Wiązka zadań
Leczenie zatrucia metanolem
Zadanie przeznaczone jest do szkoły ponadgimnazjalnej na poziom rozszerzony.
Zadanie
Metanol jest szkodliwy dla organizmu przede wszystkim dlatego, że w wyniku jego utleniania w wątrobie powstają toksyczne związki. Pierwszy z etapów tego procesu jest katalizowany przez enzym o nazwie dehydrogenaza alkoholowa. Ten sam enzym utlenia także etanol (z pięciokrotnie większą szybkością), przez co dawniej alkohol etylowy był stosowany do leczenia zatruć metanolem. Od kilku lat stosuje się syntetyczny lek, fomepizol, który przyłącza się do miejsca aktywnego dehydrogenazy alkoholowej i trwale je blokuje.
Które z poniższych stwierdzeń dotyczących leczenia zatruć metanolem są prawdziwe?
| Stwierdzenie | Prawda czy fałsz? | |
| 1. | Etanol pełni rolę inhibitora kompetycyjnego dehydrogenazy alkoholowej. | `square` Prawda / `square` Fałsz |
| 2. | Fomepizol pełni rolę inhibitora niekompetycyjnego dehydrogenazy alkoholowej. | `square` Prawda / `square` Fałsz |
| 3. | Fomepizol jest skuteczny, bo hamuje metabolizm metanolu bez wpływu na przemianę innych alkoholi. | `square` Prawda / `square` Fałsz |
Poprawna odpowiedź
1. – Prawda.
2. – Fałsz.
3. – Fałsz.
Wymaganie ogólne
104 Poszukiwanie, wykorzystanie i tworzenie informacji. Uczeń odczytuje, selekcjonuje, porównuje i przetwarza informacje pozyskane z różnorodnych źródeł, w tym za pomocą technologii informacyjno-komunikacyjnych.
105.1 Rozumowanie i argumentacja. Uczeń objaśnia i komentuje informacje.
Wymaganie szczegółowe
103.1.3 (Rozszerzenie) Metabolizm. Enzymy. Uczeń wyjaśnia, na czym polega swoistość enzymów określa czynniki warunkujące ich aktywność (temperatura, pH, stężenie soli, obecność inhibitorów lub aktywatorów).
103.1.4 (Rozszerzenie) Metabolizm. Enzymy. Uczeń podaje przykłady różnych sposobów regulacji aktywności enzymów w komórce (inhibicja kompetycyjna i niekompetycyjna, fosforylacja/ defosforylacja, aktywacja proenzymów).
Komentarz
Problemem, przed jakim staje uczeń, jest rozpoznanie mechanizmów regulacji enzymatycznej, mających zastosowanie w konkretnej, przedstawionej we wstępie sytuacji. Do udzielenia poprawnej odpowiedzi niezbędna jest elementarna wiedza z zakresu enzymologii oraz umiejętności analizy tekstu i objaśniania zjawisk.
Zadaniem ucznia jest orzeczenie prawdziwości trzech stwierdzeń, odnoszących się do informacji podanych we wstępie. Stwierdzenie 1 jest prawdziwe, ponieważ etanol w istocie „konkuruje” z metanolem o dostęp do kieszeni katalitycznej dehydrogenazy alkoholowej, co zresztą jest podane w treści zadania. Fomepizol wykazuje podobne właściwości – tak samo jak metanol, wiąże się z miejscem aktywnym dehydrogenazy alkoholowej, choć w tym przypadku jest to wiązanie trwałe. Jest możliwe, iż informacja o trwałym związaniu fomepizolu z kieszenią katalitycznym zwiedzie niektórych uczniów, którzy uznają, że stwierdzenie 2 opisuje inny przypadek niż stwierdzenie 1. Niemniej jednak trwałość wiązania z miejscem aktywnym nie ma znaczenia z punktu widzenia definicji inhibicji kompetycyjnej. Jedynym kryterium, wyróżniającym ten rodzaj inhibicji, jest bezpośrednie oddziaływanie na kieszeń katalityczną. Stwierdzenie 2 jest zatem nieprawdziwe. Uczeń dokonujący niewłaściwej oceny dwóch pierwszych stwierdzeń najprawdopodobniej niezbyt dobrze rozumiej pojęcia inhibicji kompetycyjnej i niekompetycyjnej.
Dla poprawnej oceny stwierdzenia 3 kluczowa jest informacja, że wiązanie fomepizolu z dehydrogenazą jest trwałe. Trwale zablokowana kieszeń katalityczna oznacza, że enzym nie może dłużej spełniać swej funkcji. We wstępie wprost podana jest informacja, że dehydrogenaza alkoholowa utlenia zarówno metanol jak i etanol. Unieczynnienie jej kieszeni katalitycznej musi zatem oznaczać wpływ na oba alkohole, co falsyfikuje stwierdzenie 3.
Zadanie wymaga od ucznia dogłębnego przeanalizowania treści wstępu i poddanych ocenie stwierdzeń. Z tego powodu bardzo dobrze sprawdzi się jako materiał do pracy w domu. Może być także wykorzystane na lekcji, jako pomoc przy omówieniu problemu inhibicji.
Utwór jest chroniony prawem autorskim. Zasady i warunki korzystania z niego określa Regulamin Serwisu Bazy Dobrych Praktyk.
"Masz uwagi do treści? Uważasz, że zawiera błąd? Napisz na bnd@ibe.edu.pl
