{"id":"biologia-2025-maj-matura-rozszerzona/zad/4.2","paper_id":"biologia-2025-maj-matura-rozszerzona","number":"4.2","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2025,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 4.2. (0-1)\nWyjaśnij, dlaczego w zestawie 1. - w przeciwieństwie do zestawu 2. - doszło do\nuwolnienia wody z galaretki. W odpowiedzi uwzględnij strukturę galaretki.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 4.2. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nIV. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów\nbiologicznych. Zdający:\n1) interpretuje informacje i wyjaśnia związki\nprzyczynowo-skutkowe między procesami\ni zjawiskami […].\nI. Chemizm życia.\n2. Składniki organiczne. Zdający:\n2) przedstawia budowę białek\n(uwzględniając wiązania peptydowe) […];\nokreśla biologiczne znaczenie białek ([…]\nkolagen […]); przeprowadza obserwacje\nwpływu wybranych czynników fizycznych\n[…] na białko.\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające dostatecznie dużą aktywność aktynidazy\nw temperaturze pokojowej (w porównaniu z niższą temperaturą) ORAZ zniszczenie\nwłókien kolagenowych żelu (w wyniku trawienia).\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe odpowiedzi\nW wyższej temperaturze aktynidaza wykazuje wyższą aktywność enzymatyczną, przez\nco powoduje rozpad włókien kolagenu, a w konsekwencji - uwolnienie wody z galaretki.\nW temperaturze pokojowej aktynidaza wykazuje wyższą aktywność enzymatyczną niż\nw niskiej temperaturze, np. utrzymywanej w lodówce, i katalizuje reakcję hydrolizy wiązań\npeptydowych w cząsteczkach kolagenu, co skutkuje zniszczeniem sieci tworzonej przez\nwłókienka kolagenu.\nW temperaturze 20 °C enzymy wykazują wyższą aktywność niż w temperaturze 5 °C,\nzatem w temperaturze pokojowej proteinaza z owocu kiwi szybciej pocięła włókna\nkolagenu tworzące galaretkę.\nPonieważ w temperaturze 20 stopni aktynidaza jest aktywna i rozkłada kolagen, dochodzi\ndo upłynnienia galaretki. W temperaturze 5 stopni aktynidaza nie jest aktywna, czyli nie\nrozkłada kolagenu - galaretka pozostaje w postaci żelu.\nUwaga:\nNie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do rozplatania lub denaturacji włókien\nkolagenowych przez enzym, który trawi wiązania peptydowe.\nNie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do temperatury 20 °C jako temperatury\noptymalnej dla działania aktynidazy.\nNie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do struktury galaretki na zbyt ogólnym poziomie,\ntj. upłynniania się lub rozpuszczania się galaretki bez odniesienia do włókien kolagenowych.","solution":"Galaretka jest **żelem białkowym** — **włókna kolagenu** tworzą trójwymiarową sieć, w której zatrzymywana jest woda. W zestawie 1 (kiwi + 20°C) **aktinidaza działała aktywnie** (temperatura optymalna) → **trawiła kolagen** (hydroliza wiązań peptydowych) → **sieć kolagenowa rozpadła się** → galaretka utraciła zdolność wiązania wody → **woda się uwolniła**.","image":"img/biologia-2025-maj-matura-rozszerzona/zad-4.2.webp","solution_image":null,"topics":"doświadczenie, aktinidaza kiwi, proteaza, kolagen, kontrola","page_from":7,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2025 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 4.2. (0-1)<br>Wyjaśnij, dlaczego w zestawie 1. - w przeciwieństwie do zestawu 2. - doszło do<br>uwolnienia wody z galaretki. W odpowiedzi uwzględnij strukturę galaretki.</p>","answer_text_html":"<p>Zadanie 4.2. (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>interpretuje informacje i wyjaśnia związki</li></ol>\n<p>przyczynowo-skutkowe między procesami<br>i zjawiskami […].<br>I. Chemizm życia.</p>\n<ol><li>Składniki organiczne. Zdający:</li><li>przedstawia budowę białek</li></ol>\n<p>(uwzględniając wiązania peptydowe) […];<br>określa biologiczne znaczenie białek ([…]<br>kolagen […]); przeprowadza obserwacje<br>wpływu wybranych czynników fizycznych<br>[…] na białko.<br>Zasady oceniania<br>1 pkt - za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające dostatecznie dużą aktywność aktynidazy<br>w temperaturze pokojowej (w porównaniu z niższą temperaturą) ORAZ zniszczenie<br>włókien kolagenowych żelu (w wyniku trawienia).<br>0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.<br>Przykładowe odpowiedzi<br>W wyższej temperaturze aktynidaza wykazuje wyższą aktywność enzymatyczną, przez<br>co powoduje rozpad włókien kolagenu, a w konsekwencji - uwolnienie wody z galaretki.<br>W temperaturze pokojowej aktynidaza wykazuje wyższą aktywność enzymatyczną niż<br>w niskiej temperaturze, np. utrzymywanej w lodówce, i katalizuje reakcję hydrolizy wiązań<br>peptydowych w cząsteczkach kolagenu, co skutkuje zniszczeniem sieci tworzonej przez<br>włókienka kolagenu.<br>W temperaturze 20 °C enzymy wykazują wyższą aktywność niż w temperaturze 5 °C,<br>zatem w temperaturze pokojowej proteinaza z owocu kiwi szybciej pocięła włókna<br>kolagenu tworzące galaretkę.<br>Ponieważ w temperaturze 20 stopni aktynidaza jest aktywna i rozkłada kolagen, dochodzi<br>do upłynnienia galaretki. W temperaturze 5 stopni aktynidaza nie jest aktywna, czyli nie<br>rozkłada kolagenu - galaretka pozostaje w postaci żelu.<br>Uwaga:<br>Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do rozplatania lub denaturacji włókien<br>kolagenowych przez enzym, który trawi wiązania peptydowe.<br>Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do temperatury 20 °C jako temperatury<br>optymalnej dla działania aktynidazy.<br>Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do struktury galaretki na zbyt ogólnym poziomie,<br>tj. upłynniania się lub rozpuszczania się galaretki bez odniesienia do włókien kolagenowych.</p>","solutions":[{"source":"maturaonline","label":"matura-online.pl","kind":"text","html":"<p>Galaretka jest <strong>żelem białkowym</strong> — <strong>włókna kolagenu</strong> tworzą trójwymiarową sieć, w której zatrzymywana jest woda. W zestawie 1 (kiwi + 20°C) <strong>aktinidaza działała aktywnie</strong> (temperatura optymalna) → <strong>trawiła kolagen</strong> (hydroliza wiązań peptydowych) → <strong>sieć kolagenowa rozpadła się</strong> → galaretka utraciła zdolność wiązania wody → <strong>woda się uwolniła</strong>.</p>"},{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedź</h4>\n<p><strong>W temperaturze 20°C aktynidaza wykazuje wyższą aktywność enzymatyczną niż w niższej temperaturze (5°C). Aktynidaza katalizuje hydrolizę wiązań peptydowych w cząsteczkach kolagenu, </strong>rozkładając włókna kolagenowe tworzące sieć żelu<strong>. Zniszczenie tej sieci powoduje uwolnienie wcześniej uwięzionej w niej wody → galaretka się upłynnia.</strong></p>\n<p>W zestawie 2. (5°C) niska temperatura <strong>spowalnia działanie enzymu</strong> - aktynidaza jest praktycznie nieaktywna, kolagen pozostaje nienaruszony, sieć żelu trzyma wodę → brak upłynnienia.</p>\n<h4>Sposób 1 - Mechanizm enzymatyczny + struktura żelu</h4>\n<p><strong>Krok 1: Czym jest galaretka?</strong><br>Galaretka = żel = trójwymiarowa <strong>sieć włókien kolagenowych</strong> spletionych ze sobą. Włókna unieruchamiają wodę w przestrzeniach między nimi (struktura porowata).</p>\n<p><strong>Krok 2: Co robi aktynidaza?</strong><br>Aktynidaza = <strong>proteinaza</strong> = enzym hydrolizujący wiązania peptydowe białek. Substrat: kolagen.</p>\n<p>Reakcja:<br>\\[\\text{kolagen} + n\\,\\ce{H2O} \\xrightarrow{\\text{aktynidaza}} \\text{krótkie peptydy / aminokwasy}\\]</p>\n<p><strong>Krok 3: Wpływ temperatury (zasada van&#x27;t Hoffa).</strong><br>Szybkość reakcji enzymatycznej rośnie z temperaturą (do optimum, zwykle 37-40°C dla enzymów zwierzęcych, ale podobnie dla roślinnych).</p>\n<ul><li><strong>20°C (zestaw 1):</strong> aktynidaza ma znaczącą aktywność → degradacja kolagenu zachodzi szybko</li><li><strong>5°C (zestaw 2):</strong> aktynidaza ma minimalną aktywność (silnie spowolniona) → kolagen pozostaje nienaruszony</li></ul>\n<p><strong>Krok 4: Skutek dla struktury żelu.</strong><br>Gdy włókna kolagenowe zostają zniszczone (zestaw 1):</p>\n<ul><li>sieć rozplata się</li><li>woda uwolnioną z przestrzeni między włóknami → upłynnienie</li></ul>\n<p>Gdy sieć pozostaje (zestaw 2):</p>\n<ul><li>woda dalej uwięziona</li><li>żel zachowuje konsystencję</li></ul>\n<h4>Sposób 2 - Porównanie temperatur (Q₁₀)</h4>\n<p>Reguła Q₁₀: szybkość reakcji enzymatycznej rośnie 2-3× przy wzroście temperatury o 10°C.</p>\n<p>Dla reakcji aktynidazy:</p>\n<ul><li>W 5°C: aktywność ~10-20% optimum (lub niższa)</li><li>W 20°C: aktywność ~50-70% optimum</li></ul>\n<p>Różnica ~3-5× tłumaczy obserwowaną różnicę: pełne upłynnienie vs brak.</p>\n<h4>Schemat oceniania CKE</h4>\n<blockquote>Zrodlo: oficjalne &quot;Zasady oceniania rozwiazan zadan&quot; CKE (egzamin maturalny z biologii, termin glowny 9 maja 2025, formy MBIP-R0).</blockquote>\n<blockquote>Zadanie 4.2. (0-1)<br>Zasady oceniania:<br>1 pkt - za poprawne wyjasnienie, uwzgledniajace dostatecznie duza aktywnosc aktynidazy w temperaturze pokojowej (w porownaniu z nizsza temperatura) ORAZ zniszczenie wlokien kolagenowych zelu (w wyniku trawienia).<br>0 pkt - za odpowiedz niespelniajaca wymagan na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.<br>Przykladowe odpowiedzi:<br>- W wyzszej temperaturze aktynidaza wykazuje wyzsza aktywnosc enzymatyczna, przez co powoduje rozpad wlokien kolagenu, a w konsekwencji - uwolnienie wody z galaretki.<br>- W temperaturze pokojowej aktynidaza wykazuje wyzsza aktywnosc enzymatyczna niz w niskiej temperaturze, np. utrzymywanej w lodowce, i katalizuje reakcje hydrolizy wiazan peptydowych w czasteczkach kolagenu, co skutkuje zniszczeniem sieci tworzonej przez wlokienka kolagenu.<br>Uwaga: Nie uznaje sie odpowiedzi odnoszacych sie do rozplatania lub denaturacji wlokien kolagenowych przez enzym, ktory trawi wiazania peptydowe. Nie uznaje sie odpowiedzi odnoszacych sie do temperatury 20 C jako temperatury optymalnej dla dzialania aktynidazy. Nie uznaje sie odpowiedzi odnoszacych sie do struktury galaretki na zbyt ogolnym poziomie, tj. uplynniania sie lub rozpuszczania sie galaretki bez odniesienia do wlokien kolagenowych.</blockquote>\n<h4>Wzory z karty CKE</h4>\n<p>Karta wzorów BIO nie zawiera bezpośrednio krzywej aktywności enzymatycznej w funkcji temperatury (to wykres z podręcznika). Pośrednio związane: karta wzorów BIO str. 5 - statystyka (w tym \\(\\bar{x}\\)), do analizy wyników doświadczeń.</p>\n<h4>Typowe pułapki i uwaga</h4>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Najczęstszy błąd - uczeń pisze tylko o aktywności enzymu BEZ wzmianki o sieci kolagenowej. To = 0 pkt. Klucz wymaga <strong>OBYDWU elementów</strong>: aktywność + struktura żelu.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Mylenie pojęć - „enzym DENATURUJE kolagen” to BŁĄD. Denaturacja = utrata struktury 3D bez zrywania wiązań peptydowych. Enzym <strong>HYDROLIZUJE</strong> (zrywa) wiązania peptydowe.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Pisanie „aktynidaza w 20°C działa optymalnie” = błędne. Optymalna temperatura aktynidazy nie została zbadana w tym doświadczeniu (mogłoby być np. 37°C dla większości enzymów).</blockquote>"}]}