{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/9","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"9","points":2,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 9.\nWątroba człowieka bierze udział w przemianach substancji wchłoniętych w przewodzie\npokarmowym. Wątroba wytwarza dziennie około 1200 ml żółci, która jest następnie\nzagęszczana i magazynowana w pęcherzyku żółciowym. Enzymatyczny rozkład lipidów\nw przewodzie pokarmowym jest wspomagany przez żółć.\nNa podstawie: red. J.O.E. Clark, The Human Body: A Comprehensive Guide to\nthe Structure and Functions of the Human Body, Leicester 1989.","answer":null,"answer_text":null,"solution":"Odpowiedź: **9.1.** | Substraty | Proces | Produkty | |---|---|---| | aminokwasy | **deaminacja** | ketokwasy + amoniak | | glukoza | **glikogeneza** | glikogen | **Uzasadnienia**: - **Deaminacja** = usunięcie grupy **aminowej (-NH₂)** z aminokwasu → **amoniak** (NH₃) + **ketokwas** (szkielet węglowy). Amoniak jest toksyczny → w wątrobie przekształcany w **mocznik** (cykl mocznikowy). - **Dekarboksylacja** to usunięcie grupy **karboksylowej (-COOH)** = CO₂. Nie pasuje (produktem byłaby amina, np. histamina z histydyny, nie ketokwas + amoniak). - **Glikogeneza** = synteza **glikogenu** z glukozy (gdy nadmiar glukozy we krwi, po posiłku, pod wpływem insuliny). - **Glikoliza** = rozkład glukozy do pirogronianu (cytozol). Produktem **nie jest glikogen**, więc nie pasuje. **9.2.** **Mechanizm działania żółci**: Żółć zawiera **sole żółciowe** (sole kwasów żółciowych: cholan + deoksycholan), które są **detergentami** (cząsteczki z biegunem hydrofilowym i hydrofobowym). Funkcja: - **Emulgowanie tłuszczów** — sole żółciowe **rozdrabniają duże krople tłuszczu** (które dostały się z pokarmem do jelita) na **drobne kropelki (micele)** o średnicy <1 μm. - **Wzrost powierzchni kontaktu** lipidów z wodą → znacznie **większa powierzchnia** dostępna dla enzymów trawiących tłuszcze. - **Lipaza trzustkowa** (enzym wodny) działa **na granicy** wody i tłuszczu. Większa powierzchnia kropelek = więcej miejsc działania lipazy → **szybsze i efektywniejsze trawienie** triacylogliceroli do **monoglicerydów + kwasów tłuszczowych**. **Bez żółci** (np. po usunięciu pęcherzyka żółciowego): tłuszcze pozostają jako **duże krople** → mała powierzchnia → lipaza działa wolno → niestrawione tłuszcze **przechodzą do kału** = **steatorrhea** (tłuszczowy stolec, biegunka tłuszczowa).\n\nStrona arkusza CKE z trescia zadania\n\nKlucz pojęciowy — funkcje wątroby\n\nFunkcja | Mechanizm\nDetoksykacja | Neutralizacja leków, alkoholu, hormonów (cytochrom P450)\nMetabolizm białek | Deaminacja aminokwasów + synteza białek osocza (albumina, czynniki krzepnięcia)\nMetabolizm cukrów | Glikogeneza (po posiłku) + glikogenoliza (głód) + glukoneogeneza\nMetabolizm lipidów | Synteza cholesterolu, lipoprotein (VLDL), kwasów żółciowych\nMagazynowanie | Glikogen, witaminy A/D/E/K/B12, żelazo\nProdukcja żółci | Sole żółciowe + bilirubina + cholesterol + fosfolipidy → trawienie tłuszczów\nCykl mocznikowy | Detoksykacja amoniaku → mocznik (do wydalenia)\n\nMechanizm: deaminacja aminokwasów\n\nAminokwas pobrany z krwi (po posiłku białkowym) → przekazany do hepatocytów (komórek wątroby).\n\nTransaminacja (przeniesienie grupy NH₂ na ketokwas — najpierw): aminokwas + α-ketoglutaran → ketokwas + glutaminian (przez transaminazy AST, ALT).\n\nOksydacyjna deaminacja: glutaminian → α-ketoglutaran + NH₃ (amoniak). Enzym: dehydrogenaza glutaminianowa.\n\nAmoniak (toksyczny!) → cykl mocznikowy w wątrobie → mocznik (bezpieczna forma) → wydalany przez nerki.\n\nKetokwasy → mogą być:\n- Spalone w cyklu Krebsa (energia).\n- Przekształcone w glukozę (glukoneogeneza).\n- Zamienione w tłuszcze (przy nadmiarze).\n\nMechanizm: glikogeneza\n\nPosiłek: glukoza we krwi wzrasta (np. po jedzeniu makaronu) → trzustka wydziela insulinę.\n\nInsulina aktywuje w hepatocytach:\n- Glukokinazę (fosforylacja glukozy → G6P).\n- Fosfoglukomutazę (G6P → G1P).\n- UDP-glukozy pirofosforylazę (G1P + UTP → UDP-glukoza).\n- Syntazę glikogenu (UDP-glukoza dodawana do rosnącego łańcucha glikogenu).\n\nGlikogen = rozgałęziony polimer glukozy, magazynowany w cytoplazmie hepatocytów (do ~10% masy wątroby) i w mięśniach.\n\nGłód: glukoza we krwi maleje → trzustka wydziela glukagon → wątroba aktywuje glikogenolizę (rozkład glikogenu → glukoza → krew).\n\nMechanizm: trawienie tłuszczów + rola żółci\n\nPo posiłku tłustym tłuszcze (triacyloglicerole) wchodzą do dwunastnicy jako duże krople (1-100 μm).\n\nHormon CCK (cholecystokinina) z dwunastnicy stymuluje pęcherzyk żółciowy do uwolnienia żółci.\n\nSole żółciowe (głównie cholan i deoksycholan) działają jako detergenty = mają biegun hydrofilowy (rozpuszczalny w wodzie) i biegun hydrofobowy (rozpuszczalny w tłuszczu).\n\nEmulgowanie: sole żółciowe otaczają krople tłuszczu → mechanicznie rozdrabniają na micele (poniżej 1 μm). Powstaje emulsja stabilizowana.\n\nWzrost powierzchni kontaktu ~10000× — z 1 cm² (duża kropla) do ~10000 cm² (małe kropelki).\n\nLipaza trzustkowa (enzym hydrofilowy) działa na granicy woda/tłuszcz. Większa powierzchnia = więcej miejsc działania = szybsze trawienie triacylogliceroli → monoglicerydy + 2 kwasy tłuszczowe.\n\nProdukty (monoglicerydy, kwasy tłuszczowe) wchłonięte przez enterocyty jelita cienkiego → resyntezowane → chylomikrony → limfa → krew.\n\nBez żółci — co się dzieje?\n\nPo usunięciu pęcherzyka żółciowego (cholecystektomia):\n- Wątroba wciąż produkuje żółć, ale nie magazynowana.\n- Żółć stale małymi ilościami płynie do dwunastnicy.\n- Po tłustym posiłku → niewystarczająca ilość żółci → niepełne emulgowanie → niestrawione tłuszcze → biegunki tłuszczowe, niedobór witamin A/D/E/K (lipofilnych).\n\nLeczenie: dieta niskotłuszczowa, suplementacja witamin lipofilnych.\n\nPunktacja CKE\n\n- 9.1. 1 pkt — obie odpowiedzi (deaminacja + glikogeneza).\n- 9.2. 1 pkt — wskazanie emulgowania + wzrostu powierzchni kontaktu → ułatwione działanie lipazy.\n- Suma: 2 pkt.\n\nPo co to umieć\n\nWątroba to największy gruczoł ciała człowieka (~1,5 kg) — \"fabryka chemiczna\":\n- ~500 funkcji metabolicznych.\n- Regeneruje się — możliwa transplantacja części wątroby (lobectomy, living donor liver transplant). Wątroba odrasta do pełnej masy w kilka miesięcy.\n\nChoroby wątroby:\n- Wirusowe zapalenie wątroby (WZW typu A/B/C) — szczepionki na A i B.\n- Marskość — zwłóknienie wątroby (alkohol, otyłość, wirusy).\n- Stłuszczenie wątroby (NAFLD) — coraz częstsze (epidemia otyłości).\n- Rak wątroby (HCC, hepatocellular carcinoma).\n\nCykl mocznikowy — odkryty przez Hansa Krebsa (Nobel 1953). Pierwszy odkryty cykl biochemiczny (zanim Krebs zajął się drugim cyklem — cyklem cytrynianowym = \"cykl Krebsa\").\n\nKamica żółciowa — najczęstsza patologia pęcherzyka żółciowego. Cholesterol krystalizuje w żółci → kamienie. Leczenie: cholecystektomia (usunięcie pęcherzyka, ~600 000 operacji rocznie w USA).\n\nWitaminy lipofilne (A, D, E, K) wymagają żółci do wchłonięcia. Niedobór witaminy K = problemy z krzepnięciem krwi (krwawienia). Suplementacja u noworodków (witamina K iniekcyjnie zaraz po porodzie) zapobiega chorobom krwotocznym.\n\nTypowy błąd: Pułapka 9.1 — wybór dekarboksylacji zamiast deaminacji. Klucz: **NH₃ (amoniak)** w produktach → utracona grupa **AMINOWA** → **deaminacja** (\"dezami-\"). Pułapka 9.1 — wybór glikolizy zamiast glikogenezy. Klucz: produkt = **glikogen** (polimer glukozy). Glikoliza daje pirogronian, NIE glikogen. Glikogen powstaje przez **glikogenezę** (syntezę). Pułapka 9.2 — odpowiedź \"żółć rozkłada tłuszcze\". **FAŁSZ**. Żółć **NIE jest enzymem** — nie ma aktywności katalitycznej. Tylko **emulguje** (rozdrabnia mechanicznie) → ułatwia działanie **lipazy** (enzymu trzustki). Pułapka 9.2 — niewspomnienie **powierzchni kontaktu**. Klucz: rozdrobnienie zwiększa **powierzchnię** dostępną dla enzymu → szybsze trawienie. To istota emulgowania.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-9.webp","solution_image":null,"topics":"anatomia człowieka, wątroba, żółć, deaminacja, glikogeneza, lipidy","page_from":15,"source":"maturaonline","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 9.<br>Wątroba człowieka bierze udział w przemianach substancji wchłoniętych w przewodzie<br>pokarmowym. Wątroba wytwarza dziennie około 1200 ml żółci, która jest następnie<br>zagęszczana i magazynowana w pęcherzyku żółciowym. Enzymatyczny rozkład lipidów<br>w przewodzie pokarmowym jest wspomagany przez żółć.<br>Na podstawie: red. J.O.E. Clark, The Human Body: A Comprehensive Guide to<br>the Structure and Functions of the Human Body, Leicester 1989.</p>","solutions":[{"source":"maturaonline","label":"matura-online.pl","kind":"text","html":"<p>Odpowiedź: <strong>9.1.</strong> | Substraty | Proces | Produkty | |---|---|---| | aminokwasy | <strong>deaminacja</strong> | ketokwasy + amoniak | | glukoza | <strong>glikogeneza</strong> | glikogen | <strong>Uzasadnienia</strong>: - <strong>Deaminacja</strong> = usunięcie grupy <strong>aminowej (-NH₂)</strong> z aminokwasu → <strong>amoniak</strong> (NH₃) + <strong>ketokwas</strong> (szkielet węglowy). Amoniak jest toksyczny → w wątrobie przekształcany w <strong>mocznik</strong> (cykl mocznikowy). - <strong>Dekarboksylacja</strong> to usunięcie grupy <strong>karboksylowej (-COOH)</strong> = CO₂. Nie pasuje (produktem byłaby amina, np. histamina z histydyny, nie ketokwas + amoniak). - <strong>Glikogeneza</strong> = synteza <strong>glikogenu</strong> z glukozy (gdy nadmiar glukozy we krwi, po posiłku, pod wpływem insuliny). - <strong>Glikoliza</strong> = rozkład glukozy do pirogronianu (cytozol). Produktem <strong>nie jest glikogen</strong>, więc nie pasuje. <strong>9.2.</strong> <strong>Mechanizm działania żółci</strong>: Żółć zawiera <strong>sole żółciowe</strong> (sole kwasów żółciowych: cholan + deoksycholan), które są <strong>detergentami</strong> (cząsteczki z biegunem hydrofilowym i hydrofobowym). Funkcja: - <strong>Emulgowanie tłuszczów</strong> — sole żółciowe <strong>rozdrabniają duże krople tłuszczu</strong> (które dostały się z pokarmem do jelita) na <strong>drobne kropelki (micele)</strong> o średnicy &lt;1 μm. - <strong>Wzrost powierzchni kontaktu</strong> lipidów z wodą → znacznie <strong>większa powierzchnia</strong> dostępna dla enzymów trawiących tłuszcze. - <strong>Lipaza trzustkowa</strong> (enzym wodny) działa <strong>na granicy</strong> wody i tłuszczu. Większa powierzchnia kropelek = więcej miejsc działania lipazy → <strong>szybsze i efektywniejsze trawienie</strong> triacylogliceroli do <strong>monoglicerydów + kwasów tłuszczowych</strong>. <strong>Bez żółci</strong> (np. po usunięciu pęcherzyka żółciowego): tłuszcze pozostają jako <strong>duże krople</strong> → mała powierzchnia → lipaza działa wolno → niestrawione tłuszcze <strong>przechodzą do kału</strong> = <strong>steatorrhea</strong> (tłuszczowy stolec, biegunka tłuszczowa).</p>\n<p>Strona arkusza CKE z trescia zadania</p>\n<p>Klucz pojęciowy — funkcje wątroby</p>\n<p>Funkcja | Mechanizm<br>Detoksykacja | Neutralizacja leków, alkoholu, hormonów (cytochrom P450)<br>Metabolizm białek | Deaminacja aminokwasów + synteza białek osocza (albumina, czynniki krzepnięcia)<br>Metabolizm cukrów | Glikogeneza (po posiłku) + glikogenoliza (głód) + glukoneogeneza<br>Metabolizm lipidów | Synteza cholesterolu, lipoprotein (VLDL), kwasów żółciowych<br>Magazynowanie | Glikogen, witaminy A/D/E/K/B12, żelazo<br>Produkcja żółci | Sole żółciowe + bilirubina + cholesterol + fosfolipidy → trawienie tłuszczów<br>Cykl mocznikowy | Detoksykacja amoniaku → mocznik (do wydalenia)</p>\n<p>Mechanizm: deaminacja aminokwasów</p>\n<p>Aminokwas pobrany z krwi (po posiłku białkowym) → przekazany do hepatocytów (komórek wątroby).</p>\n<p>Transaminacja (przeniesienie grupy NH₂ na ketokwas — najpierw): aminokwas + α-ketoglutaran → ketokwas + glutaminian (przez transaminazy AST, ALT).</p>\n<p>Oksydacyjna deaminacja: glutaminian → α-ketoglutaran + NH₃ (amoniak). Enzym: dehydrogenaza glutaminianowa.</p>\n<p>Amoniak (toksyczny!) → cykl mocznikowy w wątrobie → mocznik (bezpieczna forma) → wydalany przez nerki.</p>\n<p>Ketokwasy → mogą być:</p>\n<ul><li>Spalone w cyklu Krebsa (energia).</li><li>Przekształcone w glukozę (glukoneogeneza).</li><li>Zamienione w tłuszcze (przy nadmiarze).</li></ul>\n<p>Mechanizm: glikogeneza</p>\n<p>Posiłek: glukoza we krwi wzrasta (np. po jedzeniu makaronu) → trzustka wydziela insulinę.</p>\n<p>Insulina aktywuje w hepatocytach:</p>\n<ul><li>Glukokinazę (fosforylacja glukozy → G6P).</li><li>Fosfoglukomutazę (G6P → G1P).</li><li>UDP-glukozy pirofosforylazę (G1P + UTP → UDP-glukoza).</li><li>Syntazę glikogenu (UDP-glukoza dodawana do rosnącego łańcucha glikogenu).</li></ul>\n<p>Glikogen = rozgałęziony polimer glukozy, magazynowany w cytoplazmie hepatocytów (do ~10% masy wątroby) i w mięśniach.</p>\n<p>Głód: glukoza we krwi maleje → trzustka wydziela glukagon → wątroba aktywuje glikogenolizę (rozkład glikogenu → glukoza → krew).</p>\n<p>Mechanizm: trawienie tłuszczów + rola żółci</p>\n<p>Po posiłku tłustym tłuszcze (triacyloglicerole) wchodzą do dwunastnicy jako duże krople (1-100 μm).</p>\n<p>Hormon CCK (cholecystokinina) z dwunastnicy stymuluje pęcherzyk żółciowy do uwolnienia żółci.</p>\n<p>Sole żółciowe (głównie cholan i deoksycholan) działają jako detergenty = mają biegun hydrofilowy (rozpuszczalny w wodzie) i biegun hydrofobowy (rozpuszczalny w tłuszczu).</p>\n<p>Emulgowanie: sole żółciowe otaczają krople tłuszczu → mechanicznie rozdrabniają na micele (poniżej 1 μm). Powstaje emulsja stabilizowana.</p>\n<p>Wzrost powierzchni kontaktu ~10000× — z 1 cm² (duża kropla) do ~10000 cm² (małe kropelki).</p>\n<p>Lipaza trzustkowa (enzym hydrofilowy) działa na granicy woda/tłuszcz. Większa powierzchnia = więcej miejsc działania = szybsze trawienie triacylogliceroli → monoglicerydy + 2 kwasy tłuszczowe.</p>\n<p>Produkty (monoglicerydy, kwasy tłuszczowe) wchłonięte przez enterocyty jelita cienkiego → resyntezowane → chylomikrony → limfa → krew.</p>\n<p>Bez żółci — co się dzieje?</p>\n<p>Po usunięciu pęcherzyka żółciowego (cholecystektomia):</p>\n<ul><li>Wątroba wciąż produkuje żółć, ale nie magazynowana.</li><li>Żółć stale małymi ilościami płynie do dwunastnicy.</li><li>Po tłustym posiłku → niewystarczająca ilość żółci → niepełne emulgowanie → niestrawione tłuszcze → biegunki tłuszczowe, niedobór witamin A/D/E/K (lipofilnych).</li></ul>\n<p>Leczenie: dieta niskotłuszczowa, suplementacja witamin lipofilnych.</p>\n<p>Punktacja CKE</p>\n<ul><li>9.1. 1 pkt — obie odpowiedzi (deaminacja + glikogeneza).</li><li>9.2. 1 pkt — wskazanie emulgowania + wzrostu powierzchni kontaktu → ułatwione działanie lipazy.</li><li>Suma: 2 pkt.</li></ul>\n<p>Po co to umieć</p>\n<p>Wątroba to największy gruczoł ciała człowieka (~1,5 kg) — &quot;fabryka chemiczna&quot;:</p>\n<ul><li>~500 funkcji metabolicznych.</li><li>Regeneruje się — możliwa transplantacja części wątroby (lobectomy, living donor liver transplant). Wątroba odrasta do pełnej masy w kilka miesięcy.</li></ul>\n<p>Choroby wątroby:</p>\n<ul><li>Wirusowe zapalenie wątroby (WZW typu A/B/C) — szczepionki na A i B.</li><li>Marskość — zwłóknienie wątroby (alkohol, otyłość, wirusy).</li><li>Stłuszczenie wątroby (NAFLD) — coraz częstsze (epidemia otyłości).</li><li>Rak wątroby (HCC, hepatocellular carcinoma).</li></ul>\n<p>Cykl mocznikowy — odkryty przez Hansa Krebsa (Nobel 1953). Pierwszy odkryty cykl biochemiczny (zanim Krebs zajął się drugim cyklem — cyklem cytrynianowym = &quot;cykl Krebsa&quot;).</p>\n<p>Kamica żółciowa — najczęstsza patologia pęcherzyka żółciowego. Cholesterol krystalizuje w żółci → kamienie. Leczenie: cholecystektomia (usunięcie pęcherzyka, ~600 000 operacji rocznie w USA).</p>\n<p>Witaminy lipofilne (A, D, E, K) wymagają żółci do wchłonięcia. Niedobór witaminy K = problemy z krzepnięciem krwi (krwawienia). Suplementacja u noworodków (witamina K iniekcyjnie zaraz po porodzie) zapobiega chorobom krwotocznym.</p>\n<p>Typowy błąd: Pułapka 9.1 — wybór dekarboksylacji zamiast deaminacji. Klucz: <strong>NH₃ (amoniak)</strong> w produktach → utracona grupa <strong>AMINOWA</strong> → <strong>deaminacja</strong> (&quot;dezami-&quot;). Pułapka 9.1 — wybór glikolizy zamiast glikogenezy. Klucz: produkt = <strong>glikogen</strong> (polimer glukozy). Glikoliza daje pirogronian, NIE glikogen. Glikogen powstaje przez <strong>glikogenezę</strong> (syntezę). Pułapka 9.2 — odpowiedź &quot;żółć rozkłada tłuszcze&quot;. <strong>FAŁSZ</strong>. Żółć <strong>NIE jest enzymem</strong> — nie ma aktywności katalitycznej. Tylko <strong>emulguje</strong> (rozdrabnia mechanicznie) → ułatwia działanie <strong>lipazy</strong> (enzymu trzustki). Pułapka 9.2 — niewspomnienie <strong>powierzchni kontaktu</strong>. Klucz: rozdrobnienie zwiększa <strong>powierzchnię</strong> dostępną dla enzymu → szybsze trawienie. To istota emulgowania.</p>"}]}