Glukoseforbruk og melkesyreproduksjon i dyreceller
Lov på eksamen
- Kalkulator
- CAS
- Graftegner og regneark
- Lærebok, formelsamling og egne notater
Ikke åpent internett, kommunikasjon med andre eller kunstig intelligens.
Kan den løses uten PC?
Alle deloppgavene kan løses uten PC.
Fra 2027 er det bare kalkulator og skriftlige hjelpemidler på del 2. Vurderingen er gjort med KI og kan inneholde feil.
Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.
En gruppe elever undersøkte forbruket av glukose og produksjonen av melkesyre i dyreceller med eller uten tilgang til oksygengass ved ulike temperaturer. Figur 1 beskriver resultatene.
Forklar hvorfor forbruket av glukose er større uten enn med tilgang til oksygengass ved 35 °C.
Forklar hvorfor både forbruket av glukose og produksjonen av melkesyre er tilnærmet lik null ved 50 °C.
Fasit
Uten oksygengass skjer anaerob celleånding (glykolyse og melkesyregjæring), som gir mye mindre ATP per glukosemolekyl enn aerob celleånding. Cellene må da bruke mer glukose for å få nok energi.
Ved er enzymene som katalyserer celleåndingen, denaturert. Da stopper både glukoseforbruket og melkesyreproduksjonen.
LøsningsforslagKI-generert
Figuren viser at cellene uten oksygengass bruker omtrent dobbelt så mye glukose ved som cellene med oksygengass. Cellene uten oksygengass produserer også mye melkesyre.
Med oksygengass skjer aerob celleånding. Glukose brytes helt ned til og gjennom glykolysen, krebssyklusen og elektrontransportkjeden. Dette gir om lag 30 ATP per glukosemolekyl.
Uten oksygengass kan elektrontransportkjeden ikke virke, fordi oksygen er den siste elektronmottakeren. Cellene får da energi bare fra glykolysen, som gir 2 ATP per glukosemolekyl. Pyruvat omdannes til melkesyre (laktat). Det gjør tilgjengelig igjen, slik at glykolysen kan fortsette.
Energiutbyttet per glukosemolekyl er altså mye lavere i anaerob celleånding. For å dekke energibehovet må cellene derfor bryte ned mer glukose. Det forklarer det større glukoseforbruket og den store produksjonen av melkesyre.
Både aerob og anaerob celleånding består av mange reaksjoner. Hver reaksjon katalyseres av et enzym.
Enzymer er proteiner. Formen deres holdes på plass av svake bindinger, for eksempel hydrogenbindinger. Ved høy temperatur, som , brytes disse bindingene. Proteinet endrer form og blir denaturert. Det aktive setet får da ikke lenger riktig form, og substratet kan ikke binde seg til enzymet.
Når enzymene i glykolysen er denaturert, stopper nedbrytingen av glukose. Da dannes det heller ikke pyruvat som kan bli til melkesyre. Derfor er både glukoseforbruket og melkesyreproduksjonen tilnærmet null ved , både med og uten oksygengass.
Sensorveiledning
2 poeng: Svar som viser til at energiutbyttet i anaerob celleånding er lavere enn i aerob celleånding, og at det dermed må forbrukes mer glukose for å få nok energi.
1 poeng: Svar som viser til forskjeller mellom aerob og anaerob celleånding, men knytter det svakt til forbruket av glukose.
0 poeng: Feiltolker figuren eller skriver generelt om celleånding.
2 poeng: Svar som viser til at prosessene (aerob og anaerob celleånding) er avhengig av enzym, og at ved høye temperaturer denaturerer enzymene.
1 poeng: Svar som viser til at det skyldes denaturering, uten å tydelig knytte det til enzymer.
0 poeng: Svar som ikke viser til denaturering av enzymer.