Matura Kwiecień 2023, Poziom Rozszerzony (Informatory CKE), Formuła od 2023 - Zadanie 1. (4 pkt)

U ssaków przeciwciała produkowane przez matkę mogą zostać przekazane potomstwu nie tylko w czasie życia płodowego, lecz także po urodzeniu. Zawarte w mleku matki przeciwciała klasy IgG mogą przedostać się przez nabłonek jelita do krwiobiegu niemowlęcia, ale przeciwciała klasy IgA są wchłaniane do enterocytów tylko w niewielkim stopniu, gdzie są następnie trawione.

Selektywny transport przeciwciał umożliwia białko FcRn, składające się z dwóch niekowalencyjnie związanych łańcuchów: ciężkiego H oraz lekkiego L. Przechodzi ono modyfikacje potranslacyjne – do co najmniej jednego aminokwasu są dołączane reszty cukrowe. Białko FcRn pełni funkcję receptora na powierzchni błony enterocytu, a jego powinowactwo do przeciwciał jest zależne od pH środowiska. U młodych ssaków treść dwunastnicy i jelita czczego ma kwaśny odczyn, a więc niższy niż fizjologiczne pH krwi. Transport przeciwciał zilustrowano na poniższym schemacie.

Na podstawie: M. Pyzik i inni, The Architect Behind the Immune and Nonimmune Functions of IgG and Albumin, „Journal of Immunlogy” 194, 2015, s. 4595–4603.

Zadanie 1.1. (0–1)

Wybierz i zaznacz makroelement, który może wejść w skład białka wyłącznie w wyniku modyfikacji potranslacyjnej.

A. węgiel           B. wodór           C. azot           D. tlen           E. fosfor           F. siarka

Zadanie 1.2. (0–1)

Na podstawie przedstawionych informacji określ najwyższą rzędowość struktury białka FcRn. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do cechy budowy tego białka.

Zadanie 1.3. (0–1)

Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby powstał poprawny opis transportu przeciwciał przez komórkę nabłonka jelita z mleka matki do krwiobiegu niemowlęcia. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Przeciwciała dostają się z treści jelita niemowlęcia do wnętrza enterocytu na zasadzie (dyfuzji wspomaganej / endocytozy), a następnie wydostają się z niego do jego krwiobiegu w procesie (dyfuzji prostej / egzocytozy).

Zadanie 1.4. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego przez barierę jelitową do krwiobiegu niemowlęcia przedostają się wyłącznie przeciwciała klasy IgG, mimo że w mleku matki są zawarte także przeciwciała klasy IgA. W odpowiedzi uwzględnij rolę białka FcRn.

Rozwiązanie:

Zadanie 1. (0-4)

1.1. (0-1)

Wymaganie ogólne

I. Pogłębianie wiedzy z zakresu różnorodności biologicznej oraz zjawisk i procesów biologicznych zachodzących na różnych poziomach organizacji życia. Zdający:
3) wykazuje związki pomiędzy strukturą i funkcją na różnych poziomach organizacji życia.

Wymagania szczegółowe
I. Chemizm życia.
1. Składniki nieorganiczne. Zdający:
1) przedstawia znaczenie biologiczne makroelementów, w tym pierwiastków biogennych.
2. Składniki organiczne. Zdający:
2) przedstawia budowę białek.

Zasady oceniania

1 pkt – za zaznaczenie właściwego makroelementu.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań albo za brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
E

1.2. (0-1)

Wymagania ogólne
I. Pogłębianie wiedzy z zakresu różnorodności biologicznej oraz zjawisk i procesów
biologicznych zachodzących na różnych poziomach organizacji życia. Zdający:
3) wykazuje związki pomiędzy strukturą i funkcją na różnych poziomach organizacji życia.
III. Posługiwanie się informacjami pochodzącymi z analizy materiałów źródłowych. Zdający:
2) odczytuje, analizuje, interpretuje i przetwarza informacje tekstowe, graficzne, liczbowe.

Wymaganie szczegółowe
I. Chemizm życia.
2. Składniki organiczne. Zdający:
2) opisuje strukturę I-, II-, III- i IV-rzędową białek.

Zasady oceniania
1 pkt – za określenie, że białko FcRn ma strukturę IV-rzędową, wraz z poprawnym uzasadnieniem, odnoszącym się do liczby tworzących go łańcuchów polipeptydowych.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań albo za brak odpowiedzi.

Przykładowe rozwiązania

  • Białko FcRn jest białkiem o strukturze IV-rzędowej, ponieważ składa się z dwóch łańcuchów: H i L.
  • FcRn ma strukturę zarówno I-, II-, III-, jak i IV-rzędową. O tej ostatniej świadczą dwa łańcuchy polipeptydowe, tzn. białka o strukturze IV-rzędowej składają się z co najmniej dwóch łańcuchów.

1.3. (0-1)

Wymagania ogólne
I. Pogłębianie wiedzy z zakresu różnorodności biologicznej oraz zjawisk i procesów biologicznych zachodzących na różnych poziomach organizacji życia. Zdający:
2) wyjaśnia zjawiska i procesy biologiczne zachodzące w wybranych organizmach i w środowisku.
III. Posługiwanie się informacjami pochodzącymi z analizy materiałów źródłowych. Zdający:
2) odczytuje, analizuje, interpretuje i przetwarza informacje tekstowe, graficzne […].

Wymaganie szczegółowe
II. Komórka. Zdający:
3) rozróżnia rodzaje transportu do i z komórki (dyfuzja prosta i wspomagana, transport aktywny, endocytoza i egzocytoza).

Zasady oceniania
1 pkt – za podkreślenie właściwych określeń we wszystkich nawiasach.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań albo za brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Przeciwciała dostają się z treści jelita niemowlęcia do wnętrza enterocytu na zasadzie (dyfuzji wspomaganej / endocytozy), a następnie wydostają się z niego do jego krwiobiegu w procesie (dyfuzji prostej / egzocytozy).

1.4. (0-1)

Wymagania ogólne
I. Pogłębianie wiedzy z zakresu różnorodności biologicznej oraz zjawisk i procesów biologicznych zachodzących na różnych poziomach organizacji życia. Zdający:
2) wyjaśnia zjawiska i procesy biologiczne zachodzące w wybranych organizmach i w środowisku.
III. Posługiwanie się informacjami pochodzącymi z analizy materiałów źródłowych. Zdający:
2) odczytuje, analizuje, interpretuje […] informacje tekstowe, graficzne […].

Wymagania szczegółowe

II. Komórka. Zdający:
3) rozróżnia rodzaje transportu do i z komórki (dyfuzja prosta i wspomagana, transport aktywny, endocytoza i egzocytoza);
7) przedstawia błony wewnątrzkomórkowe jako zintegrowany system strukturalno-funkcjonalny oraz określa jego rolę w kompartmentacji komórki.

Zasady oceniania
1 pkt – za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające selektywne powinowactwo białka FcRn do przeciwciał klasy IgG i zabezpieczenie ich przed strawieniem wewnątrzkomórkowym.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań albo za brak odpowiedzi.

Przykładowe rozwiązania

  •  Do krwiobiegu dostają się wyłącznie przeciwciała klasy IgG, ponieważ białko FcRn w warunkach obniżonego pH w endosomach wiąże się tylko z przeciwciałami klasy IgG. Niezwiązane przeciwciała klasy IgA ulegają strawieniu w lizosomach.
  • FcRn wiąże selektywnie przeciwciała IgG, co powoduje, że podlegają one w pierwszej kolejności endocytozie (w porównaniu z przeciwciałami klasy IgA). Jednakże najważniejsze jest to, że związane przeciwciała są chronione przed trawieniem wewnątrzkomórkowym.
guest
2 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
NI

1.1 Dlaczego odpowiedz E.? Jakie jest uzasadnienie?

anyone

Fosfor nie występuje w aminokwasach