Oto lista zadań maturalnych z danego działu biologii. Aby skorzystać z dodatkowych opcji, uniknąć duplikatów zadań lub wybrać zadania z pozostałych działów kliknij poniżej.
„Tlen, który bierze udział w procesie oddychania wewnątrzkomórkowego (utleniania
glukozy) w komórkach zwierząt i człowieka, wraca do atmosfery jako składnik wydychanego
CO2”.
Uzasadnij, że powyższe stwierdzenie nie jest prawdziwe.
W fazie fotosyntezy zależnej od światła dochodzi do syntezy składników siły asymilacyjnej,
która jest niezbędna do przebiegu fazy niezależnej od światła.
Poniżej zapisano niepełne równanie reakcji fazy fotosyntezy zależnej od światła.
Wpisz w wyznaczonym miejscu substraty tej reakcji oraz podkreśl wśród jej produktów składniki siły asymilacyjnej.
Informacje do zadania 8.
W tabeli przedstawiono wyniki doświadczenia, w którym przy wysokim stężeniu CO2 badano
wpływ natężenia światła na intensywność fotosyntezy w dwóch różnych temperaturach.
Natężenie światła (jednostki umowne)
Intensywność fotosyntezy (mm3 CO2/cm2h)
20°C
30°C
0
0
0
2
110
145
4
160
225
6
200
270
Na podstawie: A. Szweykowska, Fizjologia roślin, Wyd. Naukowe UAM, Poznań, 1998.
a)
Na podstawie danych w tabeli narysuj wykresy liniowe ilustrujące wpływ natężenia światła na intensywność procesu fotosyntezy w temperaturze 20 °C i 30 °C, przy wysokim stężeniu CO2. Zastosuj jeden układ współrzędnych.
b)
Na podstawie wykresu sformułuj wniosek dotyczący wpływu natężenia światła na intensywność fotosyntezy, przy wysokim stężeniu CO2, w zależności od temperatury.
Na proces fotosyntezy składają się reakcje zależne i reakcje niezależne od światła.
Spośród poniższych zdań zaznacz dwa, które zawierają prawdziwe informacje dotyczące przebiegu i lokalizacji reakcji fotosyntezy.
Wykorzystanie energii świetlnej w procesie fotosyntezy umożliwiają cząsteczki chlorofilu zgrupowane w tzw. fotoukładach, w stromie chloroplastu.
Produkcja ATP i NADPH jest rezultatem inicjowanej przez światło wędrówki elektronów przez łańcuch przenośników oraz fotolizy wody.
W czasie reakcji fosforylacji cyklicznej, odbywającej się w tylakoidach chloroplastów, zachodzi synteza ATP połączona z powstawaniem NADPH.
Wytworzone NADPH jest wykorzystywane w cyklu Calvina do syntezy cukru (aldehydu 3-fosfoglicerynowego), jako czynnik utleniający i jako źródło energii.
W cyklu Calvina przekształcanie dwutlenku węgla w cukier (aldehyd 3-fosfoglicerynowy) rozpoczyna się przyłączeniem cząsteczki dwutlenku węgla do cząsteczki pięciowęglowego związku organicznego.
W wielu komórkach powstaje, szkodliwy dla komórki, nadtlenek wodoru (H2O2 ). Jego
neutralizacja odbywa się dzięki specyficznemu enzymowi – katalazie.
Wykonano doświadczenie, w którym do dwóch słoików wlano jednakową ilość 3% roztworu
H2O2 (wody utlenionej). Do jednego ze słoików włożono kawałek świeżej, surowej wątroby
bydlęcej. Na rysunku przedstawiono wyniki tego doświadczenia.
a)
Sformułuj problem badawczy do powyższego doświadczenia.
b)
Podaj, na czym polega neutralizacja nadtlenku wodoru przez komórki wątroby ssaka.
Skurcz mięśni wymaga energii i dlatego mięśnie bywają nazywane „maszyną zmieniającą energię chemiczną w pracę mechaniczną”.
Uzupełnij poniższe zdania, wpisując właściwe określenia. Wybierz je spośród wymienionych.
aktyna, ATP, fosfokreatyna, glikogen, ADP
Bezpośrednim źródłem energii koniecznej do skurczu mięśni jest powstający w czasie metabolizmu tłuszczów lub węglowodanów, np. . W komórkach mięśniowych zmagazynowany jest również inny związek wysokoenergetyczny – , który przez krótki czas może dostarczać energii do skurczu mięśnia.
Mitochondria i chloroplasty pochodzą najpewniej od bakterii żyjących samodzielnie, które zostały pobrane do wnętrza komórki przodka organizmów eukariotycznych, ale nie zostały strawione. W obydwu organellach dochodzi do syntezy ATP. Zgodnie z modelem chemiosmozy, dzięki transportowi elektronów przez przenośniki związane z błoną, protony (H+) są przepompowywane na jej drugą stronę: w mitochondriach z matriks do przestrzeni międzybłonowej, a w chloroplastach – ze stromy do wnętrza (światła) tylakoidu. W błonę wbudowany jest enzym – syntaza ATP, który wykorzystuje do swojego działania powstałą różnicę stężeń H+. Źródła elektronów, przechodzących przez przenośniki łańcucha transportu elektronów, są różne w mitochondriach i w chloroplastach, ale istota
procesu chemiosmozy jest taka sama w obydwu organellach – co przedstawiono na poniższym schemacie.
Na podstawie: Biologia, red. N.A. Campbell, Poznań 2012.
4.1. (0–1)
Podaj jeden argument na rzecz endosymbiotycznego pochodzenia mitochondriów i chloroplastów.
4.2. (0–1)
Na podstawie podanych informacji oceń prawdziwość stwierdzenia: „Synteza ATP w mitochondriach i chloroplastach zachodzi bezpośrednio w procesie przepompowywania protonów (H+) podczas transportu elektronów przez przenośniki łańcucha transportu elektronów”. Odpowiedź uzasadnij.
4.3. (0–1)
Określ, czy transport protonów (H+) z matriks mitochondrium i stromy chloroplastu jest aktywny, czy – bierny. Odpowiedź uzasadnij, korzystając z przedstawionych informacji.
4.4. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego zbyt wysoka temperatura może doprowadzić do zatrzymania syntezy ATP w mitochondriach i chloroplastach.
4.5. (0–1)
Podaj, w której fazie fotosyntezy (zależnej od światła czy niezależnej od światła) powstaje i do czego jest następnie wykorzystywany ATP wytwarzany w chloroplastach komórki roślinnej.
4.6. (0–1)
Podaj jeden przykład powiązania procesów metabolicznych zachodzących w chloroplastach z metabolizmem mitochondriów tej samej komórki roślinnej.
Procesy zachodzące podczas fotosyntezy polegają na przekształcaniu energii świetlnej w energię chemiczną zgromadzoną w związkach organicznych.
a)
Uporządkuj wymienione procesy (A–E) zachodzące podczas fotosyntezy, zgodnie z kolejnością ich zachodzenia. Zapisz ich oznaczenia literowe we właściwej sekwencji.
synteza trioz
absorbcja światła przez chlorofil
synteza heksoz
synteza ATP i NADPH2
wzbudzanie elektronów chlorofilu
b)
Podaj czynnik środowiskowy, który ogranicza występowanie organizmów fotosyntetyzujących w morzach i oceanach na głębokości poniżej 100 m.
Przeprowadzono eksperyment, którego celem było ustalenie substratu będącego źródłem tlenu wydzielanego podczas fotosyntezy. W doświadczeniu wykorzystano ciężki izotop tlenu: 18O.
Doświadczenie przeprowadzono na dwóch próbach, w których zastosowano:
w próbie 1. – wodę z izotopem tlenu
w próbie 2. – dwutlenek węgla wzbogacony izotopem tlenu.
Po przeprowadzeniu doświadczenia w obu próbach stwierdzono obecność izotopu, ale w różnych produktach fotosyntezy – co przedstawiono uproszczonymi równaniami zapisanymi poniżej.
Legenda: ciężki izotop tlenu 18O oznaczono symbolem O*.
Na schemacie przedstawiono, w sposób uproszczony, zmiany w tempie zużywania substratów i wytwarzania produktów w przebiegu następujących po sobie dwóch procesów (I i II), dostarczających energii z utleniania glukozy w komórkach intensywnie pracujących mięśni szkieletowych.
a)
Podaj nazwę każdego z przedstawionych procesów.
I.
II.
b)
Podaj nazwę związku chemicznego powstającego w przebiegu procesu II w komórce mięśniowej i oznaczonego na schemacie literą X.
Regulacja metabolizmu związana jest m.in. z regulacją działania enzymów – ich aktywacją lub hamowaniem. Wiele enzymów, aby pełnić funkcje katalityczne, wymaga przyłączenia cząsteczek, zwanych kofaktorami. Mogą nimi być małe jednostki niebiałkowe, np. jony metali, lub złożone niebiałkowe cząsteczki organiczne, nazwane koenzymami, np. NAD+ czy FAD. Na schematach przedstawiono różne sposoby (A–D) hamowania (inhibicji) pracy enzymu.
Podaj oznaczenia literowe dwóch mechanizmów hamowania pracy enzymu, innych niż blokada centrum aktywnego. Opisz, na czym polega każdy z wybranych mechanizmów.
Współczynnik oddechowy WO (RQ) to iloraz objętości dwutlenku węgla wydalonego przez organizm i objętości zużytego tlenu. W przypadku zużywania węglowodanów jako źródła energii współczynnik przyjmuje wartość równą jedności, dla białek – około 0,9, a dla tłuszczów – około 0,7. U pewnego gatunku owada, którego larwy są roślinożerne, mierzono zmiany wartości WO podczas procesu przeobrażania. Stwierdzono, że przed przejściem w stadium poczwarki, kiedy larwy stały się nieruchliwe i nie pobierały pokarmu, ich współczynnik oddechowy zmniejszył się z 0,99 do 0,85.
Na podstawie przedstawionych informacji podaj przypuszczalne wyjaśnienie spadku wartości współczynnika WO u badanego owada.
