{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/1.3","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"1.3","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 1.3. (0-1)\nWykaż, że funkcjonowanie kompleksu dehydrogenazy pirogronianowej jest konieczne\ndo połączenia szlaku glikolizy z cyklem Krebsa.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 1.3. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nIV. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów\nbiologicznych. Zdający:\n1) […] wyjaśnia związki przyczynowo-\n-skutkowe między procesami i zjawiskami\n[…].\nIII. Energia i metabolizm.\n5. Pozyskiwanie energii użytecznej\nbiologicznie. Zdający:\n2) analizuje na podstawie schematu\nprzebieg glikolizy, reakcji pomostowej\ni cyklu Krebsa, wyróżnia substraty\ni produkty tych procesów.\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne wykazanie, że funkcjonowanie dehydrogenazy pirogronianowej jest\nkonieczne do połączenia szlaku glikolizy z cyklem Krebsa, uwzględniające produkt\nglikolizy - pirogronian i substrat cyklu Krebsa - acetylo-CoA.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe rozwiązania\nDehydrogenaza pirogronianowa umożliwia wytworzenie z pirogronianu acetylo-CoA.\nPirogronian jest produktem glikolizy, a acetylo-CoA - substratem cyklu Krebsa.\nUmożliwia to przekształcenie pirogronianu powstającego w glikolizie do acetylo-CoA,\nktóry jest substratem cyklu Krebsa.\nProduktem glikolizy jest pirogronian, a substratem cyklu Krebsa - acetylokoenzym A,\nktóry powstaje w wyniku przemian pirogronianu katalizowanych przez dehydrogenazę\npirogronianową.\nPowstający w glikolizie pirogronian nie może być bezpośrednio włączony do cyklu\nKrebsa, ale musi być przekształcony przez dehydrogenazę pirogronianową do\nacetylo-CoA.\nUwagi:\nUznaje się odpowiedzi, w których użyto alternatywnych określeń cyklu Krebsa, np.: cykl\nkwasów trójkarboksylowych, cykl kwasu cytrynowego, CKT.\nUznaje się odpowiedzi, w których użyto alternatywnych określeń acetylo-CoA, np.: aktywny\noctan, czynny octan.\nNie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do reszty acetylowej (zamiast acetylo-CoA) jako\nproduktu reakcji pomostowej lub substratu cyklu Krebsa.\nZasady oceniania rozwiązań zadań","solution":"Glikoliza zachodzi w **cytozolu** i kończy się **pirogronianem** (produkt końcowy). Cykl Krebsa zachodzi w **macierzy mitochondrium** i wymaga **acetylo-CoA** jako substratu początkowego. Pirogronian **NIE WCHODZI** bezpośrednio do cyklu Krebsa — musi być **przekształcony** w acetylo-CoA. Robi to **kompleks dehydrogenazy pirogronianowej**. Bez tego kompleksu pirogronian z glikolizy nie może być wykorzystany w cyklu Krebsa → glikoliza nie łączy się z cyklem → komórka nie może utleniać glukozy do końca (do CO₂ i H₂O). Kompleks pełni rolę **łącznika metabolicznego** między glikolizą a cyklem Krebsa.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-1.3.webp","solution_image":null,"topics":"oddychanie tlenowe, dehydrogenaza pirogronianowa, glikoliza, cykl Krebsa, mleczan","page_from":5,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 1.3. (0-1)<br>Wykaż, że funkcjonowanie kompleksu dehydrogenazy pirogronianowej jest konieczne<br>do połączenia szlaku glikolizy z cyklem Krebsa.</p>","answer_text_html":"<p>Zadanie 1.3. (0-1)<br>Wymaganie ogólne<br>Wymaganie szczegółowe<br>IV. Rozumowanie i zastosowanie nabytej<br>wiedzy do rozwiązywania problemów<br>biologicznych. Zdający:</p>\n<ol><li>[…] wyjaśnia związki przyczynowo-</li></ol>\n<p>-skutkowe między procesami i zjawiskami<br>[…].<br>III. Energia i metabolizm.</p>\n<ol><li>Pozyskiwanie energii użytecznej</li></ol>\n<p>biologicznie. Zdający:</p>\n<ol><li>analizuje na podstawie schematu</li></ol>\n<p>przebieg glikolizy, reakcji pomostowej<br>i cyklu Krebsa, wyróżnia substraty<br>i produkty tych procesów.<br>Zasady oceniania<br>1 pkt - za poprawne wykazanie, że funkcjonowanie dehydrogenazy pirogronianowej jest<br>konieczne do połączenia szlaku glikolizy z cyklem Krebsa, uwzględniające produkt<br>glikolizy - pirogronian i substrat cyklu Krebsa - acetylo-CoA.<br>0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.<br>Przykładowe rozwiązania<br>Dehydrogenaza pirogronianowa umożliwia wytworzenie z pirogronianu acetylo-CoA.<br>Pirogronian jest produktem glikolizy, a acetylo-CoA - substratem cyklu Krebsa.<br>Umożliwia to przekształcenie pirogronianu powstającego w glikolizie do acetylo-CoA,<br>który jest substratem cyklu Krebsa.<br>Produktem glikolizy jest pirogronian, a substratem cyklu Krebsa - acetylokoenzym A,<br>który powstaje w wyniku przemian pirogronianu katalizowanych przez dehydrogenazę<br>pirogronianową.<br>Powstający w glikolizie pirogronian nie może być bezpośrednio włączony do cyklu<br>Krebsa, ale musi być przekształcony przez dehydrogenazę pirogronianową do<br>acetylo-CoA.<br>Uwagi:<br>Uznaje się odpowiedzi, w których użyto alternatywnych określeń cyklu Krebsa, np.: cykl<br>kwasów trójkarboksylowych, cykl kwasu cytrynowego, CKT.<br>Uznaje się odpowiedzi, w których użyto alternatywnych określeń acetylo-CoA, np.: aktywny<br>octan, czynny octan.<br>Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do reszty acetylowej (zamiast acetylo-CoA) jako<br>produktu reakcji pomostowej lub substratu cyklu Krebsa.<br>Zasady oceniania rozwiązań zadań</p>","solutions":[{"source":"maturaonline","label":"matura-online.pl","kind":"text","html":"<p>Glikoliza zachodzi w <strong>cytozolu</strong> i kończy się <strong>pirogronianem</strong> (produkt końcowy). Cykl Krebsa zachodzi w <strong>macierzy mitochondrium</strong> i wymaga <strong>acetylo-CoA</strong> jako substratu początkowego. Pirogronian <strong>NIE WCHODZI</strong> bezpośrednio do cyklu Krebsa — musi być <strong>przekształcony</strong> w acetylo-CoA. Robi to <strong>kompleks dehydrogenazy pirogronianowej</strong>. Bez tego kompleksu pirogronian z glikolizy nie może być wykorzystany w cyklu Krebsa → glikoliza nie łączy się z cyklem → komórka nie może utleniać glukozy do końca (do CO₂ i H₂O). Kompleks pełni rolę <strong>łącznika metabolicznego</strong> między glikolizą a cyklem Krebsa.</p>"},{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedź</h4>\n<p><strong>Dehydrogenaza pirogronianowa umożliwia przekształcenie pirogronianu (produktu glikolizy) w acetylo-CoA (substrat cyklu Krebsa). Bez tego kompleksu enzymatycznego pirogronian nie mógłby być bezpośrednio włączony do cyklu Krebsa.</strong></p>\n<h4>Sposób 1 - Logika substrat-produkt</h4>\n<p><strong>Krok 1: Co jest produktem glikolizy?</strong><br>Glikoliza (cytozol) zachodzi z glukozy (C₆) → 2 cząsteczki <strong>pirogronianu</strong> (C₃) + 2 ATP + 2 NADH.<br>Produkt końcowy: <strong>pirogronian</strong>.</p>\n<p><strong>Krok 2: Co jest substratem cyklu Krebsa?</strong><br>Cykl Krebsa zaczyna się od kondensacji <strong>acetylo-CoA</strong> (C₂) z szczawiooctanem (C₄) → cytrynian (C₆).<br>Substrat wejściowy: <strong>acetylo-CoA</strong>.</p>\n<p><strong>Krok 3: Czy pirogronian = acetylo-CoA?</strong><br>Nie! Pirogronian (C₃) ≠ acetylo-CoA (C₂ + CoA). Aby z pirogronianu uzyskać acetylo-CoA, trzeba:</p>\n<ul><li>odjąć 1 atom C (jako CO₂) → dekarboksylacja</li><li>przenieść grupę acetylową na CoA-SH → transacetylacja</li><li>utlenić (zabrać wodory na NAD⁺) → dehydrogenacja</li></ul>\n<p>Wszystkie te 3 reakcje katalizuje <strong>kompleks dehydrogenazy pirogronianowej</strong> (E₁, E₂, E₃).</p>\n<p><strong>Krok 4: Wniosek</strong><br>Bez PDH:</p>\n<ul><li>pirogronian gromadzi się i nie ma jak wejść do cyklu Krebsa</li><li>cykl Krebsa nie ma substratu (acetylo-CoA) → ustaje</li><li>glikoliza może wciąż działać, ale jej produkt (pirogronian) jest w ślepej uliczce metabolicznej</li></ul>\n<p>→ Dehydrogenaza pirogronianowa to <strong>&#x27;most&#x27; łączący glikolizę z cyklem Krebsa</strong>.</p>\n<h4>Sposób 2 - Argumentacja przez sumaryczną reakcję</h4>\n<p>Reakcja pomostowa: \\(\\ce{pirogronian + CoA-SH + NAD+ -&gt; acetylo-CoA + CO2 + NADH + H+}\\)</p>\n<p>Ta reakcja:</p>\n<ul><li>po LEWEJ stronie ma produkt glikolizy (pirogronian)</li><li>po PRAWEJ stronie ma substrat cyklu Krebsa (acetylo-CoA)</li></ul>\n<p>Kompleks PDH jest jedynym enzymem katalizującym tę reakcję u eukariontów. Brak PDH = brak połączenia.</p>\n<h4>Schemat oceniania CKE</h4>\n<p><strong>1 pkt</strong> - za poprawne wykazanie, ze funkcjonowanie dehydrogenazy pirogronianowej jest konieczne do polaczenia szlaku glikolizy z cyklem Krebsa, uwzgledniajace produkt glikolizy (pirogronian) i substrat cyklu Krebsa (acetylo-CoA).<br><strong>0 pkt</strong> - za odpowiedz niespelniajaca wymagan na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.</p>\n<p><strong>Uwagi CKE:</strong> Uznaje sie alternatywne nazwy cyklu Krebsa (cykl kwasow trojkarboksylowych, cykl kwasu cytrynowego, CKT) oraz acetylo-CoA (aktywny octan, czynny octan). Nie uznaje sie odpowiedzi odnoszacych sie do reszty acetylowej zamiast acetylo-CoA jako produktu reakcji pomostowej lub substratu cyklu Krebsa.</p>\n<h4>Wzory z karty CKE</h4>\n<p>W tym zadaniu nie korzystamy z karty wzorów. Karta wzorów BIO str. 4 zawiera kwasy organiczne (m.in. kwas pirogronowy CH₃-CO-COOH) - tu nie potrzebne, wystarczą nazwy.</p>\n<h4>Typowe pułapki i uwaga</h4>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Najczęstszy błąd - odpowiedź typu &#x27;PDH łączy glikolizę z cyklem Krebsa&#x27; bez wskazania <strong>konkretnych</strong> substratów/produktów (pirogronian → acetylo-CoA). Klucz wymaga obu nazw.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Nie pisz &#x27;reszta acetylowa&#x27; zamiast &#x27;acetylo-CoA&#x27; - to nie jest to samo. Reszta acetylowa (CH₃-CO-) to tylko część cząsteczki, a acetylo-CoA to cała cząsteczka z koenzymem A.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Mylenie reakcji pomostowej z dekarboksylacją oksydacyjną α-ketoglutaranu (w cyklu Krebsa) - to inny proces, choć analogiczny mechanistycznie.</blockquote>"}]}