Metabolizm, a matura z biologii
Metabolizm to dział, który spędza sen z powiek praktycznie każdemu kto zdaje maturę z biologii. Zagadnienie to obejmuje kwintesencję składu chemicznego organizmów, budowy komórki oraz chemii organicznej. Podczas nauki maturzysta poznaje przebieg różnych procesów zachodzących w komórce – m.in. fotosyntezy czy oddychania komórkowego. Czy rzeczywiście metabolizm jest taki straszny? Moim zdaniem nie, po prostu trzeba mieć na niego sposób 😊
Czym jest metabolizm?
Słowo to pochodzi z języka greckiego od słowa metabole, czyli przemiana. Określamy tym terminem wszystkie procesy związane z przemianami materii i energii w żywej komórce. Wśród tych procesów można wyróżnić 2 grupy reakcji:
ANABOLIZM
– są to reakcje syntez, które wymagają dopływu do środowiska reakcji energii. W ten sposób powstaną wysokoenergetyczne produkty (np. podczas fotosyntezy powstają węglowodany)
KATABOLIZM
– są to reakcje rozkładu związków wysokoenergetycznych do prostszych w budowie produktów. Towarzyszy temu wydzielanie energii zużywanej przez komórki do procesów życiowych (jest ona transportowana pod postacią ATP).
Jak można zauważyć, procesy anaboliczne to procesy tworzenia różnych związków, zaś procesy kataboliczne to reakcje rozkładu. Są one ze sobą w pewien sposób powiązane. Produkty anabolizmu będą substratami katabolizmu, a produkty katabolizmu będą substratami anabolizmu. Jedne procesy wynikają z drugich, dzięki czemu obieg materii w komórce przebiega w sposób uporządkowany.
Co z metabolizmu jest wymagane na maturze?
Odpowiedź znajdziesz w wymaganiach egzaminacyjnych dla zdających maturę z biologii w formule 2023/24. Możesz się z nimi zapoznać na stronie CKE lub dzięki naszej tabeli:
Zmiany na maturze z biologii w 2023 roku- Pobierz tabelę
Metabolizm – zadania maturalne
Analizując arkusze maturalne, z poprzednich lat, dostrzegamy, że metabolizm to dział, który tak naprawdę co roku pojawia się na egzaminie maturalnym. Na szczęście pytania odnośnie metabolizmu nie były trudne i zwykle dotyczyły właściwości i funkcjonowania enzymów oraz szlaków metabolicznych u roślin i zwierząt (głównie fotosyntezy i oddychania wewnątrzkomórkowego).
Były to zadania opatrzone tekstem i schematem źródłowym, mającym na celu przybliżyć maturzyście konkretny temat. Najczęściej uczniowie w takich zadaniach proszeni byli o zaznaczenie głównych etapów poszczególnych procesów. Często też CKE sprawdzało, czy uczeń zna zależności między poszczególnymi etapami procesów metabolicznych.
A jak to dokładnie wyglądało? Oto kilka przykładów z arkuszy maturalnych od Centralnej Komisji Egzaminacyjnej.
Przykłady zadań z metabolizmu
Przykład 1
W zadaniu 3 w arkuszu majowym z 2017 roku pojawiło się zadanie dotyczące przebiegu fotosyntezy i zależności między fazą zależną od światłą, a cyklem Calvina. Zobrazowano je na poniższym schemacie
W poleceniach tego zadania m.in. poproszono ucznia o:
- określenie prawdziwości zdań umieszczonych w tabeli,
- skorygowanie podanego tekstu tak aby zawierał on prawdziwe informacje
- oraz określenie nazwy i roli związku zaznaczonego na schemacie literą X.
Maturzysta, aby poprawnie rozwiązać te zadania i otrzymać punkty musiał przeanalizować dokładnie podany schemat, oraz wykazać się podstawową wiedzą na temat etapów fotosyntezy, jej produktów i substratów oraz lokalizacji zachodzących reakcji.
Przykład 2
W innym zadaniu, tj. zadaniu 1 z matury czerwcowej z 2019 roku pojawiło się zadanie z następującym tekstem źródłowym:
„Oksydaza polifenolowa jest enzymem, który u roślin odpowiada za brązowienie tkanek po ich mechanicznym uszkodzeniu. Katalizuje ona reakcje, których przebieg wymaga obecności tlenu i pH w zakresie 6–7. Opracowano kilka sposobów powstrzymywania reakcji enzymatycznego brązowienia pokrojonych warzyw i owoców, m.in. przez blanszowanie, polegające na krótkim ogrzaniu produktów spożywczych w temperaturze 75–100°C, albo przez dodanie kwasu cytrynowego lub substancji wiążących wodę.”
Na jego podstawie zdający musiał wyjaśnić, dlaczego brązowienie warzyw jest powstrzymywane przez ich blanszowanie oraz spryskiwanie ich sokiem z cytryny. Aby udzielić poprawnej odpowiedzi maturzysta musiał wykazać się opanowaniem dwóch umiejętności – czytania ze zrozumieniem tekstu źródłowego oraz łączenia zapisanej w nim wiedzy z ogólnymi znanymi sobie wiadomościami na temat właściwości enzymów.
Zdający za to zadanie mógł zdobyć dwa punkty pod warunkiem, że odniósł się do wpływu wysokiej temperatury na denaturację oksydazy polifenolowej (bo jest ona białkiem) oraz na obniżenie pH środowiska, w którym działa ta oksydaza co w konsekwencji powoduje utratę właściwości katalitycznych oraz obniżenie aktywności tego enzymu.
Przykład 3
W majowym arkuszu maturalnym z 2022 roku CKE zamieściło takie zadanie:
Zdający na podstawie powyższego schematu musiał uzupełnić tabelę podając nazwę etapu 1 i 5 oraz podać ich lokalizacją w komórce.
| Oznaczenie etapu oddychania tlenowego ze schematu | Nazwa etapu | Lokalizacja etapu w komórce |
| 1 | glikoliza | cytozol / cytoplazma podstawowa |
| 5 | łańcuch oddechowy / łańcuch transportu elektronów / utlenianie końcowe / fosforylacja oksydacyjna | mitochondrium / grzebienie mitochondrialne / (wewnętrzna) błona mitochondrium / wnętrze mitochondrium |
W tym zadaniu maturzysta musiał wykazać się podstawową wiedzą z zakresu lokalizacji poszczególnych etapów oddychania wewnątrzkomórkowego. Jak widzisz są to wiadomości bardzo ogólne, a i ich znajomość w połączeniu z dobrze przeanalizowanym schematem umożliwiały zdającemu zdobycie punktu.
Tutaj też, należy wspomnieć o jednej ważnej rzeczy, którą zamieszczono w schemacie oceniania do tego zadania.
W tym roku CKE stwierdziło, iż podanie cytoplazmy jako lokalizacji przebiegu glikolizy jest zbyt ogólnym podejściem do sprawy i nie można za to przyznać maturzyście punktu. Wynika to z faktu, że pod określeniem cytoplazmy rozumiemy całość cytozolu oraz ulokowane w nim organella komórkowe (z pominięciem jądra komórkowego). Maturzysta zatem powinien wiedzieć, że proces glikolizy zachodzi w cytozolu komórki, a nie w różnych organellach.
Podobnie istotny dopisek zamieścił zespół ekspertów CKE w schemacie oceniania do zadania 4.2 z matury majowej w 2018 roku.
„Nie uznaje się odpowiedzi, w których zdający odnosi się do wytwarzania energii, a nie przetwarzania jednej postaci w inną. W szczególności nie uznaje się odpowiedzi stwierdzających, że w mitochondriach energia powstaje lub energia jest produkowana, wytwarzana, lub generowana.”
W tym przypadku jasno określono jakich stwierdzeń nie należy stosować odnośnie przemian energii, mimo iż nieuznawane stwierdzenia we wcześniejszych latach pojawiały się w przykładach poprawnych odpowiedzi.
O tym warto pamiętać
Wiedza biologiczna cały czas się zmienia. Pewne tendencje i określenia ewoluują, a czasem, w wyniku najnowszych odkryć naukowych, stają się po prostu błędne. Od uczniów zdających maturę z biologii wymaga się zatem stosowania jak najbardziej aktualnych pojęć i wiedzy, gdyż są one również aktualizowane w kontekście przygotowywania arkuszy maturalnych.
Jak uczyć się metabolizmu, aby dobrze przygotować się na maturę?
- Ucz się tego co od Ciebie wymaga CKE w wymaganiach egzaminacyjnych.
CKE wymaga na maturze znajomości konkretnych informacji o przebiegu wybranych procesów, które są zapisane w wymaganiach egzaminacyjnych. Należą do nich przede wszystkim znajomość substratów i produktów danych przemian metabolicznych oraz podania ich lokalizacji w komórce. Nie ma sensu poświęcać czasu na naukę na pamięć samego przebiegu tychże przemian. Na maturze będzie sprawdzana umiejętność analizy przedstawionych schematów i wyciągania z nich wniosków. To na ćwiczeniu tych umiejętności trzeba się skupić w pierwszej kolejności. Wszystkie dodatkowe nazwy enzymów i opisy procesów niezbędne do udzielenia poprawnej odpowiedzi będą zawarte w materiałach źródłowych😉
- Graficzne notatki sprzyjają nauce procesów biochemicznych.
Jeśli trudność sprawia Ci nauka poszczególnych etapów danych przemian biochemicznych – rozrysuj je sobie w postaci grafu. Zaznaczając na kolorowo te aspekty które są od Ciebie wymagane. Na przykład podczas nauki przemian jakie zachodzą podczas fazy ciemnej fotosyntezy, zaznacz jednym kolorem które z wymienionych związków są substratami danych przemian, a odmiennym związki które są produktami. Nauka szczegółów tj. nazwy enzymów katalizujących poszczególne etapy reakcji zostaw sobie na koleje lata nauki (np. na studia). Na ten moment energię spożytkuj na inne przyjemności po nauce do matury!
- Ucz się ze sprawdzonego źródła!
Do matury z biologii można uczyć się na wiele sposobów. Są podręczniki, repetytoria, karty pracy czy różne kursy maturalne. Każda z przedstawionych opcji ma swoje plusy i minusy. Przy wyborze najlepszej dla siebie, należy zawsze sprawdzać kto jest autorem danego źródła i jakie ma kompetencje i doświadczenie w przekazywaniu wiedzy.
Jeżeli nauczysz się błędnie jakiegoś zagadnienia, ponieważ taki zapis widniał np. w repetytorium, czy usłyszałeś taką informację na korepetycjach czy kursach prowadzonych przez niekompetentną osobę, to nikt Ci nie przyzna za to punktu. Takie usprawiedliwienie nigdy nie będzie potraktowane jako argument na Twoją korzyść podczas składania odwołań do OKE. Dlatego tak ważna jest weryfikacja źródła z jakiego czerpiesz wiedzę przygotowując się do matury z biologii. Ucz się zatem ze sprawdzonych źródeł.
- Rób jak najwięcej zadań maturalnych.
Trening czyni mistrza. Przygotowując się do matury z biologii, szczególnie podczas nauki o metabolizmie komórki, ćwicz rozwiązywanie zadań maturalnych. Skup się głównie na zadaniach umieszczonych w arkuszach CKE w latach 2015-2022 oraz informatorze maturalnym. Poznasz w ten sposób konstrukcję poleceń oraz schemat, według którego jesteś oceniany/a przez egzaminatorów OKE. Analizując swoje błędy będziesz wiedzieć jak ich nie popełniać w przyszłości. Jeśli przerobisz wszystkie zadania CKE z metabolizmu i dalej będzie Ci mało to proponuję zapoznać się z zadaniami maturalnymi autorstwa Tomasza Kolińskiego 😊 .
I to wszystko! Mam nadzieję, że teraz już wiesz jak uczyć się metabolizmu, tak aby te zagadnienia przestały być Twoim utrapieniem. Trzymamy kciuki za Twoje postępy w nauce i życzymy sukcesów na maturze 😊
Pozdrawiamy ,
Ania Gajos i Mateusz Leszczyński
Nazywam się Ania Gajos i od 6 lat współtworzę Powtórkę z biologii. Z wykształcenia jestem nauczycielem biologii i pomagam uczniom w przygotowaniach do matury z biologii. Z moich lekcji online skorzystały już tysiące osób i dziś możesz spotkać ich na uczelniach zarówno w Polsce jak i za granicą 😉 Jeśli więc chcesz nauczyć się biologii i dobrze przygotować do matury to zapraszam do skorzystania z moich lekcji.
Jestem absolwentem biologii na Uniwersytecie Kazimierza Wielkiego w Bydgoszczy. Od 4 lat wspomagam Powtórkę z Biologii na lekcjach live i poza nimi jako „Asystent Powtórki”. Oprócz tego pracuję jako nauczyciel biologii i przyrody w szkole podstawowej. Można mnie znaleźć w mediach społecznościowych (np. na instagramie) pod nickiem @on.z.mikroskopem. Wierzę w to, że nie ma rzeczy niemożliwych i każdy człowiek ma szansę osiągnąć sukces, jeśli tylko w niego uwierzy!
Zobacz inne artykuły z tego numeru
Brak komentarzy