Biologia

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 22. (3 pkt)

Skład organizmów Ekologia Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Koliberki rubinobrode (Archilochus colubris) to maleńkie, wędrowne ptaki, występujące w Ameryce Północnej i w Ameryce Środkowej. Te ptaki mają od 7,5 cm do 9,0 cm długości i ważą od 3 g do 4 g. Koliberki migrują między terenami lęgowymi i zimowiskami, co wymaga pokonania nawet 1 600 km w obie strony każdego roku. Energię do tych lotów dostarczają im kwasy tłuszczowe pochodzące ze zmagazynowanych triacylogliceroli.

Przed migracją kolibry często podwajają masę ciała. Głównymi źródłami pożywienia kolibrów są nektar kwiatowy, np. orlika kanadyjskiego lub milinu amerykańskiego, oraz małe owady, np. komary i wywilżny. Podczas wysysania nektaru z kwiatów ptaki unoszą się w powietrzu obok rośliny. Owady łapią w locie. Każdego dnia spożywają pokarm o masie dwa razy większej od masy swojego ciała. Dorosłe koliberki rubinobrode są często atakowane przez drapieżniki, takie jak dzierzby, krogulce lub koty domowe.

Na poniższej fotografii przedstawiono samca koliberka rubinobrodego w locie.

Na podstawie: K. Kirschbaum i in., Archilochus colubris w: Animal Diveristy Web (animaldiversity.org).
Fotografia: K. Ross.

22.1. (0–1)

Na podstawie przedstawionych informacji zapisz fragment sieci pokarmowej, w której są ze sobą powiązane wszystkie podane poniżej organizmy.

koliberek rubinobrody
milin amerykański
kot domowy
wywilżna karłowata
orlik kanadyjski

22.2. (0–2)

Uzasadnij, że gromadzenie zapasów energetycznych w postaci trójglicerydów pozwala na ograniczenie wzrostu masy ciała w porównaniu z gromadzeniem glikogenu. Podaj dwa argumenty.

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 21. (2 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Efekt rozcieńczenia to hipoteza zakładająca, że w środowiskach o większej różnorodności gatunkowej jest mniejsza częstość występowania chorób pasożytniczych.

Aby przetestować hipotezę o efekcie rozcieńczenia, przeprowadzono następujące doświadczenie. Przygotowano 82 poletka, na których uprawiano rośliny łąkowe w różnych kombinacjach gatunków, a następnie zmierzono częstość infekcji roślin wybranymi grzybami pasożytniczymi.

Na poniższych wykresach przedstawiono wyniki badań dotyczące zależności między:

wykres A – bogactwem gatunkowym roślin gospodarzy a bogactwem gatunkowym pasożytów grzybowych
wykres B – bogactwem gatunkowym roślin gospodarzy a częstością infekcji grzybowych.

Na podstawie: F. Keesing i R.S. Ostfeld, Is Biodiversity Good for Your Health?, „Science” 349(6245), 2015;
T. Rottstock i in., Higher Plant Diversity […], „Ecology” 95(7), 2014.

21.1. (0–1)

Rozstrzygnij, czy przedstawione wyniki badań są zgodne z hipotezą o efekcie rozcieńczenia. Odpowiedź uzasadnij.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

21.2. (0–1)

Na podstawie przedstawionych wyników badań sformułuj zależność między bogactwem gatunkowym roślin a bogactwem gatunkowym grzybów pasożytniczych.

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 20. (4 pkt)

Ewolucjonizm i historia życia na ziemi Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Krępak nabrzozak (Biston betularia) to ćma występująca na pniach drzew, która ma dwie naturalne formy – jasną i ciemną, występujące w środowisku jeszcze przed rewolucją przemysłową. W Anglii na przełomie XIX i XX wieku zauważono, że populacje krępaka nabrzozaka różnią się ubarwieniem w zależności od stopnia zanieczyszczenia środowiska. Na poniższych wykresach przedstawiono wyniki obserwacji obejmujących różne formy ciem, przeprowadzonych w zanieczyszczonym środowisku i w niezanieczyszczonym środowisku.

Sformułowano hipotezę, że różnice w ubarwieniu są związane z kamuflażem. Forma, która była bardziej widoczna na tle kory drzew, częściej padała ofiarą drapieżników.

W wyniku rewolucji przemysłowej środowisko w wielu miejskich rejonach Wielkiej Brytanii i wokół nich zostało zanieczyszczone dwutlenkiem siarki, co doprowadziło do wymarcia jasno zabarwionych nadrzewnych mchów i porostów.

Na podstawie: C.J. Clegg, Biology for the IB Diploma, Londyn 2014.

20.1. (0–1)

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące przeprowadzonych obserwacji są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	W zanieczyszczonym środowisku dominuje populacja ciemna, a w niezanieczyszczonym – jasna.	P	F
2.	Pojawienie się mutacji powodującej ciemną barwę wynikało z zanieczyszczenia środowiska.	P	F

20.2. (0–1)

Uzasadnij, że opisana obserwacja jest dowodem na działanie doboru naturalnego, a nie – doboru sztucznego.

20.3. (0–2)

Opisz doświadczenie pozwalające na weryfikację hipotezy, że w zanieczyszczonym środowisku jasne owady częściej padają ofiarami drapieżników niż owady ciemne. W rozwiązaniu uwzględnij plan badania oraz sposób weryfikacji hipotezy.

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 18. (4 pkt)

Dziedziczenie Inżynieria i badania genetyczne Budowa i funkcje komórki Podaj/wymień Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Mukopolisacharydoza typu II (MPS II) to rzadka genetyczna choroba metaboliczna. Ta choroba jest dziedziczona w sposób recesywny, sprzężony z płcią. Przyczyną MPS II jest niedobór aktywności sulfatazy-L-iduronianu, jednego z enzymów lizosomalnych. Prowadzi to do zaburzenia rozkładu mukopolisacharydów i do gromadzenia się nierozłożonych substratów, czego konsekwencją stają się patologiczne zmiany w obrębie komórek i tkanek. Choroba ma charakter postępujący i znacznie skraca długość życia. Na MPS II chorują prawie wyłącznie chłopcy. Na poniższym rodowodzie przedstawiono historię rodziny, w której zdiagnozowano MPS II.

Osoby chore na MPS II mogą być leczone za pomocą idursulfazy, która jest otrzymywana z hodowli genetycznie zmodyfikowanych komórek ludzkich. Idursulfaza jest substytutem naturalnego enzymu. Terapia polega na dożylnym podawaniu pacjentom idursulfazy, co prowadzi do spowolnienia rozwoju choroby i do złagodzenia jej objawów.

Na podstawie: G.N. Wilson, Hunter Syndrome (Mucopolysaccharidosis II): Diagnosis, Genetic Testing, Treatment, and Referral, „Consultant 360. Multidisciplinary Medical Information Network” 14(5), 2015 (consultant360.com);
M. Rachtan, Program The Hunters […], „Puls Medycyny”, 2020 (pulsmedycyny.pl).

18.1. (0–1)

Podaj oznaczenia wszystkich osób przedstawionych na powyższym rodowodzie, które są na pewno bezobjawowymi nosicielami genu warunkującego MPS II. Przyjmij założenie, że mutacje są tylko dziedziczone i nie powstają de novo.

18.2. (0–1)

Uzasadnij, że terapia MPS II za pomocą idursulfazy nie jest terapią genową. W odpowiedzi porównaj terapię genową do terapii idursulfazą.

18.3. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego nie ma mężczyzn będących nosicielami MPS II, mimo że allel warunkujący MPS II jest allelem recesywnym.

18.4. (0–1)

Lizosomy to organella, w których znajduje się około 50 różnych enzymów – kwaśnych hydrolaz. Optimum działania tych enzymów jest przy pH 5. Lizosomy są otoczone pojedynczą błoną, w której znajduje się pompa protonowa (H⁺-ATPaza). Na poniższym schemacie zilustrowano działanie H⁺-ATPazy.

Na podstawie: M. Maćkowiak i A. Michalak (red.), Biologia. Jedność i różnorodność, Warszawa 2008.

Wykaż, że prawidłowe funkcjonowanie enzymów lizosomalnych wymaga działania pompy protonowej (H⁺-ATPazy) w błonie lizosomu.

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 17. (1 pkt)

Ewolucjonizm i historia życia na ziemi Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Na poniższym wykresie przedstawiono rozkład masy urodzeniowej noworodków człowieka oraz zależność ich umieralności od masy urodzeniowej.

Na podstawie: E.P. Solomon i in., Biologia, Warszawa 2014.

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały ewolucję masy urodzeniowej noworodków człowieka. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Rozkład masy urodzeniowej noworodków człowieka, przedstawiony na wykresie, jest kształtowany przez dobór naturalny (stabilizujący / kierunkowy). Ten rodzaj doboru faworyzuje noworodki o masie zbliżonej do (przeciętnych / skrajnych) wartości ich masy urodzeniowej.

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 14. (2 pkt)

Układ immunologiczny Ewolucjonizm i historia życia na ziemi Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Prątek gruźlicy (Mycobacterium tuberculosis) to bakteria wywołująca gruźlicę. Do zakażenia prątkami gruźlicy najczęściej dochodzi drogą kropelkową. Jedna czwarta ludzkości – około dwóch miliardów osób – jest zakażona prątkiem gruźlicy. U większości z tych osób mamy do czynienia z zakażeniem uśpionym – nie ma objawów choroby i nie dochodzi do zakażenia kolejnych osób. U 5%–15% osób z zakażeniem uśpionym dojdzie jednak w przyszłości do rozwoju choroby. Prawdopodobieństwo rozwoju gruźlicy u osób chorych na AIDS znacznie wzrasta. Rocznie na gruźlicę umiera 1,5 miliona osób na świecie.

Leczenie gruźlicy polega na podawaniu co najmniej dwóch leków jednocześnie: rifampicyny i izoniazydu. Podawanie tylko jednego leku prowadzi początkowo do prawie całkowitego wyleczenia choroby, ale po pewnym czasie dochodzi do jej nawrotu, mimo ciągłego podawania leku.

Na podstawie: www.igichp.edu.pl;
K. Kruczak i E. Niżankowska-Mogilnicka, Gruźlica wielolekooporna – współczesne problemy, „Pneumonologia i Alergologia Polska” 77(3), 2009;
E. Rowińska-Zakrzewska, Gruźlica i HIV na świecie, w Europie i w Polsce, „Pneumonologia i Alergologia Polska” 81(6), 2013.

14.1. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego u osób chorych na AIDS znacznie wzrasta ryzyko rozwoju gruźlicy w przypadku dotychczas uśpionego zakażenia prątkiem gruźlicy.

14.2. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego podawanie tylko jednego leku prowadzi najpierw do prawie całkowitego wyleczenia gruźlicy, a następnie – do jej nawrotu. W odpowiedzi uwzględnij mechanizm działania doboru naturalnego.

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 12. (4 pkt)

Układ hormonalny Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Bariera krew – mózg to fizyczna i funkcjonalna granica między mózgowymi naczyniami krwionośnymi a tkanką nerwową. Ta bariera izoluje ośrodkowy układ nerwowy od potencjalnie szkodliwych związków obecnych we krwi. Bariera krew – mózg zapewnia wysoce selektywny transport związków krążących we krwi do płynu mózgowo-rdzeniowego. Jest to możliwe, ponieważ w naczyniach włosowatych ośrodkowego układu nerwowego między komórkami śródbłonka znajdują się dobrze wykształcone ścisłe połączenia zamykające. Te naczynia są także otoczone grubą warstwą komórek glejowych, stanowiących dodatkową barierę. Niektóre obszary mózgu, np. podwzgórze, mają częściowo zniesioną barierę krew – mózg.

W celu zbadania, czy bariera krew – mózg jest zachowana, najczęściej stosuje się wskaźnik – błękit Evansa. Ten barwnik łączy się z wysokim powinowactwem z albuminą osocza krwi.

Aby zbadać wpływ infekcji wirusem Chandipura (ChPV) na szczelność naczyń włosowatych mózgu, przeprowadzono następujące doświadczenie. Myszom z grupy badawczej podano dożylnie ChPV oraz błękit Evansa, a myszom z grupy kontrolnej – roztwór soli fizjologicznej oraz błękit Evansa. Na poniżej fotografii przedstawiono wyniki doświadczenia – obraz mózgowia po upływie jednej, dwóch oraz trzech dób od rozpoczęcia badania.

Na podstawie: K. Brzezińska i M. Ziaja, Struktura […], „Postępy Biologii Komórki” 39(1), 2012; A. Balakrishanan i A.C. Mishra, Immune Response during Acute Chandipura Viral Infection in Experimentally Infected Susceptible Mice, „Virology Journal” 5, 2008.

12.1. (0–1)

Na podstawie przedstawionych wyników badania sformułuj wniosek na temat wpływu infekcji ChPV na szczelność naczyń włosowatych mózgu myszy.

12.2. (0–2)

Spośród poniższych struktur mózgowia człowieka wybierz i zaznacz te dwie, które są gruczołami wewnątrzwydzielniczymi.

szyszynka
wzgórze
przysadka mózgowa
móżdżek
hipokamp

12.3. (0–1)

Wykaż, że prawidłowa regulacja wydzielania wazopresyny wymaga miejscowego rozszczelnienia bariery krew – mózg w obrębie podwzgórza.

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 7. (4 pkt)

Nasienne Fizjologia roślin Metody badawcze i doświadczenia Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Parolist krzaczasty (Zygophyllum dumosum) jest dominującym krzewem na pustyni Negew w Izraelu. Ten krzew toleruje suszę i wysokie zasolenie – warunki, które powszechnie panują w ekosystemie pustynnym. Parolist jest bardzo aktywny w okresie deszczowym, kiedy wytwarza nowe liście i kwiaty. Liście parolistu składają się z pary mięsistych blaszek liściowych, które są umieszczone na grubym ogonku, pokrytym woskiem. Podczas okresu suchego blaszki liściowe są zrzucane, ale na krzewie pozostają uśpione, ale żywe, mięsiste ogonki liściowe. Na początku pory deszczowej wzrasta tempo metabolizmu w ogonkach liściowych, które utraciły w czasie pory suchej tylko część zgromadzonej wody. Ogonki liściowe są zrzucane dopiero po dwóch latach wegetacji. Z pąków znajdujących się w kątach ogonków liściowych rozwijają się nowe łodygi, wraz z nowymi liśćmi.

Na poniższych zdjęciach przedstawiono parolista krzaczastego w okresie deszczowym (zdjęcie 1.) oraz w okresie suchym (zdjęcie 2.). Oznaczenia: CL – cały liść złożony; BL – blaszka liściowa; OL – ogonek liściowy; SZ – szypułka kwiatowa.

Badacze zmierzyli zawartość wybranych pierwiastków w ogonkach liściowych parolista krzaczastego w okresie deszczowym i w okresie suchym. Na poniższym wykresie przedstawiono uśrednione pomiary z czterech prób wraz z odchyleniem standardowym.

Na podstawie: J. Srinivasan i in., Endophytic Bacteria Colonizing the Petiole of the Desert Plant Zygophyllum dumosum Boiss: Possible Role in Mitigating Stress, „Plants” 11(4), 2022.

7.1. (0–1)

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące wyników przedstawionego doświadczenia są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	Wszystkie wyniki pomiarów zawartości wapnia w okresie suszy były takie same.	P	F
2.	Zawartość siarki w świeżej masie ogonków liściowych była większa w okresie suchym w porównaniu do okresu deszczowego.	P	F

7.2. (0–2)

Podaj jedną cechę fizjologiczną i jedną cechę anatomiczną parolista krzaczastego stanowiące adaptacje do niedoboru wody oraz wyjaśnij, na czym polega każda z tych adaptacji.

Cecha fizjologiczna:

Cecha anatomiczna:

7.3. (0–1)

Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A albo B oraz jej uzasadnienie 1. albo 2.

Transport jonów z roztworu glebowego do komórek korzenia odbywa się

A.	na zasadzie osmozy,	ponieważ	1.	jony muszą przejść przez błony komórkowe, a we wnętrzu komórek jest niższy potencjał wody niż w roztworze glebowym.
B.	z udziałem białek przenośnikowych,	ponieważ	2.	sole mineralne rozpuszczają się w roztworze glebowym i przemieszczają się przez błony komórkowe tak, jak się przemieszcza woda.

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 6. (3 pkt)

Nasienne Ekologia Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Dwulistnik muszy (Ophrys insectifera) jest chronionym gatunkiem storczyka, występującym w Polsce na niewielkiej liczbie stanowisk. Ta roślina występuje na nasłonecznionych górskich murawach kserotermicznych oraz na łąkach o podłożu wapiennym. Głównym zagrożeniem dla tego gatunku jest postępująca sukcesja, prowadząca do zarastania jego stanowisk.

Okwiat dwulistnika składa się z zewnętrznych działek, które są zielone i eliptyczne, oraz z okółka wewnętrznego, którego dwie działki są purpurowe i nitkowate, a trzecia – środkowa działka jest przekształcona w tzw. warżkę. Na środku owłosionej, ciemnopurpurowej warżki, przypominającej kształtem odwłok samicy owada, znajduje się jasna plamka.

W okresie kwitnienia dwulistnik muszy wytwarza substancje, które składem chemicznym i zapachem przypominają feromony samic błonkówek: niestylaka piewikowca (Gorytes fargei) i niestylaka wąsala (Gorytes mystaceus). Zwabione zapachem i pokrojem kwiatów samce błonkówek siadają na tych kwiatach. Pakiety pyłku dwulistników przyklejają się do ciała owadów, dzięki czemu pyłek jest transportowany na inne kwiaty. Zapylony kwiat dwulistnika zaczyna wydzielać substancje wonne identyczne z tymi, które wytwarzają zapłodnione samice błonkówek. U dwulistnika może dojść również do samozapłodnienia.

Na rysunku A przedstawiono budowę dwulistnika muszego, a na zdjęciu B – samicę niestylaka wąsala.

Na podstawie: B. Binkiewicz, Nowe stanowiska dwulistnika muszego Ophrys insectifera w Tatrzańskim Parku Narodowym, „Chrońmy Przyrodę Ojczystą” 71(3), 2015;
J. Koszteyn, Zjawisko mimikry a problem orientacji i decepcji w: S. Ziemiański (red.), Philosophia vitam alere, Kraków 2005;
A. Pociecha, Kwiat czy owad?, 2014 (www.eduscience.pl).
Rysunek: C.A.M. Lindman, Bilder ur Nordens Flora, Sztokholm 1917–1926.
Fotografia: I. Tew, Bees Wasps & Ants Recording Society, 2020.

6.1. (0–1)

Określ, który element (1.–5.) budowy morfologicznej kwiatu dwulistnika muszego naśladuje czułki, a który – odwłok samicy niestylaka wąsala. Wpisz właściwe numery w odpowiednie miejsca.

czułki:
odwłok:

6.2. (0–1)

Wyjaśnij, na czym polega następująca adaptacja: Zapylone kwiaty dwulistnika muszego mają zapach taki jak zapłodnione samice błonkówek.

6.3. (0–1)

Uzasadnij, że usuwanie krzewów i drzew ze stanowisk występowania dwulistnika muszego prowadzi do zwiększenia liczebności populacji tego gatunku.

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 5. (2 pkt)

Protisty Podaj/wymień

Na poniższej mikrofotografii (A) oraz na rysunku (B) przedstawiono budowę protista – eugleny (Euglena gracilis). Mikrofotografię A wykonano z użyciem mikroskopu świetlnego. Rysunek B wykonano na podstawie tej mikrofotografii.

Na podstawie: E.P. Solomon i in., Biologia, Warszawa 2014.
Fotografia i rysunek: Biophoto Associates/Photo Researchers, Inc.

Podaj nazwy organellów oznaczonych na mikrofotografii (A) i na rysunku (B) numerami 1.–3.

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 4. (3 pkt)

Protisty Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Okrzemki stanowią zróżnicowaną grupę jednokomórkowych glonów. Wewnątrz komórki znajdują się liczne organella: jądro komórkowe, chloroplasty otoczone czterema błonami, mitochondria oraz aparat Golgiego. Materiałem zapasowym jest chryzolaminaryna, należąca do polisacharydów, oraz tłuszcze. Okrzemki są okryte ścianą komórkową, zwaną pancerzykiem, która jest zbudowana z pektyny wysyconej uwodnioną krzemionką. Na poniższej mikrofotografii przedstawiono różne gatunki okrzemek.

Okrzemki natleniają wodę, mają duży udział w produkcji pierwotnej wód oraz stanowią pokarm dla wielu organizmów, w tym dla wielu ryb.

Na podstawie: B. Rakowska, Okrzemki – organizmy, które odniosły sukces, „Kosmos” 52(2–3), 2003.
Fotografia: The International Society for Diatom Research (isdr.org).

4.1. (0–2)

Uzasadnij, że okrzemki nie należą do królestwa roślin – porównaj dwie wymienione w tekście cechy budowy komórek okrzemek z cechami budowy komórek roślin.

4.2. (0–1)

Wyjaśnij, w jaki sposób okrzemki przyczyniają się do natleniania wody. W odpowiedzi uwzględnij budowę komórki i metabolizm okrzemek.

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 3. (3 pkt)

Budowa i funkcje komórki Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Na poniższych fotografiach z mikroskopu elektronowego przedstawiono dwie struktury wewnątrzkomórkowe oznaczone literami A i B.

Na podstawie: D.W. Fawcett, Bloom and Fawcett. A Textbook of Histology, Nowy Jork 1994, [w:] E.P. Solomon i in., Biologia, Warszawa 2014.

3.1. (0–2)

Uzupełnij tabelę – podaj nazwy struktur oznaczonych na fotografiach literami A i B oraz rozstrzygnij, czy w tych strukturach są obecne błony i rybosomy.

Struktura	Obecność w strukturze
Struktura	błon (tak / nie)	rybosomów (tak / nie)
A
B

3.2. (0–1)

Wyjaśnij, na czym polega współdziałanie siateczki śródplazmatycznej szorstkiej i aparatu Golgiego w wytwarzaniu białek przeznaczonych do wydzielenia poza komórkę.

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 2. (2 pkt)

Skład organizmów Metabolizm - pozostałe Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

ATP jest uniwersalnym nośnikiem energii w komórce. W typowych warunkach podczas hydrolizy ATP do ADP i P_i uwalnia się znaczna ilość energii – od 46 do 54 kJ/mol ATP.

Ważną częścią ATP jest reszta trifosforanowa, składająca się z reszt kwasu fosforowego(V) połączonych wiązaniami bezwodnikowymi. Te wiązania są często określane jako „wysokoenergetyczne”, ale do ich zerwania – tak jak do zerwania każdego innego wiązania – jest potrzebna energia. Ujemne ładunki reszt kwasu fosforowego(V) odpychają się nawzajem, czego skutkiem są wewnętrzne naprężenia występujące w cząsteczce ATP. Podczas hydrolizy ATP do ADP i P_i jest zrywane jedno wiązanie bezwodnikowe oraz częściowo są usuwane naprężenia wewnętrzne.

Na poniższym schemacie przedstawiono reakcję hydrolizy ATP.

Na podstawie: B. Alberts i in., Molecular Biology of the Cell, Nowy Jork i Abingdon 2007.

2.1. (0–1)

Do której grupy związków organicznych należy ATP? Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

cukry
lipidy
nukleotydy
aminokwasy

2.2. (0–1)

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące ATP są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	W cząsteczce ATP występują dwa wiązania „wysokoenergetyczne”.	P	F
2.	Energia uwalniana podczas hydrolizy ATP równa się energii koniecznej do zerwania wiązania bezwodnikowego.	P	F

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 1. (2 pkt)

Skład organizmów Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Mioglobina to białko występujące w cytozolu włókien mięśniowych. Jest ono zbudowane z pojedynczego łańcucha polipeptydowego oraz z hemu. Łańcuch polipeptydowy mioglobiny zawiera 153 reszty aminokwasowe, a hem składa się z układu porfirynowego oraz ze – związanego z jego centrum – atomu pewnego pierwiastka.

Na poniższym rysunku przedstawiono przekrój przez model cząsteczki mioglobiny. Kolorem niebieskim oznaczono reszty aminokwasowe z podstawnikami niepolarnymi; kolorem czerwonym – reszty aminokwasowe z podstawnikami polarnymi; natomiast kolorem białym – pozostałe reszty aminokwasowe. Kolorem żółtym oznaczono atom związany z centrum układu porfirynowego, znajdującego się w szczelinie cząsteczki białka.

Na podstawie: J.M. Berg i in., Biochemia, Warszawa 2022.

1.1. (0–1)

Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

Z centrum układu porfirynowego hemu jest związany atom

sodu.
fluoru.
jodu.
żelaza.

1.2. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego we wnętrzu cząsteczki mioglobiny znajdują się niemal wyłącznie reszty aminokwasowe z podstawnikami niepolarnymi. W odpowiedzi uwzględnij środowisko formowania się struktury przestrzennej tego białka.

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 19. (2 pkt)

Wpływ człowieka na środowisko i jego ochrona Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Szpak balijski (Leucopsar rothschildi), przedstawiony na fotografii, jest krytycznie zagrożonym gatunkiem, zamieszkującym wyłącznie wyspę Bali, położoną w południowo- -wschodniej Azji.

Według szacunków naukowców, na początku XX wieku w naturalnym środowisku żyło 300–900 osobników, a w 1990 roku na wolności stwierdzono już tylko 15 osobników. Przyczyną wymierania tego ptaka jest degradacja jego siedlisk, połączona z kłusownictwem, mającym na celu zaopatrywanie handlarzy na rynku ptaków śpiewających. W celach ochronnych ten gatunek został ujęty w załączniku I konwencji waszyngtońskiej (CITES).

Szpak balijski jest objęty programami hodowlanymi nie tylko w lokalnych ośrodkach na Bali, ale także w wielu ogrodach zoologicznych na całym świecie, m.in. w Stanach Zjednoczonych i w Europie. Część ptaków rozmnożonych w niewoli jest uwalniana do ich naturalnego środowiska w celu odtworzenia dzikiej populacji na wyspie Bali. Skuteczna reintrodukcja szpaka balijskiego jest szansą na ocalenie tego rzadkiego gatunku.

Na podstawie: datazone.birdlife.org; gbif.org; S. (Bas) van Balen i in., Status and Distribution of the Endemic Bali Starling Leucopsar rothschildi, „Oryx” 34(3), 2000. Fotografia: Cburnett.

19.1. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego podczas reintrodukcji szpaka balijskiego powinny być uwalniane osobniki pochodzące nie tylko z lokalnych programów hodowlanych, lecz także z różnych ogrodów zoologicznych. W odpowiedzi uwzględnij genetykę populacji.

19.2. (0–1)

Przedstaw znaczenie wpisania szpaka balijskiego do załącznika I konwencji waszyngtońskiej (CITES) dla skutecznej ochrony tego gatunku.

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 18. (3 pkt)

Ewolucjonizm i historia życia na ziemi Ekologia Fizjologia roślin Podaj/wymień Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Niski wzrost i ciasne ułożenie liści rośliny w tzw. poduszkę stanowią przystosowanie do skrajnych warunków środowiska panujących w wysokich górach. Takie formy roślin występują u ponad trzystu gatunków należących do ponad trzydziestu różnych rodzin botanicznych, występujących w różnych obszarach geograficznych świata.

Poniżej przedstawiono schematyczną budowę roślin poduszkowych.

Przykładem rośliny poduszkowej jest lepnica bezłodygowa (Silene acaulis), przedstawiona na poniższej fotografii. Wytwarza ona różowe kwiaty wyrastające na szczytach łodyg. W populacji tego gatunku występują zarówno osobniki żeńskie, jak i obupłciowe.

Na podstawie: Q. Canelles i in., Environmental Stress Effects on Reproduction and Sexual Dimorphism in the Gynodioecious Species Silene acaulis, „Environmental and Experimental Botany” 146, 2018.
Schematy: H. Hauri, Review: Ecology of Cushion Plants, „Journal of Ecology” 1(2), 1913.
Fotografia: Wikimedia Commons.

18.1. (0–1)

Rozstrzygnij, czy wytwarzanie form poduszkowatych wśród roślin wysokogórskich jest wynikiem konwergencji, czy – dywergencji. Odpowiedź uzasadnij.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

18.2. (0–1)

Podaj jeden przykład czynnika abiotycznego, do którego przystosowaniem jest występowanie u lepnicy bezłodygowej poduszkowatego typu wzrostu. W odpowiedzi uwzględnij rodzaj czynnika oraz jego nasilenie lub poziom.

18.3. (0–1)

Uzupełnij tabelę – określ zdolność do wytwarzania ziaren pyłku i owoców przez osobniki żeńskie i przez osobniki obupłciowe lepnicy bezłodygowej. W odpowiednie komórki tabeli wpisz literę T (tak), jeśli istnieje taka możliwość, albo N (nie) – jeśli nie ma takiej możliwości.

	Możliwość wytwarzania ziaren pyłku	Możliwość wytwarzania owoców
osobniki żeńskie
osobniki obupłciowe

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 17. (4 pkt)

Ekologia Podaj/wymień Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Płaskogłów ciemnogłowy (Platycephalus fuscus) jest ciepłolubną rybą żyjącą w zatokach, przybrzeżnych jeziorach i estuariach na wschodnim wybrzeżu Australii. Jego ciało jest mocno spłaszczone grzbietobrzusznie. Oczy są osadzone na czubku spłaszczonej głowy. Ta ryba potrafi zmieniać ubarwienie ciała, przez co dopasowuje się do otoczenia. Ukrywa się w piasku i czeka na ofiarę – poluje na mniejsze ryby oraz krewetki.

Naukowcy zbadali zależność aktywności tej ryby od temperatury otoczenia w warunkach naturalnych. W tym celu wypuszczono ryby tego gatunku do rzeki Georges, 12 km w górę od jej ujścia. W rzece mierzono temperaturę wody. Ryby były wyposażone w odpowiednie nadajniki z czujnikami, dzięki którym można było określić przyśpieszenie poruszającej się ryby. Dane zbierano przez 18 miesięcy.

Na fotografii A przedstawiono płaskogłowa ciemnogłowego w jego naturalnym środowisku, a na wykresie B – wyniki opisanego badania. Koła na wykresie B reprezentują surowe wyniki pomiarów, a krzywa jest modelem dopasowanym do tych pomiarów, przedstawiającym zależność między temperaturą wody a przyśpieszeniem ryby.

Na podstawie: N.L. Payne i in., Temperature Dependence of Fish Performance in the Wild: Links with Species Biogeography and Physiological Thermal Tolerance, „Functional Ecology” 30(6), 2016.
Fotografia: R. Ling.

17.1. (0–1)

Podaj wartość optimum temperaturowego wody dla aktywności płaskogłowa ciemnogłowego.

17.2. (0–1)

Rozstrzygnij, czy podnoszenie się temperatury wody w zbiornikach może stanowić zagrożenie dla płaskogłowa ciemnogłowego. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do przedstawionych wyników badań.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

17.3. (0–2)

Wypisz z tekstu dwie cechy płaskogłowa ciemnogłowego stanowiące adaptację do drapieżnictwa i przedstaw, na czym polega każda z tych adaptacji.

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 13. (3 pkt)

Budowa i funkcje komórki Choroby człowieka Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Jedną z obiecujących metod leczenia celowanego nowotworów jest stosowanie kompleksów przeciwciało – lek (ADC, ang. antibody-drug conjugate), które tworzy się przez chemiczne łączenie przeciwciał monoklonalnych z substancjami toksycznymi – lekami mającymi niszczyć komórki nowotworowe. Przeciwciała monoklonalne to przeciwciała powstające z jednego klonu limfocytów B. Takie przeciwciała mają wysoką specyficzność, tzn. mogą się łączyć tylko z jednym konkretnym fragmentem antygenu, stanowiącym receptor dla ADC.

ADC podaje się pacjentowi dożylnie. Duże znaczenie w skuteczności tej metody ma dobranie zarówno przeciwciał właściwych dla antygenu charakterystycznego dla danej komórki nowotworowej, jak i odpowiedniego łącznika chemicznego, dzięki któremu ADC nie rozpada się w krążeniu ogólnoustrojowym.

Na poniższym schemacie przedstawiono mechanizm działania ADC.

Na podstawie: C. Peters i S. Brown, Antibody–Drug Conjugates as Novel Anti-Cancer Chemotherapeutics, „Bioscience Reports” 35(4), 2015;
P.J. Wysocki, Mechanizmy działania przeciwciał monoklonalnych w nowotworach litych, „Onkologia w Praktyce Klinicznej” 10(4), 2014;
D. Schrama i in., Antibody Targeted Drugs as Cancer Therapeutics, „Nature Reviews Drug Discovery” 5(2), 2006.

13.1. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego ADC dostarcza toksyczne substancje tylko do komórek nowotworowych, z pominięciem komórek zdrowych. W odpowiedzi uwzględnij mechanizm działania ADC.

13.2. (0–1)

Wykaż, że zachowanie stabilności łącznika w ADC podczas transportu ADC w krążeniu ogólnoustrojowym jest konieczne do prawidłowego działania leku.

13.3. (0–1)

Przedstaw rolę lizosomów obecnych w komórce nowotworowej w mechanizmie działania ADC.

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 12. (4 pkt)

Budowa i funkcje komórki Układ hormonalny Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Na poniższym schemacie przedstawiono regulację transportu glukozy przez insulinę w komórce mięśnia szkieletowego i w komórce wątroby, ograniczającą wahania poziomu glukozy we krwi.

W komórkach mięśni szkieletowych w spoczynku transportery glukozy GLUT4 są w okresie głodu (I) wycofywane z błony komórkowej, a następnie magazynowane w pęcherzykach w cytoplazmie. Z kolei w okresie sytości (II) transportery GLUT4 są pod wpływem insuliny kierowane do błony komórkowej.

W komórkach wątroby transport glukozy zachodzi z udziałem transporterów GLUT2, których aktywność zmienia się w zależności od okresu głodu (III) lub sytości (IV). Insulina bierze udział w regulacji transportu glukozy przez transportery GLUT2.

Na podstawie: D.U. Silverthorn, Fizjologia człowieka. Zintegrowane podejście, Warszawa 2018.

12.1. (0–1)

Do każdego z poniższych przykładów transportu przyporządkuj właściwą nazwę wybraną spośród A–C. Wpisz litery w wyznaczone miejsca.

endocytoza
egzocytoza
dyfuzja wspomagana

Transport białka GLUT4 do błony komórkowej w komórce mięśnia szkieletowego w czasie spoczynku w okresie sytości: .
Transport glukozy z wnętrza komórki wątroby do płynu zewnątrzkomórkowego w okresie głodu: .

12.2. (0–1)

Na podstawie przedstawionych informacji wyjaśnij, w jaki sposób insulina zapewnia ciągłą dyfuzję glukozy do komórek wątroby w sytuacji wysokiego poziomu glukozy we krwi w okresie sytości.

12.3. (0–1)

Przedstaw znaczenie obecności transporterów glukozy GLUT2 w błonie komórkowej komórek wątroby dla ograniczenia spadku poziomu glukozy we krwi w okresie głodu.

12.4. (0–1)

Podaj nazwę przykładowego ludzkiego hormonu, którego działanie prowadzi do wzrostu poziomu glukozy we krwi.

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 7. (2 pkt)

Ryby Ekologia Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Tilapia nilowa (Oreochromis niloticus) to słodkowodna ryba z rodziny pielęgnicowatych. Na poniższym schemacie przedstawiono strategię osmoregulacyjną tilapii nilowej.

Wiele gatunków pielęgnicowatych, w tym – tilapia nilowa, jest określanych mianem pyszczaków, ponieważ samice pobierają ikrę do pyska po zapłodnieniu. Samice tych gatunków noszą w jamie gębowej zapłodnione jaja, a często – także larwy i narybek.

Na podstawie: C. Błaszak (red.), Zoologia. Szkarłupnie – płazy, t. 3, cz. 1, Warszawa 2015;
S. Friedman, Ontogeny of the Osmoregulatory Capacity of Teleosts and the Role of Ionocytes, „Frontiers in Marine Science” 7, 2020.
Rysunek: Scandinavian Fishing Yearbook.

7.1. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego tilapia nilowa musi pobierać jony Na⁺ i Cl⁻ ze środowiska zewnętrznego. W odpowiedzi uwzględnij różnice między środowiskiem wewnętrznym ryby a środowiskiem zewnętrznym.

7.2. (0–1)

Uzasadnij, że adaptacja w postaci noszenia w jamie gębowej zapłodnionych jaj, larw i narybku przez samice pielęgnicowatych zwiększa szanse na przeżycie potomstwa.

Biologia

Strony