DWMED

Jednym z procesów biegnących podczas glikolizy jest reakcja w wyniku której dochodzi do przekształcenia aldehydu 3-fosfoglicerynowego w 1,3-bisfosfoglicerynian (1,3-BPG), a katalizuje ją pewien enzym X:

Na podstawie: J. M. Berg, L. Stryer, J. L. Tymoczko, G. J. Gatto, Biochemia, Warszawa 2019.

Wśród nazw wymienionych enzymów podkreśl tę, która odpowiada enzymowi X biorącemu udział w opisanym procesie:

Ubocznym produktem aktywności metabolicznej komórki są m.in. reaktywne formy tlenu (RFT), np. rodniki, tlen atomowy, nadtlenek wodoru. Nadmiar RFT jest dla komórki bardzo szkodliwy, jednak w niewielkich ilościach RFT mogą wywierać korzystny wpływ na organizmy. Postanowiono sprawdzić, jak działają niewielkie ilości reaktywnych form tlenu na proces kiełkowania nasion. W tym celu przeprowadzono doświadczenie.
Po dziesięć nasion grochu (zestaw I i II) moczono przez dobę w następujący sposób:
zestaw I – w wodzie z kranu,
zestaw II – w wodzie utlenionej (3% wodny roztwór nadtlenku wodoru).
Po tym czasie nasiona z obu zestawów przepłukano wodą z kranu i wysiano na gazie nasączonej wodą z kranu. Okazało się, że średni czas kiełkowania nasion w zestawie II był istotnie krótszy niż czas kiełkowania nasion w zestawie I.

Na podstawie: R. Szymańska, P. Jedynak, Laboratorium. Eliksir młodości, „Wiedza i Życie” nr 12, 2011.

Sformułuj wniosek dotyczący wpływu nadtlenku wodoru na kiełkowanie nasion w tym doświadczeniu.

Podczas wysiłku fizycznego w organizmie człowieka zachodzą takie procesy fizjologiczne, jak: zwiększone zaopatrywanie pracujących mięśni w glukozę, kwasy tłuszczowe i tlen, eliminowanie nadmiaru ciepła z organizmu, usuwanie z mięśni produktów przemiany materii, np. kwasu mlekowego i CO2 . Procesy te możliwe są dzięki zmianom w pracy komórek, narządów i układów. Przykłady takich zmian (I–III) przedstawiono poniżej.

I. rozszerzenie naczyń krwionośnych w skórze
II. większa częstotliwość i pogłębienie oddechów
III. nasilone wychwytywanie glukozy i wolnych kwasów tłuszczowych z krwi przez włókna mięśniowe

Oceń, czy w tabeli trafnie przyporządkowano zmiany w pracy komórek, narządów i układów (I–III) do procesów fizjologicznych człowieka wykonującego pracę fizyczną w pomieszczeniu o temperaturze pokojowej. Zaznacz T (tak), jeśli przyporządkowanie jest prawidłowe, albo N (nie) – jeśli jest nieprawidłowe.

W celu zbadania, czy trzustka wydziela enzymy trawiące skrobię, przygotowano dwie probówki z wodnym roztworem skrobi, przy czym w obu probówkach zapewniono środowisko lekko zasadowe. Do pierwszej probówki dodano zmieloną surową trzustkę zwierzęcą (zestaw 1), a do drugiej – taką samą porcję zmielonej trzustki ugotowanej (zestaw 2). Do każdej z probówek dodano po kilka kropli płynu Lugola (wodny roztwór jodu w jodku potasu). Skrobia pod wpływem tego odczynnika zabarwia się na kolor ciemnoniebieski. Nieco krótsze łańcuchy dekstryn barwią się na kolor fioletowy, jeszcze krótsze – barwią się na kolor czerwono-brunatny. Krótkie łańcuchy cukrowe nie reagują z płynem Lugola.

a) Określ, który zestaw – 1 czy 2 – jest próbą badawczą. Odpowiedź uzasadnij.


b) Przedstaw zmiany zachodzące podczas doświadczenia, na podstawie których można stwierdzić, że trzustka wydziela enzymy trawiące skrobię. W odpowiedzi uwzględnij badany proces.

 

c) Wyjaśnij, dlaczego w tym doświadczeniu zapewniono lekko zasadowe środowisko mieszaniny w probówkach.

Na schemacie przedstawiono, w sposób uproszczony, zmiany w tempie zużywania substratów i wytwarzania produktów w przebiegu następujących po sobie dwóch procesów (I i II), dostarczających energii z utleniania glukozy w komórkach intensywnie pracujących mięśni szkieletowych.

a) Podaj nazwę każdego z przedstawionych procesów.

I.
II.

b) Podaj nazwę związku chemicznego powstającego w przebiegu procesu II w komórce mięśniowej i oznaczonego na schemacie literą X.

Wymienionym białkom (A–C) przyporządkuj po jednej funkcji (1−4), jaką pełnią one w organizmie człowieka.

A. kolagen
B. gammaglobulina
C. hemoglobina

1. odpornościowa
2. receptorowa
3. strukturalna
4. transportowa

A.
B.
C.

Dehydrogenaza bursztynianowa jest enzymem katalizującym jedną z reakcji w cyklu Krebsa. Informacja genetyczna o budowie tego białka jest zapisana w DNA znajdującym się w jądrze komórkowym.

Uporządkuj we właściwej kolejności etapy wytwarzania tego enzymu w komórce – wpisz w tabelę numery 2–6.

Aldehyd 3-fosfoglicerynowy jest bezpośrednim produktem fotosyntezy (cyklu Calvina), ale nie jest to związek magazynowany przez komórkę. Szkielet węglowy aldehydu 3-fosfoglicerynowego może zostać utleniony w procesie glikolizy lub zmagazynowany w postaci sacharozy lub skrobi.

Przyporządkuj nazwy poniższych procesów (1–3) związanych z metabolizmem cukrów w komórce roślinnej do odpowiednich przedziałów komórkowych, w których te procesy zachodzą.

1. glikoliza
2. synteza skrobi
3. synteza sacharozy

Cytozol:

Stroma chloroplastów:

Substraty niektórych szlaków biochemicznych zostają włączone do reakcji po uprzednim połączeniu się ze związkami określanymi jako akceptory.

Uzupełnij puste miejsca w tabeli nazwami niżej podanych związków chemicznych tak, aby poprawnie określić akceptory i przyłączane do nich związki chemiczne.

acetylo-CoA (acetylokoenzym A)
CO2
fosfoenolopirogronian
NAD+ (dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy)

Wśród aminokwasów wyróżnia się także aminokwasy niebiałkowe, takie jak: ornityna i cytrulina, które nie wchodzą w skład białek. Uczestniczą one w cyklu przemian związków azotowych zachodzących w komórkach wątroby człowieka i zwierząt.

Podaj nazwę cyklu metabolicznego, w którym wymienione w tekście aminokwasy niebiałkowe pełnią kluczową funkcję, i określ znaczenie tego cyklu dla prawidłowego funkcjonowania organizmu.

Nazwa cyklu:

Znaczenie cyklu dla organizmu:

Przyporządkuj każdemu z wymienionych związków organicznych odpowiedni pierwiastek, którego obecność w danym związku jest kluczowa dla jego funkcji w organizmie.

cynk
miedź
magnez
żelazo

hemoglobina:
chlorofil:
hemocyjanina:

Zatrucie metanolem jest dla organizmu człowieka bardzo groźne, ponieważ produkty jego utleniania (aldehyd mrówkowy i kwas mrówkowy) są silnie toksyczne. Utlenianie metanolu katalizuje dehydrogenaza alkoholowa. Enzym ten katalizuje również proces utleniania etanolu, ale produktem tej reakcji jest aldehyd octowy, który jest znacznie mniej toksyczny dla organizmu człowieka. Pierwsza pomoc osobom, u których podejrzewa się zatrucie metanolem, polega na jak najszybszym podaniu około 100 ml alkoholu etylowego.

1. Zaznacz rodzaj hamowania aktywności (inhibicji) dehydrogenazy alkoholowej, który występuje po podaniu etanolu osobom zatrutym metanolem. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do mechanizmu tego procesu.

A. inhibicja kompetycyjna
B. inhibicja niekompetycyjna

Uzasadnienie: …….

2. Wyjaśnij, w jaki sposób wprowadzenie etanolu do organizmu osoby, która wypiła metanol, zmniejsza groźne skutki działania metanolu.

Metabolizm to całokształt przemian chemicznych zachodzących w komórkach wraz z towarzyszącymi im przemianami energetycznymi. Na metabolizm składają się dwie grupy procesów, przedstawione na schemacie.

Podaj nazwy (anabolizm/katabolizm) przedstawionych na schemacie grup procesów metabolicznych A i B. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając cechę charakteryzującą każdą z tych grup.

Procesy A: ……, ponieważ …….. .
Procesy B: ……, ponieważ …..… .

Na schemacie przedstawiono przemiany biochemiczne zachodzące w komórkach trzech różnych narządów biegacza podczas sprintu – bardzo intensywnego biegu na krótkich dystansach (do 400 m).

1. Wypisz ze schematu oznaczenie cyfrowe, które symbolizuje proces glikogenolizy, oraz wymień nazwy wszystkich narządów, w których ten proces zachodzi.

Glikogenoliza:
Narządy

2. Na podstawie analizy schematu opisz, na czym polega różnica w przemianach mleczanu w komórkach wątroby i w komórkach mięśnia sercowego organizmu biegacza. W odpowiedzi odnieś się do obu narządów.

Podczas kiełkowania nasion zachodzi wiele przemian metabolicznych zapewniających prawidłowy wzrost i rozwój siewki. W tabeli przedstawiono skład chemiczny substancji zapasowych nasion (% suchej masy) niektórych roślin.

1. Wybierz z tabeli roślinę, w której nasionach najintensywniej zachodzi glukoneogeneza podczas kiełkowania. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając skład substancji zapasowych w nasionach.

2. Na podstawie danych z tabeli wyjaśnij, dlaczego w diecie wegetariańskiej osób dorosłych jednym z podstawowych produktów spożywczych są nasiona soi i innych roślin strączkowych