Oto lista zadań maturalnych z danego działu biologii. Aby skorzystać z dodatkowych opcji, uniknąć duplikatów zadań lub wybrać zadania z pozostałych działów kliknij poniżej.
Wybranym elementom budowy mitochondrium (A–C) przyporządkuj po jednym z procesów (1–4), jakie w nich zachodzą. Wpisz odpowiednie numery w wyznaczone miejsca.
Elementy budowy mitochondrium
grzebień mitochondrialny
macierz mitochondrialna
rybosomy
Procesy
glikoliza
łańcuch oddechowy
cykl kwasu cytrynowego
synteza białka
A. B. C.
b)
Wybierz z poniższych (A–D) i zaznacz etap oddychania tlenowego, w którym powstaje najwięcej cząsteczek ATP w przeliczeniu na jedną cząsteczkę utlenionej glukozy.
Na schemacie A przedstawiono przebieg jednej z faz fotosyntezy – fazę niezależną od światła
(cykl Calvina-Bensona), w której zachodzi asymilacja dwutlenku węgla. W cyklu tym zostają
zużyte produkty fazy fotosyntezy zależnej od światła – ATP i NADPH + H+, tzw. siła
asymilacyjna. Poszczególne etapy cyklu Calvina-Bensona zaznaczono cyframi 1–3.
Na schemacie B przedstawiono wynik doświadczenia, w którym w komórkach glonu
z rodzaju Chlorella badano zmiany stężenia kwasu 3-fosfoglicerynowego (PGA) oraz
rybulozo-1,5-bisfosforanu (RuBP), jakie zachodzą podczas tego cyklu na świetle
i w ciemności.
a)
Podaj nazwy etapów cyklu Calvina-Bensona oznaczonych na schemacie A cyframi 1–3 oraz określ lokalizację tego cyklu w chloroplaście.
Etapy cyklu Calvina-Bensona:
Lokalizacja tego cyklu w chloroplaście:
b)
Na podstawie przedstawionych informacji wyjaśnij, dlaczego w ciemności ilość RuBP spada praktycznie do zera, a ilość PGA gwałtownie rośnie i utrzymuje się na wysokim poziomie.
Enzymy mogą być regulowane za pośrednictwem efektorów, które przyłączają się do enzymu
w innym miejscu niż centrum aktywne – w tzw. centrum allosterycznym. Ta regulacja może
polegać na hamowaniu lub aktywowaniu enzymów. W szlaku metabolicznym aktywność enzymów
allosterycznych jest często regulowana przez końcowe produkty tego szlaku.
Na schemacie przedstawiono sposób regulacji allosterycznej enzymu katalizującego pierwszy etap
szlaku metabolicznego, składającego się łącznie z trzech różnych reakcji enzymatycznych.
Końcowy produkt jest efektorem pierwszego enzymu szlaku.
a)
Określ, czy efektor, którego działanie zilustrowano na schemacie, ma charakter aktywatora, czy – inhibitora. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając zmiany struktury przestrzennej tego enzymu.
b)
Wyjaśnij, w jaki sposób nadmiar produktu końcowego wpłynie w opisanym przypadku na łańcuch katalizowanych reakcji.
Mocznik wydalany przez wiele zwierząt lądowych (a także – przez człowieka) powstaje
w cyklu mocznikowym. Poniżej zapisano sumaryczne równanie reakcji tego cyklu.
Anabaena to rodzaj nitkowatych sinic. Większość komórek w nici tej sinicy przeprowadza
fotosyntezę. W skład nici wchodzą także wyspecjalizowane komórki o grubych ścianach
komórkowych, zwane heterocytami, asymilujące azot atmosferyczny. W heterocytach nie jest
aktywny fotosystem II. Biologiczne wiązanie N2 w heterocytach zachodzi przy udziale
złożonego układu enzymatycznego, w skład którego wchodzi nitrogenaza. Enzym ten
katalizuje w warunkach beztlenowych reakcję wiązania azotu atmosferycznego, którą
sumarycznie można przedstawić następująco:
N2 + 16ATP + 8e- + 8H+ → 2NH3 + H2 + 16ADP +16Pi
Międzykomórkowe połączenia między poszczególnymi komórkami nici pozwalają
heterocytom pozyskiwać węglowodany i transportować do sąsiednich komórek produkty
wiązania N2 w postaci glutaminy.
Na podstawie: Biologia, pod red. N.A. Campbella, Poznań 2012;
W.J.H. Kunicki-Goldfinger, Życie bakterii, Warszawa 2005.
5.1. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego w heterocytach sinicy Anabaena nie może być aktywny fotosystem II. W odpowiedzi uwzględnij funkcję heterocytów oraz proces zachodzący w fotosystemie II.
5.2. (0–1)
Określ, czy reakcja wiązania azotu atmosferycznego zachodząca w heterocytach sinicy Anabaena ma charakter anaboliczny, czy – kataboliczny. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do jednej z cech tej klasy reakcji.
5.3. (0–1)
Wyjaśnij znaczenie połączeń między komórkami fotosyntetyzującymi a heterocytami u sinic Anabaena dla efektywnego zachodzenia fotosyntezy. W odpowiedzi uwzględnij procesy zachodzące w obu rodzajach komórek.
Na uproszczonym schemacie przedstawiono przebieg fotosyntezy. Fazę jasną (zależną od
światła) i fazę ciemną (niezależną od światła – cykl Calvina-Bensona) oddzielono przerywaną
linią.
3.1. (0–1)
Oceń, czy poniższe informacje dotyczące procesu fotosyntezy są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Faza fotosyntezy zależna od światła dostarcza ATP i NADPH + H+, niezbędnych do przebiegu procesów cyklu Calvina-Bensona.
P
F
2.
Procesy fazy zależnej od światła zachodzą w tylakoidach i stromie chloroplastów, a procesy cyklu Calvina-Bensona – tylko w stromie.
P
F
3.
Zahamowanie procesów cyklu Calvina-Bensona skutkuje zahamowaniem fosforylacji niecyklicznej ze względu na gromadzenie się ATP i NADPH + H+.
P
F
3.2. (0–1)
Określ, jaką funkcję pełnią cząsteczki chlorofilu znajdujące się w centrum reakcji fotosystemów.
3.3. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.
W fazie fotosyntezy zależnej od światła ATP może powstawać w drodze fotosyntetycznej
fosforylacji cyklicznej lub niecyklicznej. Rozkład cząsteczki wody zachodzi podczas
fosforylacji (cyklicznej / niecyklicznej). U roślin podczas fazy zależnej od światła mogą
zachodzić (tylko procesy fosforylacji niecyklicznej / oba rodzaje fosforylacji). W cyklu
Calvina-Bensona ATP nie jest zużywane podczas etapu (karboksylacji / regeneracji).
3.4. (0–1)
Podaj nazwę związku oznaczonego na schemacie literą X oraz określ jego rolę w fazie niezależnej od światła.
Nazwa związku X:
Rola w fazie niezależnej od światła:
3.5. (0–1)
Wyjaśnij, w jaki sposób stosowanie tzw. suchego lodu, czyli zestalonego dwutlenku węgla, przekłada się na zwiększony przyrost biomasy warzyw uprawianych w szklarniach. W odpowiedzi uwzględnij proces, w którym uczestniczy ten związek chemiczny.
Na schemacie przedstawiono fragment cząsteczki białka o strukturze III-rzędowej oraz
warunkujące tę strukturę różne oddziaływania występujące pomiędzy łańcuchami bocznymi
aminokwasów: wiązania chemiczne oparte na przyciąganiu elektrostatycznym (1), wiązania
kowalencyjne (2), interakcje hydrofobowe (3) i oddziaływania jonowe (4).
1.1. (0–1)
Podaj nazwy wiązań chemicznych stabilizujących III-rzędową strukturę białka, oznaczonych na schemacie numerami 1. i 2.
1.2. (0–1)
Na przykładzie enzymów białkowych wyjaśnij, w jaki sposób struktura przestrzenna białka warunkuje jego funkcję katalityczną. W odpowiedzi uwzględnij mechanizm działania enzymów.
W mięśniu szkieletowym ssaków mogą zachodzić procesy, w których glukoza ulega
przemianom w procesach oddychania tlenowego lub oddychania beztlenowego.
Porównaj w tabeli lokalizację oraz substraty i produkty oddychania tlenowego i beztlenowego zachodzącego w komórce mięśniowej (nie uwzględniaj przenośników energii oraz jonów wodorowych).
Zużycie tlenu przez organizm jest ściśle powiązane z poziomem przemiany materii.
Na przykład podczas wysiłku fizycznego wzrasta zużycie tlenu, gdyż do skurczu komórek
mięśniowych, wywołanego ślizganiem się filamentów aktynowych i miozynowych względem
siebie, konieczna jest energia (ATP) pochodząca głównie z procesów oddychania tlenowego.
Wyjaśnij, podając jeden argument, dlaczego podczas intensywnej pracy umysłowej zwiększa się zużycie tlenu w komórkach nerwowych mózgu człowieka.
Na schemacie przedstawiono wymianę substancji między cytozolem komórki i stromą
chloroplastu przez błonę wewnętrzną chloroplastu. (Schemat nie uwzględnia przepuszczalnej
zewnętrznej błony chloroplastu).
Spośród poniższych stwierdzeń wybierz i zaznacz dwa, które można sformułować na podstawie schematu.
Transport różnych substancji przez błonę wewnętrzną chloroplastu jest możliwy tylko
dzięki udziałowi przenośnika fosforanowego.
Transport produktu cyklu Calvina-Bensona ze stromy chloroplastu do cytozolu wymaga
udziału przenośnika fosforanowego.
Sprzężenie transportu jonów fosforanowych z transportem fosfotriozy pozwala uzupełniać
ubytek fosforu w stromie spowodowany eksportem fosfotrioz do cytozolu.
Sprzężenie transportu jonów fosforanowych z transportem fosfotriozy pozwala uzupełniać
ubytek jonów, które są potrzebne do syntezy sacharozy w cytozolu.
Transport fosfotriozy i transport jonów fosforanowych mogą być ze sobą sprzężone,
ponieważ odbywają się jednocześnie i w tym samym kierunku.
Poniższy niekompletny schemat dotyczy sprzężenia energetycznego między reakcjami
katabolicznymi i anabolicznymi zachodzącymi w komórce.
Uzupełnij schemat, wpisując poniższe określenia, tak żeby na jego podstawie można było poprawnie zinterpretować sprzężenie energetyczne między reakcjami katabolicznymi i anabolicznymi w komórce.
Przechowywanie ziarna zbóż wymaga zachowania odpowiednich warunków. Nasiona zbóż
przechowuje się w stanie suchym, w pomieszczeniach zabezpieczonych przed wilgocią.
W takich warunkach ich oddychanie jest ograniczone.
a)
Wyjaśnij, dlaczego przechowywanie nasion zbóż w suchych pomieszczeniach skutkuje ograniczeniem ich procesu oddychania.
b)
Wyjaśnij, dlaczego nasilenie procesu oddychania w przechowywanych ziarnach zbóż jest zjawiskiem niekorzystnym z gospodarczego punktu widzenia.
Komórki drożdży mogą funkcjonować zarówno w obecności tlenu, jak i przy jego braku
(warunki beztlenowe). Jednak w warunkach tlenowych mnożą się one szybciej.
Na podstawie: B. Alberts, D. Bray, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, P. Walter, Podstawy biologii komórki, Warszawa 1999.
Wyjaśnij, dlaczego w warunkach tlenowych drożdże rosną (pączkują) lepiej.
