Biologia - Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (stary) - Zadanie 1.

Kategoria: Skład organizmów Budowa i funkcje komórki Typ: Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Skrobia i celuloza, należące do węglowodanów, są polimerami zbudowanymi z monomerów glukozy. W skrobi cząsteczki glukozy łączą się wiązaniem α-1,4-glikozydowym, tworząc łańcuchy, które się rozgałęziają (dzięki powstawaniu wiązania α-1,6-glikozydowego) i zwijają się w helisę.
Celuloza, w której monomery glukozy są wydłużone i łączą się wiązaniem β-1,4-glikozydowym, tworzy długie, proste łańcuchy ułożone równolegle. Między grupami hydroksylowymi (-OH) monomerów glukozy powstają liczne wiązania wodorowe.

Wykaż, że budowa opisanych polimerów ma związek z ich funkcją w komórce roślinnej.

  1. Skrobia:
  2. Celuloza:
Rozwiązanie: 

Schemat punktowania

2 p. – za poprawne wykazanie związku budowy skrobi z pełnioną funkcją zapasową i celulozy z pełnioną funkcją strukturalną w komórce roślinnej.
1 p. – za poprawne wykazanie związku budowy skrobi z pełnioną funkcją zapasową lub celulozy z pełnioną funkcją strukturalną w komórce roślinnej.
0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Przykładowe odpowiedzi

1.

  • Skrobia jest materiałem zapasowym, który ze względu na obecność wiązań α może być stosunkowo łatwo rozłożony na monomery.
  • Skrobia jest energetycznym materiałem zapasowym. Jej forma helisy ułatwia dostęp enzymów hydrolitycznych, uwalniających ze skrobi glukozę.
  • Skrobia jest energetycznym materiałem zapasowym o rozgałęzionej budowie cząsteczki, co ułatwia jej trawienie i uwalnianie glukozy.
  • Jest materiałem zapasowym roślin, ponieważ dzięki budowie rozgałęzionych łańcuchów mniej czasu zajmuje dołączanie lub odłączanie wielu cząsteczek glukozy.
  • Jest zbudowana z wielu monomerów glukozy i nie jest czynna osmotycznie, przez co nie zmienia stężenia substancji zawartych w soku komórkowym, dzięki czemu może pełnić funkcję spichrzową.

2.

  • Celuloza pełni funkcje strukturalne dzięki temu, że tworzy długie i proste łańcuchy układające się równolegle we włókna, które mają dużą wytrzymałość na rozciąganie.
  • Cząsteczki celulozy budują ścianę komórkową. Ich długie łańcuchy ułożone we włókna biegną w określonych kierunkach, co umożliwia wzrost elongacyjny młodych komórek.
  • Celuloza pełni funkcje strukturalne. Jej monomery są powiązane wiązaniami β-glikozydowymi, które są trudno dostępne dla enzymów hydrolitycznych.

Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi odwołujących się wyłącznie do właściwości skrobi lub celulozy bez wskazania na konkretne cechy budowy cząsteczki warunkujące te właściwości, np. „Skrobia jest nierozpuszczalna w wodzie, więc nie jest osmotycznie czynna”,
oraz
odpowiedzi odwołujących się do wykorzystania budowy skrobi do lepszego upakowania jej cząsteczek, np. „Skrobia pełni funkcję zapasową, dlatego jej cząsteczki ze względu na swoją rozgałęzioną strukturę zajmują niewielką przestrzeń w komórce i można ją zmagazynować”.