Biologia - Zadania dodatkowe matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp) Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)
Zadanie 1. (3 pkt)
Poniższy eksperyment przeprowadzono w celu zbadania aktywności katalitycznej dwóch związków: nieorganicznego manganianu(VII) potasu oraz katalazy uzyskanej z ziemniaka. Cztery probówki zostały napełnione 10% roztworem nadtlenku wodoru i roztworem jednego z dwóch katalizatorów. Dwie z czterech probówek zawierały katalizator, który wcześniej został podgrzany do temperatury 60 °C przez 10 minut, a następnie schłodzony do temperatury pokojowej przed dodaniem do probówki. Dodatkowa probówka została napełniona roztworem nadtlenku wodoru bez katalizatora.
Projekt eksperymentu i poczynione obserwacje przedstawiono w poniższej tabeli.
| Zawartość probówki | Obserwacje | |
|---|---|---|
| 1. | nadtlenek wodoru (10%) + nieogrzewany manganian potasu(VII) | uwolnienie pęcherzyków gazu |
| 2. | nadtlenek wodoru (10%) + nieogrzewana katalaza | uwolnienie pęcherzyków gazu |
| 3. | nadtlenek wodoru (10%) + ogrzewany manganian potasu(VII) | uwolnienie pęcherzyków gazu |
| 4. | nadtlenek wodoru (10%) + ogrzewana katalaza | brak oznak reakcji |
| 5. | nadtlenek wodoru (10%) | brak oznak reakcji |
1.1. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego w probówce nr 4 nie zaobserwowano żadnych oznak reakcji pomimo dodania katalizatora.
1.2. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały proces katalizy enzymatycznej. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.
Enzymy są najczęściej (białkami / węglowodanami). Enzymy przyspieszają zachodzenie reakcji chemicznych dzięki (przesunięciu stanu równowagi / obniżeniu energii aktywacji) reakcji.
1.3. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego roztwory manganianu potasu(VII) i katalazy zostały schłodzone do temperatury pokojowej przed ich dodaniem do probówek 3 i 4.
Zadanie 2. (3 pkt)
Poniżej przedstawiono dwa kladogramy (A i B) obrazujące relacje pokrewieństwa między sześcioma gatunkami kręgowców.
2.1. (0–2)
Oceń, czy na podstawie informacji przedstawionych na kladogramie A można wyciągnąć poniższe wnioski. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| 1. | Koty są bliżej spokrewnione z ptakami niż z jaszczurkami. | P | F |
| 2. | Ludzie i koty są najbliżej spokrewnionymi spośród sześciu przedstawionych gatunków. | P | F |
| 3. | Ostatni wspólny przodek ludzi i kotów oraz ostatni wspólny przodek jaszczurek i ptaków żyli w tym samym czasie. | P | F |
2.2. (0–1)
Rozstrzygnij, czy kladogramy A i B przedstawiają te same czy różne relacje pokrewieństwa między kręgowcami. Odpowiedź uzasadnij.
Zadanie 3. (1 pkt)
W poniższej tabeli przedstawiono stosunek powierzchni skrzeli do masy ciała u ryb o różnym poziomie aktywności. Wartości są znormalizowane względem najwolniejszej z przedstawionych ryb – płaszczki.
Opisz zależność wynikającą z powyższych danych.
Zadanie 4. (4 pkt)
Poniższa mikrofotografia przedstawia przekrój igły sosny. Numery 1 i 2 oznaczają dwa rodzaje tkanek przewodzących.
4.1. (0–2)
Uzupełnij tabelę – dla każdej tkanki przewodzącej oznaczonej na przekroju igły sosny (1.–2.) podaj jej nazwę oraz określ jej główną funkcję.
| Oznaczenie | Nazwa tkanki | Główna funkcja |
|---|---|---|
| 1. | ||
| 2. |
4.2. (0–1)
Podaj jedną, widoczną na mikrofotografii, cechę adaptacyjną budowy igły sosny, która pozwala roślinie przetrwać zimową suszę.
4.3. (0–1)
Jaka jest główna funkcja żywicy w igłach sosny? Wybierz prawidłową odpowiedź spośród podanych poniżej opcji.
- przyciąganie zapylaczy
- ochrona przed patogenami i roślinożercami
- ochrona tkanek przed zamarzaniem
- transport składników odżywczych z łodygi do liści
Zadanie 5. (2 pkt)
Większość hormonów ludzkich wywiera więcej niż jeden efekt w organizmie. Na przykład adrenalina zarówno zwiększa przepływ krwi do mięśni szkieletowych, jak i zmniejsza przepływ krwi do przewodu pokarmowego.
5.1. (0–1)
Wyjaśnij wartość adaptacyjną zwiększenia przepływu krwi do mięśni szkieletowych, któremu towarzyszy zmniejszenie przepływu krwi do przewodu pokarmowego. W odpowiedzi uwzględnij rolę adrenaliny w reakcji na stres.
5.2. (0–1)
Podaj dwa przykłady wpływu długotrwałego stresu na zdrowie człowieka.
Zadanie 6. (2 pkt)
Podczas translacji istotne jest, aby tRNA, które wiąże się z kodonem mRNA warunkującym określony aminokwas, przenosił do rybosomu ten właśnie aminokwas i żaden inny. Prawidłowe dopasowanie cząsteczki tRNA i aminokwasu jest uwarunkowane przez rodzinę powiązanych enzymów zwanych syntetazami aminoacylo-tRNA. Miejsce aktywne każdego typu aminoacylo-tRNA syntetazy pasuje tylko do określonej kombinacji aminokwasu i tRNA. U ludzi występuje 20 różnych syntetaz aminoacylo-tRNA.
Poniższy rysunek przedstawia syntetazę aspartylo-tRNA składającą się z dwóch identycznych podjednostek (zielonej i niebieskiej) z przyłączonymi dwiema odpowiednimi cząsteczkami tRNA (czerwone).
pdb101.rcsb.org/motm/16
6.1. (0–1)
Oceń, jaka cecha kodu genetycznego uległaby naruszeniu, gdyby syntetaza aminoacylo-tRNA połączała zarówno prawidłowy, jak i nieprawidłowy aminokwas do tRNA. Wybierz i zaznacz prawidłową odpowiedź spośród podanych poniżej opcji.
- trójkowy
- jednoznaczny
- zdegenerowany
- bezprzecinkowy
6.2. (0–1)
Określ najwyższy poziom struktury białkowej syntetazy aspartylo-tRNA. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając jedną cechę budowy tego białka.
Zadanie 7. (3 pkt)
U owiec dominujący allel A determinuje jasny kolor wełny, natomiast recesywny allel a determinuje ciemny kolor. W stadzie znajduje się 1000 owiec: 10 z nich jest ciemnych, a pozostałe są jasne.
7.1. (0–2)
Korzystając z prawa Hardy’ego-Weinberga, oblicz częstość występowania heterozygot w powyższej populacji. Zapisz obliczenia.
Częstotliwość występowania heterozygot:
7.2. (0–1)
Rozstrzygnij, czy prawo Hardy'ego-Weinberga opiera się na podanych w poniższej tabeli założeniach. Zaznacz T (TAK), jeśli założenie jest prawidłowe, albo N (NIE) – jeśli nie jest.
| 1. | W populacji nie występuje dobór naturalny. | T | N |
| 2. | Między badaną populacją a innymi populacjami tego gatunku występuje swobodna migracja. | T | N |
Zadanie 8. (5 pkt)
Modliszka zwyczajna (Mantis religiosa) jest dużym owadem z bardzo silnym aparatem chwytnym powstałym z przekształcenia pierwszej pary odnóży krocznych. Modliszka siedzi nieruchomo i czeka, aż jej ofiara (inny owad lub pająk) zbliży się na tyle, aby ją złapać. Ofiara jest zjadana żywcem. Modliszka jest gatunkiem wysoce ciepłolubnym. W Polsce preferuje bardzo nasłonecznione polany i porośnięte wrzosem obrzeża lasów sosnowych. Samica wytwarza kilka kokonów, które mogą zawierać od 100 do 200 jaj. Jaja zimują i wylęgają się wiosną. Larwy są podobne wyglądem do dorosłych osobników, ale są mniejsze i nie mają skrzydeł. Larwy linieją siedem lub osiem razy po wylęgu. Ostatnie linienie prowadzi do osiągnięcia postaci dorosłej.
W Polsce modliszka do początków XX wieku występowała głównie w Kotlinie Sandomierskiej i na Podkarpaciu. Na początku XXI wieku gatunek ten rozprzestrzenił się na wiele nowych obszarów, z których większość znajduje się niedaleko dwóch głównych populacji w Sandomierzu i na Podkarpaciu. Po 2010 r. coraz częściej odnotowywano nowe stanowiska w innych południowych regionach Polski: na Śląsku, Małopolsce, w Górach Świętokrzyskich i południowym Mazowszu. W wyjątkowo ciepłym 2015 r. modliszka szybko rozprzestrzeniła się aż na Podlasie i Pojezierze Mazurskie. W okresach optymalnych warunków klimatycznych liczebność populacji krajowej sięgała kilku tysięcy osobników dorosłych.
Zmiany zasięgu geograficznego modliszki, związane z występowaniem coraz cieplejszych lat w Polsce, sprzyjają przetrwaniu gatunku, a zimy z małą liczbą dni mroźnych sprzyjają przetrwaniu kokonów z jajami. Ponadto podczas ciepłych lat modliszka ma pod dostatkiem pożywienia, zwłaszcza owadów prostoskrzydłych, takich jak koniki polne, świerszcze i gatunki pokrewne.
Zdjęcie: P. Naskrecki.
8.1. (0–2)
Podaj dwie charakterystyczne cechy budowy modliszki widoczne na zdjęciu, które odróżniają ją od pajęczaków.
8.2. (0–1)
Uzupełnij klasyfikację taksonomiczną modliszki zwyczajnej. Wybierz odpowiednie taksony spośród podanych poniżej i uzupełnij tabelę.
| Ranga taksonomiczna | Takson |
|---|---|
| Typ | |
| Gromada | |
| Rząd | modliszki (Mantodea) |
| Rodzaj | |
| Gatunek |
8.3. (0–1)
Określ typ przeobrażenia, jakie przechodzi modliszka zwyczajna. Odpowiedź uzasadnij.
Typ przeobrażenia:
Uzasadnienie:
8.4. (0–1)
Na podstawie powyższych informacji podaj jedną cechę budowy odnóży modliszki zwyczajnej stanowiącą przystosowanie do drapieżnictwa. Odpowiedź uzasadnij, określając znaczenie adaptacyjne wybranej cechy.
Zadanie 9. (2 pkt)
Przeprowadzono badanie mające na celu ujawnienie relacji między dwoma gatunkami mrówek: Pheidole dentata i Solenopsis texana. Po umieszczeniu przynęt dla mrówek w terenie stwierdzono, że mrówki P. dentata blokowały mrówkom S. texana dostęp do przynęt. Obserwacje wykazały również, że mrówki S. texana odzyskiwały dostęp do pożywienia w określonych porach roku, kiedy w biocenizie występowała mucha z rodzaju Apocephalus. Mucha ta składa jaja wyłącznie w ciałach żołnierzy P. dentata odpowiedzialnych za blokowanie dostępu do przynęty innym gatunkom mrówek. Okazało się, że żołnierze P. dentata chowają się przed muchami pod liśćmi, co ułatwia mrówkom S. texana dostęp do pożywienia.
Biorąc pod uwagę rodzaje zależności między gatunkami w opisanej biocenozie, wyjaśnij, w jaki sposób mucha z rodzaju Apocephalus przyczynia się do utrzymania różnorodności biologicznej w ekosystemie.
