Podczas metamorfozy kijanki do postaci dorosłej płaza zachodzi wiele zmian fizjologicznych.
W procesie tym ważną rolę odgrywa układ hormonalny. Na schemacie przedstawiono wpływ
układu hormonalnego na proces metamorfozy kijanki.
Na podstawie schematu przedstaw, na czym polega współdziałanie nadnerczy i tarczycy w procesie metamorfozy kijanki.
Zwierzęta, w zależności od wielkości i środowiska, w jakim żyją, przeprowadzają wymianę
gazową całą powierzchnią ciała lub przez wyspecjalizowane narządy wymiany gazowej.
Na rysunku przedstawiono w uproszczeniu fragment układu oddechowego owada.
a)
Podaj nazwy elementów przedstawionego narządu wymiany gazowej, oznaczonych na rysunku cyframi 1 i 2.
b)
Wykaż związek między budową i funkcjonowaniem układu oddechowego owadów a brakiem barwników oddechowych w ich hemolimfie.
Przeprowadzono doświadczenie w dwóch wariantach (zestaw I i zestaw II) zilustrowanych
na poniższych rysunkach. Do probówek nalano kolejno: w zestawie I – wody, w zestawie II - 0,1% roztworu NaCl. Poziom cieczy w każdej probówce znajdował się 1 cm poniżej wylotu
probówki. Do każdej probówki włożono po jednym liściu tej samej rośliny o zbliżonej
wielkości i dodano kilka kropli oliwy, aby utworzyła ona warstwę na powierzchni wody.
Po trzech dniach zaobserwowano: w zestawie I – obniżenie poziomu cieczy w probówce,
a w zestawie II – spadek turgoru liścia umieszczonego w probówce.
a)
Sformułuj problem badawczy tego doświadczenia.
b)
Wyjaśnij przyczynę zmian obserwowanych w zestawie II.
W niektórych stałych tkankach roślinnych występują martwe komórki pozbawione
protoplastu. Na rysunkach A i B przedstawiono przekroje i modele (komórki ciemniejsze)
przestrzenne komórek tworzących jedną z tkanek wzmacniających.
a)
Podaj nazwę rodzaju tkanki wzmacniającej, która może być zbudowana z komórek przedstawionych na rysunku A lub B.
b)
Wykaż związek widocznej na rysunkach wspólnej cechy budowy przedstawionych komórek z funkcją pełnioną przez tę tkankę.
Powinowactwo hemoglobiny do tlenu zależy od pH osocza (wzrostu lub spadku stężenia
jonów wodorowych). Na kwasowość osocza wpływa m.in. dysocjacja kwasu węglowego,
który powstaje z CO2 i wody pod wpływem enzymu anhydrazy węglanowej i dysocjuje
na aniony wodorowęglanowe i protony. Około 70–75% CO2 jest transportowanych w osoczu
w postaci HCO3 ̅ (jonu wodorowęglanowego).
Na wykresie przedstawiono krzywe wysycenia hemoglobiny tlenem przy różnym pH osocza
krwi człowieka.
a)
Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby powstał poprawny opis zależności przedstawionej na wykresie. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.
W sytuacji obniżenia się pH osocza krwi (zwiększa się / zmniejsza się) powinowactwo hemoglobiny do tlenu, co powoduje, że tlen przyłączony do hemoglobiny jest
(łatwiej / trudniej) odłączany od jej cząsteczki.
b)
Wyjaśnij znaczenie przedstawionych właściwości hemoglobiny (zmiany jej powinowactwa do tlenu) dla wymiany gazowej w tkankach, w których zachodzi intensywne oddychanie tlenowe. W odpowiedzi uwzględnij procesy zachodzące w tych tkankach.
c)
Podaj inną niż jon wodorowęglanowy postać, w której jest transportowany CO2 we krwi człowieka.
Metabolizm to całokształt przemian chemicznych zachodzących w komórkach wraz
z towarzyszącymi im przemianami energetycznymi. Na metabolizm składają się dwie grupy
procesów, przedstawione na schemacie.
Podaj nazwy (anabolizm/katabolizm) przedstawionych na schemacie grup procesów metabolicznych A i B. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając cechę charakteryzującą każdą z tych grup.
Na schemacie przedstawiono zarówno cykl komórkowy, w którym wyróżnia się podział jądra
komórkowego – mitozę (M) wraz z towarzyszącą mu cytokinezą, jak i czas między
podziałami komórki – interfazę, na którą składają się fazy: G1, S, G2. Po zakończeniu
podziału większość komórek organizmu człowieka wchodzi w fazę G0. Komórki takie nie
ulegają dalszym podziałom, a po różnicowaniu pełnią określone funkcje w tkankach
i narządach. Jednak niewielki, stały odsetek komórek znajdujących się w fazie G0 zachowuje
zdolność do podziału.
a)
Określ, jakie znaczenie dla narządów organizmu człowieka ma fakt, że komórki fazy G0 mogą wrócić do cyklu komórkowego.
b)
Podaj, w której fazie cyklu komórkowego zachodzi replikacja DNA.
Bioindykacja jest metodą oceny stanu środowiska, głównie poziomu zanieczyszczeń,
na podstawie badania reakcji organizmów na różne czynniki działające w ich środowisku.
Na podstawie wieloletnich obserwacji wyróżniono gatunki, których występowanie lub brak
sygnalizują obecność określonych warunków w środowisku (np. małą lub dużą ilość jakiegoś
składnika mineralnego, obecność czynników niekorzystnych). Nazwano je gatunkami
wskaźnikowymi.
23.1 (0–1)
Wybierz i zaznacz w tabeli odpowiedź A albo B, która jest poprawnym dokończeniem poniższego zdania, oraz jej uzasadnienie spośród odpowiedzi 1.–2.
Funkcję gatunków wskaźnikowych mogą pełnić jedynie organizmy
A.
o wąskim zakresie tolerancji na dany czynnik
ponieważ
1.
szybko reagują na niewielkie zmiany tego czynnika w ich środowisku.
B.
o szerokim zakresie tolerancji na dany czynnik
2.
występują w środowiskach o różnym stopniu nasilenia danego czynnika.
23.2. (0–1)
Wyjaśnij, w jaki sposób można wykorzystać porosty (grzyby porostowe) jako gatunki wskaźnikowe. W odpowiedzi uwzględnij rodzaj zanieczyszczenia, którego porosty są wskaźnikami, i stopień ich tolerancji na to zanieczyszczenie.
Dzięcioł trójpalczasty (Picoides tridactylus) i dzięcioł białogrzbiety (Dendrocopos leucotos)
należą do najbardziej zagrożonych wyginięciem gatunków z rodziny dzięciołów w Europie,
dlatego są wymienione w tzw. dyrektywie ptasiej. W naszym kraju oba gatunki są objęte
ochroną gatunkową ze wskazaniem ochrony czynnej oraz zostały wpisane do „Polskiej
czerwonej księgi zwierząt”.
Największe populacje obu gatunków w naszym kraju występują w Puszczy Białowieskiej
oraz w Karpatach. Dzięcioły te zasiedlają duże, naturalne lub słabo przekształcone kompleksy
leśne, w których występują stare i obumierające drzewa oraz rozkładające się drewno.
Gniazda budują w dziupli samodzielnie wykutej w spróchniałych drzewach. Nie mają
w lasach wielu wrogów – czasami padają ofiarą jastrzębia lub kuny.
Dzięcioł trójpalczasty występuje w borach świerkowych i świerkowo-jodłowych; można go
także spotkać w lasach liściastych, ale z odpowiednią domieszką starych lub obumierających
drzew iglastych, na których może żerować i gniazdować. Żywi się głównie owadami,
zwłaszcza kornikami atakującymi osłabione drzewa. Natomiast dzięcioł białogrzbiety
związany jest z lasami liściastymi: łęgami, olsami i grądami na wschodnim niżu oraz
buczynami i jaworzynami w górach. Głównym składnikiem jego pokarmu są owady,
szczególnie ich larwy żywiące się martwym drewnem. Zjada również nasiona.
Na podstawie: Polska czerwona księga zwierząt, pod red. Z. Głowacińskiego, Warszawa 2001. Ł. Kajtoch, Karpackie rzadkie dzięcioły, Kwartalnik OTOP, 2011.
22.1. (0–1)
Określ, czy te gatunki dzięciołów są klasyfikowane w jednym, czy – w dwóch rodzajach. Odpowiedź uzasadnij.
22.2. (0–1)
Na podstawie informacji przedstawionych w tekście, posługując się wymienionymi nazwami organizmów, zapisz łańcuch pokarmowy, w którym dzięcioł trójpalczasty jest konsumentem drugiego rzędu i nie jest konsumentem szczytowym.
22.3. (0–1)
Wykaż, że oba gatunki nie konkurują o pokarm, gdy występują razem w tym samym ekosystemie, np. w lesie mieszanym Puszczy Białowieskiej.
22.4. (0–1)
Zaznacz w tabeli rodzaj ochrony – czynną (C) lub bierną (B) – który reprezentują wymienione działania podjęte w celu ochrony opisanych gatunków dzięciołów.
Rodzaj ochrony
1.
Wpisanie do „Polskiej czerwonej księgi zwierząt”.
C
B
2.
Utworzenie rezerwatu ścisłego na terenie występowania populacji danego gatunku dzięcioła.
C
B
3.
Pozostawianie określonej liczby martwych drzew w lasach użytkowanych gospodarczo.
W nici kodującej (nieulegającej transkrypcji) pewnego genu zaszła mutacja punktowa
w sekwencji 5’ TGT 3’, polegająca na zmianie (substytucji) jednego nukleotydu. W tym
fragmencie sekwencji zakodowany jest pojedynczy aminokwas.
18.1. (0–1)
Uzupełnij schemat ilustrujący skutki różnych substytucji, do których mogło dojść w opisanej sekwencji. Wpisz w pola 1.–3. odpowiednie sekwencje DNA.
18.2. (0–1)
Wyjaśnij, w jaki sposób mutacja, na skutek której powstała cząsteczka białka różniąca się od cząsteczki prawidłowej obecnością tryptofanu zamiast cysteiny, może wpłynąć na zmianę struktury trzeciorzędowej tego białka. W odpowiedzi uwzględnij budowę obu aminokwasów.
Przykładem organizmów modyfikowanych genetycznie (GMO) są transgeniczne bakterie
Escherichia coli, wytwarzające ludzką insulinę. Do genomu tych bakterii wprowadzony
został fragment DNA, tzw. cDNA (ang. complementary DNA), syntezowany na matrycy
mRNA wyizolowanego z komórek trzustki, będącego matrycą do wytwarzania insuliny.
17.1. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego do genomu modyfikowanych bakterii nie wprowadza się odcinka DNA z genem ludzkiej insuliny, tylko cDNA wytworzone na podstawie mRNA transkrybowanego z tego genu.
17.2. (0–1)
Uzasadnij prawdziwość stwierdzenia: „Każdy organizm transgeniczny jest GMO, ale nie każdy GMO to organizm transgeniczny”.
Powinowactwo hemoglobiny do tlenu zależy od pH osocza (wzrostu lub spadku stężenia
jonów wodorowych). Na kwasowość osocza wpływa m.in. dysocjacja kwasu węglowego,
który powstaje z CO2 i wody pod wpływem enzymu anhydrazy węglanowej i dysocjuje
na aniony wodorowęglanowe i protony. Około 70–75% CO2 jest transportowanych w osoczu
w postaci HCO3 ̅ (jonu wodorowęglanowego).
Na wykresie przedstawiono krzywe wysycenia hemoglobiny tlenem przy różnym pH osocza
krwi człowieka.
13.1. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby powstał poprawny opis zależności przedstawionej na wykresie. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.
W sytuacji obniżenia się pH osocza krwi (zwiększa się / zmniejsza się) powinowactwo
hemoglobiny do tlenu, co powoduje, że tlen przyłączony do hemoglobiny jest
(łatwiej / trudniej) odłączany od jej cząsteczki.
13.2. (0–1)
Wyjaśnij znaczenie przedstawionych właściwości hemoglobiny (zmiany jej powinowactwa do tlenu) dla wymiany gazowej w tkankach, w których zachodzi intensywne oddychanie tlenowe. W odpowiedzi uwzględnij procesy zachodzące w tych tkankach.
13.3. (0–1)
Podaj inną niż jon wodorowęglanowy postać, w której jest transportowany CO2 we krwi człowieka.
Kręgosłup człowieka zbudowany jest z kręgów różniących się budową w zależności
od odcinka, w którym występują. Pomiędzy trzonami kręgów występują krążki
międzykręgowe, zwane dyskami, zbudowane z tkanki łącznej. W centrum każdego krążka
znajduje się jądro miażdżyste otoczone pierścieniem włóknistym, który łączy każdy krążek
międzykręgowy z trzonami kręgów znajdujących się powyżej i poniżej niego. Krążki
międzykręgowe nie występują pomiędzy kręgiem szczytowym a obrotowym (pierwszym
a drugim kręgiem szyjnym) oraz pomiędzy kręgami krzyżowymi i pomiędzy kręgami
ogonowymi. Na rysunkach przedstawiono budowę kręgu lędźwiowego oraz położenie krążka
międzykręgowego między dwoma kręgami lędźwiowymi.
12.1. (0–1)
Wykaż związek między bardziej masywną budową kręgów lędźwiowych, w porównaniu do kręgów z innych odcinków kręgosłupa, a funkcją pełnioną przez te kręgi.
12.2. (0–1)
Określ przyczynę braku krążka międzykręgowego pomiędzy kręgiem szczytowym a obrotowym. W odpowiedzi uwzględnij wspólną funkcję tych kręgów.
Amoniak, który jest związkiem toksycznym, powstaje jako produkt deaminacji w komórkach
organizmu człowieka w niewielkich ilościach. Deaminacja zachodzi w różnych komórkach
organizmu człowieka i polega na odłączeniu grupy aminowej z cząsteczki aminokwasu lub
innego związku. Grupy aminowe, odłączane w tym procesie, przyłączane są do kwasu
glutaminowego i powstaje glutamina (amid kwasu glutaminowego). W dalszym etapie
glutamina jest uwalniana do krwi i wędruje do wątroby, gdzie odłączane są od niej reszty
amidowe.
11.1. (0–1)
Podaj nazwę związku, który jest głównym produktem azotowej przemiany materii, wydalanym z organizmu człowieka.
11.2. (0–1)
Wyjaśnij, uwzględniając właściwości amoniaku i proces zachodzący w komórkach wątroby, dlaczego grupy amidowe są odłączane od glutaminy właśnie w tym, a nie innym narządzie.
11.3. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego u ryb słodkowodnych ostatecznym produktem azotowej przemiany materii jest amoniak, pomimo że związek ten jest toksyczny. W odpowiedzi uwzględnij procesy związane z osmoregulacją u tych ryb.
Na rysunkach przedstawiono sylwetkę ryby i ptaka. Przedstawiciele obu gromad żyją
w różnych środowiskach, ale wykazują szereg podobnych przystosowań w budowie ciała,
pozwalających na zmniejszanie oporu ośrodka podczas poruszania się w swoim środowisku.
Zarówno ryby, jak i ptaki nie widzą przezroczystych przeszkód na swojej drodze,
np. szklanych szyb czy ekranów. Jednak ryby zatrzymują się przed takimi przeszkodami,
a ptaki bardzo często się o nie rozbijają.
10.1. (0–1)
Określ jedno wspólne przystosowanie w budowie ciała ptaka i ryby, widoczne na rysunkach, które służy zmniejszaniu oporu ośrodka podczas poruszania się tych zwierząt.
10.2. (0–1)
Wyjaśnij, uwzględniając nazwę i funkcję specyficznego dla ryb narządu zmysłu, dlaczego ryby w akwarium zatrzymują się przed jego szklanymi ścianami.
Łuski są charakterystyczną cechą budowy skóry ryb i gadów, występują także u ptaków
i niektórych płazów. Łuska ryby, np. karasia, rośnie w miarę zwiększania się rozmiarów ciała
ryby, a na powierzchni łuski zaznaczają się równoległe linie – pasma przyrostu, podobnie jak
na przekroju pnia drzewa. Przy słabym wzroście pasma te się zagęszczają, co odznacza się na
łusce jako ciemniejsza linia. Dzieje się tak np. zimą, kiedy ryba obniża intensywność
żerowania lub przestaje pobierać pokarm. Ciemne pasma tworzą pierścienie roczne, które są
podstawą określania wieku ryby.
Na rysunku przedstawiono budowę łuski karasia, a na schematach A i B – przekrój
poprzeczny przez skórę przedstawicieli dwóch gromad kręgowców.
9.1. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego na podstawie budowy łuski karasia hodowanego w stawie na terenie Polski można określić przybliżony wiek tej ryby, ale znacznie trudniej tego dokonać, analizując budowę łuski karasia hodowanego w domowym akwarium.
9.2. (0–1)
Określ, na którym rysunku – A czy B – przedstawiono budowę skóry ryb. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając pochodzenie łusek.
9.3. (0–1)
Wybierz i zaznacz w tabeli odpowiedź A albo B, która jest poprawnym dokończeniem poniższego zdania, oraz jej uzasadnienie spośród odpowiedzi 1.–4.
Łuski występujące na nogach ptaków oraz łuski pokrywające skórę gadów to struktury
W rozwoju owadów o przeobrażeniu zupełnym występuje seria stadiów larwalnych
oddzielonych od siebie kolejnymi linieniami. W czasie linienia po ostatnim stadium
larwalnym powstaje poczwarka, po czym następuje przeobrażenie w imago. Cały proces
rozwoju pozostaje pod kontrolą hormonalną, w której ważną funkcję pełnią m.in. hormon
juwenilny i ekdyzon. Hormon juwenilny podtrzymuje młodociane stadium larw i wpływa
na aktywność ekdyzonu. Przy względnie wysokim stężeniu hormonu juwenilnego linienie
stymulowane ekdyzonem skutkuje pojawieniem się kolejnych stadiów larwalnych. Jeżeli
jednak stężenie hormonu juwenilnego spadnie poniżej określonego poziomu, w wyniku
kolejnego linienia powstaje poczwarka. W stadium poczwarki hormon juwenilny nie jest
wydzielany.
Niektóre rośliny produkują substancje o działaniu zbliżonym do działania hormonów
owadów, np. igły cisa produkują substancję o aktywności podobnej do ekdyzonu.
Na podstawie: Biologia, pod red. N.A. Campbella, Poznań 2012.
8.1. (0–1)
Określ, na podstawie tekstu, czym w rozwoju owada o przeobrażeniu zupełnym skutkuje spadek produkcji hormonu juwenilnego podczas ostatniego stadium larwalnego.
8.2. (0–1)
Wyjaśnij, jakie znaczenie dla rośliny ma produkcja przez nią substancji o aktywności podobnej do ekdyzonu. W odpowiedzi uwzględnij działanie tych substancji na owady.
Na rysunku przedstawiono budowę kwiatu pewnego gatunku rośliny okrytonasiennej.
7.1. (0–1)
Poniższym opisom (1.–3.) przyporządkuj odpowiednie elementy budowy kwiatu wybrane z rysunku (A–E).
Elementy okwiatu:
Struktura, w której powstają mikrospory:
Struktura, z której powstaje owocnia:
7.2. (0–1)
Określ, czy przedstawiony kwiat jest obupłciowy, czy – jednopłciowy. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do jego budowy.
7.3. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego w barwnych i pachnących kwiatach najczęściej wytwarzany jest lepki pyłek. W odpowiedzi uwzględnij znaczenie adaptacyjne wymienionych cech: zarówno kwiatu, jak i pyłku.
Cząsteczki fosfolipidów mają jednocześnie właściwości hydrofilowe i hydrofobowe. Ta cecha
odgrywa istotną rolę w samoistnym organizowaniu się cząsteczek fosfolipidów
w środowisku wodnym w liposomy, czyli struktury mające postać mikropęcherzyków.
Liposomy, np. lipoproteiny krwi, występują w organizmach. Są też produkowane
i wykorzystywane w przemyśle farmaceutycznym i kosmetycznym. Wewnątrz liposomów
umieszcza się np. zawiesiny leków. Dodatkowe umieszczenie odpowiednich cząsteczek
sygnałowych w warstwie lipidowej liposomów sprawia, że łatwiejsze staje się dostarczenie
ich zawartości do wnętrza komórek mających określone receptory rozpoznające i wiążące te
cząsteczki sygnałowe. Na poniższych rysunkach przedstawiono budowę liposomu (I) i fuzję
liposomu z błoną komórkową (II).
4.1. (0–1)
Podaj, która część cząsteczki fosfolipidu – 1 czy 2 – ma właściwości hydrofilowe. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając informacje przedstawione na rysunku I.
4.2. (0–1)
Podaj wspólną cechę budowy liposomu i błony komórkowej, dzięki której liposomy mogą ulegać fuzji z tą błoną.
4.3. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego dzięki wprowadzeniu określonych cząsteczek sygnałowych do błony liposomu można zwiększyć skuteczność leku w nich podawanego.
