Spośród wielu substancji chemicznych, które przedostają się do środowiska morskiego, wysoką
toksycznością i trwałością cechują się polichlorowane bifenyle (PCB). Wchłanianie PCB przez
organizmy następuje w różny sposób, ale najwięcej PCB przyjmują one wraz ze spożywanym
pokarmem. Na schemacie przedstawiono fragment sieci pokarmowej ekosystemu Bałtyku oraz
stężenie PCB [μg/kg] w różnych organizmach tworzących tę sieć.
a)
Na podstawie przedstawionych danych sformułuj wniosek dotyczący zależności między poziomem troficznym zajmowanym przez gatunek a stężeniem PCB w organizmie.
b)
Wypisz ze schematu dwa przykłady organizmów, między którymi występuje konkurencja międzygatunkowa.
Obecnie głównym źródłem enzymów stosowanych w różnych dziedzinach gospodarki są
rekombinowane mikroorganizmy. Preparaty enzymatyczne dodawane do pasz mają zdolność
rozkładu, np. celulozy, skrobi i pektyn. Natomiast w produkcji środków piorących stosuje się
lipazy i proteinazy, które zwiększają ich efektywność i pozwalają na pranie w niższej
temperaturze. Środki piorące wzbogacone w enzymy zawierają mniejszą ilość fosforanów
niż jeszcze 20 lat temu.
a)
Wyjaśnij, dlaczego wzbogacanie pasz pochodzenia roślinnego w preparaty enzymatyczne skutkuje przyspieszonym wzrostem hodowanych zwierząt, zwłaszcza drobiu i trzody chlewnej. W odpowiedzi uwzględnij właściwości preparatów enzymatycznych.
b)
Podaj przykład korzyści dla środowiska naturalnego wynikającej ze stosowania środków piorących zawierających enzymy.
Daltonizm jest chorobą genetyczną uwarunkowaną allelem recesywnym sprzężonym z płcią.
Na schemacie przedstawiono rodowód ilustrujący dziedziczenie daltonizmu w pewnej rodzinie.
a)
Zapisz genotypy osób oznaczonych numerami 5 i 16. Allel warunkujący chorobę oznacz literą d.
Na schematach przedstawiono układ krwionośny dżdżownicy (I) i układ krwionośny ryby (II).
Uzupełnij tabelę, w której porównasz budowę obu układów przedstawionych
na schematach – wpisz właściwe określenia wybrane spośród podanych w nawiasach.
Kserofity to rośliny żyjące w warunkach okresowego niedoboru wody. Wyróżnia się wśród
nich dwa sposoby przystosowania do życia w suchym środowisku:
jeden – polega na ograniczaniu transpiracji (sklerofityzm)
drugi – na pobieraniu w krótkim czasie i gromadzeniu dużej ilości wody (sukulentność).
Do kserofitów należą np. kaktusy, wawrzyny, oleandry, rozchodniki, wrzośce oraz aloesy.
Na poniższych rysunkach przedstawiono budowę liści roślin należących do różnych grup
ekologicznych.
Określ, który z rysunków: A, B czy C przedstawia przekrój przez liść sukulenta, a który –
sklerofita. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do cech widocznych na rysunku.
U drzew odległość między liśćmi asymilującymi CO2 i eksportującymi produkty fotosyntezy
a korzeniami pobierającymi wodę i składniki mineralne z podłoża dochodzi nawet
do kilkudziesięciu metrów. Koniecznością jest więc sprawne funkcjonowanie transportu tych
substancji w całej roślinie. Za transport wody i składników mineralnych odpowiadają naczynia
drewna, a przez łyko jest przemieszczana główna masa związków organicznych, w tym – produkty
fotosyntezy. Wyjątek stanowi transport wiosenny u drzew okrytonasiennych, gdy nie ma jeszcze
liści. Wówczas cukry są przemieszczane przez drewno.
Na podstawie: Podstawy fizjologii roślin, pod red. J. Kopcewicza i S. Lewaka, Warszawa 1998.
a)
Uporządkuj poszczególne elementy uczestniczące w transporcie cukrów u roślin okrytonasiennych w okresie letnim – zgodnie z kierunkiem transportu. Wpisz numery 2.–6. we właściwe miejsca tabeli.
Elementy uczestniczące w transporcie cukrów w roślinie
Kolejność
komórka miękiszu spichrzowego
komórka przyrurkowa w liściu
stroma chloroplastu
1
cytoplazma komórki miękiszu asymilacyjnego
człony rurki sitowej
komórka przyrurkowa w korzeniu
b)
Wyjaśnij, dlaczego ograniczony dostęp wody w podłożu skutkuje ograniczeniem pobierania CO2 przez roślinę. W odpowiedzi uwzględnij funkcjonowanie aparatów szparkowych.
c)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby powstał poprawny opis dotyczący wiosennego transportu cukrów przez elementy drewna rośliny. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.
Transport wiosenny cukrów u drzew okrytozalążkowych, gdy nie ma jeszcze liści, zachodzi
z udziałem drewna. Te cukry pochodzą z rozkładu (glikogenu / skrobi) – wielocukru, który
został zmagazynowany w okresie jesiennym w komórkach miękiszowych pnia lub korzeni
drzewa. Siłą napędową tego transportu jest (siła ssąca / parcie korzeniowe).
Dla grzybów saprofitycznych źródłem substancji pokarmowych są związki organiczne, które
grzyby pobierają z martwych szczątków organizmów całą powierzchnią ciała. W tym procesie
u grzybów wielokomórkowych ważną rolę odgrywają: budowa morfologiczna (długie, cienkie
strzępki grzybni, które się szybko rozrastają) oraz enzymy (celulazy, proteazy, chitynazy,
enzymy rozkładające ligninę).
Wykaż, że budowa grzybni oraz zdolność wytwarzania enzymów uwalnianych
do otoczenia są przystosowaniem do sposobu odżywiania się wielokomórkowych grzybów.
Mikoryzacja to zabieg polegający na wprowadzeniu do podłoża, na którym rosną rośliny,
określonej ilości zarodników i strzępek wyselekcjonowanych grzybów mikoryzowych. Badano
wpływ mikoryzacji roślin na ilość mikroelementów pobieranych z roztworu glebowego: żelaza,
manganu i cynku – przez wilca wodnego (Ipomoea aquatica). Badania przeprowadzono
na próbie 20 roślin uprawianych na podłożu ze szczepionką mikoryzową i na próbie 20 roślin
uprawianych na podłożu bez szczepionki mikoryzowej. Wyniki doświadczenia przedstawiono
na poniższym wykresie.
Sformułuj wniosek na podstawie wyników przedstawionego doświadczenia.
Na rysunku przedstawiono budowę pantofeleka – jednokomórkowego organizmu
heterotroficznego, zaliczanego do Protista. Występuje on pospolicie w strefie przybrzeżnej
i otwartej toni wodnej zbiorników słodkowodnych.
a)
Podaj nazwy elementów budowy pantofelka oznaczonych na rysunku numerami 1 i 2.
1.: 2.:
b)
Oceń, czy poniższe informacje dotyczące pantofelka są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Pantofelek pobiera pokarm na drodze fagocytozy, która może zachodzić w każdej części błony komórkowej.
P
F
2.
Zawartość wody w komórce pantofelka regulują wodniczki tętniące.
P
F
3.
Podczas rozmnażania bezpłciowego mikronukleus dzieli się mitotycznie, a makronukleus ulega przewężeniu i rozdziałowi na dwie części.
Kolageny to białka będące głównym składnikiem macierzy zewnątrzkomórkowej zwierząt. Ich
główną funkcją jest utrzymanie integralności strukturalnej i sprężystości tkanki łącznej. Kolagen
jest syntetyzowany w formie łańcuchów α, będących produktem ekspresji odrębnych genów.
Te łańcuchy zawierają duże ilości lizyny i proliny – głównych składników kolagenu stabilizujących
jego cząsteczkę. Aminokwasy te następnie ulegają hydroksylacji z udziałem hydroksylaz, których
kofaktorem w tym procesie jest witamina C, pobudzająca także bezpośrednio syntezę kolagenu
przez aktywację transkrypcji kodujących go genów. W kolejnym etapie łańcuchy α łączą się
trójkami za pomocą mostków dwusiarczkowych, w wyniku czego powstaje prokolagen.
Z cząsteczek prokolagenu wydzielonych poza komórkę powstają cząsteczki kolagenu, które mogą
agregować w większe struktury, takie jak włókienka, włókna lub sieci.
Na podstawie: J. Kawiak, J. Zabel, Seminaria z cytofizjologii, Wrocław 2002;
K.A. Czubak, H.M. Żbikowska, Struktura, funkcja i znaczenie biomedyczne kolagenów, Ann. Acad. Med. Siles.,
4/2014.
a)
Na podstawie przedstawionych informacji określ najwyższą rzędowość struktury białka – prokolagenu. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do cechy budowy tego białka.
b)
Na podstawie przedstawionych informacji i własnej wiedzy wyjaśnij, dlaczego przy niedoborze witaminy C mogą pękać naczynia krwionośne. W odpowiedzi uwzględnij budowę naczyń krwionośnych.
Skrobia i celuloza, należące do węglowodanów, są polimerami zbudowanymi z monomerów
glukozy. W skrobi cząsteczki glukozy łączą się wiązaniem α-1,4-glikozydowym, tworząc
łańcuchy, które się rozgałęziają (dzięki powstawaniu wiązania α-1,6-glikozydowego)
i zwijają się w helisę.
Celuloza, w której monomery glukozy są wydłużone i łączą się wiązaniem
β-1,4-glikozydowym, tworzy długie, proste łańcuchy ułożone równolegle. Między grupami
hydroksylowymi (-OH) monomerów glukozy powstają liczne wiązania wodorowe.
Wykaż, że budowa opisanych polimerów ma związek z ich funkcją w komórce roślinnej.
Na poniższym wykresie przedstawiono wyniki badania, którego celem było określenie
czynników wpływających na bogactwo gatunkowe wybranych wysp Karaibów.
21.1. (0–1)
Sformułuj wniosek na podstawie przedstawionych wyników.
21.2. (0–1)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące czynników wpływających na różnorodność gatunkową zwierząt na wyspach są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Na wyspie różnorodność gatunkowa zwierząt rośnie wraz ze wzrostem różnorodności siedlisk.
P
F
2.
Pojawienie się nowych gatunków na wyspie jest konsekwencją dwóch zjawisk: imigracji oraz specjacji.
P
F
3.
W okresie zasiedlania nowo powstałej wyspy przez organizmy tempo wzrostu różnorodności gatunkowej zależy od odległości wyspy od kontynentów.
Spośród wielu substancji chemicznych, które przedostają się do środowiska morskiego, wysoką
toksycznością i trwałością cechują się polichlorowane bifenyle (PCB). Wchłanianie PCB przez
organizmy następuje w różny sposób, ale najwięcej PCB przyjmują one wraz ze spożywanym
pokarmem. Na schemacie przedstawiono fragment sieci pokarmowej ekosystemu Bałtyku oraz
stężenie PCB [μg/kg] w różnych organizmach tworzących tę sieć.
20.1. (0–1)
Na podstawie przedstawionych danych sformułuj wniosek dotyczący zależności między poziomem troficznym zajmowanym przez gatunek a stężeniem PCB w organizmie.
20.2. (0–1)
Wypisz ze schematu dwa przykłady organizmów, między którymi występuje konkurencja międzygatunkowa.
Wśród mikroflory jelita krwiopijnego pluskwiaka Rhodnius prolixus, który jest wektorem
świdrowca wywołującego u ludzi groźną chorobę Chagasa, dominuje bakteria –
Rhodococcus rhodnii. Do genomu tej bakterii wprowadzono gen ćmy kodujący cekropinę A –
peptyd wywołujący śmierć świdrowca. W wyniku tego w ciele pluskwiaka liczba świdrowców
znacznie spadła. Preparaty zawierające transgeniczne bakterie Rhodococcus rhodnii mogą być
wykorzystywane do zapobiegania roznoszenia choroby Chagasa poprzez wprowadzanie ich do
środowiska życia pluskwiaków.
Na podstawie: M. Kukla, Z. Piotrowska-Seget, Symbioza owady – bakterie, „Kosmos”, t. 60/2011.
19.1. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego gen kodujący cekropinę A wprowadza się do genomu bakterii Rhodococcus rhodnii w postaci cDNA otrzymanego w wyniku odwrotnej transkrypcji na matrycy eukariotycznego mRNA.
19.2. (0–1)
Uzasadnij tezę, że stosowanie preparatów zawierających transgeniczne bakterie Rhodococcus rhodnii w celu zapobiegania roznoszenia choroby Chagasa jest korzystniejsze dla środowiska niż stosowanie chemicznych metod zwalczania tego pluskwiaka.
W pewnej populacji motyli (populacja I), w której występują dwa allele warunkujące
ubarwienie ciała, pozostającej w stanie równowagi genetycznej pod względem tych alleli,
występowały zarówno motyle ciemne, jak i jasne. Jednorazowe pojawienie się drapieżnika
spowodowało śmierć wszystkich osobników o fenotypie jasnym. W wyniku rozmnażania się
osobników ciemnych, które przeżyły, powstała populacja II. Ubarwienie ciała tego gatunku
motyla jest cechą autosomalną, determinowaną przez: dominujący allel A – warunkujący
ubarwienie ciemne i recesywny allel a – warunkujący ubarwienie jasne.
18.1. (0–1)
Oblicz częstość allelu warunkującego ciemne ubarwienie ciała motyli w populacji I przed atakiem drapieżnika. Zapisz obliczenia.
Obliczenia:
18.2. (0–1)
Po przyjęciu założenia, że krzyżowanie się osobników jest losowe, określ, czy w populacji II motyli będą występowały osobniki o jasnym ubarwieniu ciała. Odpowiedź uzasadnij.
W celu sprawdzenia, czy na przejście komórek do fazy M cyklu komórkowego mogą mieć
wpływ związki chemiczne zawarte w cytoplazmie innych komórek będących w fazie M,
przeprowadzono doświadczenie w dwóch wariantach: A i B. W doświadczeniu wykorzystano
oocyty żaby Xenopus, które są wygodnym obiektem sprawdzania aktywności czynników
kierujących komórkę do fazy M, gdyż mają one zakończoną replikację DNA i są zatrzymane
tuż przed fazą podziału jądra komórkowego.
Z oocytu żaby Xenopus, znajdującego się w interfazie cyklu komórkowego, pobrano
cytoplazmę, następnie wstrzyknięto ją do innego oocytu tej żaby, znajdującego się
w interfazie.
Z dzielącego się jaja żaby Xenopus, znajdującego się w fazie M cyklu komórkowego,
pobrano cytoplazmę, następnie wstrzyknięto ją do oocytu tej żaby, znajdującego się
w interfazie.
Przebieg doświadczenia i jego wyniki przedstawiono na poniższych schematach.
15.1. (0–1)
Sformułuj wniosek na podstawie wyników przedstawionego doświadczenia.
15.2. (0–1)
Określ, który wariant tego doświadczenia – A czy B – stanowił dla niego próbę kontrolną. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do roli tej próby w interpretacji wyników doświadczenia.
15.3. (0–1)
Podaj nazwę podziału jądra komórkowego, który został wywołany wstrzyknięciem do oocytu cytoplazmy z dzielącej się komórki w fazie M, i rozpoznaj fazę podziału, którą oznaczono na schemacie literą X. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do zmian w komórce.
Nazwa podziału:
Faza podziału:
Uzasadnienie:
15.4. (0–1)
Uzasadnij tezę, że konsekwencją mutacji genów kodujących białka regulujące cykl komórkowy może być u człowieka rozwój nowotworu.
15.5. (0–1)
Podaj przykład funkcji, jaką pełnią w niedzielącym się oocycie mikrotubule wchodzące w skład cytoszkieletu komórki.
