{"id":"biologia-2017-maj-matura-rozszerzona/zad/9.3","paper_id":"biologia-2017-maj-matura-rozszerzona","number":"9.3","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2017,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 9.3. (0-1)\nWyjaśnij,\ndlaczego\nw\nsynapsach\nchemicznych\ncząsteczki\nneuroprzekaźnika\npo spełnieniu swojej funkcji są bardzo szybko usuwane ze szczeliny synaptycznej.\nW odpowiedzi uwzględnij mechanizm depolaryzacji błony postsynaptycznej.\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n8.1.\n8.2.\n9.1.\n9.2.\n9.3.\nMaks. liczba pkt\n1\n1\n1\n1\n1\nUzyskana liczba pkt\nMBI_1R","answer":null,"answer_text":"9.3. (0-1)\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nV. Rozumowanie i argumentacja. Zdający\nobjaśnia i komentuje informacje […],\nwyjaśnia zależności przyczynowo-skutkowe,\n[ ], formułuje i przedstawia opinie związane\nz omawianymi zagadnieniami biologicznymi,\ndobierając racjonalne argumenty.\nII. Pogłębienie wiadomości dotyczących\nbudowy i funkcjonowania organizmu\nludzkiego. Zdający objaśnia funkcjonowanie\norganizmu ludzkiego na różnych poziomach\nzłożoności [ ].\nV. Budowa i funkcjonowanie organizmu\nczłowieka.\n9. Układ nerwowy. Zdający\n3) przedstawia istotę procesu powstawania\ni przewodzenia impulsu nerwowego.\nSchemat punktowania\n1 p. - za poprawne wyjaśnienie uwzględniające konieczność zamknięcia się kanałów\njonowych otwieranych przez neuroprzekaźnik, aby mogło dojść do powrotu potencjału\nspoczynkowego błony postsynaptycznej.\n0 p. - za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe rozwiązania\nSą usuwane, aby zamknęły się kanały jonowe, co umożliwi powrót potencjału\nspoczynkowego błony.\nNeuroprzekaźniki muszą być usunięte, aby ustał przepływ jonów przez błonę,\nco umożliwia pompie sodowo-potasowej ponowne zgromadzenie jonów sodu\nna zewnątrz błony.\nPotencjał spoczynkowy jest wynikiem różnicy stężeń jonów po obu stronach błony,\na zatem nie może powstać, jeżeli kanały jonowe pozostają otwarte przez\nneuroprzekaźnik.\nUsunięcie neuroprzekaźnika jest konieczne do zamknięcia kanałów jonowych,\nco warunkuje ustalenie różnicy stężeń jonów po obu stronach błony i przywrócenie jej\npobudliwości.\nUwaga:\nOdpowiedź „Usunięcie przekaźnika jest niezbędne dla repolaryzacji błony” jest\nniewystarczająca, ponieważ nie zawiera wymaganego odniesienia do mechanizmu\ndepolaryzacji błony.\nZadanie 10. (0-3)","solution":"## Poprawna odpowiedź\n\nNeuroprzekaźniki muszą być szybko usunięte ze szczeliny synaptycznej, ponieważ gdyby pozostały, stale wiązałyby się z receptorami błony postsynaptycznej, utrzymując kanały jonowe (dla \\(\\text{Na}^+\\)) w stanie otwartym - błona pozostawałaby trwale zdepolaryzowana i neuron postsynaptyczny nie mógłby przekazywać kolejnych impulsów.\n\n## Sposób 1 - Mechanizm biologiczny krok po kroku\n\n**Krok 1 - Normalna depolaryzacja:**\nNeuroprzekaźnik (np. acetylocholina) uwalniany jest z pęcherzyków presynaptycznych do szczeliny synaptycznej → wiąże się z receptorami błony postsynaptycznej → receptory otwierają kanały jonowe dla \\(\\text{Na}^+\\) → \\(\\text{Na}^+\\) napływa do wnętrza komórki postsynaptycznej → błona ulega **depolaryzacji** (potencjał wewnątrz rośnie z ~-70 mV do ~+30 mV) → powstaje impuls nerwowy.\n\n**Krok 2 - Konieczność repolaryzacji:**\nAby neuron postsynaptyczny mógł odebrać **następny sygnał**, błona musi powrócić do potencjału spoczynkowego (repolaryzacja, a potem hiperpolaryzacja przez \\(\\text{K}^+\\)). To możliwe tylko wtedy, gdy **kanały dla \\(\\text{Na}^+\\) zamkną się** - a zamkną się tylko wtedy, gdy receptor nie jest zajęty przez neuroprzekaźnik.\n\n**Krok 3 - Konsekwencja braku usunięcia:**\nGdyby neuroprzekaźnik nie był usuwany:\n- pozostawałby stale związany z receptorami,\n- kanały jonowe \\(\\text{Na}^+\\) pozostawałyby otwarte,\n- błona postsynaptyczna byłaby **trwale zdepolaryzowana**,\n- **żaden nowy impuls nie mógłby być wygenerowany ani przekazany**.\n\n**Wniosek:** Szybkie usunięcie neuroprzekaźnika (enzymatyczny rozkład lub wychwyt zwrotny przez presynapsę) przywraca receptorom gotowość do odbioru kolejnego sygnału.\n\n## Sposób 2 - Analogia funkcjonalna: \"reset systemu\"\n\nWyobraź sobie receptor jak **przycisk alarmu** a neuroprzekaźnik jak **palec trzymający przycisk**.\n\n- Kiedy palec naciska przycisk → alarm (depolaryzacja) działa.\n- Jeśli palec **nie zostanie zabrany** → alarm brzmi bez przerwy i **żaden nowy sygnał nie może zostać zarejestrowany** (układ jest zablokowany).\n- Szybkie usunięcie neuroprzekaźnika = zabranie palca = **reset receptora** → możliwy jest odbiór kolejnego sygnału z nową intensywnością.\n\n**Biologicznie przekłada się to na:**\n\n| Co dzieje się w synapsie | Skutek dla błony postsynaptycznej |\n| Neuroprzekaźnik obecny → receptor zajęty | Kanały \\(\\text{Na}^+\\) otwarte → depolaryzacja trwa |\n| Neuroprzekaźnik usunięty → receptor wolny | Kanały \\(\\text{Na}^+\\) zamykają się → repolaryzacja możliwa |\n| Repolaryzacja zakończona | Neuron gotowy do odbioru kolejnego sygnału |\n\n**Wniosek:** Szybkie usunięcie zapewnia **precyzję czasową i częstotliwościową** przekaźnictwa nerwowego - neuron może odpowiadać na kolejne impulsy o różnej częstotliwości i intensywności.\n\n## Sposób 3 - Perspektywa mechanizmów usuwania\n\nWarto wiedzieć, że \"szybkie usuwanie\" odbywa się trzema sposobami, każdy uzasadnia cel:\n\n1. **Rozkład enzymatyczny** - np. acetylocholinesteraza rozkłada acetylocholinę w szczelinie (w ciągu milisekund) → receptory natychmiast uwolnione.\n2. **Wychwyt zwrotny (reuptake)** - transporter w błonie presynaptycznej wciąga neuroprzekaźnik z powrotem do neuronu → recycling i natychmiastowe uwolnienie receptorów.\n3. **Dyfuzja** - część cząsteczek odpływa poza obszar synaptyczny → rozcieńczenie poniżej progu aktywacji receptorów.\n\nKażdy mechanizm prowadzi do tego samego efektu: **receptory postsynaptyczne zostają uwolnione → kanały jonowe zamykają się → depolaryzacja ustępuje → błona może repolaryzować się i odpowiedzieć na kolejny impuls**.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n> **1 pkt** - za poprawne wyjasnienie uwzgledniajace koniecznosc zamkniecia kanalow jonowych otwieranych przez neuroprzekaznik, aby moglo dojsc do powrotu potencjalu spoczynkowego blony postsynaptycznej.\n> **0 pkt** - za odpowiedz niespelniajaca wymagan lub za brak odpowiedzi.\n>\n> **Uwaga CKE:** Samo \"usuniecie przekaznika jest niezbedne dla repolaryzacji blony\" jest niewystarczajace - brak odniesienia do mechanizmu depolaryzacji.\n## Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć\n\nW tym zadaniu **nie korzystamy bezpośrednio z karty wzorów** - wystarczy znajomość mechanizmu depolaryzacji i biologii synapsy chemicznej.\n\nJednak warto pamiętać, że karta wzorów (str. 4) zawiera ogólne informacje o transporcie jonów - jeśli zadanie pytałoby o potencjał chemiosmotyczny lub \\(\\Psi_W\\), tam zaglądamy. Tu wystarczy wiedza o:\n- receptorach ligandozależnych (otwierają kanały jonowe po przyłączeniu neuroprzekaźnika),\n- gradiencie stężeń \\(\\text{Na}^+\\) (wysokie stężenie zewnątrz → napływ do wnętrza po otwarciu kanałów).\n\n## Typowe pułapki i uwaga\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Najczęstszy błąd to pisanie tylko \"żeby nie było ciągłej depolaryzacji\" - bez wyjaśnienia **dlaczego** depolaryzacja by trwała (bo receptor stale zajęty → kanały otwarte). Klucz wymaga mechanizmu!\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Nie mylić \"usunięcia\" z \"inaktywacją kanałów\" - kanały sodowe inaktywują się samoistnie po kilku ms, ale póki neuroprzekaźnik jest obecny w szczelinie, wciąż aktywuje **nowe** cząsteczki receptorów i otwiera nowe kanały.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Nie pisać ogólnikowo \"żeby synapsa mogła działać dalej\" - to za mało. Musisz wskazać konkretnie: **receptory → kanały jonowe → napływ \\(\\text{Na}^+\\) → depolaryzacja → konieczność repolaryzacji do kolejnego sygnału**.","image":"img/biologia-2017-maj-matura-rozszerzona/zad-9.3.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":11,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2017 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 9.3. (0-1)<br>Wyjaśnij,<br>dlaczego<br>w<br>synapsach<br>chemicznych<br>cząsteczki<br>neuroprzekaźnika<br>po spełnieniu swojej funkcji są bardzo szybko usuwane ze szczeliny synaptycznej.<br>W odpowiedzi uwzględnij mechanizm depolaryzacji błony postsynaptycznej.<br>Wypełnia<br>egzaminator<br>Nr zadania<br>8.1.<br>8.2.<br>9.1.<br>9.2.<br>9.3.<br>Maks. liczba pkt<br>1<br>1<br>1<br>1<br>1<br>Uzyskana liczba pkt<br>MBI_1R</p>","answer_text_html":"<p>9.3. (0-1)<br>Wymagania ogólne<br>Wymagania szczegółowe<br>V. Rozumowanie i argumentacja. Zdający<br>objaśnia i komentuje informacje […],<br>wyjaśnia zależności przyczynowo-skutkowe,<br>[ ], formułuje i przedstawia opinie związane<br>z omawianymi zagadnieniami biologicznymi,<br>dobierając racjonalne argumenty.<br>II. Pogłębienie wiadomości dotyczących<br>budowy i funkcjonowania organizmu<br>ludzkiego. Zdający objaśnia funkcjonowanie<br>organizmu ludzkiego na różnych poziomach<br>złożoności [ ].<br>V. Budowa i funkcjonowanie organizmu<br>człowieka.</p>\n<ol><li>Układ nerwowy. Zdający</li><li>przedstawia istotę procesu powstawania</li></ol>\n<p>i przewodzenia impulsu nerwowego.<br>Schemat punktowania<br>1 p. - za poprawne wyjaśnienie uwzględniające konieczność zamknięcia się kanałów<br>jonowych otwieranych przez neuroprzekaźnik, aby mogło dojść do powrotu potencjału<br>spoczynkowego błony postsynaptycznej.<br>0 p. - za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.<br>Przykładowe rozwiązania<br>Są usuwane, aby zamknęły się kanały jonowe, co umożliwi powrót potencjału<br>spoczynkowego błony.<br>Neuroprzekaźniki muszą być usunięte, aby ustał przepływ jonów przez błonę,<br>co umożliwia pompie sodowo-potasowej ponowne zgromadzenie jonów sodu<br>na zewnątrz błony.<br>Potencjał spoczynkowy jest wynikiem różnicy stężeń jonów po obu stronach błony,<br>a zatem nie może powstać, jeżeli kanały jonowe pozostają otwarte przez<br>neuroprzekaźnik.<br>Usunięcie neuroprzekaźnika jest konieczne do zamknięcia kanałów jonowych,<br>co warunkuje ustalenie różnicy stężeń jonów po obu stronach błony i przywrócenie jej<br>pobudliwości.<br>Uwaga:<br>Odpowiedź „Usunięcie przekaźnika jest niezbędne dla repolaryzacji błony” jest<br>niewystarczająca, ponieważ nie zawiera wymaganego odniesienia do mechanizmu<br>depolaryzacji błony.<br>Zadanie 10. (0-3)</p>","solutions":[{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedź</h4>\n<p>Neuroprzekaźniki muszą być szybko usunięte ze szczeliny synaptycznej, ponieważ gdyby pozostały, stale wiązałyby się z receptorami błony postsynaptycznej, utrzymując kanały jonowe (dla <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><msup><mtext>Na</mtext><mo>&#x0002B;</mo></msup></mrow></math>) w stanie otwartym - błona pozostawałaby trwale zdepolaryzowana i neuron postsynaptyczny nie mógłby przekazywać kolejnych impulsów.</p>\n<h4>Sposób 1 - Mechanizm biologiczny krok po kroku</h4>\n<p><strong>Krok 1 - Normalna depolaryzacja:</strong><br>Neuroprzekaźnik (np. acetylocholina) uwalniany jest z pęcherzyków presynaptycznych do szczeliny synaptycznej → wiąże się z receptorami błony postsynaptycznej → receptory otwierają kanały jonowe dla <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><msup><mtext>Na</mtext><mo>&#x0002B;</mo></msup></mrow></math> → <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><msup><mtext>Na</mtext><mo>&#x0002B;</mo></msup></mrow></math> napływa do wnętrza komórki postsynaptycznej → błona ulega <strong>depolaryzacji</strong> (potencjał wewnątrz rośnie z ~-70 mV do ~+30 mV) → powstaje impuls nerwowy.</p>\n<p><strong>Krok 2 - Konieczność repolaryzacji:</strong><br>Aby neuron postsynaptyczny mógł odebrać <strong>następny sygnał</strong>, błona musi powrócić do potencjału spoczynkowego (repolaryzacja, a potem hiperpolaryzacja przez <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><msup><mtext>K</mtext><mo>&#x0002B;</mo></msup></mrow></math>). To możliwe tylko wtedy, gdy <strong>kanały dla <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><msup><mtext>Na</mtext><mo>&#x0002B;</mo></msup></mrow></math> zamkną się</strong> - a zamkną się tylko wtedy, gdy receptor nie jest zajęty przez neuroprzekaźnik.</p>\n<p><strong>Krok 3 - Konsekwencja braku usunięcia:</strong><br>Gdyby neuroprzekaźnik nie był usuwany:</p>\n<ul><li>pozostawałby stale związany z receptorami,</li><li>kanały jonowe <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><msup><mtext>Na</mtext><mo>&#x0002B;</mo></msup></mrow></math> pozostawałyby otwarte,</li><li>błona postsynaptyczna byłaby <strong>trwale zdepolaryzowana</strong>,</li><li><strong>żaden nowy impuls nie mógłby być wygenerowany ani przekazany</strong>.</li></ul>\n<p><strong>Wniosek:</strong> Szybkie usunięcie neuroprzekaźnika (enzymatyczny rozkład lub wychwyt zwrotny przez presynapsę) przywraca receptorom gotowość do odbioru kolejnego sygnału.</p>\n<h4>Sposób 2 - Analogia funkcjonalna: &quot;reset systemu&quot;</h4>\n<p>Wyobraź sobie receptor jak <strong>przycisk alarmu</strong> a neuroprzekaźnik jak <strong>palec trzymający przycisk</strong>.</p>\n<ul><li>Kiedy palec naciska przycisk → alarm (depolaryzacja) działa.</li><li>Jeśli palec <strong>nie zostanie zabrany</strong> → alarm brzmi bez przerwy i <strong>żaden nowy sygnał nie może zostać zarejestrowany</strong> (układ jest zablokowany).</li><li>Szybkie usunięcie neuroprzekaźnika = zabranie palca = <strong>reset receptora</strong> → możliwy jest odbiór kolejnego sygnału z nową intensywnością.</li></ul>\n<p><strong>Biologicznie przekłada się to na:</strong></p>\n<p>| Co dzieje się w synapsie | Skutek dla błony postsynaptycznej |<br>| Neuroprzekaźnik obecny → receptor zajęty | Kanały <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><msup><mtext>Na</mtext><mo>&#x0002B;</mo></msup></mrow></math> otwarte → depolaryzacja trwa |<br>| Neuroprzekaźnik usunięty → receptor wolny | Kanały <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><msup><mtext>Na</mtext><mo>&#x0002B;</mo></msup></mrow></math> zamykają się → repolaryzacja możliwa |<br>| Repolaryzacja zakończona | Neuron gotowy do odbioru kolejnego sygnału |</p>\n<p><strong>Wniosek:</strong> Szybkie usunięcie zapewnia <strong>precyzję czasową i częstotliwościową</strong> przekaźnictwa nerwowego - neuron może odpowiadać na kolejne impulsy o różnej częstotliwości i intensywności.</p>\n<h4>Sposób 3 - Perspektywa mechanizmów usuwania</h4>\n<p>Warto wiedzieć, że &quot;szybkie usuwanie&quot; odbywa się trzema sposobami, każdy uzasadnia cel:</p>\n<ol><li><strong>Rozkład enzymatyczny</strong> - np. acetylocholinesteraza rozkłada acetylocholinę w szczelinie (w ciągu milisekund) → receptory natychmiast uwolnione.</li><li><strong>Wychwyt zwrotny (reuptake)</strong> - transporter w błonie presynaptycznej wciąga neuroprzekaźnik z powrotem do neuronu → recycling i natychmiastowe uwolnienie receptorów.</li><li><strong>Dyfuzja</strong> - część cząsteczek odpływa poza obszar synaptyczny → rozcieńczenie poniżej progu aktywacji receptorów.</li></ol>\n<p>Każdy mechanizm prowadzi do tego samego efektu: <strong>receptory postsynaptyczne zostają uwolnione → kanały jonowe zamykają się → depolaryzacja ustępuje → błona może repolaryzować się i odpowiedzieć na kolejny impuls</strong>.</p>\n<h4>Schemat oceniania CKE</h4>\n<blockquote><strong>1 pkt</strong> - za poprawne wyjasnienie uwzgledniajace koniecznosc zamkniecia kanalow jonowych otwieranych przez neuroprzekaznik, aby moglo dojsc do powrotu potencjalu spoczynkowego blony postsynaptycznej.<br><strong>0 pkt</strong> - za odpowiedz niespelniajaca wymagan lub za brak odpowiedzi.<br><br><strong>Uwaga CKE:</strong> Samo &quot;usuniecie przekaznika jest niezbedne dla repolaryzacji blony&quot; jest niewystarczajace - brak odniesienia do mechanizmu depolaryzacji.</blockquote>\n<h4>Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć</h4>\n<p>W tym zadaniu <strong>nie korzystamy bezpośrednio z karty wzorów</strong> - wystarczy znajomość mechanizmu depolaryzacji i biologii synapsy chemicznej.</p>\n<p>Jednak warto pamiętać, że karta wzorów (str. 4) zawiera ogólne informacje o transporcie jonów - jeśli zadanie pytałoby o potencjał chemiosmotyczny lub <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><msub><mi>&#x003A8;</mi><mi>W</mi></msub></mrow></math>, tam zaglądamy. Tu wystarczy wiedza o:</p>\n<ul><li>receptorach ligandozależnych (otwierają kanały jonowe po przyłączeniu neuroprzekaźnika),</li><li>gradiencie stężeń <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><msup><mtext>Na</mtext><mo>&#x0002B;</mo></msup></mrow></math> (wysokie stężenie zewnątrz → napływ do wnętrza po otwarciu kanałów).</li></ul>\n<h4>Typowe pułapki i uwaga</h4>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Najczęstszy błąd to pisanie tylko &quot;żeby nie było ciągłej depolaryzacji&quot; - bez wyjaśnienia <strong>dlaczego</strong> depolaryzacja by trwała (bo receptor stale zajęty → kanały otwarte). Klucz wymaga mechanizmu!</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Nie mylić &quot;usunięcia&quot; z &quot;inaktywacją kanałów&quot; - kanały sodowe inaktywują się samoistnie po kilku ms, ale póki neuroprzekaźnik jest obecny w szczelinie, wciąż aktywuje <strong>nowe</strong> cząsteczki receptorów i otwiera nowe kanały.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Nie pisać ogólnikowo &quot;żeby synapsa mogła działać dalej&quot; - to za mało. Musisz wskazać konkretnie: <strong>receptory → kanały jonowe → napływ <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><msup><mtext>Na</mtext><mo>&#x0002B;</mo></msup></mrow></math> → depolaryzacja → konieczność repolaryzacji do kolejnego sygnału</strong>.</blockquote>"}]}