Próbna matura z biologii, styczeń 2026, zadanie 1: Akwaporyna i transport wody w nerkach – odpowiedzi i wyjaśnienie

Akwaporyna jest białkiem o strukturze IV-rzędowej (zbudowana z czterech łańcuchów). Transport wody z jej udziałem jest bierny, a niefunkcjonalna akwaporyna zwiększa ilość wydalanego moczu.

O czym jest zadanie 1?

Wstęp opisuje akwaporynę – białko błonowe transportujące wodę w komórkach nabłonka kanalików zbiorczych nefronu. Akwaporyna jest kodowana przez gen AQP2, a jej mutacje mogą prowadzić do moczówki prostej nerkowej. Kierunek ruchu wody wynika z gradientu stężeń.

Pełny wstęp z rysunkami i tabelami: oficjalny arkusz CKE, strona 4 · zasady oceniania CKE.

Zadanie 1.1 (0–1 pkt)

Dokończ zdanie. Wybierz odpowiedź A, B albo C oraz jej uzasadnienie 1., 2. albo 3.
Strukturą akwaporyny o najwyższej rzędowości jest struktura
A. II-rzędowa, 1. dominującą strukturą są α-helisy, które są stabilizowane przez wiązania wodorowe.
B. III-rzędowa, ponieważ 2. jest zbudowana z czterech łańcuchów polipeptydowych.
C. IV-rzędowa, 3. tworzy ją pojedynczy łańcuch, który jest pofałdowany i stabilizowany przez mostki disiarczkowe.
Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: Struktura IV-rzędowa, ponieważ akwaporyna składa się z czterech łańcuchów polipeptydowych.

Akwaporyna jest zbudowana z czterech podjednostek (łańcuchów polipeptydowych), co jest cechą struktury IV-rzędowej białek. Struktura II-rzędowa dotyczy lokalnego układu (α-helisy, β-kartki) w pojedynczym łańcuchu, a III-rzędowa – przestrzennego pofałdowania jednego łańcucha. Tutaj mowa o całym kompleksie złożonym z czterech łańcuchów.

Punktacja: Punkt za wskazanie struktury IV-rzędowej z uzasadnieniem odnoszącym się do czterech łańcuchów; brak punktu za samą odpowiedź bez poprawnego uzasadnienia lub za odpowiedź II-/III-rzędową.

Zadanie 1.2 (0–1 pkt)

Rozstrzygnij, czy transport wody z udziałem akwaporyny to transport aktywny, czy bierny. Odpowiedź uzasadnij.
Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: Transport bierny, ponieważ woda przemieszcza się zgodnie z gradientem stężeń (dyfuzja wspomagana) bez nakładu energii.

Akwaporyna tworzy kanał, przez który woda przepływa z obszaru o wyższym stężeniu wody (niższym stężeniu substancji rozpuszczonych) do obszaru o niższym stężeniu wody. Ruch ten nie wymaga ATP ani innych nośników energii, więc jest to transport bierny (dyfuzja wspomagana).

Punktacja: Punkt za poprawne rozstrzygnięcie (bierny) i uzasadnienie odnoszące się do gradientu stężeń lub braku nakładu energii; brak punktu za samą odpowiedź lub za uznanie transportu aktywnego.

Zadanie 1.3 (0–1 pkt)

Rozstrzygnij, czy w przypadku niefunkcjonalnej akwaporyny ilość wydalanego moczu przez człowieka jest większa czy mniejsza w stosunku do normy. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do funkcji akwaporyny w procesie powstawania moczu.
Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: Ilość moczu jest większa, ponieważ niefunkcjonalna akwaporyna ogranicza wchłanianie zwrotne wody w kanalikach zbiorczych nefronu.

W zdrowym nefronie akwaporyny umożliwiają zwrotne wchłanianie wody z moczu do krwi, zagęszczając mocz. Gdy akwaporyna jest niefunkcjonalna, woda nie jest wchłaniana w wystarczającym stopniu, więc więcej wody pozostaje w moczu i objętość moczu rośnie.

Punktacja: Punkt za stwierdzenie, że ilość moczu jest większa, z uzasadnieniem odwołującym się do ograniczenia resorpcji wody; brak punktu za samą odpowiedź lub za stwierdzenie mniejszej ilości.

Najczęstsze błędy w zadaniu 1

  • Uznawanie struktury III-rzędowej, bo akwaporyna jest pojedynczym białkiem (nie zauważenie, że to kompleks czterech łańcuchów).
  • Określanie transportu jako aktywnego, bo zachodzi przez białko kanałowe (myślenie, że każdy transport przez białko wymaga energii).
  • Błędne stwierdzenie, że niefunkcjonalna akwaporyna zmniejsza ilość moczu, bo woda nie może być wchłaniana (odwrotnie).

Zobacz to w 3D

kidney w 3D · notatki: kidney

Źródło zadania: Centralna Komisja Egzaminacyjna, Próbna matura z biologii, styczeń 2026 (w styczniu 2026). Wstęp CKE opracowała na podstawie: F. Ando i S. Uchida, Activation of AQP2 Water Channels Without Vasopressin: Therapeutic. Odpowiedzi i wyjaśnienia: anotemy.