W układzie pokarmowym odbywa się pobieranie pokarmu, jego stopniowe rozdrabnianie,
rozkład (trawienie) składników pokarmowych oraz wchłanianie produktów trawienia. Składniki
pokarmowe są rozkładane przez enzymy zwykle w kilku odcinkach przewodu pokarmowego.
W zależności od rodzaju wiązania chemicznego, na które działają enzymy w trawionych
związkach organicznych, wyróżnia się enzymy: proteazy, glikozydazy, esterazy i nukleazy.
Na rysunku przedstawiono schematycznie elementy układu pokarmowego w powiązaniu
z obiegiem ustrojowym układu krwionośnego.
Na podstawie: A. Michajlik, W. Ramotowski, Anatomia i fizjologia człowieka, Warszawa 1994, s. 145.
a)
Oceń prawdziwość stwierdzeń dotyczących układu pokarmowego człowieka. Wpisz znak X w odpowiednie komórki tabeli.
Lp.
Informacja
Prawda
Fałsz
1.
Układ pokarmowy dostarcza organizmowi człowieka materiały do budowy i odnowy tkanek oraz substancje energetyczne.
2.
W przewodzie pokarmowym człowieka zachodzi trawienie wewnątrzkomórkowe i zewnątrzkomórkowe.
3.
Energia zawarta w pokarmach spożywanych przez człowieka pochodzi w pośredni sposób z energii słonecznej.
b)
Określ, jakie związki organiczne są rozkładane przez glikozydazy (enzymy amylolityczne) oraz podaj oznaczenia literowe (A–F) i nazwy narządów, w których zachodzi ich trawienie.
c)
Podaj nazwy naczyń krwionośnych oznaczonych na rysunku cyframi 1 i 2. Określ, które z nich charakteryzuje się wyższym stężeniem mocznika. Odpowiedź uzasadnij.
d)
Zaznacz prawidłowe dokończenie zdania.
Po posiłku złożonym z warzyw w komórkach wątroby, biorącej udział w utrzymywaniu
stałego stężenia glukozy we krwi, zachodzi
W hali sportowej, w której panowało normalne ciśnienie atmosferyczne, a temperatura
powietrza wynosiła 20°C, przeprowadzono pomiar: na ciele zdrowego mężczyzny
uprawiającego sport umocowano miernik wilgotności, przy pomocy którego przez 120 minut,
w odstępach 10-minutowych, mierzono ilość wydzielanego przez niego potu. Podczas
pierwszej części pomiaru (60 minut) mężczyzna nie wykonywał żadnych ćwiczeń i nie pocił
się. Podczas drugiej części pomiaru (kolejne 60 minut) biegł bez przerwy, bez żadnego
obciążenia, z taką samą prędkością. Wyniki uzyskane w drugiej części pomiaru posłużyły
do obliczenia objętości potu wytworzonego w ciągu 1 minuty w każdym 10-minutowym
przedziale czasowym, czyli do obliczenia intensywności pocenia się. Dane te zamieszczono
w tabeli.
Czas biegu (min)
0
10
20
30
40
50
60
Intensywność pocenia (cm3 potu / min)
0
5
8
9
10
11
12
Na podstawie: T. Greenwood, K. Pryor, R. Allan, Senior Biology 1, Burton upon Trent 2011, s. 21.
a)
Wykorzystując dane zamieszczone w tabeli, sporządź wykres liniowy, ilustrujący zależność intensywności pocenia się od czasu trwania biegu.
b)
Podaj warunek, który powinien być taki sam w pierwszej i drugiej części przeprowadzonego pomiaru, a nie został przedstawiony w opisie obserwacji.
c)
Wyjaśnij, dlaczego podczas biegu – w przeciwieństwie do okresu braku aktywności fizycznej – u obserwowanego mężczyzny wystąpił proces pocenia się.
d)
Zaznacz odpowiedź A lub B i jej uzasadnienie 1 lub 2 tak, aby powstało poprawne dokończenie zdania.
Im dłużej biegacz biegnie, tym stężenie hormonu antydiuretycznego w jego krwi jest
W organizmie człowieka występuje tkanka tłuszczowa żółta i brunatna, przy czym brunatna
jest obecna tylko u noworodków i małych dzieci.
W tabeli porównano tkankę tłuszczową żółtą i brunatną.
Cecha
Tkanka tłuszczowa żółta
Tkanka tłuszczowa brunatna
Liczba mitochondriów w komórce
duża
bardzo duża
Sprzężenia między oddychaniem komórkowym a syntezą ATP
ścisłe
luźne
Główna forma energii wytwarzanej w komórkach
ATP
ciepło
Występowanie zakończeń nerwowych na powierzchni komórek
nie
tak
Na podstawie: H. Mizgajska-Wiktor, W. Jarosz, R. Fogt-Wyrwas, Podstawy biologii człowieka,
Warszawa 2013, s. 89.
a)
Na podstawie informacji zamieszczonych w tabeli podaj po jednej funkcji tkanki tłuszczowej żółtej i brunatnej w organizmie człowieka.
b)
Wykaż związek między występowaniem zakończeń nerwowych na powierzchni komórek w tkance brunatnej a wytwarzaniem przez nią ciepła.
c)
Wyjaśnij, uwzględniając funkcję tkanki tłuszczowej brunatnej, dlaczego ta tkanka występuje tylko u noworodków i małych dzieci.
d)
Zaznacz poprawne dokończenie zdania.
Syntezę tłuszczów w tkance tłuszczowej żółtej może wzmagać podwyższone stężenie
w organizmie
Na rysunku A przedstawiono aksolotla (zaliczanego do płazów ogoniastych) w pewnym
stadium rozwojowym, a na rysunku B – cykl rozwojowy płaza bezogonowego (bez
zachowania proporcji wielkości przedstawionych form).
Na podstawie: http://mailgrupowy.pl/files/html/5063,embriologia - wyklad5_html_mbb5468e.png;
http://www.lizzieharper.co.uk/gallery/amphibia_and_ reptiles/ [dostęp: 20.11.2014].
a)
Podaj nazwy etapów cyklu rozwojowego płaza bezogonowego oznaczonych na rysunku cyframi I, II, III.
b)
Podaj oznaczenie cyfrowe etapu rozwoju płazów, w którym wykształcają się listki zarodkowe i wymień ich nazwy.
c)
Podaj nazwę stadium rozwojowego, w jakim znajduje się przedstawiony na rysunku aksolotl. Odpowiedź uzasadnij.
d)
Zaznacz poprawne dokończenie zdania.
Charakteryzując dorosłe płazy na podstawie zamieszczonych rysunków, należy użyć określeń:
Źródło: Larousse. Ziemia, rośliny, zwierzęta, praca zbiorowa, Warszawa 1985, s. 322.
a)
Podaj dwie – widoczne na rysunku – cechy budowy zewnętrznej żaby, które powstały u płazów jako przystosowania do życia na lądzie. Uzasadnij odpowiedź.
b)
Opisz, jakie zachowanie żaby chroni ją jednocześnie przed przegrzaniem oraz odwodnieniem.
c)
Zaznacz w tabeli znakiem X prawidłowy kierunek przenikania przez skórę żaby obu wymienionych substancji (1 i 2) w stosunku do ciała żaby, która zanurzona jest w stawie.
Źródło: E.P. Solomon, L.R. Berg, D.W. Martin, Biologia, Warszawa 2014, s. 682.
a)
Korzystając z rysunku, wypisz dwie cechy budowy lancetnika (poza obecnością struny grzbietowej), charakterystyczne wyłącznie dla strunowców i występujące w którymś stadium życiowym u każdego strunowca.
b)
Uzasadnij przynależność człowieka do strunowców, uwzględniając budowę jego szkieletu osiowego.
Na schematach przedstawiono cykle rozwojowe bruzdogłowca szerokiego (A) i tasiemca
uzbrojonego
Na podstawie: Biologia. Jedność i różnorodność, praca zbiorowa, Warszawa 2008, s. 682–683.
a)
Zaznacz w tabeli wiersz, w którym właściwie przyporządkowano żywicieli w cyklu rozwojowym bruzdogłowca szerokiego.
Żywiciel pośredni
Żywiciel ostateczny
A.
człowiek
ryba
B.
oczlik
ryba
C.
człowiek
oczlik
D.
ryba
człowiek
b)
Zaznacz prawidłowe dokończenie zdania.
Larwa mająca postać wypełnionego płynem pęcherzyka, z wpukloną do środka główką, to
onkosfera.
wągier.
koracidium.
procerkoid.
c)
Podaj dwie różnice między cyklem rozwojowym bruzdogłowca szerokiego i tasiemca uzbrojonego, uwzględniając liczbę żywicieli pośrednich oraz środowisko, w którym przebiega rozwój pasożyta.
d)
Określ warunek niezbędny do przekształcenia się procerkoidu w następne stadium larwalne – plerocerkoid.
e)
Na podstawie analizy schematu podaj sposób postępowania, dzięki któremu zostaje zmniejszone ryzyko zarażenia się człowieka tasiemcem uzbrojonym.
Grzyby stanowią bardzo zróżnicowaną pod względem budowy i czynności życiowych grupę
organizmów. Wszystkie grzyby są heterotroficzne. Stosując kryterium, dotyczące sposobu
pozyskiwania przez grzyba przyswajalnych substancji organicznych, wśród organizmów tych
wyróżnia się grzyby: saprobiontyczne, pasożytnicze, symbiotyczne oraz drapieżne.
Charakterystyczne dla różnych grup grzybów są ich cykle rozwojowe.
Na schematach przedstawiono cykl rozwojowy pieczarki (A) i przekrój poprzeczny przez
różne typy plech porostów (B).
Na podstawie: http://ekpol.cba.pl; http://www.wigry.win.pl/stowcip/porosty_spk3.htm [dostęp: 24.10.2014]; Biologia. Jedność i różnorodność, praca zbiorowa, Warszawa 2008, s. 643.
a)
Podaj, na czym polega różnica w sposobie pozyskiwania przyswajalnych substancji organicznych między grzybem saprobiontycznym a grzybem symbiotycznym.
b)
Do oznaczeń cyfrowych 1–3 ze schematu cyklu rozwojowego pieczarki przyporządkuj określenia: dikariofaza, diplofaza i haplofaza oraz podaj, która z tych faz jest dominująca.
c)
Na podstawie rysunku przedstawiającego przekrój poprzeczny przez różne typy plech porostów, wykaż na przykładzie dwóch cech (po jednej dotyczącej glonów i grzybów) zróżnicowanie budowy plechy porostów.
d)
Wyjaśnij, jak należałoby zmienić dotychczasowe określenie wzajemnych zależności między grzybami i glonami tworzącymi porosty, jeżeli zostaną potwierdzone ostatnie badania wskazujące na dominację grzybów w plesze porostów. Dotyczy ona na przykład kontroli wzrostu, kontroli aktywności fotosyntetycznej glonów, a nawet – w pewnych warunkach – na trawieniu przez grzybnię ich komórek.
Na rysunku pokazano zestaw doświadczalny: w otwartym szklanym słoju, z kilkucentymetrową
warstwą wody na dnie, umieszczono skiełkowane nasienie fasoli (nasienie narysowano
w powiększeniu). Przymocowano je delikatnie do wewnętrznej powierzchni kawałka czarnej
bibuły, którym wyłożono część wewnętrznej powierzchni słoja. Przez cały czas trwania
doświadczenia zestaw ten był umiarkowanie oświetlany w sposób pokazany na rysunku
i pozostawiony w pomieszczeniu, w którym panowała temperatura 20°C. Przez 5 dni uzupełniano
wodę oraz obserwowano kierunek wzrostu pędu oraz korzenia. Możliwe kierunki wzrostu tych
organów podano w tabeli.
Organ rośliny
Pęd
Korzeń
Kierunek wzrostu
1. przeciwnie do kierunku światła
1. przeciwnie do kierunku światła
2. w kierunku światła
2. w kierunku światła
3. prosto do góry
3. prosto do góry
4. prosto w dół
4. prosto w dół
a)
Sformułuj problem badawczy do przedstawionego doświadczenia.
b)
Korzystając z tabeli, podaj oznaczenia cyfrowe opisów reakcji pędu i reakcji korzenia, które potwierdzają hipotezę badawczą, postawioną w opisanym doświadczeniu.
c)
Opisz próbę kontrolną do przedstawionego doświadczenia, i korzystając z tabeli, podaj wyniki tej próby.
d)
Korzystając z tabeli, podaj prawidłowy wynik doświadczenia, w którym taki sam zestaw, jak w próbie badawczej, pozostawiony przez 5 dni w takich samych warunkach światła i temperatury, obracany był w osi pionowej co godzinę o 45°.
Siewkę kukurydzy (I) wyrwano z podłoża i położono poziomo na podłożu (II) w ciemnym
i wilgotnym pomieszczeniu. Po kilku godzinach zaobserwowano zmianę kształtu siewki (III).
Źródło: E.P. Solomon, L.R. Berg, D.W. Martin, Biologia, Warszawa 2014, s. 804.
Podaj, jaki rodzaj reakcji rośliny badano przy pomocy tego doświadczenia. Odpowiedź
uzasadnij.
System korzeniowy roślin znajduje się w warunkach naturalnych w środowisku uwodnionym
i przewietrzanym. Stałe pobieranie jonów z podłoża przez korzenie powoduje niedobór
składników mineralnych dostępnych dla roślin, który może być uzupełniany przez nawożenie.
Sole wprowadzone do podłoża, z których kation jest pobierany w innym stopniu niż anion,
powodują zmianę pH środowiska. Można je wobec tego podzielić na sole fizjologicznie
kwaśne, zasadowe lub obojętne. Składniki mineralne mogą być pobierane nie tylko przez
korzenie, lecz również w bardzo ograniczonym stopniu przez liście, głównie przez otwarte szparki.
Na wykresie przedstawiono wpływ pH gleby na dostępność makroelementów w podłożu.
Różna grubość zamalowanego obszaru oznacza różną dostępność pierwiastków.
Na podstawie: Fizjologia roślin, red. J. Kopcewicz, S. Lewak, Warszawa 2002, s. 264–268.
a)
Na podstawie powyższych informacji podaj, jaki rodzaj soli należy zastosować, aby przy słabo zasadowym pH gleby spowodować dobrą przyswajalność wszystkich makroelementów. Odpowiedź uzasadnij.
b)
Na podstawie analizy wykresu wyjaśnij, dlaczego kwaśne opady (o pH niższym od 5,2) stanowią zagrożenie dla roślin.
c)
Zaznacz, który ze związków chemicznych może być najłatwiej pobieranym, bezpośrednio przez liście, źródłem makroelementu dla rośliny.
SO2
(NH4)2SO4
NaNO3
KCl
d)
Wymień cechę budowy liścia, która utrudnia pobieranie składników mineralnych przez blaszkę liściową. Odpowiedź uzasadnij.
Tkanka miękiszowa, stanowiąca główną masę ciała roślin, jest zbudowana z żywych komórek
o regularnych kształtach, których wnętrze wypełnia centralnie położona wakuola i otacza
cienka, celulozowa ściana komórkowa. Włókna celulozowe ściany komórkowej zanurzone są
w bezpostaciowej macierzy, składającej się z hemiceluloz, pektyn oraz wielocukrowcowego
śluzu. Pomiędzy składniki macierzy mogą wnikać większe ilości wody. W zależności
od pełnionej funkcji wyodrębnia się kilka rodzajów tkanki miękiszowej, które mogą
występować w różnych organach rośliny. Czasami rodzaj miękiszu danej rośliny zależy od jej
środowiska życia. Na rysunku przedstawiono różne rodzaje tkanki miękiszowej, oznaczone
literami (A–E).
Na podstawie: A. Szweykowska, J. Szweykowski, Botanika, t. 1., Warszawa 1997, s. 125;
E. Malinowski, Anatomia roślin, Warszawa 1983, s. 132; Encyklopedia szkolna. Biologia, praca zbiorowa, Warszawa 1999, s. 531–532.
a)
Wiedząc, że komórki miękiszu oznaczonego literą E, zawierają substancje śluzowe zarówno w dużych wakuolach, jak i w ścianie komórkowej (wzbogaconej również pektynami), określ, jaką funkcję pełni ten rodzaj miękiszu w roślinie. Odpowiedź uzasadnij.
b)
Podaj, jakie rodzaje tkanki miękiszowej (A–E) występują u wymienionych typów ekologicznych roślin 1–3. Uzasadnij swój wybór, odnosząc się do każdego z nich.
Na rysunkach przedstawiono przebieg doświadczenia, w którym siewki rośliny w kulturach
hydroponicznych w przezroczystych szklanych naczyniach poddano jednostronnemu działaniu
światła przez kilka dni. Pod wpływem światła w rosnących częściach rośliny przemieszczają
się auksyny, powodując charakterystyczną jej reakcję, widoczną na rysunku.
a)
Sformułuj problem badawczy do przedstawionego doświadczenia.
b)
Sformułuj wniosek dotyczący reakcji pędu i korzenia na światło.
c)
Wyjaśnij, uwzględniając funkcję auksyny, mechanizm reakcji rośliny podczas przebiegu doświadczenia.
W pierwszym etapie kiełkowania nasion kukurydzy w zarodku powstaje giberelina, która
indukuje syntezę enzymu α-amylazy w warstwie aleuronowej i transport tego białka
do bielma.
Przeprowadzono doświadczenie, aby zweryfikować hipotezę: Owoce kukurydzy (ziarniaki)
zawierają α-amylazę. W tym celu przygotowano dwie szalki z jałowym żelem zawierającym
skrobię. Kilka ziarniaków kukurydzy moczono w wodzie przez 1–2 dni, aż napęczniały,
a następnie każdy z nich przecięto. Jedną połówkę każdego przeciętego ziarniaka gotowano
przez 10 minut. Wszystkie części ziarniaków zdezynfekowano podchlorynem sodu. Połówki
ziarniaków ułożono na szalkach przeciętą powierzchnią w stronę żelu. Po upływie 3 dni
na szalki wylano cienką warstwę roztworu płynu Lugola. Obserwowano zabarwienie żelu
na obu szalkach. Sposób przygotowania doświadczenia przedstawia poniższy rysunek.
Na podstawie: http://www.biology-resources.com/biology-experiments2.html [dostęp: 10.11.2014.].
a)
Określ rolę płynu Lugola w doświadczeniu.
b)
Podaj, w jaki sposób uniemożliwiono rozwój bakterii i grzybów, które mogłyby rozkładać skrobię w żelu.
c)
Wyjaśnij, dlaczego jedną połówkę każdego z ziarniaków ugotowano i w jakim celu wykonano próbę I.
d)
Opisz i wyjaśnij wynik doświadczenia w obu próbach przyjmując, że hipoteza jest prawdziwa.
e)
Podaj, jakiego wyniku doświadczenia można by się spodziewać, gdyby użyto do niego ziarniaków kukurydzy, z których przed namoczeniem usunięto zarodki. Uzasadnij odpowiedź.
f)
Wyjaśnij, jaką funkcję w procesie normalnego kiełkowania pełni α-amylaza w ziarniaku kukurydzy.
Na rysunku przedstawiono wynik pewnego doświadczenia (prowadzonego w trzech
powtórzeniach) po kilku dniach jego trwania. Pozostałe warunki doświadczenia, nieujawnione
na rysunku, były takie same.
a)
Sformułuj problem badawczy do tego doświadczenia.
b)
Oceń, czy przedstawione doświadczenie zaplanowano zgodnie z metodologią badań biologicznych. Odpowiedź uzasadnij trzema argumentami.
c)
Wyjaśnij, jakie funkcje w doświadczeniu pełnią oliwa i naczynie z wodą bez rośliny.
Na schemacie przedstawiono dwa wodne roztwory sacharozy (A i B) o takiej samej objętości,
oddzielone od siebie błoną półprzepuszczalną. Potencjał wody ( Ψ ) roztworu A = – 2000 kPa,
a roztworu B = – 1000 kPa.
Określ kierunek przemieszczania się wody między tymi roztworami. Uzasadnij
odpowiedź, odnosząc się do stężenia sacharozy w obu roztworach.
Spośród pierwiastków naturalnie występujących w przyrodzie tylko kilkanaście uważa się
za niezbędne dla prawidłowego wzrostu i rozwoju roślin. Rośliny pobierają przez korzenie
składniki mineralne z podłoża, na którym rosną. W tym procesie dużą rolę odgrywa wymiana
jonowa, w przypadku której za każdy pobrany kation roślina wydziela do podłoża jon
wodorowy (H+), a za każdy pobrany anion – jon wodorowęglanowy (HCO3–). Na proces
pobierania jonów wpływają warunki zewnętrzne, w tym odczyn środowiska.
Na schemacie przedstawiono wpływ odczynu gleby na dostępność wybranych składników
mineralnych w podłożu.
Na podstawie: Fizjologia roślin, red. J. Kopcewicz, S. Lewak, Warszawa 2002, s. 268.
a)
Na podstawie schematu wskaż pierwiastek, którego pobieranie jest najbardziej wrażliwe na zmiany odczynu gleby.
b)
Podaj zakres wartości pH odczynu gleby, który jest optymalny dla wzrostu i rozwoju roślin z punktu widzenia pobierania przez nie składników mineralnych. Uzasadnij odpowiedź.
c)
Korzystając z dołączonych do zadania informacji, wykaż, że KCl jest solą zakwaszającą glebę, skoro wiadomo, że z glebowego chlorku potasu roślina wybiórczo pobiera kationy potasu w większych ilościach, niż aniony chloru.
d)
Określ, w jaki sposób zakwaszenie gleby wpływa na pobieranie przez rośliny azotu z podłoża oraz wyjaśnij, jaki ma to wpływ na intensywność procesu fotosyntezy.
Na schematach przedstawiono w uproszczeniu budowę anatomiczną korzenia i łodygi rośliny
okrytonasiennej.
Na podstawie: K. Grykiel, G. Halastra-Petryna, E. Mazurek, B. Potulska-Klein, Tablice biologiczne,
Gdańsk 2007, s. 150, 132.
a)
Podaj nazwy tkanek oznaczonych na schematach cyframi 1–4 i określ funkcję tkanki oznaczonej cyfrą 4.
b)
Określ, czy roślina okrytonasienna, której organy przedstawiono na schematach, należy do roślin dwu-, czy jednoliściennych. Uzasadnij odpowiedź.
c)
Określ, która z tkanek korzenia zaznaczonych na schemacie zabarwi się na czerwono, jeżeli korzeń rośliny, na kilka godzin przed wykonaniem preparatu, zostanie zanurzony w wodzie zawierającej czerwony barwnik.
d)
Podaj nazwę strefy korzenia, z której pochodzi przedstawiony na schemacie przekrój poprzeczny. Uzasadnij odpowiedź.
