{"id":"biologia-2018-maj-matura-rozszerzona/zad/4.2","paper_id":"biologia-2018-maj-matura-rozszerzona","number":"4.2","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2018,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 4.2. (0-1)\nWykaż związek między cechami brunatnej tkanki tłuszczowej - silnym unaczynieniem\noraz obecnością licznych mitochondriów w jej komórkach - a funkcją pełnioną przez tę\ntkankę u zwierząt.\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n3.1.\n3.2.\n4.1.\n4.2.\nMaks. liczba pkt\n1\n1\n1\n1\nUzyskana liczba pkt\nMBI_1R","answer":null,"answer_text":"4.2. (0-1)\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nV. Rozumowanie i argumentacja. Zdający\nobjaśnia […] informacje, […] wyjaśnia\nzależności przyczynowo-skutkowe […].\nII. Pogłębienie wiadomości dotyczących\nbudowy i funkcjonowania organizmu\nludzkiego. Zdający objaśnia\nfunkcjonowanie organizmu ludzkiego […].\nV. Budowa i funkcjonowanie organizmu\nczłowieka.\n2. Homeostaza organizmu człowieka. Zdający:\n1) przedstawia mechanizmy i narządy\nodpowiedzialne za utrzymanie wybranych\nparametrów środowiska wewnętrznego\nna określonym poziomie (wyjaśnia regulację\nstałej temperatury ciała […]).\nSchemat punktowania\n1 p. - za odpowiedź uwzględniającą udział mitochondriów w wytwarzaniu ciepła oraz udział\nkrwi w dostarczaniu tlenu do brunatnej tkanki tłuszczowej lub rozprowadzaniu ciepła\nw organizmie.\n0 p. - za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe rozwiązania\n• Krew płynąca w naczyniach krwionośnych brunatnej tkanki tłuszczowej dostarcza tlen\nkonieczny do zachodzącego w mitochondriach oddychania, podczas którego powstaje\nciepło.\n• Krew płynąca w naczyniach krwionośnych brunatnej tkanki tłuszczowej odbiera\nz komórek ciepło wytwarzane przez mitochondria i rozprowadza je po organizmie.\nUwagi:\nUznaje się odpowiedzi, w których zdający odnosi się do dostarczania do brunatnej tkanki\ntłuszczowej substratów oddechowych lub tlenu i glukozy.\nNie uznaje się odpowiedzi, w których zdający odnosi się do wytwarzania energii, a nie\nprzetwarzania jednej postaci w inną. W szczególności nie uznaje się odpowiedzi\nstwierdzających, że w mitochondriach energia powstaje lub energia jest produkowana,\nwytwarzana, lub generowana.","solution":"## Poprawna odpowiedź\n\nBrunatna tkanka tłuszczowa pełni funkcję **termogeniczną** (wytwarzanie ciepła). Liczne mitochondria umożliwiają intensywne oddychanie komórkowe z rozprzęganiem fosforylacji oksydacyjnej → energia uwalniana jest jako ciepło zamiast ATP. Silne unaczynienie dostarcza tlen i substraty do tego metabolizmu oraz **odprowadza wytworzone ciepło** do krwiobiegu, skąd jest rozprowadzane po całym organizmie.\n\n## Sposób 1 - Mechanizm biologiczny krok po kroku\n\n**Funkcja brunatnej tkanki tłuszczowej = termogeneza bezdrżeniowa** (produkcja ciepła bez skurczów mięśni).\n\n**Rola licznych mitochondriów:**\n\n1. Mitochondria to miejsce fosforylacji oksydacyjnej (łańcuch transportu elektronów + syntaza ATP).\n2. Komórki brunatnej tkanki tłuszczowej zawierają białko **termogeninę (UCP1 - uncoupling protein 1)** w wewnętrznej błonie mitochondrialnej.\n3. UCP1 tworzy kanał protonowy, przez który \\(\\text{H}^+\\) wracają do matrix **z pominięciem syntazy ATP** - gradient protonowy nie jest wykorzystywany do syntezy ATP, lecz **energia jest uwalniana bezpośrednio jako ciepło**.\n4. Im więcej mitochondriów → tym większa intensywność utleniania kwasów tłuszczowych → tym więcej wytworzonego ciepła.\n\n**Rola silnego unaczynienia:**\n\n1. Naczynia krwionośne dostarczają **tlen** (niezbędny do oddychania tlenowego) i **kwasy tłuszczowe** (substrat energetyczny) do intensywnie metabolizujących komórek.\n2. Krew **odprowadza wytworzone ciepło** i transportuje je do reszty organizmu, podnosząc temperaturę ciała.\n\n**Wniosek:** Obie cechy są nierozerwalnie związane z termogenezą - mitochondria *produkują* ciepło, a unaczynienie *dostarcza substraty* i *dystrybuuje* ciepło.\n\n## Sposób 2 - Porównanie z białą tkanką tłuszczową (analogia przez kontrast)\n\n| Cecha | Biała tkanka tłuszczowa | Brunatna tkanka tłuszczowa |\n| Mitochondria | nieliczne | liczne (bogate w UCP1) |\n| Unaczynienie | słabe | silne |\n| Funkcja | magazynowanie energii (triacyloglicerole) | produkcja ciepła (termogeneza) |\n| Kolor | biały/żółty (tłuszcz = dominuje) | brunatny (mitochondria = dominują) |\n\n**Wnioskowanie przez kontrast:**\n- Biała tkanka: mało mitochondriów + słabe unaczynienie → **nie musi intensywnie metabolizować** → magazynuje tłuszcz biernie.\n- Brunatna tkanka: dużo mitochondriów + bogate unaczynienie → **musi intensywnie spalać tłuszcz i szybko transportować produkty** → ciągła produkcja ciepła.\n\nSama obecność licznych mitochondriów bez unaczynienia byłaby niewystarczająca - komórki szybko wyczerpałyby substraty i tlen. Samo unaczynienie bez mitochondriów nie zapewniałoby źródła ciepła. **Obie cechy są wzajemnie konieczne** dla termogenezy.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n> **Zadanie 4.2 (0-1 pkt) - oficjalny schemat oceniania CKE:**\n> - **1 pkt** - za odpowiedz uwzgledniajaca udzial mitochondriow w wytwarzaniu ciepla ORAZ udzial krwi w dostarczaniu tlenu do brunatnej tkanki tluszczowej lub w rozprowadzaniu ciepla w organizmie.\n> - **0 pkt** - za odpowiedz niespelniajaca powyzszych wymagan lub za brak odpowiedzi.\n>\n> **Uznaje sie** odniesienie do dostarczania substratow oddechowych lub tlenu i glukozy.\n\n## Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć\n\nW tym zadaniu **nie korzystamy z karty wzorów CKE** - wystarczy znajomość mechanizmu biologicznego (termogeneza, rola mitochondriów i UCP1, funkcja naczyń krwionośnych).\n\nKarta wzorów (str. 4) zawiera wzór hydrolizy ATP \\(\\ce{ATP + H2O -> ADP + P_i + H+}\\), ale w tym zadaniu liczy się koncepcja *pominięcia* syntezy ATP (energia → ciepło), nie sam wzór reakcji.\n\n## Typowe pułapki i uwaga\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Najczęstszy błąd = napisanie tylko \"mitochondria produkują energię / ATP\" - klucz tego **nie uzna**, bo chodzi o *ciepło*, nie ATP! Brunatna tkanka właśnie **NIE produkuje ATP** z tego metabolizmu - energia idzie w ciepło przez UCP1.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Pominięcie roli unaczynienia = utrata punktu. Trzeba opisać **obie cechy** łącząc je z funkcją - samo omówienie mitochondriów to za mało.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Nie mylić brunatnej tkanki tłuszczowej z mięśniami szkieletowymi - drżenie mięśniowe to *inny* mechanizm termogenezy (termogeneza drżeniowa). Brunatna tkanka to **termogeneza bezdrżeniowa**.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** U człowieka brunatna tkanka tłuszczowa jest szczególnie ważna u **noworodków** (nie mają drżenia mięśniowego) i **hibernujących ssaków** - ta informacja może pojawić się w treści zadania jako kontekst.","image":"img/biologia-2018-maj-matura-rozszerzona/zad-4.2.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":5,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2018 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 4.2. (0-1)<br>Wykaż związek między cechami brunatnej tkanki tłuszczowej - silnym unaczynieniem<br>oraz obecnością licznych mitochondriów w jej komórkach - a funkcją pełnioną przez tę<br>tkankę u zwierząt.<br>Wypełnia<br>egzaminator<br>Nr zadania<br>3.1.<br>3.2.<br>4.1.<br>4.2.<br>Maks. liczba pkt<br>1<br>1<br>1<br>1<br>Uzyskana liczba pkt<br>MBI_1R</p>","answer_text_html":"<p>4.2. (0-1)<br>Wymagania ogólne<br>Wymagania szczegółowe<br>V. Rozumowanie i argumentacja. Zdający<br>objaśnia […] informacje, […] wyjaśnia<br>zależności przyczynowo-skutkowe […].<br>II. Pogłębienie wiadomości dotyczących<br>budowy i funkcjonowania organizmu<br>ludzkiego. Zdający objaśnia<br>funkcjonowanie organizmu ludzkiego […].<br>V. Budowa i funkcjonowanie organizmu<br>człowieka.</p>\n<ol><li>Homeostaza organizmu człowieka. Zdający:</li><li>przedstawia mechanizmy i narządy</li></ol>\n<p>odpowiedzialne za utrzymanie wybranych<br>parametrów środowiska wewnętrznego<br>na określonym poziomie (wyjaśnia regulację<br>stałej temperatury ciała […]).<br>Schemat punktowania<br>1 p. - za odpowiedź uwzględniającą udział mitochondriów w wytwarzaniu ciepła oraz udział<br>krwi w dostarczaniu tlenu do brunatnej tkanki tłuszczowej lub rozprowadzaniu ciepła<br>w organizmie.<br>0 p. - za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.<br>Przykładowe rozwiązania<br>• Krew płynąca w naczyniach krwionośnych brunatnej tkanki tłuszczowej dostarcza tlen<br>konieczny do zachodzącego w mitochondriach oddychania, podczas którego powstaje<br>ciepło.<br>• Krew płynąca w naczyniach krwionośnych brunatnej tkanki tłuszczowej odbiera<br>z komórek ciepło wytwarzane przez mitochondria i rozprowadza je po organizmie.<br>Uwagi:<br>Uznaje się odpowiedzi, w których zdający odnosi się do dostarczania do brunatnej tkanki<br>tłuszczowej substratów oddechowych lub tlenu i glukozy.<br>Nie uznaje się odpowiedzi, w których zdający odnosi się do wytwarzania energii, a nie<br>przetwarzania jednej postaci w inną. W szczególności nie uznaje się odpowiedzi<br>stwierdzających, że w mitochondriach energia powstaje lub energia jest produkowana,<br>wytwarzana, lub generowana.</p>","solutions":[{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedź</h4>\n<p>Brunatna tkanka tłuszczowa pełni funkcję <strong>termogeniczną</strong> (wytwarzanie ciepła). Liczne mitochondria umożliwiają intensywne oddychanie komórkowe z rozprzęganiem fosforylacji oksydacyjnej → energia uwalniana jest jako ciepło zamiast ATP. Silne unaczynienie dostarcza tlen i substraty do tego metabolizmu oraz <strong>odprowadza wytworzone ciepło</strong> do krwiobiegu, skąd jest rozprowadzane po całym organizmie.</p>\n<h4>Sposób 1 - Mechanizm biologiczny krok po kroku</h4>\n<p><strong>Funkcja brunatnej tkanki tłuszczowej = termogeneza bezdrżeniowa</strong> (produkcja ciepła bez skurczów mięśni).</p>\n<p><strong>Rola licznych mitochondriów:</strong></p>\n<ol><li>Mitochondria to miejsce fosforylacji oksydacyjnej (łańcuch transportu elektronów + syntaza ATP).</li><li>Komórki brunatnej tkanki tłuszczowej zawierają białko <strong>termogeninę (UCP1 - uncoupling protein 1)</strong> w wewnętrznej błonie mitochondrialnej.</li><li>UCP1 tworzy kanał protonowy, przez który <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><msup><mtext>H</mtext><mo>&#x0002B;</mo></msup></mrow></math> wracają do matrix <strong>z pominięciem syntazy ATP</strong> - gradient protonowy nie jest wykorzystywany do syntezy ATP, lecz <strong>energia jest uwalniana bezpośrednio jako ciepło</strong>.</li><li>Im więcej mitochondriów → tym większa intensywność utleniania kwasów tłuszczowych → tym więcej wytworzonego ciepła.</li></ol>\n<p><strong>Rola silnego unaczynienia:</strong></p>\n<ol><li>Naczynia krwionośne dostarczają <strong>tlen</strong> (niezbędny do oddychania tlenowego) i <strong>kwasy tłuszczowe</strong> (substrat energetyczny) do intensywnie metabolizujących komórek.</li><li>Krew <strong>odprowadza wytworzone ciepło</strong> i transportuje je do reszty organizmu, podnosząc temperaturę ciała.</li></ol>\n<p><strong>Wniosek:</strong> Obie cechy są nierozerwalnie związane z termogenezą - mitochondria <em>produkują</em> ciepło, a unaczynienie <em>dostarcza substraty</em> i <em>dystrybuuje</em> ciepło.</p>\n<h4>Sposób 2 - Porównanie z białą tkanką tłuszczową (analogia przez kontrast)</h4>\n<p>| Cecha | Biała tkanka tłuszczowa | Brunatna tkanka tłuszczowa |<br>| Mitochondria | nieliczne | liczne (bogate w UCP1) |<br>| Unaczynienie | słabe | silne |<br>| Funkcja | magazynowanie energii (triacyloglicerole) | produkcja ciepła (termogeneza) |<br>| Kolor | biały/żółty (tłuszcz = dominuje) | brunatny (mitochondria = dominują) |</p>\n<p><strong>Wnioskowanie przez kontrast:</strong></p>\n<ul><li>Biała tkanka: mało mitochondriów + słabe unaczynienie → <strong>nie musi intensywnie metabolizować</strong> → magazynuje tłuszcz biernie.</li><li>Brunatna tkanka: dużo mitochondriów + bogate unaczynienie → <strong>musi intensywnie spalać tłuszcz i szybko transportować produkty</strong> → ciągła produkcja ciepła.</li></ul>\n<p>Sama obecność licznych mitochondriów bez unaczynienia byłaby niewystarczająca - komórki szybko wyczerpałyby substraty i tlen. Samo unaczynienie bez mitochondriów nie zapewniałoby źródła ciepła. <strong>Obie cechy są wzajemnie konieczne</strong> dla termogenezy.</p>\n<h4>Schemat oceniania CKE</h4>\n<blockquote><strong>Zadanie 4.2 (0-1 pkt) - oficjalny schemat oceniania CKE:</strong><br>- <strong>1 pkt</strong> - za odpowiedz uwzgledniajaca udzial mitochondriow w wytwarzaniu ciepla ORAZ udzial krwi w dostarczaniu tlenu do brunatnej tkanki tluszczowej lub w rozprowadzaniu ciepla w organizmie.<br>- <strong>0 pkt</strong> - za odpowiedz niespelniajaca powyzszych wymagan lub za brak odpowiedzi.<br><br><strong>Uznaje sie</strong> odniesienie do dostarczania substratow oddechowych lub tlenu i glukozy.</blockquote>\n<h4>Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć</h4>\n<p>W tym zadaniu <strong>nie korzystamy z karty wzorów CKE</strong> - wystarczy znajomość mechanizmu biologicznego (termogeneza, rola mitochondriów i UCP1, funkcja naczyń krwionośnych).</p>\n<p>Karta wzorów (str. 4) zawiera wzór hydrolizy ATP <math xmlns=\"http://www.w3.org/1998/Math/MathML\" display=\"inline\"><mrow><mi>\\ce</mi><mrow><mi>A</mi><mi>T</mi><mi>P</mi><mo>&#x0002B;</mo><mi>H</mi><mn>2</mn><mi>O</mi><mo>&#x02212;</mo><mo>&#x0003E;</mo><mi>A</mi><mi>D</mi><mi>P</mi><mo>&#x0002B;</mo><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><mo>&#x0002B;</mo><mi>H</mi><mo>&#x0002B;</mo></mrow></mrow></math>, ale w tym zadaniu liczy się koncepcja <em>pominięcia</em> syntezy ATP (energia → ciepło), nie sam wzór reakcji.</p>\n<h4>Typowe pułapki i uwaga</h4>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Najczęstszy błąd = napisanie tylko &quot;mitochondria produkują energię / ATP&quot; - klucz tego <strong>nie uzna</strong>, bo chodzi o <em>ciepło</em>, nie ATP! Brunatna tkanka właśnie <strong>NIE produkuje ATP</strong> z tego metabolizmu - energia idzie w ciepło przez UCP1.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Pominięcie roli unaczynienia = utrata punktu. Trzeba opisać <strong>obie cechy</strong> łącząc je z funkcją - samo omówienie mitochondriów to za mało.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Nie mylić brunatnej tkanki tłuszczowej z mięśniami szkieletowymi - drżenie mięśniowe to <em>inny</em> mechanizm termogenezy (termogeneza drżeniowa). Brunatna tkanka to <strong>termogeneza bezdrżeniowa</strong>.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> U człowieka brunatna tkanka tłuszczowa jest szczególnie ważna u <strong>noworodków</strong> (nie mają drżenia mięśniowego) i <strong>hibernujących ssaków</strong> - ta informacja może pojawić się w treści zadania jako kontekst.</blockquote>"}]}