Biologia · 2017
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2015)
Poziom rozszerzony · Formuła 2015
Zadanie 1.
(3 pkt)Rycyna znajdująca się w nasionach rącznika pospolitego jest białkiem silnie trującym dla człowieka. Cząsteczka rycyny składa się z dwóch różnych łańcuchów polipeptydowych: RTA i RTB, które są połączone mostkiem dwusiarczkowym. Łańcuch RTA zawiera sekwencje ułożone w postaci α-helisy i β-harmonijki. Jest on enzymem (N-glikozydazą RNA) rozrywającym wiązania glikozydowe i usuwającym cząsteczkę adeniny w dużej podjednostce rybosomalnego RNA. Łańcuch RTB jest lektyną, która łączy się z galaktozą – składnikiem receptorów występujących na powierzchni wielu komórek. Trucizna związana na powierzchni komórki może wniknąć do jej wnętrza drogą endocytozy. Osobno żaden z peptydów rycyny nie jest trucizną dla człowieka. Peptyd RTA występuje w wielu roślinach, np. w jęczmieniu.
1.1. (0–1 pkt)
Na podstawie tekstu określ, jaka jest najwyższa rzędowość struktury cząsteczki rycyny (1-, 2-, 3- czy 4-rzędowa). Odpowiedź uzasadnij.
1.2. (0–1 pkt)
Odwołując się do właściwości łańcucha polipeptydowego rycyny RTA, wyjaśnij, dlaczego rycyna działa toksycznie na komórki.
1.3. (0–1 pkt)
Wyjaśnij, dlaczego możemy bezpiecznie spożywać produkty z jęczmienia, mimo że zawiera on peptyd RTA. W odpowiedzi uwzględnij właściwości obu łańcuchów polipeptydowych rycyny.
Odpowiedzi
1.1.
Zasady oceniania
1 p. – za poprawne określenie rzędowości struktury rycyny wraz z prawidłowym uzasadnieniem uwzględniającym obecność dwóch łańcuchów aminokwasów / RTA i RTB / więcej niż jednego łańcucha polipeptydowego. 0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania Rycyna ma strukturę 4-rzędową, ponieważ: • składa się z dwóch (różnych) łańcuchów aminokwasów/łańcuchów polipeptydowych. • składa się z łańcucha polipeptydowego RTA i RTB. • występuje mostek dwusiarczkowy między łańcuchami RTA i RTB. • składa się z więcej niż jednego łańcucha polipeptydowego. (odp. dopuszczalna)
1.2.
Zasady oceniania
1 p. – za prawidłowe wyjaśnienie toksycznego działania rycyny na komórki uwzględniające niszczący wpływ łańcucha RTA na rybosomy i zatrzymanie syntezy białek. 0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Łańcuch RTA jest enzymem rozrywającym wiązania glikozydowe i powoduje usunięcie adeniny z łańcucha rybosomalnego RNA wskutek czego nie powstają rybosomy i nie zachodzi synteza białek. • Łańcuch RTA powoduje usunięcie adeniny z łańcucha rRNA, co powoduje inaktywację rybosomów i skutkuje zatrzymaniem syntezy białek. • Łańcuch RTA (jedna z podjednostek cząsteczki rycyny) niszczy rybosomy, usuwając adeninę z łańcucha rRNA, co powoduje zatrzymanie syntezy białek.
1.3.
Zasady oceniania
1 p. – za prawidłowe wyjaśnienie przyczyny nietoksycznego działania na organizm człowieka peptydu RTA w nasionach jęczmienia uwzględniające konieczność występowania drugiego łańcucha rycyny RTB w nadawaniu rycynie toksyczności. 0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi. 4 Przykładowe rozwiązania • Białko RTA w nasionach jęczmienia jest nietoksyczne dla człowieka, ponieważ nie ma w nasionach drugiego łańcucha RTB koniecznego do transportu RTA do cytozolu komórki, gdzie niszczyłby rybosomy. • Białko RTA w nasionach jęczmienia jest nietoksyczne dla człowieka, ponieważ do transportu RTA do cytozolu komórki potrzebny jest peptyd RTB, który wiążąc się z receptorem błonowym, umożliwiłby przedostanie się RTA komórki. • Rycyna wykazuje toksyczne właściwości tylko wtedy, jeżeli obie jej podjednostki występują razem. W nasionach jęczmienia zawierających RTA nie ma podjednostki RTB, która umożliwiałaby transport RTA do komórek.