KWALIFIKACJA CHM4 - CZERWIEC 2020

PYTANIE NR 31.
Izomerazy katalizują reakcje przegrupowań wewnątrz cząsteczek, bez rozkładu szkieletu związku i zmiany składu atomowego. Proces ten opisuje schemat
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Izomerazy katalizują przegrupowania wewnątrz jednej cząsteczki: nie dochodzi do rozpadu na A i B ani do przyłączenia/odłączenia innego reagenta. Dlatego poprawny schemat to przekształcenie A-B w B-A, czyli zmiana ułożenia/konfiguracji bez zmiany składu atomowego.

Pełne wyjaśnienie:

Izomerazy to klasa enzymów katalizujących izomeryzację, czyli przemianę, w której substrat i produkt mają ten sam skład atomowy (ta sama suma atomów danego pierwiastka), a zmienia się jedynie układ atomów w cząsteczce (np. przegrupowanie, zmiana konfiguracji lub położenia grupy funkcyjnej w obrębie tej samej cząsteczki). Kluczowe w treści pytania jest sformułowanie: "przegrupowań wewnątrz cząsteczek, bez rozkładu szkieletu związku i zmiany składu atomowego".

Dlaczego A-B -> B-A jest poprawne?
W tym zapisie mamy jedną cząsteczkę reagującą i jedną cząsteczkę produktu. Nie pojawia się dodatkowy reagent ani nie powstają dwa odrębne produkty. Zmienia się jedynie "ułożenie" fragmentów A i B w obrębie tej samej całości, co odpowiada idei przegrupowania/izomeryzacji.

Dlaczego pozostałe schematy są niepoprawne?

  • A-B -> A + B opisuje rozkład (rozpad wiązania) na dwa oddzielne produkty. To przeczy warunkowi "bez rozkładu szkieletu związku".
  • A-B + C -> A + B-C wskazuje na udział dodatkowego reagenta C oraz utworzenie nowego związku B-C. Taki przebieg odpowiada raczej przeniesieniu fragmentu lub reakcji z drugim substratem, a nie czystemu przegrupowaniu wewnątrzcząsteczkowemu.
  • A + B > A-B przedstawia reakcję syntezy/łączenia dwóch cząsteczek w jedną. Dodatkowo zapis ">" jest nietypowy dla strzałki reakcji. Niezależnie od zapisu, jest to proces odwrotny do rozkładu i nie odpowiada izomeryzacji.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w opisie pojawia się "bez zmiany składu atomowego" i "wewnątrz cząsteczki", szukaj schematu z jednym substratem i jednym produktem bez dodatkowych reagentów.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Izomerazy to enzymy katalizujące izomeryzację, czyli przemianę, w której substrat i produkt mają ten sam skład atomowy, a zmienia się jedynie ułożenie atomów w cząsteczce (np. przegrupowanie lub zmiana konfiguracji). Nie powstają dwa oddzielne produkty i nie jest wymagany drugi substrat.
Najprościej: w schemacie jest jeden substrat i jeden produkt, bez dodatkowych reagentów. Widać "przestawienie" fragmentów wewnątrz tej samej cząsteczki (np. A-B przechodzi w B-A), ale nie ma rozkładu na A i B ani dołączenia cząsteczki C.
Bo pokazuje przegrupowanie wewnątrzcząsteczkowe: z jednej cząsteczki powstaje jedna cząsteczka o tym samym składzie, tylko z innym ułożeniem fragmentów. To odpowiada definicji izomerazy: zmiana struktury bez zmiany składu atomowego i bez rozpadu szkieletu na dwa produkty.
Zasadniczo nie, bo to rozpad jednej cząsteczki na dwie (zerwanie wiązania). Izomerazy nie "rozcinają" cząsteczki na dwa produkty, tylko przestawiają atomy w obrębie tej samej cząsteczki. Taki schemat kojarzy się raczej z reakcją rozkładu, nie z izomeryzacją.
Sygnały ostrzegawcze to: pojawienie się drugiego reagenta (np. C) lub powstanie dwóch produktów (A + B). Wtedy zmienia się liczba cząsteczek po obu stronach i zwykle nie jest to czyste przegrupowanie wewnątrz jednej cząsteczki.
Najczęściej myli się izomeryzację z rozpadem (bo strzałka wygląda podobnie) albo z przeniesieniem grupy z udziałem drugiego substratu (np. C). Pomaga sprawdzenie dwóch warunków: czy jest tylko jeden substrat i jeden produkt oraz czy skład atomowy się nie zmienia.
W izomeryzacji zwykle nie ma drugiego substratu: jedna cząsteczka przechodzi w inną o tym samym składzie. Transferazy często mają schemat typu "A-B + C -> A + B-C", czyli przenoszą fragment (B) na inną cząsteczkę (C). To zmienia "partnera" fragmentu, a nie tylko układ wewnątrz jednej cząsteczki.
Niekoniecznie. Izomerazy obejmują różne rodzaje izomeryzacji: mogą zmieniać konfigurację stereochemiczną, położenie grupy w łańcuchu lub układ wiązań, ale wspólną cechą jest brak zmiany składu atomowego i przejście jednej cząsteczki w jedną cząsteczkę produktu.
W metodach analitycznych opartych o enzymy (np. w biochemii klinicznej lub analizie żywności) ważne jest rozumienie, jaki typ reakcji zachodzi, bo wpływa to na dobór odczynników, warunków i interpretację wyniku. Rozpoznanie izomeryzacji pomaga zrozumieć, że nie pojawia się "nowy skład", tylko inna forma tej samej cząsteczki.
Użyj krótkiej procedury: 1) policz liczbę cząsteczek po obu stronach (ma być 1→1), 2) sprawdź, czy nie ma dodatkowego reagenta (np. C), 3) upewnij się, że nie ma rozpadu na A i B. Jeśli te warunki są spełnione, pasuje schemat przegrupowania typu A-B -> B-A.
info

Statystycznie 61% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Według specjalistów z branży: "Izomerazy katalizują przegrupowania wewnątrz jednej cząsteczki: nie dochodzi do rozpadu na A i B ani do przyłączenia/odłączenia innego reagenta."

Źródła:

  • IUBMB Enzyme Nomenclature (NC-IUBMB): klasy enzymów i EC 5 (Isomerases) – https://iubmb.qmul.ac.uk/enzyme/ (dostęp 2026-02-18)

Materiały:

  • Podręcznik biochemii (rozdziały: enzymy, klasy enzymów, EC)
  • Materiały dydaktyczne z enzymologii dla kierunków chemicznych/analitycznych
  • Karty charakterystyki i instrukcje zestawów diagnostycznych/opis metod, w których występują reakcje izomeryzacji

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego