Matura Sierpień 2010, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 17. (1 pkt)
Jednym z rodzajów zmienności występujących w przyrodzie jest zmienność modyfikacyjna, zwana też fluktuacyjną.
Wyjaśnij, na czym polega ten rodzaj zmienności.
Jednym z rodzajów zmienności występujących w przyrodzie jest zmienność modyfikacyjna, zwana też fluktuacyjną.
Wyjaśnij, na czym polega ten rodzaj zmienności.
Na schemacie przedstawiono jeden z mechanizmów regulacji aktywności enzymów w szlaku metabolicznym.
| a) | Podaj nazwę mechanizmu regulacji przedstawionego na schemacie. |
| b) | Wyjaśnij, na czym polega przedstawiony sposób regulacji aktywności enzymów. |
Gonadotropina (HCG) jest hormonem produkowanym podczas ciąży i przedostającym się do moczu. Popularne testy ciążowe zawierają trzy typy przeciwciał:
Przeciwciała A mają przyłączoną mikroskopijną kulkę z czerwonego lateksu. W przypadku unieruchomienia przeciwciał, kulki lateksu tworzą w obrębie okienek czerwony pasek widoczny gołym okiem. W przypadku testu pozytywnego (ciąża), widoczne są dwa paski, po jednym w okienku I i II.
Na podstawie analizy powyższych informacji wyjaśnij, dlaczego w przypadku negatywnego wyniku testu ciążowego, w okienku I nie pojawia się czerwony pasek.
Krzepnięcie krwi jest złożoną serią reakcji, w których bierze udział ponad 30 związków zwanych czynnikami krzepnięcia. Pierwszym etapem tego procesu jest gromadzenie się w miejscu uszkodzenia naczynia krwionośnego płytek krwi, które uwalniają substancje aktywujące czynniki krzepnięcia. Następująca kaskada reakcji z udziałem kolejnych czynników, do których należą między innymi jony wapnia (Ca2+) zakończona jest przemianą protrombiny w trombinę. W dalszych etapach trombina katalizuje zamianę rozpuszczalnego białka osocza – fibrynogenu w nierozpuszczalną fibrynę (włóknik). Cząsteczki fibryny łączą się w długie łańcuchy, tworząc osnowę skrzepu wychwytującą przepływające krwinki.
Na podstawie powyższych informacji wyjaśnij, dlaczego
| a) | podczas pobierania krwi do niektórych badań, dodaje się do krwi odpowiednią porcję cytrynianu sodu, który wiąże jony wapnia |
| b) | niedobór witaminy K powoduje spadek krzepliwości krwi. |
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.
Bacillus thuringensis (Bt) jest występującą powszechnie bakterią glebową. Produkty genów tych bakterii – białka Cry – są trujące dla owadów . W latach trzydziestych ubiegłego wieku kultury tej bakterii wykorzystywane były jako insektycyd w opryskiwaniu roślin. Zabieg ten należało powtarzać kilka razy w jednym sezonie wegetacyjnym. Obecnie stosuje się modyfikacje roślin, polegające na wprowadzeniu do ich komórek genów Bt, kodujących białko Cry.
Uzasadnij, że opisana modyfikacja jest korzystniejszym dla biocenozy pola uprawnego sposobem ochrony roślin niż ich opryskiwanie.
Poszczególne krainy zoogeograficzne charakteryzują się określonym składem gatunkowym zwierząt. W tabeli przedstawiono liczby rodzin ptaków występujących na terenie wymienionych krain z uwzględnieniem liczby rodzin endemicznych.
| Nazwa krainy zoogeograficznej | Liczba rodzin ptaków | Liczba rodzin endemicznych |
|---|---|---|
| Holarktyczna | 80 | 5 |
| Neotropikalna | 98 | 33 |
| Etiopska | 91 | 16 |
| Orientalna | 78 | 1 |
| Australijska | 86 | 18 |
Na podstawie danych w tabeli podaj nazwę krainy, którą cechuje największa swoistość fauny ptasiej. Wybór krainy uzasadnij.
Przedział między najwyższą i najniższą wartością czynnika środowiska, w którym organizm
jest w stanie funkcjonować, nazywa się zakresem tolerancji ekologicznej. Organizmy
wskaźnikowe charakteryzują się wąskim zakresem tolerancji na określony czynnik
środowiska i są wykorzystywane w praktyce do określania stanu środowiska ze względu
na ten czynnik.
Poniżej schematycznie przedstawiono zakresy tolerancji na zasolenie i temperaturę organizmów czterech gatunków oznaczonych numerami I, II, III, IV.
| a) | Wybierz dwa gatunki spośród I–IV, które mogą być wykorzystane jako organizmy wskaźnikowe do oceny stanu środowiska ze względu na określony czynnik. Każdemu gatunkowi przyporządkuj nazwę odpowiedniego czynnika. |
Organizmy gatunku , czynnik środowiska .
Organizmy gatunku , czynnik środowiska .
| b) | Wybierz gatunek, który na pewno nie może być wykorzystany do oceny stanu środowiska. Odpowiedź uzasadnij. |
Po dziesięciu latach badań w jednym z ośrodków akademickich w Polsce udało się uzyskać metodą inżynierii genetycznej transgeniczny len, którego włókna i olej posiadają unikatowe własności. Z tak uzyskanego surowca można otrzymać między innymi niespotykane w świecie opatrunki nowej generacji przyspieszające leczenie trudno gojących się ran. Skuteczność metody potwierdziły badania kliniczne. Można też otrzymać polimer, który dzięki posiadanym właściwościom może być używany np. do produkcji opakowań. W odróżnieniu od dotychczas stosowanych syntetyków polimer ten jest całkowicie biodegradowalny.
Na podstawie informacji z tekstu, sformułuj po jednym argumencie uzasadniającym potrzebę prowadzenia prac badawczych i wdrożeniowych nad transgenicznym lnem z punktu widzenia:
Ból jest informacją o jakiejś nieprawidłowości pojawiającej się w organizmie człowieka.
Podaj argument uzasadniający twierdzenie, że nadużywanie leków o działaniu przeciwbólowym może być niekorzystne dla pacjenta.
W tabeli przedstawiono średnią zawartość wybranych substancji w osoczu krwi i w dwóch innych płynach (A i B) organizmu człowieka, z których jeden jest moczem pierwotnym, a drugi moczem ostatecznym.
| Rodzaj substancji | Zawartość substancji w g/cm3 płynu | ||
|---|---|---|---|
| w osoczu krwi | w płynie A | w płynie B | |
| Glukoza | 0,1 | 0 | 0,1 |
| Mocznik | 0,03 | 2,0 | 0,03 |
| Białko | 8,0 | 0 | 0 |
| Sole nieorganiczne | 0,72 | 1,5 | 0,72 |
| a) | Podaj, który z płynów (A czy B) jest moczem ostatecznym zdrowego człowieka. Odpowiedź uzasadnij. |
| b) | Podaj nazwę procesu, którego skutkiem jest różnica w składzie chemicznym moczu pierwotnego i moczu ostatecznego, oraz określ na czym ten proces polega. |
Szybkość reakcji katalizowanych przez enzymy zależy m.in. od aktywności enzymów,
na którą mogą wpływać różne czynniki, np. pH środowiska reakcji.
Na wykresach przedstawiono zależność między szybkością reakcji katalizowanych przez dwa
enzymy trawienne (I i II) a pH środowiska reakcji.
Wyjaśnij, czy oba enzymy zilustrowane na schemacie mogą wykazywać najwyższą aktywność w tym samym odcinku przewodu pokarmowego.
Górne drogi oddechowe transportują powietrze do płuc w sposób zapobiegający zanieczyszczaniu, oziębianiu i wysuszaniu kolejnych odcinków dróg oddechowych.
| a) | Wymień przynajmniej dwie cechy budowy jamy nosowej spełniające warunki podane w powyższym tekście. |
| b) | Na przykładzie jednej cechy budowy jamy nosowej wykaż słuszność stwierdzenia, że powinno się wdychać powietrze przez nos, a nie przez usta. |
Jednym z osiągnięć ewolucyjnych gadów było wykształcenie błon płodowych. Na schemacie przedstawiono rozmieszczenie błon płodowych w rozwijającym się jaju.
| a) | Spośród podanych opisów błon płodowych zaznacz ten, który jest poprawnym opisem schematu. |
| b) | Wyjaśnij, jakie znaczenie dla życia gadów na lądzie miało wykształcenie się błon płodowych w procesie ewolucji. |
Transport substancji w drewnie i łyku, które tworzą wiązkę przewodzącą u roślin okrytonasiennych odbywa się z różną szybkością, np. maksymalna szybkość przewodzenia wody przez naczynia drewna u roślin zielnych wynosi 100 cm na minutę, a szybkość przewodzenia asymilatów przez rurki sitowe łyka wynosi 2,8–11 cm na minutę.
Spośród niżej wymienionych cech tkanek roślinnych, wybierz dwie cechy budowy naczyń świadczące o przystosowaniu do opisanej funkcji i wyjaśnij ich znaczenie.
Na poniższym schemacie przedstawiono w uproszczeniu wzajemne powiązania procesu fotosyntezy i procesu oddychania u autotrofów fotosyntetyzujących.
| a) | Uzupełnij opis schematu, wpisując w wyznaczone miejsca nazwy odpowiednich rodzajów energii. |
| b) | Uzasadnij stwierdzenie, że z punktu widzenia energetycznego oddychanie i fotosynteza stanowią dwa przeciwstawne procesy. |
Żeby sprawdzić pewną hipotezę, przeprowadzono doświadczenie. Do komórek należących do dwóch grup ameb wprowadzono mikropętlę:
Wyniki doświadczenia zilustrowano na poniższych rysunkach.
Na podstawie powyższych informacji wykonaj polecenia.
| a) | Wyjaśnij, w jakim celu w tym doświadczeniu wprowadzono grupę II? |
| b) | Sformułuj wniosek dotyczący roli jądra w komórce, wynikający z przeprowadzonego doświadczenia. |
Poniżej podano przykłady działań, dzięki którym może być chroniona różnorodność biologiczna.
Zaznacz działanie odnoszące się do ochrony biernej. Odpowiedź uzasadnij.
Uzasadnienie
W celu zbadania struktury populacji dwupiennego mchu płonnika pospolitego (Polytrichum commune) wycięto z podłoża, jego naturalnego stanowiska w lesie, kilka kwadratów o boku 15 cm. Pobranie materiału badawczego nastąpiło pod koniec lata, gdy na ulistnionych pędach rozwinięte już były sporofity. Ulistnione pędy tego mchu to zazwyczaj pojedyncze łodyżki. Następnie nożyczkami ścięto blisko podłoża wszystkie pędy płonnika i rozdzielono je na następujące grupy: pędy żeńskie, pędy męskie i niedojrzałe, pędy rozgałęzione i martwe. Na podstawie przeprowadzonego badania można określić niektóre cechy populacji np. liczebność, zagęszczenie, strukturę przestrzenną.
| a) | Podaj cechę pozwalającą odróżnić makroskopowo zapłodnione gametofity żeńskie od wszystkich pozostałych. |
| b) | Spośród wymienionych w tekście cech populacji, które można określić na podstawie przeprowadzonego badania, wybierz i zdefiniuj dwie. |
Dryf genetyczny polega na kierunkowej zmianie frekwencji genów w populacji. Zjawisko to spowodowane jest wyłącznie powtarzającymi się procesami o charakterze losowym. Na przykład w latach dziewięćdziesiątych XIX wieku liczebność populacji słonia morskiego północnego (Mirounga angustirostris) oceniana była na 20 osobników. Przyczyną niskiej liczebności populacji były intensywne polowania na te zwierzęta. Dzięki podjętym na początku XX wieku działaniom ochronnym populacja tego gatunku obecnie liczy około 30 tys. zwierząt. Badania wykazują, że odznaczają się one bardzo małą różnorodnością genetyczną.
| a) | Zaznacz poniżej przypadek dryfu genetycznego, którego przykład opisano w tekście, i wyjaśnij, na czym ten przypadek polega. |
| b) | Określ przyczynę małej różnorodności genetycznej współczesnych słoni morskich. |
BiologHelp+ obejmuje: