie przyzna punktu.
Zadanie 14.2 (0–1 pkt)
Wyjaśnij, dlaczego mutacja uniemożliwiająca syntezę witaminy C, która pojawiła się u przodka małp, nie została wyeliminowana przez dobór naturalny.
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: Pokarm małp zawierał dużo witaminy C, więc osobniki z tą mutacją nie miały niedoborów – mutacja nie obniżała ich przeżywalności ani rozrodu, a zmutowany allel był przekazywany potomstwu.
Dobór naturalny eliminuje allele, które pogarszają przeżycie i rozród. Skoro dieta dostarczała witaminy C, utrata własnej syntezy nie dawała żadnych objawów ani kosztu zdrowotnego. Dlatego nosiciele mutacji wypadali w rozrodzie tak samo dobrze jak reszta populacji i allel utrzymał się.
Punktacja: Punkt za odpowiedź łączącą dwie rzeczy: bogatą w witaminę C dietę jako przyczynę oraz brak negatywnych skutków fenotypowych wpływających na przeżycie i rozród. Samo stwierdzenie „bo witamina C była w diecie” bez odniesienia do dostosowania nie wystarcza.
Zadanie 14.3 (0–1 pkt)
Wyjaśnij, dlaczego witamina C, w odróżnieniu od witaminy A, nie kumuluje się w organizmie człowieka. W odpowiedzi odnieś się do właściwości obu witamin.
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: Witamina C jest rozpuszczalna w wodzie, więc jej nadmiar jest wydalany z moczem; witamina A rozpuszcza się w tłuszczach i odkłada się w tkankach, więc się kumuluje.
Związki rozpuszczalne w wodzie krążą w płynach ustrojowych i łatwo trafiają do moczu, dlatego ich nadmiar nie zalega. Witamina A, rozpuszczalna w tłuszczach, gromadzi się w tkance tłuszczowej i w wątrobie, bo nie ma wydajnej drogi wydalania z moczem. Stąd różnica w kumulacji.
Punktacja: Punkt za wskazanie rozpuszczalności witaminy C w wodzie i wydalania z moczem oraz rozpuszczalności witaminy A w tłuszczach. Odpowiedzi o „wypłukiwaniu” witaminy C z organizmu nie są uznawane.
Najczęstsze błędy w zadaniu 14
- Uznanie, że wszystkie naczelne nie syntetyzują witaminy C, bez sprawdzenia rozgałęzień drzewa.
- Wyjaśnianie w 14.2 tylko dostępnością witaminy w diecie, bez odniesienia do braku wpływu na przeżycie i rozród.
- Mylenie witamin rozpuszczalnych w wodzie z rozpuszczalnymi w tłuszczach albo pomijanie sposobu wydalania (mocz) w 14.3.
Źródło zadania: Centralna Komisja Egzaminacyjna, Matura z biologii 2021, poziom rozszerzony (w maju 2021). Wstęp CKE opracowała na podstawie: M. Dworniczak, Witamina C, „Wiedza i Życie” 2, 2017;. Odpowiedzi i wyjaśnienia: anotemy. Modele 3D: ciało: BodyParts3D © DBCLS (CC BY-SA 2.1 JP), Z-Anatomy / Écorché (CC BY-SA 4.0).