Diagnostyczna matura z biologii, grudzień 2024, zadanie 1: Wazopresyna, kofeina a wydalanie wody – odpowiedzi i wyjaśnienie

Wazopresyna jest hormonem niesteroidowym wydzielanym przez podwzgórze, zwiększa wchłanianie zwrotne wody i podnosi ciśnienie krwi; jej sekwencja to Cys-Tyr-Phe-Gln-Asn-Cys-Pro-Arg-Gly-NH2. Kofeina blokuje resorpcję sodu, przez co woda nie jest wchłaniana osmotycznie i zostaje wydalona z moczem.

O czym jest zadanie 1?

Zadanie dotyczy wazopresyny – hormonu peptydowego, którego wzór i sekwencję trzeba wykorzystać do uzupełnienia zdań i schematu. Druga część łączy wazopresynę z ciśnieniem tętniczym (skurcz tętniczek) oraz z wpływem kofeiny na resorpcję sodu w kanaliku bliższym i na ilość wydalanego moczu.

Pełny wstęp z rysunkami i tabelami: oficjalny arkusz CKE, strona 3 · zasady oceniania CKE.

Zadanie 1.1 (0–2 pkt)

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe dotyczące wazopresyny. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.
Wazopresyna należy do hormonów (steroidowych / niesteroidowych). Ten hormon jest wydzielany przez (podwzgórze / przysadkę mózgową) i wpływa na ilość (wody / glukozy) wydalanej wraz z moczem.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: niesteroidowych; podwzgórze; wody

Wazopresyna to krótki peptyd ( dziewięć aminokwasów), więc nie jest hormonem steroidowym, lecz niesteroidowym. Jest wytwarzana w neuronach podwzgórza i stamtąd wydzielana do krwi (przysadka tylko ją magazynuje i uwalnia). Działa na kanaliki zbiorcze, zwiększając wchłanianie zwrotne wody, więc zmniejsza ilość wody w moczu.

podwzgórze w modelu 3D anotemy · obróć w 3D

Punktacja: 2 pkt za poprawne podkreślenie we wszystkich trzech nawiasach, 1 pkt za dwa poprawne; brak lub jedno poprawne to 0 pkt.

Zadanie 1.2 (0–1 pkt)

Uzupełnij poniższy schemat – wpisz dwie brakujące reszty aminokwasowe tak, aby powstała poprawna sekwencja wazopresyny. Odpowiedź zapisz z wykorzystaniem trójliterowych oznaczeń aminokwasów.
Cys–Tyr –………–Gln–Asn–Cys–Pro–………–Gly–NH2

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: Phe i Arg (fenyloalanina i arginina)

Wazopresyna (antydiuretyna) ma ustaloną sekwencję: Cys-Tyr-Phe-Gln-Asn-Cys-Pro-Arg-Gly-NH2. Po tyrozynie znajduje się fenyloalanina, a po prolinie – arginina. Wystarczy odtworzyć ten łańcuch, by obie luki wypełnić właściwie.

Punktacja: 1 pkt za wpisanie Phe w pierwszej luce i Arg w drugiej; uznaje się pełne nazwy lub jednoliterowe kody, ale nie zamianę kolejności ani inne aminokwasy.

Zadanie 1.3 (0–1 pkt)

Określ wpływ wydzielania wazopresyny na wartość ciśnienia tętniczego krwi.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: Wazopresyna podnosi ciśnienie tętnicze krwi.

Wazopresyna powoduje skurcz tętniczek zaopatrujących sieć naczyń włosowatych. Zwężenie naczyń zwiększa opór obwodowy, a w efekcie rośnie ciśnienie krwi. Dlatego odpowiedź musi wskazywać na wzrost, a nie spadek ciśnienia.

Punktacja: 1 pkt za jednoznaczne stwierdzenie wzrostu ciśnienia; odpowiedzi niejednoznaczne lub mówiące o obniżeniu nie są punktowane.

Zadanie 1.4 (0–1 pkt)

Wyjaśnij, dlaczego wywołane przez kofeinę ograniczenie resorpcji jonów sodu w kanaliku bliższym nefronu skutkuje zwiększonym wydalaniem wody wraz z moczem.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: Bo sód pozostaje w świetle kanalika i woda nie ma siły osmotycznej, która by ją wciągnęła z powrotem do krwi – zostaje w moczu.

W prawidłowym nefronie aktywny transport sodu z kanalika do krwi tworzy gradient osmotyczny, za którym biernie podąża woda. Kofeina ogranicza wchłanianie sodu, więc ten gradient nie powstaje. Woda nie jest więc wchłaniana zwrotnie i pozostaje w świetle kanalika, zwiększając objętość moczu.

Punktacja: 1 pkt za wyjaśnienie łączące brak resorpcji sodu z brakiem osmotycznego wchłaniania wody i jej wydaleniem; samo stwierdzenie „więcej moczu” bez mechanizmu osmotycznego nie wystarcza.

Najczęstsze błędy w zadaniu 1

Uczniowie mylą gruczoł wydzielający wazopresynę i wpisują przysadkę mózgową zamiast podwzgórza.
Przy sekwencji aminokwasów zdarza się zamiana miejscami Phe i Arg albo podanie innych reszt niż w rzeczywistej cząsteczce.
W zadaniu 1.4 wielu pisze tylko, że kofeina „odwadnia”, nie wyjaśniając roli gradientu osmotycznego i biernego wchłaniania wody.

Źródło zadania: Centralna Komisja Egzaminacyjna, Diagnostyczna matura z biologii, grudzień 2024 (w grudniu 2024). Wstęp CKE opracowała na podstawie: T. Rieg, Requirement of Intact Adenosine A1 receptors […],. Odpowiedzi i wyjaśnienia: anotemy.