1. Strona główna
  2. Zadania maturalne z biologii

Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Zadania autorskie BiologHelp 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 6. (4 pkt)

Dziedziczenie Ewolucjonizm i historia życia na ziemi Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Hipercholesterolemia rodzinna (FH) to genetyczna choroba charakteryzująca się wysokim poziomem cholesterolu we krwi już od wczesnego dzieciństwa. Jest jedną z najczęstszych dziedzicznych chorób metabolicznych, dotykającą około 1 na 250 osób w populacji polskiej.

Przyczyną FH jest najczęściej defekt w genie kodującym receptor błonowy dla lipoprotein o niskiej gęstości (LDL), występujący m.in. na powierzchni komórek wątroby, co prowadzi do zaburzeń w usuwaniu LDL z krwiobiegu. Skutkuje to gromadzeniem się cholesterolu w tętnicach i zwiększa ryzyko wystąpienia chorób układu sercowo-naczyniowego, takich jak miażdżyca, zawał serca czy udar mózgu, już w stosunkowo wczesnym wieku (40-50 lat). W efekcie średnia długość życia osób z FH może być skrócona nawet o 20-30 lat w stosunku do osób zdrowych, jeśli nie zostanie podjęta odpowiednia terapia obniżająca poziom cholesterolu. Wysoki poziom cholesterolu najczęściej jednak przez długi czas nie powoduje dostrzegalnych przez osoby chore objawów, aż do czasu wystąpienia incydentu takiego jak udar czy zawał. Jedynie niewielki odsetek chorych jest świadomy swojej choroby. Często osoby chore dowiadują się o swojej chorobie gdy posiadają już dzieci, dlatego też ważne jest, aby przy rozpoznaniu FH przebadać całą rodzinę.

Na poniższej ilustracji przedstawiono drzewo rodowe przykładowej rodziny obciążonej FH. Mężczyzna oznaczony na schemacie cyfrą 3 miał wykonane badanie genetyczne, które wykluczyło obecność mutacji powodującej chorobę.

6.1. (0–1)

Na podstawie tekstu wprowadzającego do zadania oraz załączonego schematu wybierz spośród poniższych opcji najbardziej prawdopodobny sposób dziedziczenia FH.

  1. Autosomalny dominujący
  2. Autosomalny recesywny
  3. Sprzężony z płcią recesywny
  4. Pozajądrowy

6.2. (0–2)

Oblicz prawdopodobieństwo, że kolejna córka pary oznaczonej na schemacie numerami 3 i 4 będzie chora na FH. Zapisz genotypy rodziców i krzyżówkę genetyczną. Przyjmij oznaczenie H dla allelu dominującego i h dla allelu recesywnego genu związanego z rozwojem FH, kodującego receptor dla LDL.

Genotyp matki:
Genotyp ojca:

Krzyżówka:

Prawdopodobieństwo, że kolejna córka omawianej pary będzie chora na FH wynosi %

6.3. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego allele prowadzące do rozwoju FH nie zostały wyeliminowane przez dobór naturalny pomimo poważnych skutków dla zdrowia.

Zadania autorskie BiologHelp 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 5. (4 pkt)

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

Wzór pochłaniania światła przez barwnik nazywamy jego widmem absorpcyjnym. Najczęściej przedstawiamy je w postaci wykresu.

Na poniższej ilustracji przedstawiono widma absorpcyjne głównych barwników fotosyntetycznych pewnej rośliny. Dodatkowo naniesiono wykres intensywności fotosyntezy w zależności od długości fali świetlnej.

Intensywność fotosyntezy oceniano mierząc ilość zasymilowanego dwutlenku węgla (CO2) pod wpływem takich samych porcji promieniowania świetlnego o różnych długościach fali. Wyniki odniesiono do ilości CO2 zasymilowanego przy długości fali 430 nm, uzyskując intensywność względną wyrażoną w procentach.

5.1. (0–1)

Przedstaw, jaką kluczową rolę pełnią barwniki fotosyntetyczne w procesie fotosyntezy. Na podstawie wykresów załączonych do zadania sformułuj jeden argument potwierdzający istotność opisywanej roli.

5.2. (0–2)

Oceń, czy poniższe stwierdzenia odnoszące się do procesu fotosyntezy i przedstawionych w zadaniu informacji są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1. Energia niesiona przez światło białe jest mniej efektywnie wykorzystywana w procesie fotosyntezy w porównaniu do energii niesionej przez światło barwy niebieskiej. P F
2. Asymilacja CO2 jest elementem fazy jasnej fotosyntezy. P F
3. Barwniki fotosyntetycznie aktywne współtworzą fotosystemy znajdujące się w stromie chloroplastów. P F

5.3. (0–1)

Wymień produkty fazy jasnej fotosyntezy zachodzącej typowo u roślin nasiennych. Podkreśl te z nich, które są wykorzystywane w fazie ciemnej fotosyntezy.

Zadania autorskie BiologHelp 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 4. (2 pkt)

Układ powłokowy Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Promieniowanie słoneczne odgrywa kluczową rolę w funkcjonowaniu organizmów. Nie można nie wspomnieć w tym kontekście o fotosyntezie oraz o wyznaczaniu rytmu dobowego. Niesiona wraz z tym promieniowaniem (głównie w zakresie podczerwieni) energia uwalniana w postaci ciepła może mieć korzystny wpływ na aktywność organizmów, szczególnie zmiennocieplnych. Jednakże oddziaływanie promieniowania słonecznego nie zawsze jest korzystne. Przykładowo nadmierny wzrost temperatury na skutek tego samego promieniowania może przyczyniać się do zwiększenia utraty wody przez organizmy. Podobnie dwojako przedstawia się wpływ promieniowania UV, mieszczącego się w spektrum promieniowania słonecznego. Zwierzęta lądowe, często narażone na działanie promieniowania słonecznego, wykształciły w toku ewolucji odpowiednie adaptacje, takie jak odpowiednia budowa układu powłokowego bądź przystosowania behawioralne, mające na celu zmniejszenie negatywnych skutków tego promieniowania dla organizmu.

Podaj po jednym argumencie za i przeciw stwierdzeniu, że oddziaływanie promieniowania UV na skórę ma korzystne znaczenie dla ludzkiego organizmu. W odpowiedzi odnieś się do dwóch różnych skutków działania tego promieniowania w obrębie skóry.

Argument za:

Argument przeciw:

Zadania autorskie BiologHelp 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 2. (3 pkt)

Układ krążenia Układ oddechowy Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Palenie tytoniu jest jednym z najczęstszych czynników ryzyka rozwoju wielu chorób, w tym przewlekłej obturacyjnej choroby płuc (POChP). Szacuje się, że palenie papierosów odpowiada za ok. 80% przypadków POChP. Ta heterogenna choroba manifestuje się z różnymi objawami takimi jak duszność, kaszel i odkrztuszanie plwociny, wynikającymi z niekorzystnych zmian w drogach oddechowych (zapalenie oskrzeli i oskrzelików) oraz w pęcherzykach płucnych. Najistotniejszą jej cechą jest przewlekłe, praktycznie nieodwracalne (lub odwracalne w niewielkim stopniu) zwężenie małych oskrzeli i oskrzelików (obturacja), skutkujące utrudnieniem przepływu powietrza przez drogi oddechowe. Ze względu na mechanizm oddechu trudniejsze okazuje się w takiej sytuacji wypuszczenie powietrza z płuc niż jego pobranie. Skutkuje to zaleganiem zwiększonej objętości niewymienionego gazu w pęcherzykach płucnych, zwiększonym wysiłkiem oddechowym, a w zaawansowanych stadiach choroby lub jej zaostrzeniach może prowadzić do niewydolności oddechowej.

W ciężkich przypadkach POChP dochodzi również do uogólnionego i trwałego zwężenia tętniczek płucnych, co prowadzi do zwiększonego oporu przepływu krwi w krwiobiegu płucnym i następczego rozwoju nadciśnienia płucnego.

2.1 (0-1)

Na podstawie tekstu wprowadzającego do zadania wykaż, że zwężenie oskrzelików w przebiegu zaawansowanego POChP może prowadzić do zwiększenia zawartości CO2 we krwi. W odpowiedzi odnieś się do mechanizmu usuwania CO2 przez ściany pęcherzyków płucnych.

2.2 (0-1)

Które badanie diagnostyczne będzie najodpowiedniejsze do oceny czynności płuc i stopnia zaburzeń wentylacji u pacjenta z POChP? Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

  1. bronchoskopia
  2. RTG klatki piersiowej
  3. spirometria
  4. EKG
  5. pomiar ciśnienia tętniczego

2.3 (0-1)

Określ, która komora serca będzie przeciążona w przypadku nadciśnienia płucnego powstałego w przebiegu POChP. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do opisanego w tekście wprowadzającym mechanizmu rozwoju nadciśnienia płucnego.

Zadania autorskie BiologHelp 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 1. (3 pkt)

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

Jod obok m.in. żelaza jest pierwiastkiem niezbędnym dla prawidłowego funkcjonowania organizmu człowieka. Jego rozmieszczenie w przyrodzie jest jednak nierównomierne - jest on dostępny w znacznie większych ilościach w glebie czy wodzie w regionach nadmorskich niż oddalonych od morza, np. górskich. Wiąże się to z ryzykiem powstawania endemicznych niedoborów jodu. W Polsce w ramach walki z niedoborami jodu w populacji uruchomiono w 1997 r. program jodowania soli kuchennej. Badania wykazały, że wprowadzenie tego programu przyczyniło się do znacznego zmniejszenia występowania wola endemicznego oraz towarzyszących mu zespołów neurologicznych u dzieci.

1.1 (0-2)

Oceń, czy poniższe stwierdzenia są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1. Lepszym źródłem jodu w pożywieniu będą słodkowodne ryby z górskich potoków niż ryby słonowodne. P F
2. Jedyną funkcją żelaza w organizmie człowieka jest udział w produkcji hemoglobiny i transporcie przez nią tlenu. P F
3. Jod stanowi jeden z makroelementów dla organizmu człowieka. P F

1.2 (0-1)

Określ, jak znaczny niedobór jodu w organizmie człowieka wpłynie na poziom hormonu tyreotropowego (TSH). Odpowiedź uzasadnij odwołując się do roli jodu w układzie hormonalnym oraz mechanizmu regulującego poziom hormonów tarczycy na osi przysadka-tarczyca.

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 36. (1 pkt)

Identyfikacja związków organicznych Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Świeżo strącony wodorotlenek miedzi(II) stosuje się w chemii organicznej jako odczynnik do wykrywania określonych grup funkcyjnych i wiązań. W wyniku reakcji związków z tym odczynnikiem powstają substancje o określonej barwie: rozpuszczalne lub nierozpuszczalne w wodzie. Poniżej przedstawiono schemat doświadczenia 1., którego wynik pozwala zidentyfikować niektóre związki organiczne.

Podaj numery probówek, w których otrzymano klarowne roztwory o barwie szafirowej. Uzasadnij swoją odpowiedź na podstawie budowy cząsteczek związków, które znajdowały się w tych probówkach.

Numery probówek:

Uzasadnienie:

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 28. (1 pkt)

Węglowodory alifatyczne Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

W poniższej tabeli przedstawiono wartości temperatury wrzenia (pod ciśnieniem 1013 hPa) sześciu alkanów i ich halogenków alkilowych. W cząsteczkach halogenków halogen połączony jest ze skrajnym atomem węgla.

Na podstawie: D.R. Lide, Handbook of Chemistry and Physics, Edition 1999-2000.

Uzupełnij poniższe zdanie. Wybierz i zaznacz jedno określenie spośród podanych w każdym nawiasie. Przeanalizuj dane zawarte w tabeli i uzasadnij swoją odpowiedź.

Pod ciśnieniem 1013 hPa 1-bromopropan ma temperaturę wrzenia (wyższą / niższą) niż 1-chloropropan, a (wyższą / niższą) – niż 1-jodopropan.

Uzasadnienie:

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 22. (2 pkt)

Kwasy Chemia wokół nas Napisz równanie reakcji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Kwas ortofosforowy(V) jest kwasem trójprotonowym o średniej mocy. Kwas ten tworzy sole: diwodoroortofosforany(V), np. Ca(H2PO4)2, wodoroortofosforany(V), np. Na2HPO4 i ortofosforany(V), np. Na3PO4. Diwodoroortofosforany(V) są dobrze rozpuszczalne w wodzie. Spośród wodoroortofosforanów(V) i ortofosforanów(V) rozpuszczalne są tylko fosforany litowców z wyjątkiem odpowiednich soli litu.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004.

Ortofosforany(V) wapnia znajdują zastosowanie jako sztuczne nawozy fosforowe. Jednym ze źródeł ortofosforanu(V) wapnia [Ca3(PO4)2] jest minerał zwany fosforytem. Jako związek bardzo trudno rozpuszczalny w wodzie zawiera fosfor w postaci nieprzyswajalnej przez rośliny. Przeprowadza się go w dobrze rozpuszczalny w wodzie diwodoroortofosforan(V) wapnia.

22.1. (0–1)

Napisz w formie cząsteczkowej

  • równanie reakcji otrzymywania nawozu zwanego superfosfatem (w jego skład oprócz diwodoroortofosforanu(V) wapnia wchodzi siarczan(VI) wapnia), który powstaje w wyniku reakcji fosforytu z kwasem siarkowym(VI) (reakcja I)
  • równanie reakcji otrzymywania nawozu zwanego superfosfatem podwójnym (diwodoroortofosforan(V) wapnia), który powstaje w wyniku reakcji fosforytu z kwasem ortofosforowym(V) (reakcja II).

Równanie reakcji I: Równanie reakcji II:

22.2. (0–1)

Dokończ zdanie. Wybierz i zaznacz odpowiedź A. lub B. oraz uzasadnij swój wybór.

Korzystniejszą metodą nawożenia gleby w celu uzupełnienia jej składu w fosfor jest stosowanie

A. superfosfatu, ponieważ
B. superfosfatu podwójnego,

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 21. (2 pkt)

Roztwory i reakcje w roztworach wodnych - ogólne Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Kwas ortofosforowy(V) jest kwasem trójprotonowym o średniej mocy. Kwas ten tworzy sole: diwodoroortofosforany(V), np. Ca(H2PO4)2, wodoroortofosforany(V), np. Na2HPO4 i ortofosforany(V), np. Na3PO4. Diwodoroortofosforany(V) są dobrze rozpuszczalne w wodzie. Spośród wodoroortofosforanów(V) i ortofosforanów(V) rozpuszczalne są tylko fosforany litowców z wyjątkiem odpowiednich soli litu.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004.

Fosforany w roztworach wodnych ulegają hydrolizie anionowej, która polega na dysocjacji zasadowej anionów: PO3−4, HPO−24 i H2PO−4. Poniżej przedstawiono równania dysocjacji kwasowej i dysocjacji zasadowej jonów H2PO−4 i HPO−24 oraz odpowiadające im stałe dysocjacji kwasowej (Ka) i stałe dysocjacji zasadowej (Kb).

Równanie dysocjacji kwasowej Ka Równanie dysocjacji zasadowej Kb
H2PO−4 ⇄ HPO2−4 + H+ 6,3 · 10−8 H2PO−4 + H2O ⇄ H3PO4 + OH− 1,6 · 10−12
HPO2−4 ⇄ PO3−4 + H+ 5,0 · 10−13 HPO2−4 + H2O ⇄ H2PO−4 + OH− 1,6 · 10−7
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004
oraz A. Hulanicki, Reakcje kwasów i zasad w chemii analitycznej, Warszawa 2012.

Trzej uczniowie mieli za zadanie określić odczyn wodnych roztworów: K3PO4, K2HPO4 i KH2PO4,. Poniżej przedstawiono odpowiedzi uczniów.

Uczeń I: Roztwory wszystkich wymienionych soli mają odczyn zasadowy, ponieważ te sole ulegają hydrolizie anionowej.

Uczeń II: Najbardziej zasadowy jest roztwór K3PO4, mniej zasadowy – roztwór KH2PO4. Roztwór K2HPO4 ma odczyn słabo kwasowy.

Uczeń III: Najbardziej zasadowy jest roztwór K3PO4, mniej zasadowy – roztwór K2HPO4. Roztwór KH2PO4 ma odczyn słabo kwasowy.

Napisz, który uczeń poprawnie określił odczyn wodnych roztworów K3PO4, K2HPO4 i KH2PO4, oraz – na podstawie podanych informacji – uzasadnij jego odpowiedź (odnieś się do roztworów trzech soli).

Poprawnie określił odczyn roztworów uczeń

Uzasadnienie:
Roztwór K3PO4

Roztwór K2HPO4

Roztwór KH2PO4

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 8. (2 pkt)

Wpływ czynników na przebieg reakcji Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Wodór na skalę przemysłową można otrzymać w wyniku konwersji węglowodorów parą wodną w obecności katalizatorów. W pierwszym etapie powstaje tlenek węgla(II) i wodór. Drugi etap tego procesu przebiega zgodnie z równaniem:

CO (g) + H2O (g) ⇄ CO2 (g) + H2 (g)
ΔH = – 42 kJ
Na podstawie: H.E. Avery, D.J. Shaw, Ćwiczenia rachunkowe z chemii fizycznej, Warszawa 1974.

8.1. (0–1)

Określ, jak na stałą równowagi, a – w konsekwencji – na wydajność powyższej reakcji, wpłynie ogrzewanie mieszaniny reakcyjnej. Odpowiedź uzasadnij.

8.2. (0–1)

Oceń, jak na wydajność przemiany CO w CO2 wpłynie dodawanie większej ilości drugiego substratu, oraz podaj inny przykład zewnętrznego działania, które odniesie taki sam skutek.

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 28. (3 pkt)

Wpływ czynników na przebieg reakcji Podstawy chemii organicznej Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Aldehydy i ketony ulegają reakcji z wodą, w wyniku czego tworzą diole. Ta reakcja – nazywana reakcją hydratacji – jest odwracalna, a jej wydajność zależy od struktury związku karbonylowego, np. wodny roztwór metanalu zawiera 0,1% aldehydu i 99,9% produktu jego hydratacji, ale wodny roztwór propanonu zawiera 99,9% ketonu i 0,1% diolu (w temperaturze około 20 ºC). Propanon reaguje z wodą zgodnie z równaniem:

Opisana reakcja w czystej wodzie zachodzi powoli, ale jest katalizowana zarówno przez kwas, jak i przez zasadę. Reakcja hydratacji katalizowana zasadą zachodzi etapami zilustrowanymi poniższymi równaniami (kropkami zaznaczono wolne elektrony walencyjne atomów tlenu).

Na podstawie: J. McMurry, Chemia organiczna, Warszawa 2000.

28.1. (1 pkt)

Uzupełnij poniższe zdania – wybierz i podkreśl jedno określenie spośród podanych w każdym nawiasie.

Hydratacja propanonu jest reakcją (addycji / eliminacji / substytucji). Mechanizm opisanej reakcji jest (elektrofilowy / nukleofilowy / rodnikowy). Przyłączenie jonu hydroksylowego do atomu węgla grupy karbonylowej w cząsteczce propanonu jest możliwe, ponieważ ten atom jest obdarzony cząstkowym ładunkiem (dodatnim / ujemnym) wskutek polaryzacji wiązania z atomem (tlenu / węgla / wodoru).

28.2. (1 pkt)

Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1. W wyniku opisanej reakcji zmienia się hybrydyzacja orbitali walencyjnych drugiego atomu węgla z sp2 w cząsteczce ketonu na sp3 w cząsteczce diolu. P F
2. Cząsteczka diolu, który powstaje w opisanej reakcji, występuje w postaci enancjomerów. P F
3. W opisanej reakcji organiczny anion będący produktem pośrednim pełni funkcję zasady Brønsteda. P F

28.3. (1 pkt)

Oceń, czy prowadzenie reakcji hydratacji propanonu w obecności mocnej zasady skutkuje większą zawartością diolu w mieszaninie poreakcyjnej (w temperaturze około 20 ºC). Odpowiedź uzasadnij.

Ocena:

Uzasadnienie:

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 20. (2 pkt)

Ekologia Metody badawcze i doświadczenia Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

U wybrzeży Australii przeprowadzono badanie wpływu roślinożernych jeżowców na rozprzestrzenianie się brunatnic. Uważa się, że jeżowce są biotycznym czynnikiem ograniczającym rozprzestrzenianie się tych glonów. Aby odróżnić efekty wywołane przez jeżowce od efektu wywołanego przez ślimaka żywiącego się wodorostami – czareczki – przygotowano trzy poletka doświadczalne:

  • z pierwszego usunięto zarówno jeżowce, jak i czareczki
  • z drugiego usunięto tylko jeżowce
  • z trzeciego usunięto tylko czareczki.

Wyniki porównano z próbą kontrolną, w której występowały oba gatunki żywiące się brunatnicami. Wyniki obserwacji zilustrowano na poniższym wykresie.

Na podstawie: W.J. Fletcher, Interactions Among Subtidal Australian Sea Urchins, Gastropods, and Algae: Effects of Experimental Removals, „Ecological Monographs” 57(1), 1987.

20.1. (0–1)

Na podstawie analizy wykresu rozstrzygnij, które zwierzęta – jeżowce czy czareczki – miały decydujący wpływ na rozprzestrzenianie się brunatnic w badanym ekosystemie morskim. Odpowiedź uzasadnij.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

20.2. (0–1)

Jeżowce stanowią ważną część pożywienia wydr morskich.

Wyjaśnij, jak spadek liczebności wydr wpłynie na liczebność brunatnic w badanym ekosystemie. W odpowiedzi uwzględnij zależności pokarmowe między obserwowanymi organizmami.

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 18. (2 pkt)

Wpływ człowieka na środowisko i jego ochrona Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Rodzina storczykowatych jest jedną z grup systematycznych roślin najbardziej zagrożonych wyginięciem w skali światowej. Jednym z głównych powodów tego zagrożenia są zmiany zachodzące w siedliskach zajmowanych przez storczyki.

Miodokwiat krzyżowy (Herminium monorchis), należący do rodziny storczykowatych, jest rośliną niezwykle rzadką, światłożądną, niewielkich rozmiarów, kwitnącą od maja do sierpnia i zapylaną przez owady. W Europie rośnie na ciepłolubnych murawach i na wilgotnych łąkach. W Polsce ze wszystkich wcześniej zidentyfikowanych naturalnych stanowisk zachowało się do chwili obecnej tylko jedno – znajdujące się w obszarze chronionego krajobrazu „Dolina Rospudy”. To stanowisko w Puszczy Augustowskiej liczyło w 1987 r. około 100 roślin kwitnących i 50 płonnych, rosnących w skupieniach po 2 do 8 osobników, na powierzchni około dwóch hektarów. W Puszczy Augustowskiej miodokwiat rośnie na silnie nawodnionym, rozległym torfowisku. Dla ochrony tego stanowiska zaproponowano utworzenie rezerwatu. Ten projekt nie doczekał się jednak realizacji, ale wprowadzono zabiegi ochrony czynnej polegające m.in. na usuwaniu siewek drzew i krzewów. Miodokwiat krzyżowy podlega ścisłej ochronie gatunkowej oraz ochronie na mocy konwencji CITES.

Na podstawie: F. Jarzombkowski, Krajowy program ochrony miodokwiatu krzyżowego Herminium monorchis, Świebodzin 2012; Polska Czerwona Księga Roślin, Kraków 2001;
siedliska.gios.gov.pl

18.1. (0–1)

Wykaż, że usuwanie siewek drzew i krzewów na terenie występowania miodokwiatu krzyżowego w Puszczy Augustowskiej sprzyja przetrwaniu tego gatunku.

18.2. (0–1)

Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

Miodokwiat krzyżowy podlega ochronie na mocy konwencji CITES, co oznacza, że

  1. handel okazami tego gatunku podlega ograniczeniom.
  2. konieczna jest ochrona terenów podmokłych na terenie występowania tego gatunku.
  3. zabroniona jest budowa dróg w pobliżu terenów występowania okazów tego gatunku.
  4. zabronione jest zbieranie okazów tego gatunku poza specjalnie wyznaczonymi miejscami.

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 17. (4 pkt)

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

Fuzja centryczna to mutacja powstająca, gdy dwa chromosomy pękną w pobliżu centromeru, a uszkodzenie zostanie niewłaściwie naprawione. Ramiona długie dwóch chromosomów zostają połączone w centromerze i w efekcie powstaje jeden duży dwuramienny chromosom, natomiast ramiona krótkie chromosomów zostają utracone. Ramiona krótkie zawierają przede wszystkim sekwencje powtarzalne i dlatego ich urata nie ma negatywnych skutków dla organizmu. Skutkiem takiej mutacji jest jednak zmniejszenie liczby chromosomów o jeden. W trakcie mejozy chromosomy z par chromosomów uczestniczących w fuzji centrycznej tworzą triwalent zamiast dwóch biwalentów.

Na rysunkach przedstawiono sposób powstawania fuzji centrycznej.

Na podstawie: K.M. Charon, M. Świtoński, Genetyka i genomika zwierząt, Warszawa 2012.

17.1. (0–1)

Uzasadnij, że opisana mutacja jest mutacją chromosomową.

17.2. (0–1)

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. Podkreśl właściwe określenie w każdym nawiasie.

Biwalenty, czyli pary połączonych ze sobą chromosomów homologicznych, tworzą się w (profazie I / profazie II) mejozy. Odbudowa jąder komórkowych podczas mejozy ma miejsce w (anafazie / telofazie).

17.3. (0–1)

Uzupełnij poniższy schemat przedstawiający trzy możliwe wyniki segregacji chromosomów triwalentu do gamet (A–C) podczas mejozy. Określ ploidalność każdej z gamet – wpisz w wyznaczone na schemacie miejsca (……): „n + 1” lub „n – 1”.

Uwaga: przyjmij założenie, że segregacja pozostałych chromosomów przebiega prawidłowo.

17.4. (0–1)

Wykaż, że możliwe jest urodzenie się potomstwa o prawidłowym kariotypie, w przypadku, gdy jeden z rodziców ma fuzję centryczną chromosomów, a drugi – takiej mutacji nie ma.

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 16. (1 pkt)

Genetyka - pozostałe Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Chromotrypsja to zjawisko polegające na rozległej fragmentacji jednego lub kilku chromosomów i ich nieprawidłowej naprawie, która skutkuje licznymi rearanżacjami genomu. Jedną z możliwych konsekwencji chromotrypsji jest połączenie sekwencji promotora z sekwencją kodującą białko pochodzących z dwóch różnych genów. Obecnie uważa się, że to zjawisko odpowiada za powstawanie wielu nowotworów złośliwych.

Na podstawie: I. Cortés-Ciriano i in., Comprehensive Analysis of Chromothripsis in 2,658 Human Cancers Using Whole-Genome Sequencing, „Nature Genetics” 52, 2020.

Wykaż, że połączenie na skutek chromotrypsji sekwencji promotora z sekwencją kodującą białko pochodzących z dwóch różnych genów, może być przyczyną rozwoju nowotworu.

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 15. (3 pkt)

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

Wąż zbożowy (Elaphe guttata) ma charakterystyczne ubarwienie w postaci pomarańczowych plam otoczonych czarną obwódką – jest to tzw. ubarwienie typu dzikiego (zdjęcie A). Te plamy są nieregularnie rozmieszczone na całym ciele węża, które jest zabarwione na kolor żółtawy. Ubarwienie tego gada kontrolują dwa geny:

  • dominujący allel R jest odpowiedzialny za wytwarzanie barwnika pomarańczowego, natomiast recesywny allel r odpowiada za brak barwnika pomarańczowego
  • dominujący allel B warunkuje powstanie barwnika czarnego, natomiast recesywny allel b uniemożliwia syntezę czarnego pigmentu.

W populacji występują zarówno węże mające pomarańczowe plamy bez czarnych obwódek (zdjęcie B), jak i węże z czarnymi obwódkami, ale bez ich pomarańczowego wypełnienia (zdjęcie C). Natomiast podwójne homozygoty recesywne są formami albinotycznymi, na których ciele występują jednak blade plamy w tej samej liczbie i w tych samych miejscach, co kolorowe plamy ubarwienia typu dzikiego (zdjęcie D).

W poniższej tabeli przedstawiono częstości poszczególnych genotypów i odpowiadających im fenotypów otrzymane po skrzyżowaniu podwójnie heterozygotycznych osobników o ubarwieniu dzikim.

Częstość genotypu Genotyp Fenotyp
1/16 RRBB dziki
2/16 RRBb dziki
1/16 RRbb pomarańczowe plamy bez czarnych obwódek
2/16 RrBB dziki
4/16 RrBb dziki
2/16 Rrbb pomarańczowe plamy bez czarnych obwódek
1/16 rrBB czarne obwódki wokół jasnych plam
2/16 rrBb czarne obwódki wokół jasnych plam
1/16 rrbb albinotyczny
Na podstawie: red. M. Maćkowiak, A. Michalak, Biologia. Jedność i różnorodność, Warszawa 2008;
www.sussexvt.k12.de.us

15.1. (0–1)

Na podstawie przedstawionych wyników krzyżówki określ, czy geny warunkujące ubarwienie węża zbożowego są ze sobą sprzężone. Odpowiedź uzasadnij.

15.2. (0–2)

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące dziedziczenia ubarwienia ciała węża zbożowego są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1. Allel B wykazuje niepełną dominację względem allelu b. P F
2. Allel R w pełni dominuje nad allelem r. P F
3. Za liczbę plam na ciele węża odpowiadają zarówno allel B, jak i allel R. P F

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 14. (5 pkt)

Układ krążenia Dziedziczenie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Krew i jej składniki są substancjami medycznymi pochodzenia ludzkiego. Pod pojęciem krwi pełnej jest rozumiana krew pobrana od zdrowego dawcy, zawierająca wszystkie składniki krwi. Obecnie przetaczanie krwi pełnej w zasadzie nie jest już stosowane, a pacjentom są przetaczane jedynie składniki krwi, których niedobór występuje u danej osoby. Koncentrat krwinek czerwonych (KKCz) zawiera jednak pewną ilość osocza, ponieważ otrzymuje się go z krwi pełnej, a proces usuwania osocza nie ma 100% wydajności.

Przetoczenie krwi jest poprzedzone dwukrotnym oznaczeniem grupy krwi biorcy w układzie ABO oraz próbą zgodności serologicznej, podczas której jest weryfikowana zgodność grup krwi dawcy i biorcy. Do oznaczania przynależności grupowej krwi w układzie ABO służą hemotesty, zawierające aglutyniny anty-A (α) uzyskane z krwi grupy B, aglutyniny anty-B (β) uzyskane z krwi grupy A oraz aglutyniny anty-A (α) i anty-B (β) uzyskane z krwi grupy O. Technika oznaczania grupy krwi polega na dodaniu do surowicy testowej zawiesiny badanych krwinek w soli fizjologicznej oraz na obserwacji, czy zachodzi ich aglutynacja (zlepianie się).

Niebezpieczeństwo powikłań po przetoczeniu krwi jest minimalizowane przez stosowanie do transfuzji krwi grupy jednoimiennej, czyli takiej, jaką ma pacjent. Jeżeli grupa krwi biorcy nie jest znana, a występują bezpośrednie zagrożenie życia chorego i konieczność natychmiastowego przetoczenia, lekarz może podjąć decyzję o podaniu KKCz grupy O.

Grupa krwi w układzie ABO jest warunkowana przez allele kodominujące IA i IB oraz allel recesywny i.

Na podstawie: praca zbiorowa, Wytyczne w zakresie leczenia krwią i jej składnikami oraz produktami krwiopochodnymi w podmiotach leczniczych, Warszawa 2014;
red. T. Brzozowski, Konturek. Fizjologia człowieka, Wrocław 2019.

14.1. (0–1)

Podaj grupę krwi układu ABO, której krwinki nie ulegają aglutynacji w żadnej z surowic testowych.

14.2. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego przetoczenie KKCz grupy O może być szkodliwe dla biorcy, który ma grupę krwi B. W odpowiedzi odnieś się do układu ABO.

14.3. (0–3)

Rodzice, z których matka ma grupę krwi AB, a ojciec – grupę krwi O, spodziewają się dziecka.

Podaj genotypy rodziców. Na podstawie krzyżówki genetycznej określ wszystkie możliwe grupy krwi potomstwa oraz prawdopodobieństwo wystąpienia grupy krwi AB u dziecka tej pary rodziców. Zastosuj oznaczenia alleli podane w tekście.

Genotyp matki:
Genotyp ojca:

Krzyżówka genetyczna:

Możliwe grupy krwi potomstwa:

Prawdopodobieństwo wystąpienia grupy krwi AB: %

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 12. (2 pkt)

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

W trakcie polowania nietoperze emitują i odbierają ultradźwięki o częstotliwości niekiedy przekraczającej 200 kiloherców.

Na podstawie: M.B. Fenton i in., Signal Strength, Timing, and Self-Deafening: The Evolution of Echolocation in Bats, „Paleobiology” 21(2), 1995.

12.1. (0–1)

Wykaż, że zdolność nietoperzy do emitowania i odbierania dźwięków o wysokiej częstotliwości jest przystosowaniem do nocnego trybu życia, który prowadzą nietoperze.

12.2. (0–1)

Spośród podanych cech nietoperzy A–E wybierz i zaznacz dwie, które świadczą o przynależności nietoperzy do gromady ssaków.

  1. występowanie błon płodowych
  2. obecność włosów
  3. obecność kręgosłupa
  4. stałocieplność
  5. karmienie młodych mlekiem matki

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 11. (6 pkt)

Układ hormonalny Układ wydalniczy Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Podstawową jednostką funkcjonalno-strukturalną nerki jest nefron. W początkowej części nefronu znajduje się ciałko nerkowe, zbudowane z kłębuszka nerkowego oraz otaczającej go torebki Bowmana. Śródbłonek kapilar kłębuszka jest zespolony z nabłonkiem blaszki trzewnej torebki Bowmana, co sprawia, że płyn przefiltrowany przez kapilary kłębuszka przepływa bezpośrednio do światła torebki Bowmana, a następnie – do kanalika bliższego nefronu.

Część osocza krwi przepływającej przez naczynia włosowate kłębuszków nerkowych ulega przefiltrowaniu do światła torebki Bowmana. Związki przefiltrowane do przesączu kłębuszkowego przepływają następnie przez kanaliki nerkowe, gdzie dochodzi do wchłaniania zwrotnego.

W tabeli przedstawiono zawartość wybranych związków w przesączu kłębuszkowym oraz ilości tych związków ulegające wchłanianiu zwrotnemu u zdrowego człowieka.

Nazwa związku Zawartość w przesączu kłębuszkowym,
g/doba		 Ilość ulegająca wchłanianiu zwrotnemu,
g/doba		 Ilość pozostająca w moczu,
g/doba
glukoza 180 180 0
jony sodu 588 584 4
Na podstawie: J.E. Hall, Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology, Filadelfia 2016;
D.U. Silverthon, Fizjologia człowieka. Zintegrowane podejście, Warszawa 2021.

11.1. (0–2)

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące procesów zachodzących w nefronie zdrowego człowieka są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1. Budowa ciałka nerkowego uniemożliwia przemieszczanie się elementów morfotycznych krwi do światła kanalika nerkowego. P F
2. Podczas filtracji kłębuszkowej większość białek osocza przemieszcza się do światła kanalika nerkowego. P F
3. Zmiany średnicy tętniczki doprowadzającej pozwalają na utrzymanie względnie stałego przepływu krwi przez kłębuszek nerkowy mimo zmian ciśnienia krwi w tętnicy nerkowej. P F

11.2. (0–1)

Określ czynniki warunkujące przechodzenie glukozy z osocza krwi do światła torebki Bowmana. W odpowiedzi uwzględnij wielkość cząsteczki glukozy oraz jedną cechę budowy kapilar kłębuszka nerkowego.

11.3. (0–1)

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały funkcjonowanie nefronu. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Wchłanianie zwrotne Na+ w kanaliku bliższym powoduje, że płyn zewnątrzkomórkowy śródmiąższu nerki staje się (hipertoniczny / hipotoniczny) w stosunku do filtratu pozostałego w świetle kanalika. Dzięki temu woda jest (wydzielana do / wchłaniana z) kanalika bliższego.

11.4. (0–2)

Każdy z hormonów wymienionych poniżej (1.–4.) przyporządkuj do odpowiedniego składnika moczu, którego wchłanianie zwrotne ze światła kanalika nerkowego jest regulowane przez ten hormon. W wyznaczone miejsca wpisz odpowiednie oznaczenie hormonu (lub hormonów).

  1. hormon antydiuretyczny (wazopresyna)
  2. parathormon
  3. kalcytonina
  4. aldosteron

woda:
jony sodu:
jony wapnia:

Strony