Zadanie 9
Matura z biologii, maj 2023, poziom rozszerzony
Wymaganie: XI. Funkcjonowanie zwierząt. 2. […] 1) Odżywianie się. Zdający: e) przedstawia rolę wydzielin gruczołów i komórek gruczołowych w obróbce pokarmu; h) przedstawia rolę wątroby w przemianach substancji wchłoniętych w przewodzie pokarmowym.
Treść zadania
Wątroba człowieka bierze udział w przemianach substancji wchłoniętych w przewodzie pokarmowym. Wątroba wytwarza dziennie około 1200 ml żółci, która jest następnie zagęszczana i magazynowana w pęcherzyku żółciowym. Enzymatyczny rozkład lipidów w przewodzie pokarmowym jest wspomagany przez żółć.
Na podstawie: red. J.O.E. Clark, The Human Body: A Comprehensive Guide to the Structure and Functions of the Human Body, Leicester 1989.
Zadanie 9.1. (0–1)
Uzupełnij poniższą tabelę tak, aby zawierała informacje prawdziwe dotyczące procesów zachodzących w wątrobie. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.
| Substraty | Proces | Produkty |
|---|---|---|
| aminokwasy | (dekarboksylacja / deaminacja) | ketokwasy + amoniak |
| glukoza | (glikoliza / glikogenogeneza) | glikogen |
Zadanie 9.2. (0–1)
Wyjaśnij, w jaki sposób żółć wspomaga enzymatyczny rozkład lipidów w przewodzie pokarmowym.
Źródło: arkusz CKE MBIP-R0-100-2305. Otwórz oryginalny PDF
Rozwiązanie
9.1.
| Substraty | Proces | Produkty |
|---|---|---|
| aminokwasy | deaminacja | ketokwasy + amoniak |
| glukoza | glikogenogeneza | 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).
- Glikogenogeneza (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 kwasów żółciowych, które działają jak detergenty (cząsteczki z biegunem hydrofilowym i hydrofobowym). Funkcja:
- Emulgowanie tłuszczów — sole żółciowe rozbijają duże krople tłuszczu na drobne kropelki (nie na pojedyncze cząsteczki).
- Wzrost powierzchni kontaktu tłuszczu z wodą → znacznie większa powierzchnia dostępna dla lipazy.
- Lipaza trzustkowa (enzym rozpuszczalny w wodzie) działa na granicy fazy wodnej i tłuszczowej. Większa powierzchnia kropelek = więcej miejsc działania lipazy → szybsze trawienie triacylogliceroli.
Zasady oceniania uznają też m.in. odwołanie do zasadowego odczynu żółci (neutralizacja treści żołądkowej, właściwe pH dla lipazy). Nie uznają odpowiedzi, że żółć rozbija tłuszcz „na cząsteczki”.
Pułapka 9.1 — wybór dekarboksylacji zamiast deaminacji. Klucz: NH₃ (amoniak) w produktach → utracona grupa aminowa → deaminacja.
Pułapka 9.1 — wybór glikolizy zamiast glikogenogenezy. Klucz: produkt = glikogen (polimer glukozy). Glikoliza daje pirogronian, nie glikogen. Glikogen powstaje w glikogenogenezie.
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.
Strona arkusza CKE z trescia zadania
Klucz pojęciowy — funkcje wątroby
| Funkcja | Mechanizm |
|---|---|
| Detoksykacja | Neutralizacja leków, alkoholu, hormonów (cytochrom P450) |
| Metabolizm białek | Deaminacja aminokwasów + synteza białek osocza (albumina, czynniki krzepnięcia) |
| Metabolizm cukrów | Glikogeneza (po posiłku) + glikogenoliza (głód) + glukoneogeneza |
| Metabolizm lipidów | Synteza cholesterolu, lipoprotein (VLDL), kwasów żółciowych |
| Magazynowanie | Glikogen, witaminy A/D/E/K/B12, żelazo |
| Produkcja żółci | Sole żółciowe + bilirubina + cholesterol + fosfolipidy → trawienie tłuszczów |
| Cykl mocznikowy | Detoksykacja amoniaku → mocznik (do wydalenia) |
Mechanizm: deaminacja aminokwasów
Aminokwas pobrany z krwi (po posiłku białkowym) → przekazany do hepatocytów (komórek wątroby).
Transaminacja (przeniesienie grupy NH₂ na ketokwas — najpierw): aminokwas + α-ketoglutaran → ketokwas + glutaminian (przez transaminazy AST, ALT).
Oksydacyjna deaminacja: glutaminian → α-ketoglutaran + NH₃ (amoniak). Enzym: dehydrogenaza glutaminianowa.
Amoniak (toksyczny!) → cykl mocznikowy w wątrobie → mocznik (bezpieczna forma) → wydalany przez nerki.
Ketokwasy → mogą być:
- Spalone w cyklu Krebsa (energia).
- Przekształcone w glukozę (glukoneogeneza).
- Zamienione w tłuszcze (przy nadmiarze).
Mechanizm: glikogeneza
Posiłek: glukoza we krwi wzrasta (np. po jedzeniu makaronu) → trzustka wydziela insulinę.
Insulina pobudza w hepatocytach syntezę glikogenu: glukoza jest fosforylowana (glukozo-6-fosforan → glukozo-1-fosforan → UDP-glukoza), a syntaza glikogenu dołącza kolejne reszty glukozy do rosnącego łańcucha glikogenu.
Glikogen = rozgałęziony polimer glukozy, magazynowany w cytoplazmie hepatocytów i w mięśniach szkieletowych.
Głód: glukoza we krwi maleje → trzustka wydziela glukagon → wątroba aktywuje glikogenolizę (rozkład glikogenu → glukoza → krew).
Mechanizm: trawienie tłuszczów + rola żółci
Po posiłku tłustym tłuszcze (triacyloglicerole) wchodzą do dwunastnicy jako duże krople.
Hormon CCK (cholecystokinina) z dwunastnicy pobudza skurcz pęcherzyka żółciowego i uwolnienie żółci.
Sole kwasów żółciowych działają jak detergenty — ich cząsteczki mają część hydrofilową i część hydrofobową.
Emulgowanie: sole kwasów żółciowych otaczają krople tłuszczu i rozbijają je na drobniejsze kropelki (nie na pojedyncze cząsteczki). Powstaje stabilna emulsja.
Wzrost powierzchni kontaktu — ta sama objętość tłuszczu w postaci wielu małych kropelek ma znacznie większą powierzchnię niż jedna duża kropla.
Lipaza trzustkowa (enzym hydrofilowy) działa na granicy woda/tłuszcz. Większa powierzchnia = więcej miejsc działania = szybsze trawienie triacylogliceroli → monoglicerydy + 2 kwasy tłuszczowe.
Produkty (monoglicerydy, kwasy tłuszczowe) wchłonięte przez enterocyty jelita cienkiego → resyntezowane → chylomikrony → limfa → krew.
Punktacja CKE
- 9.1. 1 pkt — obie odpowiedzi (deaminacja + glikogeneza).
- 9.2. 1 pkt — wskazanie emulgowania + wzrostu powierzchni kontaktu → ułatwione działanie lipazy.
- Suma: 2 pkt.
Po co to umieć
Wątroba to największy gruczoł ciała człowieka. Ma dużą zdolność regeneracji — dzięki temu możliwe jest przeszczepienie części wątroby od żywego dawcy.
Choroby wątroby:
- Wirusowe zapalenie wątroby (WZW typu A, B, C) — przeciw WZW A i WZW B są szczepionki.
- Marskość — zwłóknienie wątroby (m.in. alkohol, przewlekłe zapalenia wirusowe).
- Stłuszczenie wątroby.
Cykl mocznikowy opisali w 1932 r. Hans Krebs i Kurt Henseleit — to ten sam Krebs, od którego nazwiska pochodzi nazwa cyklu Krebsa.
Witaminy lipofilne (A, D, E, K) są wchłaniane razem z tłuszczami, więc ich wchłanianie zależy od obecności żółci. Niedobór witaminy K zaburza krzepnięcie krwi.
Rozumiesz, jak to rozwiązać?
Przećwicz podobne typy zadań w aplikacji
matury-online.pl ma tysiące zadań pogrupowanych po dziedzinach. Sprawdź, czy temat „anatomia człowieka, wątroba, żółć, emulgacja tłuszczów, glikogen, amoniak” zrobisz samodzielnie.
Otwórz matury-online.pl