1. Strona główna
  2. Zadania maturalne z biologii

Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 17. (3 pkt)

Prokarionty Protisty Budowa i funkcje komórki Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Główną cechą niemal wszystkich komórek prokariotycznych jest obecność ściany komórkowej. Różni się ona budową i składem cząsteczkowym od ścian komórek eukariotycznych, które zawierają zwykle celulozę lub chitynę. Większość ścian komórkowych bakterii zawiera peptydoglikan (związek chemiczny złożony z dwóch łańcuchów polisacharydów połączonych krótkimi łańcuchami polipeptydowymi). Skuteczność antybiotyku penicyliny wynika z tego, że blokuje ona aktywność enzymów bakteryjnych biorących udział w syntezie peptydoglikanu. Na podstawie różnic w budowie ściany komórkowej i wynikających z tego różnic w barwieniu tej ściany techniką nazywaną barwieniem Grama, podzielono bakterie na Gram-dodatnie i Gram-ujemne.
Na schematach przedstawiono budowę ściany komórkowej bakterii Gram-dodatnich i Gram-ujemnych.

Na podstawie: N.A. Campbell, J.B. Reece, L.A. Urry, M.L. Cain, S.A. Wasserman, P.V. Minorsky, R.B. Jackson, Biologia, Poznań 2013, s. 557–558.
a)Na podstawie schematów podaj różnicę w budowie ściany komórkowej bakterii Gram-dodatnich i Gram-ujemnych oraz wyjaśnij, jakie ma ona znaczenie dla bakterii chorobotwórczych.
b)Uzasadnij, dlaczego penicylina działa szkodliwie na komórki bakterii, a nie wpływa na komórki człowieka.
c)Zaznacz wśród niżej wymienionych grup protistów (A–E) te dwie grupy, które charakteryzują się obecnością ściany komórkowej.
  1. ameby
  2. orzęski
  3. okrzemki
  4. sporowce
  5. lęgniowce.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 16. (5 pkt)

Skład organizmów Budowa i funkcje komórki Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Kolagen jest zbudowany z trzech łańcuchów polipeptydowych. Każdy łańcuch składa się z powtarzającego się tripeptydu, mającego sekwencję Gly-X-Y, w którym Gly to glicyna, a X i Y mogą być jakimikolwiek aminokwasami, ale najczęściej: X – jest proliną, a Y – hydroksyproliną. Każdy łańcuch, zbudowany z ok. tysiąca aminokwasów, ma strukturę α-helisy. Trzy łańcuchy polipeptydowe (α-helisy), owijając się wokół siebie, tworzą trójniciową helisę wyższego rzędu, która jest utrzymywana głównie dzięki wiązaniom wodorowym powstającym między grupami aminowymi glicyn jednej helisy i grupami hydroksylowymi jednej z pozostałych helis. W stabilizowaniu struktury trójniciowej helisy biorą również udział grupy –OH hydroksyproliny. Na rysunku schematycznie przedstawiono biosyntezę kolagenu.

Na podstawie: Pod redakcją T. Le, K. Krause, First Aid for the Basic Sciences General Principles, New York 2009, s. 127;
B.D. Hames, N.M. Hooper, Biochemia. Krótkie wykłady, Warszawa 2002, s. 55–56.
a)Korzystając z rysunku i swojej wiedzy, przedstaw etapy biosyntezy kolagenu. W tym celu uzupełnij tabelę, wpisując w odpowiednich rubrykach nazwę organellum, cyfrę oznaczającą proces (1–5) oraz rodzaj procesu, jaki w nim zachodzi.
Nazwa organellum Cyfra oznaczająca proces Rodzaj procesu
 
 
 
 
 
b)Na podstawie informacji zawartych w tekście przedstaw strukturę pierwszorzędową kolagenu, zapisując fragment łańcucha złożonego z dziewięciu aminokwasów.

 

 

c)Zaznacz prawidłowe dokończenie zdania.

Przedstawiony na rysunku proces biosyntezy kolagenu zachodzi w komórkach

  1. tkanki łącznej płynnej – limfocytach.
  2. tkanki łącznej stałej – fibroblastach.
  3. tkanki mięśniowej – miocytach.
  4. wątroby – hepatocytach.
d)Wiedząc, że podczas biosyntezy kolagenu (w procesie przyłączania grup –OH do proliny) jest niezbędny kwas askorbinowy, wyjaśnij, dlaczego niedobór witaminy C (kwasu askorbinowego) może powodować zmniejszenie szczelności naczyń krwionośnych.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 15. (3 pkt)

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

Stopień uwodnienia wyrośniętych, mających wakuole komórek roślinnych, regulowany jest dzięki osmozie. Ze względu na sposób pobierania wody, komórkę można uznać za układ osmotyczny. Błona komórkowa jest selektywnie przepuszczalna, a wnętrze komórki wypełnia wakuola, zawierająca wodny roztwór substancji osmotycznie czynnych. Ściana komórkowa jest przepuszczalna dla wody i substancji w niej rozpuszczonych.
Na rysunkach przedstawiono zmiany zachodzące w dwóch takich samych komórkach roślinnych umieszczonych w różnych roztworach.

Na podstawie: N.A. Campbell, J.B. Reece, L.A. Urry, M.L. Cain, S.A. Wasserman, P.V. Minorsky, R.B. Jackson, Biologia, Poznań 2013, s. 770;
J. Michejda, L. Ratajczak, Ćwiczenia z fizjologii roślin, Warszawa 1986, s. 47–48.
a)Na obu rysunkach narysuj strzałki ilustrujące kierunek przepływu wody między komórką a roztworem, w którym została umieszczona.
b)Na podstawie analizy rysunków określ, jakie zmiany zachodzą w komórce roślinnej umieszczonej w roztworze hipertonicznym (A) i hipotonicznym (B), przyporządkowując wszystkie spośród podanych niżej stwierdzeń (1–5) odpowiednio roztworom A lub B.
  1. Występuje zjawisko plazmolizy
  2. Powiększenie objętości protoplastu
  3. Zmniejszenie się turgoru komórki
  4. Wzrost ciśnienia protoplastu na ścianę komórkową
  5. Pobieranie wody przez komórkę
c)Opisz, jaką rolę w utrzymaniu jędrności (turgoru) komórki roślinnej odgrywają wakuola i ściana komórkowa.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 12. (4 pkt)

Budowa i funkcje komórki Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Na rysunku I przedstawiono budowę jednego z rodzajów komórek, a na rysunku II – kolejne etapy pewnego zjawiska zachodzącego w takiej komórce, umieszczonej w 7% wodnym roztworze sacharozy.

Na podstawie: J. Duszyński, K. Grykiel, L. Hryniewiecka, A. Jarmołowski, Biologia, t. 1, Warszawa 2003, s. 108;
M. Podbielkowska, Z. Podbielkowski, Biologia z higieną i ochroną środowiska, Warszawa 1994, s. 32.
a)Podaj, który rodzaj komórek (roślinne, zwierzęce, czy grzybowe) przedstawiono na rysunku I. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając różnice w budowie między wybranym rodzajem komórek, a pozostałymi dwoma rodzajami komórek.
b)Podaj nazwę zjawiska przedstawionego na rysunku II oraz, uwzględniając proces osmozy, wyjaśnij na czym to zjawisko polega.
c)Podaj właściwość błon plazmatycznych, która warunkuje przebieg zjawiska w sposób przedstawiony na rysunku II. Odpowiedź uzasadnij.
d)Wymień organella półautonomiczne występujące w komórce przedstawionej na rysunku I. Sformułuj dwa argumenty na rzecz ich endosymbiotycznego pochodzenia, uwzględniając cechy budowy tych organelli.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 10. (4 pkt)

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

Poniżej przedstawiono wzory strukturalne trzech węglowodanów.

Na podstawie: N.A. Campbell, J.B. Reece, L.A. Urry, M.L. Cain, S.A. Wasserman, P.V. Minorsky, R.B. Jackson, Biologia, Poznań 2013, s. 70.
a)Na podstawie analizy przedstawionych wzorów i posiadanej wiedzy oceń prawdziwość informacji dotyczących budowy węglowodanów. Wpisz znak X w odpowiednie komórki tabeli.
Lp. Informacja Prawda Fałsz
1. Cząsteczka monosacharydu zbudowana jest z co najmniej 3 atomów węgla.
2. W cząsteczce monosacharydu każdy atom węgla połączony jest z grupą hydroksylową.
3. Obecność polarnych grup hydroksylowych sprawia, że monosacharydy są hydrofobowe.
b)Podaj przykład, innej niż przedstawiona powyżej, pentozy i określ jej biologiczne znaczenie.
c)Każdemu z cukrów (I–III) przyporządkuj spośród A–D jego znaczenie dla organizmu roślinnego.
  1. Jest głównym materiałem energetycznym dla komórek.
  2. Stanowi związek wyjściowy do tworzenia cukrów bardziej złożonych.
  3. Wchodzi w skład kwasów nukleinowych.
  4. Stanowi materiał budulcowy ściany komórkowej roślin.
d)Wyjaśnij, dlaczego cukry proste nie mogą być materiałem zapasowym w komórkach zwierząt. W odpowiedzi uwzględnij ich rozpuszczalność w wodzie.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 7. (2 pkt)

Skład organizmów Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Woda jest aktywnym związkiem nieorganicznym, którego polarne cząsteczki łączą się ze sobą za pomocą wiązań wodorowych. Cząsteczki wody mają zdolność do adhezji, czyli przylegania do innych substancji, oraz wzajemnego przyciągania się, czyli tzw. kohezji (spójności). Wiązania wodorowe ulegają zerwaniu pod wpływem energii cieplnej cząsteczek. Na schemacie przedstawiono wiązania wodorowe powstałe między cząsteczkami wody.

Na podstawie: Biologia. Jedność i różnorodność, praca zbiorowa, Warszawa 2008, s. 28.
a)Określ, w którym zdaniu – A czy B – prawidłowo opisano rolę sił kohezji w transporcie wody w roślinie. Odpowiedź uzasadnij.
  1. Zapobiegają przerwaniu się słupa wody w naczyniach i cewkach ksylemu między korzeniem a liściem.
  2. Zapobiegają odrywaniu się nitek wody przewodzonej w ksylemie od ścian komórkowych naczyń.

b)Wyjaśnij związek budowy cząsteczki wody z jej wysokim ciepłem parowania.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 5. (2 pkt)

Skład organizmów Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Na rysunkach A–D w przypadkowej kolejności zobrazowano I-, II-, III- i IV-rzędową strukturę białek.

Na podstawie: Biologia, red. A. Czubaj, Warszawa 1999, s. 349.
a)Podaj oznaczenia literowe rysunków w takim porządku, żeby odzwierciedlały kolejno I-, II-, III- i IV-rzędową strukturę białek.

b)Określ funkcję, jaką w kształtowaniu struktury białek pełnią wymienione w legendzie (do rysunków) rodzaje wiązań chemicznych.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 3. (3 pkt)

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

Aminokwasy, podobnie jak większość związków organicznych, można łatwo rozpoznać po charakterystycznych grupach funkcyjnych. Z aminokwasów zbudowane są białka – związki o skomplikowanej strukturze przestrzennej. Na schematach przedstawiono budowę dwóch aminokwasów.

Źródło: Wybrane wzory i stałe fizykochemiczne na egzamin maturalny z biologii, chemii i fizyki.
a)Na wzorze strukturalnym cysteiny otocz kółkiem dwie grupy funkcyjne, charakterystyczne dla wszystkich aminokwasów. Oznacz je cyframi 1 i 2 oraz podaj ich nazwy.

1. 
2. 

b)Zapisz wzór strukturalny dipeptydu powstałego z połączenia glicyny i cysteiny (Gly-Cys) oraz otocz linią lub zaznacz strzałką wiązanie peptydowe.

 

 

 

c)Wyjaśnij, jakie znaczenie w tworzeniu struktury III-rzędowej białka ma cysteina.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 2. (4 pkt)

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

Węglowodany, białka, lipidy i kwasy nukleinowe to grupy związków organicznych występujących w organizmach. Poniżej przedstawiono wzór strukturalny pewnego związku organicznego.

a)Zaznacz poprawne dokończenie zdania.

Przedstawiony związek jest dipeptydem, ponieważ

  1. występują w nim grupy: hydroksylowa – OH i karboksylowa – COOH.
  2. występują w nim grupy: aminowa – NH2 i karboksylowa – COOH.
  3. występują w nim grupy: metylowa – CH3 i karboksylowa – COOH.
  4. występuje w nim jedno wiązanie peptydowe między monomerami.
b)Podaj nazwę pierwszego aminokwasu (od końca aminowego NH2) przedstawionego dipeptydu i wyjaśnij, czy może to być pierwszy aminokwas w syntetyzowanym łańcuchu polipetydowym. Skorzystaj z Wybranych wzorów i stałych fizykochemicznych na egzamin z biologii, chemii i fizyki.
c)Zakładając, że przedstawiony dipeptyd jest końcowym fragmentem powstającego podczas translacji łańcucha polipeptydowego, podaj do którego końca przedstawionego dipeptydu zostanie przyłączony kolejny aminokwas, np. lizyna. Odpowiedź uzasadnij.
d)Korzystając z Wybranych wzorów i stałych fizykochemicznych na egzamin z biologii, chemii i fizyki, podaj, jaki antykodon może mieć tRNA transportujący do rybosomu lizynę.

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 35. (2 pkt)

Disacharydy Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Gdy łańcuchowa cząsteczka glukozy ulega cyklizacji, na atomie węgla, który w formie łańcuchowej wchodził w skład grupy karbonylowej, tworzy się nowe centrum stereogeniczne. Taki atom nazywa się anomerycznym, a dwa diastereoizomeryczne produkty cyklizacji – anomerami. Izomer, w którym grupa –OH przy anomerycznym atomie węgla znajduje się w konfiguracji trans do podstawnika –CH2OH przy przedostatnim atomie węgla, nazywany jest anomerem α. Drugi anomer (z grupą –OH w pozycji cis) nosi nazwę anomeru β. Poniżej przedstawiono – w projekcji Hawortha – wzory anomerów α i β D-glukopiranozy:

α-D-glukopiranoza
β-D-glukopiranoza

35.1. (0–1)

Cząsteczka trehalozy powstaje w wyniku kondensacji dwóch cząsteczek D-glukopiranozy, które łączą się wiązaniem O-glikozydowym. Obie jednostki glukozowe powstały z takiego samego anomeru D-glukopiranozy. Poniżej przedstawiono wzór trehalozy w projekcji Hawortha:

wzór trehalozy w projekcji Hawortha

Uzupełnij tabelę. Określ, z jakiego anomeru D-glukopiranozy (α czy β) powstały jednostki glukozowe I i II w cząsteczce trehalozy, oraz podaj numery atomów węgla, pomiędzy którymi występuje wiązanie O-glikozydowe w cząsteczce tego disacharydu.

Jednostka glukozowa
I II
anomer
numer atomu węgla uczestniczącego w wiązaniu O-glikozydowym

35.2. (0–1)

W dwóch probówkach umieszczono wodny roztwór trehalozy. Do probówki I dodano zalkalizowaną zawiesinę wodorotlenku miedzi(II) i zawartość probówki ogrzano.

probówka I

Do probówki II wprowadzono kwas solny i zawartość probówki ogrzano. Następnie zawartość tej probówki ostudzono, zobojętniono, dodano zalkalizowaną zawiesinę wodorotlenku miedzi(II) i ponownie ogrzano.

probówka II i III

Rozstrzygnij, czy końcowy efekt doświadczenia był taki sam w obu probówkach.
Odpowiedź uzasadnij. Odnieś się do:

  • budowy cząsteczki trehalozy
  • konsekwencji reakcji, która zaszła w probówce II pod wpływem kwasu solnego.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 34. (1 pkt)

Chemia wokół nas Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Detergenty to związki, których cząsteczki zawierają fragment hydrofilowy (grupę polarną) i część hydrofobową (łańcuch niepolarny). Poniżej przedstawiono wzór karnityny:

karnityna

Rozstrzygnij, czy karnityna może być stosowana jako detergent. Odpowiedź uzasadnij – w uzasadnieniu uwzględnij budowę cząsteczki karnityny.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 27. (3 pkt)

Dysocjacja Oblicz Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Pewna amina w roztworze wodnym ulega przemianie zgodnie z poniższym równaniem:

RNH2 + H2O ⇄ RNH+3 + OH−

Przygotowano wodny roztwór tej aminy w temperaturze 25°C. W otrzymanym roztworze stopień dysocjacji aminy jest równy 3,1%, a pH tego roztworu wynosi 12,2.

27.1. (0–2)

Oblicz stałą dysocjacji zasadowej Kb tej aminy w temperaturze 25°C, a następnie wybierz i podkreśl jej wzór.

Obliczenia:

Wzór:

CH3CH2CH2NH2
(CH3)3N
CH3CH2NH2
(CH3)2NH

27.2. (0–1)

Rozstrzygnij, czy dodanie stałego wodorotlenku potasu do opisanego roztworu tej aminy będzie miało wpływ na wartość jej stopnia dysocjacji. Uzasadnij swoją odpowiedź.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 24. (2 pkt)

Węglowodory aromatyczne Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Olejek eteryczny otrzymywany z majeranku zawiera m.in. substancje, których wzory i nazwy przedstawiono poniżej.

α-terpinen
terpinen-4-ol
terpineol
terpinolen
p-cymen

Terpinen-4-ol (związek II) i terpineol (związek III) można otrzymać z terpinolenu (związek IV) w wyniku jego reakcji z wodą w środowisku kwasowym.

24.1. (0–1)

Określ typ (addycja, eliminacja, substytucja) i nazwij mechanizm (elektrofilowy, nukleofilowy, rodnikowy) tej reakcji.

Typ reakcji:
Mechanizm reakcji:

24.2. (0–1)

Oceń poprawność poniższej informacji i uzasadnij swoją odpowiedź.

Podczas reakcji terpinolenu (związek IV) z wodą powstaje znacznie więcej terpineolu (związek III) niż terpinen-4-olu (związek II), ponieważ zgodnie z regułą Markownikowa terpineol (związek III) jest produktem głównym tej reakcji.

Informacja (jest / nie jest) poprawna.

Uzasadnienie:

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 21. (5 pkt)

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

W 1963 r. u południowych wybrzeży Islandii, na skutek serii erupcji wulkanicznych, wyłoniła się z morza niewielka wyspa Surtsey. Wyspa jest całkowicie izolowana przez ocean, a od Islandii oddziela ją 32 km otwartego morza. Od samego początku powstania Surtsey została objęta ścisłą ochroną oraz zakazem wstępu, dzięki czemu stała się ważnym miejscem badań, m.in. procesów kolonizacyjnych.

Już w 1965 r. odnaleziono pierwszą roślinę nasienną, która wyrosła na wyspie. Była nią jednoroczna rukwiel nadmorska (Cakile maritima). Wkrótce potem pojawiły się inne rośliny. Ptaki początkowo wykorzystywały wyspę jako miejsce odpoczynku podczas wędrówek. Pojedynczo gniazdowały na klifach. W 1986 r. pojawiły się jednak pierwsze ślady gniazdowania mew na zupełnie nagiej lawie.

Diaspory (nasiona, owoce i inne części roślin służące do ich rozmnażania i rozprzestrzeniania się) dostały się na wyspę za pomocą zwierząt (zoochoria), wiatru (anemochoria) lub zostały przyniesione przez wodę (hydrochoria).

Na wykresie przedstawiono ilościowe zestawienie trzech sposobów kolonizacji wyspy Surtsey przez rośliny.

Kolonizacja Surtsey – młodej, wulkanicznej wyspy na północnym Atlantyku
Na podstawie: P. Wąsowicz, Kolonizacja Surtsey – młodej, wulkanicznej wyspy na północnym Atlantyku, „Kosmos. Problemy Nauk Biologicznych”, t. 64, nr 2 (307).

21.1. (0–2)

Na podstawie wykresu określ, który sposób rozprzestrzeniania się roślin dominował w latach sześćdziesiątych na wyspie Surtsey, i podaj dwie cechy diaspor roślin, umożliwiające tę kolonizację.

Sposób rozprzestrzeniania:

Cechy diaspor:

21.2. (0–1)

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące kolonizacji wyspy Surtsey są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1. Anemochoria nie odegrała głównej roli w kształtowaniu flory Surtsey. P F
2. W ciągu pięciu lat od powstania wyspy zoochoria miała niewielkie znaczenie w kolonizacji wyspy przez rośliny. P F
3. Na początku lat osiemdziesiątych obserwowano dynamiczny wzrost liczby gatunków roślin na wyspie. P F

21.3. (0–1)

Wyjaśnij, w jaki sposób do rozprzestrzeniania roślin na wyspie przyczyniły się ptaki. W odpowiedzi uwzględnij cechy diaspor tych roślin.

21.4. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego powstanie kolonii mew na wyspie spowodowało nową falę kolonizacji Surtsey przez rośliny w początkach lat dziewięćdziesiątych.

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 20. (2 pkt)

Układ pokarmowy i żywienie Ekologia Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Szacuje się, że jelito człowieka zamieszkuje 500–1000 gatunków bakterii. W różnych częściach jelita człowieka bytują odmienne gatunki bakterii.

Zbadano genom bakterii Bacteroides thetaiotaomicron żyjącej w ludzkich jelitach i stwierdzono, że występują w nim m.in. geny zaangażowane w syntezę węglowodanów oraz witamin niezbędnych dla człowieka.

Odkryto również, że ta bakteria wydziela cząsteczki sygnałowe, które aktywują w komórkach człowieka geny odpowiedzialne za budowanie sieci naczyń krwionośnych niezbędnych do wchłaniania cząstek pokarmowych. Inny rodzaj wydzielanych przez nią cząsteczek sygnałowych pobudza z kolei komórki jelita człowieka do produkowania substancji antybakteryjnych, na które bakteria Bacteroides thetaiotaomicron nie jest wrażliwa, ale zmniejszają one liczebność populacji innych, konkurujących z nią gatunków bakterii.

Na podstawie: N.A. Campbell i inni, Biologia, Poznań 2013.

20.1. (0–1)

Określ, czy bakteria Bacteroides thetaiotaomicron jest dla człowieka komensalem, czy – gatunkiem mutualistycznym. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do przedstawionych informacji.

20.2. (0–1)

Wybierz spośród wymienionych witamin i podkreśl tę, którą organizm człowieka pozyskuje również dzięki wytwarzaniu jej przez bakterie jelitowe.

witamina A
witamina C
witamina D3
witamina K

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 19. (3 pkt)

Choroby człowieka Mutacje Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Na rysunku przedstawiono naprawę uszkodzonego DNA. Uszkodzenie polegało na utworzeniu wiązania kowalencyjnego pomiędzy zasadami tyminowymi sąsiadującymi ze sobą na jednej nici DNA i na powstaniu tzw. dimeru tyminowego, co skutkowało powstaniem charakterystycznego wybrzuszenia, utrudniającego replikację. Fragment uszkodzonej nici został najpierw wycięty przez nukleazę, a powstała luka została następnie uzupełniona nukleotydami komplementarnymi do niezniszczonej nici. W wypełnianiu takich luk biorą udział dwa enzymy: polimeraza DNA i ligaza DNA. Dimery tyminowe często powstają na skutek działania promieni UV.

Jedna z chorób skóry – tzw. skóra pergaminowa – w większości przypadków spowodowana jest dziedzicznym defektem jednego z enzymów opisanego systemu naprawy DNA.

naprawa uszkodzonego DNA
Na podstawie: N.A. Campbell i inni, Biologia, Poznań 2013.

19.1. (0–1)

Na podstawie przedstawionych informacji ustal kolejność etapów naprawy uszkodzonego DNA. Wpisz numery 2.–4., którymi te etapy oznaczono na schemacie, w odpowiednie miejsca tabeli.

Etapy naprawy uszkodzonego DNA Kolejność
Enzym syntetyzuje brakujący odcinek nici zgodnie z zasadą komplementarności.
Dimer tyminowy powoduje odkształcenie fragmentu cząsteczki DNA. 1
Enzym nacina uszkodzoną nić DNA.
Enzym łączy wolne końce nowo dobudowanego fragmentu i starego DNA.

19.2. (0–1)

Spośród odpowiedzi I – IV wybierz i zapisz nazwy enzymów biorących udział w naprawie DNA, oznaczonych na schemacie literami A, B i C.

  1. ligaza DNA
  2. polimeraza RNA
  3. nukleaza
  4. polimeraza DNA

Enzymy:

A.
B.
C.

19.3. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego osoby chore na tzw. skórę pergaminową muszą unikać promieniowania słonecznego. W odpowiedzi uwzględnij przyczynę powstawania tej choroby, opisaną w tekście.

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 17. (1 pkt)

Dziedziczenie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Polidaktylia jest wadą wrodzoną polegającą na obecności dodatkowego palca bądź palców. Poniżej przedstawiono rodowód pewnej rodziny, w której ta wada jest uwarunkowana genetycznie.

rodowód polidaktylia
Na podstawie: E.W. Bauer, Humanbiologie, Heidelberg 1995

Spośród odpowiedzi A–C wybierz i zaznacz poprawne dokończenie poniższego zdania.
Odpowiedź uzasadnij.

Na podstawie analizy przedstawionego rodowodu można wykluczyć, że polidaktylia występująca w tej rodzinie jest efektem mutacji

  1. autosomalnej recesywnej.
  2. autosomalnej dominującej.
  3. sprzężonej z płcią dominującej.

Uzasadnienie:

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 16. (7 pkt)

Układ pokarmowy i żywienie Dziedziczenie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

U wielu dorosłych osób występuje nietolerancja laktozy, do której dochodzi, gdy organizm nie wytwarza wystarczającej ilości enzymu – laktazy. Po spożyciu pokarmów mlecznych pojawiają się u nich dolegliwości ze strony układu pokarmowego, np. bóle brzucha, biegunki. Aktywność laktazy jest największa u niemowląt, dla których mleko stanowi główne źródło pożywienia. Po okresie niemowlęcym produkcja tego enzymu przez całe życie występuje jedynie u części ludzi, a u innych zmniejsza się wraz z wiekiem.

Laktaza jest kodowana przez autosomalny gen LCT, który ma trzy allele:

  • allel L – warunkujący aktywność laktazy przez całe życie;
  • allel l1 – recesywny allel powodujący brak laktazy w wieku dorosłym;
  • allel l2 – recesywny allel względem L i l1, powodujący całkowity brak laktazy.

Wyróżnia się trzy typy nietolerancji laktozy:

  • wrodzoną nietolerancję laktozy, która występuje bardzo rzadko i wymaga całkowitej eliminacji laktozy z diety już u noworodków;
  • pierwotną nietolerancję laktozy, spowodowaną zmniejszonym wytwarzaniem laktazy wraz z wiekiem;
  • nietolerancję wtórną (nabytą), której przyczyną mogą być infekcje bakteryjne, choroby jelit, a nawet niedożywienie.

Diagnostyka i rozpoznanie przyczyn nietolerancji laktozy są ważne ze względu na możliwe jej powikłania, m.in. obniżone przyswajanie wapnia grożące osteoporozą, bóle stawów i kości. Obecnie łatwo dostępne są badania genetyczne pozwalające stwierdzić predyspozycję genetyczną do pierwotnej nietolerancji laktozy.

Na podstawie: G. Drewa, T. Ferenc, Genetyka medyczna, Wrocław 2015,
http://www.poradnikzdrowie.pl

16.1. (0–1)

Na podstawie przedstawionych informacji zapisz w tabeli wszystkie możliwe genotypy członków rodziny, w której dziecko ma pierwotną nietolerancję laktozy i ma ją także jego ojciec, natomiast matka dziecka toleruje laktozę w pokarmie. Wykorzystaj oznaczenia alleli podane w tekście.

Członkowie rodziny Genotypy
dziecko
matka dziecka
ojciec dziecka

16.2. (0–1)

Określ prawdopodobieństwo (w %) wystąpienia wrodzonej nietolerancji laktozy u kolejnego dziecka rodziców, u których nie występuje żadna postać nietolerancji laktozy, ale mają oni już jedno dziecko chore na tę chorobę. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając genotypy rodziców lub zapisując odpowiednią krzyżówkę genetyczną.

16.3. (0–1)

Zaznacz poprawne dokończenie poniższego zdania – wybierz odpowiedź spośród A–B oraz odpowiedź spośród 1.–4.

Laktoza, obecna w ludzkim mleku, jest substancją

A. regulacyjną, a w wyniku jej hydrolizy 1. galaktoza i maltoza.
2. galaktoza i glukoza.
B. odżywczą, 3. fruktoza i glukoza.
4. fruktoza i maltoza.

16.4. (0–1)

Wybierz i podkreśl nazwę ludzkiego narządu układu pokarmowego, w którym jest trawiona laktoza.

ślinianki
żołądek
wątroba
trzustka
jelito cienkie

16.5. (0–1)

Wyjaśnij, w jakim celu, w razie wystąpienia objawów nietolerancji laktozy u osoby dorosłej, należy określić, czy ta nietolerancja ma podłoże genetyczne, czy też została nabyta. W odpowiedzi odwołaj się do sposobu postępowania w zależności od podłoża nietolerancji.

16.6. (0–2)

Wyjaśnij, dlaczego wrodzona nietolerancja laktozy jest uznawana za chorobę, a nietolerancja pierwotna – za wariant normy. W odpowiedzi odnieś się do sposobu odżywiania się człowieka na różnych etapach jego rozwoju.

1. Wrodzona nietolerancja laktozy:

2. Pierwotna nietolerancja laktozy:

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 15. (3 pkt)

Układ hormonalny Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Układ termoregulacji zapewnia człowiekowi utrzymanie względnie stałej temperatury ciała. Regulacja temperatury ciała polega na zwiększaniu wytwarzania ciepła w organizmie lub na czynnym rozpraszaniu ciepła, dzięki czemu stała temperatura ciała może być utrzymana niezależnie od temperatury otoczenia.

Na poniższym schemacie zilustrowano współdziałanie głównych reakcji termoregulacyjnych u człowieka w przedziale temperatury otoczenia 0°C – 55°C.

współdziałanie głównych reakcji termoregulacyjnych u człowieka w przedziale temperatury otoczenia 0°C–55°C
Na podstawie: M. Tafil-Klawe, J. Klawe, Wykłady z fizjologii człowieka, Warszawa 2009

15.1. (0–2)

Korzystając z wykresu, podaj po jednym przykładzie reakcji organizmu człowieka na wymienione poniżej zmiany temperatury otoczenia i określ wpływ tej reakcji na utrzymanie względnie stałej temperatury ciała:

1. zmiana temperatury otoczenia z 20°C do 10°C

2. zmiana temperatury otoczenia z 40°C do 50°C

15.2. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego podczas utraty dużych ilości ciepła przez organizm obserwuje się wzrost wydzielania zarówno hormonu tyreotropowego (TSH), jak i hormonów tarczycy. W odpowiedzi uwzględnij funkcje tych hormonów.

Strony