Zadanie: Matura CKE Czerwiec 2024 (Biologia Rozszerzona)

Question

Skurcz mięśnia jest wywołany impulsem nerwowym docierającym do włókna mięśniowego za pośrednictwem neuronów ruchowych. Rozgałęzione aksony tych neuronów tworzą z włóknami mięśniowymi synapsy nerwowo-mięśniowe. Wzbudzenie włókna mięśniowego i pojawienie się w nim potencjału czynnościowego powodują uwolnienie z siateczki sarkoplazmatycznej do cytozolu jonów Ca

^{2+}

, które są niezbędne do rozpoczęcia skurczu. Utrzymanie wysokiego stężenia jonów wapnia wewnątrz miofibryli wymaga stałego dopływu impulsów nerwowych. Brak impulsu jest przyczyną szybkiego obniżenia stężenia jonów Ca

^{2+}

w sarkoplazmie do stanu spoczynkowego. Skutkuje to odłączeniem jonów Ca

^{2+}

od troponiny, a filament aktynowy w kompleksie z innymi białkami wchodzi w fazę spoczynkową.
Na rysunku przedstawiono filament aktynowy w kompleksie z troponiną i topomiozyną w dwóch stanach: spoczynkowym (rysunek A) oraz pobudzonym (rysunek B).
Dwa panele pokazują filament aktynowy. W stanie spoczynkowym (A) nieregularne białka troponiny i nitkowata tropomiozyna owijają się wokół łańcucha kulistych cząsteczek aktyny, blokując miejsca wiązania miozyny. W stanie pobudzonym (B) kuliste jony wapnia wiążą się z troponiną, co powoduje jej przesunięcie i odsłonięcie miejsc wiązania miozyny na aktynie.

Na podstawie: N.A. Campbell i in., Biologia, Poznań 2012.

Na rysunku przedstawiono filament aktynowy w kompleksie z troponiną i topomiozyną w dwóch stanach: spoczynkowym (rysunek A) oraz pobudzonym (rysunek B).

[img1]

Na podstawie: N.A. Campbell i in., Biologia, Poznań 2012. Pytanie 1: Podaj funkcję tropomiozyny pełnioną podczas spoczynku mięśnia.

[odp_otwarta1] Pytanie 2: Wyjaśnij, w jaki sposób uwolnienie jonów Ca$^{2+}$ do cytozolu włókna mięśniowego prowadzi do jego skurczu. W odpowiedzi uwzględnij oddziaływanie filamentów aktynowych i miozynowych.

[odp_otwarta1] Pytanie 3: Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały proces skurczu mięśnia. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Siła skurczu mięśnia zależy od liczby aktywowanych neuronów [wybor1], od wielkości ich jednostek motorycznych oraz od częstotliwości stymulacji włókna mięśniowego. Na skutek sumowania kolejnych skurczów siła skurczu tężcowego [wybor2] w stosunku do siły skurczu pojedynczego.

Instytut Maturalny · Accepted Answer

Sprawdź pełne rozwiązanie na stronie Instytutu Maturalnego.

Zobacz również podobne zadania

Chcesz zobaczyć więcej rozwiązań z przedmiotu Biologia Rozszerzona?