Oto lista zadań maturalnych z danego działu biologii. Aby skorzystać z dodatkowych opcji, uniknąć duplikatów zadań lub wybrać zadania z pozostałych działów kliknij poniżej.
Insulina jest hormonem regulującym poziom glukozy we krwi kręgowców.
Połączenie się insuliny z receptorami błonowymi komórek wątroby i mięśni skutkuje
zwiększeniem liczby białek transportujących glukozę do komórek. Ponadto insulina zwiększa
wychwytywanie aminokwasów przez komórki oraz pobudza transkrypcję i translację.
Insuliny różnych gatunków zwierząt i człowieka różnią się nieznacznie składem
aminokwasów. Różnice te na ogół nie wpływają na ich aktywność biologiczną, gdy są one
podawane człowiekowi. Jednak rezultatem dłuższego podawania człowiekowi obcej insuliny
(np. wołowej) jest powstawanie przeciwciał hamujących jej działanie.
Insulina była pierwszym lekiem wytworzonym metodami inżynierii genetycznej. Obecnie
do jej produkcji wykorzystuje się bakterie Escherichia coli, którym wszczepia się
odpowiednio przygotowane geny ludzkie warunkujące wytwarzanie insuliny.
Na podstawie: W. Traczyk, A.Trzebski, Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej, Warszawa 2007.
Na rysunku przedstawiono budowę cząsteczki insuliny.
3.1. (0–1)
Uzasadnij, że insulina jest białkiem mającym strukturę IV-rzędową.
3.2. (0–1)
Przyporządkuj wszystkie wymienione poniżej informacje (1–4) do dwóch kategorii: I – czynniki stymulujące wydzielanie insuliny i II – skutki działania insuliny. Zapisz ich numery w odpowiednich kolumnach tabeli.
wysoki pozom glukozy we krwi
prawidłowy poziom glukozy we krwi
wzmożona synteza glikogenu w komórkach mięśni i wątroby
wzmożona synteza białek w komórkach mięśni i wątroby
I. Czynniki stymulujące wydzielanie insuliny
II. Skutki działania insuliny
3.3. (0–1)
Określ, czy insulina jest hormonem pobudzającym w komórkach mięśni i wątroby reakcje anaboliczne, czy – kataboliczne. Odpowiedź uzasadnij.
3.4. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego gen człowieka, warunkujący wytwarzanie insuliny musi być przed wprowadzeniem do komórek bakterii odpowiednio przygotowany, aby uległ w nich prawidłowej ekspresji.
3.5. (0–1)
Określ, czy zmodyfikowane bakterie Escherichia coli wykorzystywane do wytwarzania insuliny ludzkiej są organizmami transgenicznymi. Odpowiedź uzasadnij.
3.6. (0–1)
Wykaż, że podawanie człowiekowi choremu na cukrzycę insuliny typu ludzkiego produkowanej przez bakterie ma mniejsze skutki uboczne niż długotrwałe podawanie insuliny zwierzęcej.
Acyklowir (ACV) to jeden z leków przeciwwirusowych. Jest on pochodną deoksyguanozyny,
w której zmodyfikowana została reszta cukrowa. Uzyskany w ten sposób analog
nukleozydowy jest specyficznym inhibitorem replikacji wirusa opryszczki, ospy wietrznej
i półpaśca.
W zainfekowanej wirusem komórce acyklowir (ACV) uzyskuje aktywność wtedy,
gdy w wyniku trzech kolejnych etapów fosforylacji zostanie przekształcony do postaci
trifosforanu. W genomie wirusa, który stanowi liniowy, dwuniciowy DNA, znajduje się
gen kodujący enzym kinazę tymidynową, która umożliwia pierwszą fosforylację ACV, natomiast kolejne fosforylacje tego związku są katalizowane przez enzymy zainfekowanej komórki,
aż do powstania trifosforanu. W ten sposób ACV wprowadzany jest do puli nukleotydów,
jako substrat dla polimerazy DNA wirusa, w wyniku czego staje się konkurentem deoksyguanozynotrifosforanu. Gdy trifosforan ACV zostanie włączony do nowo
zreplikowanego łańcucha wirusowego DNA, zaczyna działać jako sygnał kończący replikację, gdyż pozbawiony jest grupy 3’OH.
Stwierdzono, że komórkowa polimeraza DNA nie jest wrażliwa na trifosforan acyklowiru.
Na podstawie J. Nicklin, K. Graeme-Cook, R. Killington: Krótkie wykłady. Mikrobiologia. Warszawa 2008.
6.1. (0–1)
Spośród rysunków A–D przedstawiających wybrane nukleozydy wybierz i zaznacz deoksyguanozynę. Podaj, na czym polega różnica między budową nukleotydu a budową nukleozydu w DNA.
6.2. (0–2)
Na podstawie analizy tekstu uzupełnij zdania 1. i 2., tak aby były prawdziwe: podkreśl właściwe określenia w nawiasach oraz oznaczenia literowe odpowiednich informacji spośród A–C.
Informacje:
komórkowa polimeraza DNA nie rozpoznaje trifosforanu ACV jako substratu w procesie replikacji.
wirusowa polimeraza DNA dobudowuje do replikowanej nici DNA trifosforan ACV
w miejsce nukleotydu guaninowego.
w tych komórkach brakuje kinazy tymidynowej niezbędnej do ufosforylowania ACV.
Zdanie 1. Acyklowir jest (szkodliwy/nieszkodliwy) dla zdrowych, niezainfekowanych
komórek człowieka, ponieważ A / B / C.
Zdanie 2. Acyklowir jest (szkodliwy/nieszkodliwy) dla komórek człowieka zainfekowanych
wirusem, ponieważ A / B / C.
6.3. (0–1)
Wymienione poniżej etapy infekcji wirusowej uporządkuj we właściwej kolejności – wpisz w tabelę numery 2–5.
Etapy infekcji wirusowej
Kolejność
Łączenie białek wirusowych z materiałem genetycznym wirusa.
Rozpoznawanie przez cząstki wirusa odpowiednich receptorów na powierzchni atakowanej komórki.
1
Uwalnianie nowych wirionów.
Replikacja materiału genetycznego wirusa.
Wnikanie wirionu do wnętrza komórki i rozpad kapsydu.
W białkach zbudowanych z jednego łańcucha polipeptydowego wyróżnia się strukturę
pierwszo-, drugo- i trzeciorzędową. Jeżeli w skład białka wchodzą co najmniej dwa łańcuchy
polipeptydowe, to białko takie ma także strukturę czwartorzędową. Każda ze struktur jest
stabilizowana przez odpowiednie wiązania chemiczne.
Na rysunku przedstawiono dwa białka – mioglobinę i hemoglobinę.
Porównaj oba rodzaje białek przedstawione na rysunku – wpisz w tabelę właściwe informacje.
Poniższy tekst opisuje podobieństwa i różnice w składzie pierwiastkowym głównych grup
związków organicznych występujących w organizmie.
Uzupełnij tekst − wpisz w wyznaczone miejsca nazwy pierwiastków wybranych spośród wymienionych. Niektóre nazwy pierwiastków mogą być użyte w tekście więcej niż jeden raz.
azot fosfor potas węgiel krzem tlen siarka wodór
W skład węglowodanów, białek, lipidów i kwasów nukleinowych wchodzą trzy podstawowe
pierwiastki: , , . Oprócz tych pierwiastków białka zawierają
jeszcze: i siarkę. W kwasach nukleinowych nie ma pierwiastka występującego
w białkach, którym jest , ale jest , którego nie ma w składzie białek
(niemodyfikowanych potranslacyjnie).
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.
Poniżej wymieniono niektóre właściwości fizykochemiczne wody.
A. duże napięcie powierzchniowe;
B. duże ciepło parowania;
C. maksymalna gęstość w temperaturze 4°C.
Uzupełnij zdania (1.–3.) tak, aby były prawdziwe – wpisz na początku zdania oznaczenie literowe wybranej właściwości wody (A–C), a następnie dokończ zdanie: wyjaśnij, w jaki sposób dana właściwość warunkuje funkcjonowanie wymienionych organizmów.
umożliwia poruszanie się niektórych gatunków owadów po powierzchni wody, ponieważ
umożliwia przetrwanie ryb słodkowodnych podczas zimy przy dnie zamarzających zbiorników, ponieważ
umożliwia pozbywanie się nadmiaru ciepła z organizmu człowieka podczas pocenia się, ponieważ
Przyporządkuj każdemu z wymienionych związków organicznych odpowiedni pierwiastek, którego obecność w danym związku jest kluczowa dla jego funkcji w organizmie.
Cząsteczki kwasów nukleinowych zbudowane są z nukleotydów. W DNA każdy nukleotyd
składa się z deoksyrybozy, reszty kwasu fosforowego oraz jednej z czterech zasad azotowych
oznaczanych symbolicznie literami A, T, G i C. Między odpowiednimi zasadami występują
dwa lub trzy wiązania wodorowe, dzięki którym następuje połączenie obu nici.
a)
Uzupełnij poniższy schemat fragmentu budowy DNA, wpisując we właściwych miejscach oznaczenia literowe odpowiednich par zasad azotowych.
b)
Zaznacz na schemacie dokładnie jeden nukleotyd, obwodząc go linią ciągłą.
c)
Podaj nazwę innego kwasu nukleinowego, którego podstawową jednostką strukturalną jest nukleotyd oraz zapisz oznaczenia literowe występujących w nim zasad azotowych.
Oceń prawdziwość stwierdzeń dotyczących roli tłuszczów w organizmie człowieka. Wpisz w odpowiednie miejsca tabeli literę P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, lub literę F, jeśli stwierdzenie jest fałszywe.
P/F
1.
Tłuszcze mogą wspomagać funkcję obronną przeciwciał.
2.
Tłuszcze uczestniczą w trawieniu białek w przewodzie pokarmowym.
3.
Tłuszcze są wykorzystywane do syntezy fosfolipidów i hormonów steroidowych.
Makrocząsteczki występujące w komórce zbudowane są w podobny sposób. Składają się
z połączonych ze sobą małych cząsteczek, jednego lub niewielu rodzajów, nazywanych
monomerami.
a)
Zaznacz poniżej przykład makrocząsteczki, która zbudowana jest z takich samych monomerów.
DNA
Białka
Glikogen
RNA
b)
Podaj nazwę związku chemicznego, który jest monomerem tej makrocząsteczki.
DNA (kwas deoksyrybonukleinowy) pełniący funkcję nośnika informacji genetycznej jest
polimerem zbudowanym z nukleotydów. Na schemacie przedstawiono budowę nukleotydu.
a)
Podaj nazwy elementów budowy nukleotydu DNA oznaczonych na schemacie literami A i B.
A. B.
b)
Wymień nazwy wszystkich zasad azotowych występujących w nukleotydach DNA.
Spośród niżej wymienionych zdań wybierz wszystkie, które charakteryzują poszczególne grupy związków organicznych, i zapisz ich numery w wyznaczonych miejscach.
Stanowią główne źródło energii dla komórek organizmu.
Badano produkty suchej destylacji dwóch próbek materiału pochodzenia roślinnego.
W próbce I stwierdzono obecność pary wodnej, siarkowodoru, amoniaku i dwutlenku węgla,
a w próbce II tylko obecność pary wodnej i dwutlenku węgla.
Zaznacz nazwę grupy związków organicznych, które występowały w próbce I, a nie było ich w próbce II.
Na uproszczonym schemacie przedstawiono przebieg i wynik doświadczenia, w którym
badano wpływ wysokiego stężenia mocznika na strukturę przestrzenną cząsteczki białka
wyizolowanego z komórki.
a)
Spośród poniższych procesów, wybierz i zapisz nazwy tych, które należy wpisać w miejsca oznaczone na schemacie literami A i B.
denaturacja,
konformacja,
renaturacja
A.
B.
b)
Na podstawie wyniku doświadczenia sformułuj wniosek dotyczący wpływu wysokiego stężenia mocznika na strukturę białka.
