Na rysunku przedstawiono zestaw doświadczalny przygotowany w celu zilustrowania
właściwości błony komórkowej.
1.1. (0–1)
Uzupełnij poniższe informacje – określ, jak po kilkunastu minutach zmieni się poziom cieczy w rurce w stosunku do zaznaczonego poziomu początkowego (podniesie się, obniży się), oraz podaj nazwę procesu, który jest przyczyną obserwowanej zmiany.
Po kilkunastu minutach poziom cieczy w rurce
Nazwa procesu:
1.2. (0–1)
Zaznacz właściwe dokończenie zdania wybrane spośród A–C oraz jego poprawne uzasadnienie wybrane spośród 1.–3.
Jeżeli w zlewce będzie znajdował się 15% wodny roztwór glukozy, a w kolbie z dnem
wykonanym z błony półprzepuszczalnej – 10% wodny roztwór glukozy, to po kilkunastu
minutach poziom cieczy w rurce
A.
obniży się,
ponieważ
1.
ruch cząsteczek wody przez błonę półprzepuszczalną jest możliwy tylko w jednym kierunku.
B.
podniesie się,
2.
cząsteczki glukozy będą przemieszczać się z roztworu o większym stężeniu do roztworu o mniejszym stężeniu.
C.
nie zmieni się,
3.
cząsteczki wody będą przemieszczać się z roztworu o mniejszym stężeniu do roztworu o większym stężeniu.
Kolageny to białka będące głównym składnikiem macierzy zewnątrzkomórkowej zwierząt. Ich
główną funkcją jest utrzymanie integralności strukturalnej i sprężystości tkanki łącznej. Kolagen
jest syntetyzowany w formie łańcuchów α, będących produktem ekspresji odrębnych genów.
Te łańcuchy zawierają duże ilości lizyny i proliny – głównych składników kolagenu stabilizujących
jego cząsteczkę. Aminokwasy te następnie ulegają hydroksylacji z udziałem hydroksylaz, których
kofaktorem w tym procesie jest witamina C, pobudzająca także bezpośrednio syntezę kolagenu
przez aktywację transkrypcji kodujących go genów. W kolejnym etapie łańcuchy α łączą się
trójkami za pomocą mostków dwusiarczkowych, w wyniku czego powstaje prokolagen.
Z cząsteczek prokolagenu wydzielonych poza komórkę powstają cząsteczki kolagenu, które mogą
agregować w większe struktury, takie jak włókienka, włókna lub sieci.
Na podstawie: J. Kawiak, J. Zabel, Seminaria z cytofizjologii, Wrocław 2002;
K.A. Czubak, H.M. Żbikowska, Struktura, funkcja i znaczenie biomedyczne kolagenów, Ann. Acad. Med. Siles.,
4/2014.
3.1. (0–1)
Na podstawie przedstawionych informacji określ najwyższą rzędowość struktury białka – prokolagenu. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do cechy budowy tego białka.
3.2. (0–1)
Na podstawie przedstawionych informacji i własnej wiedzy wyjaśnij, dlaczego przy niedoborze witaminy C mogą pękać naczynia krwionośne. W odpowiedzi uwzględnij budowę naczyń krwionośnych.
Uwalnianie przez organizmy energii cieplnej jest warunkiem ich przeżycia. Zwierzęta w hibernacji,
noworodki niektórych gatunków (w tym – człowieka) i ssaki przystosowane do życia w niskich
temperaturach wytwarzają ciepło dzięki tzw. białkom rozprzęgającym. Białka te występują licznie
w błonie grzebieni mitochondriów komórek brunatnej tkanki tłuszczowej, gdzie tworzą kanały
jonowe. Aktywne białka rozprzęgające transportują protony z przestrzeni międzybłonowej
do macierzy mitochondrialnej, uwalniając jednocześnie energię gradientu protonowego w postaci
ciepła. Skutkiem ubocznym jest zmniejszenie wydajności powstawania ATP z udziałem syntazy
ATP. Komórki brunatnej tkanki tłuszczowej mają bardzo liczne mitochondria o dużych i licznych
grzebieniach. Tkanka ta jest silnie unaczyniona.
Również niektóre rośliny mają zdolność wytwarzania dużej ilości ciepła. Przykładem może być
skupnia cuchnąca (Symplocarpus foetidus), zapylana przez muchówki i kwitnąca od lutego
do marca, kiedy leży jeszcze śnieg, a temperatura otoczenia jest jeszcze niska. Temperatura jej
kwiatostanu osiąga ok. 20°C. Mitochondria tej rośliny uwalniają dużo ciepła, co pozwala kwiatom
wydzielać substancje zapachowe. W kwitnącej roślinie wysoka temperatura utrzymuje się
ok. dwóch tygodni.
Na podstawie: J. Berg, J. Tymoczko, L. Stryer, Biochemia, Warszawa 2009;
M. Jefimow, Fakultatywna termogeneza bezdrżeniowa w regulacji temperatury ciała zwierząt stałocieplnych, „Kosmos”, t. 56, 2007.
4.1. (0–1)
Wyjaśnij, odnosząc się do mechanizmu fosforylacji oksydacyjnej, dlaczego obecność aktywnego białka rozprzęgającego w błonie wewnętrznej mitochondrium komórek brunatnej tkanki tłuszczowej jest przyczyną zmniejszenia wydajności powstania ATP z udziałem syntazy ATP.
4.2. (0–1)
Wykaż związek między cechami brunatnej tkanki tłuszczowej – silnym unaczynieniem oraz obecnością licznych mitochondriów w jej komórkach – a funkcją pełnioną przez tę tkankę u zwierząt.
4.3. (0–1)
Wykaż, uwzględniając stosunek powierzchni ciała do jego objętości, że u nowo narodzonych ssaków konieczne jest wytwarzanie dużej ilości ciepła dla utrzymania stałej temperatury ich ciała.
4.4. (0–1)
Wyjaśnij, w jaki sposób opisana zdolność skupni cuchnącej do wytwarzania ciepła w czasie kwitnienia ułatwia tej roślinie rozmnażanie płciowe.
4.5. (0–1)
Spośród wymienionych narządów organizmu człowieka wybierz i zaznacz ten, który oprócz swojej podstawowej funkcji może również pełnić funkcję termogeniczną.
Mikoryzacja to zabieg polegający na wprowadzeniu do podłoża, na którym rosną rośliny,
określonej ilości zarodników i strzępek wyselekcjonowanych grzybów mikoryzowych. Badano
wpływ mikoryzacji roślin na ilość mikroelementów pobieranych z roztworu glebowego: żelaza,
manganu i cynku – przez wilca wodnego (Ipomoea aquatica). Badania przeprowadzono
na próbie 20 roślin uprawianych na podłożu ze szczepionką mikoryzową i na próbie 20 roślin
uprawianych na podłożu bez szczepionki mikoryzowej. Wyniki doświadczenia przedstawiono
na poniższym wykresie.
5.1. (0–1)
Sformułuj wniosek na podstawie wyników przedstawionego doświadczenia.
5.2. (0–1)
Określ znaczenie mikoryzy dla grzybów. W odpowiedzi uwzględnij sposób odżywiania się grzybów.
U drzew odległość między liśćmi asymilującymi CO2 i eksportującymi produkty fotosyntezy
a korzeniami pobierającymi wodę i składniki mineralne z podłoża dochodzi nawet
do kilkudziesięciu metrów. Koniecznością jest więc sprawne funkcjonowanie transportu tych
substancji w całej roślinie. Za transport wody i składników mineralnych odpowiadają naczynia
drewna, a przez łyko jest przemieszczana główna masa związków organicznych, w tym – produkty
fotosyntezy. Wyjątek stanowi transport wiosenny u drzew okrytonasiennych, gdy nie ma jeszcze
liści. Wówczas cukry są przemieszczane przez drewno.
Na podstawie: Podstawy fizjologii roślin, pod red. J. Kopcewicza i S. Lewaka, Warszawa 1998.
6.1. (0–1)
Uporządkuj poszczególne elementy uczestniczące w transporcie cukrów u roślin okrytonasiennych w okresie letnim – zgodnie z kierunkiem transportu. Wpisz numery 2.–6. we właściwe miejsca tabeli.
Elementy uczestniczące w transporcie cukrów w roślinie
Kolejność
komórka miękiszu spichrzowego
komórka przyrurkowa w liściu
stroma chloroplastu
1
cytoplazma komórki miękiszu asymilacyjnego
człony rurki sitowej
komórka przyrurkowa w korzeniu
6.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego ograniczony dostęp wody w podłożu skutkuje ograniczeniem pobierania CO2 przez roślinę. W odpowiedzi uwzględnij funkcjonowanie aparatów szparkowych.
6.3. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby powstał poprawny opis dotyczący wiosennego transportu cukrów przez elementy drewna rośliny. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.
Transport wiosenny cukrów u drzew okrytozalążkowych, gdy nie ma jeszcze liści, zachodzi
z udziałem drewna. Te cukry pochodzą z rozkładu (glikogenu / skrobi) – wielocukru, który
został zmagazynowany w okresie jesiennym w komórkach miękiszowych pnia lub korzeni
drzewa. Siłą napędową tego transportu jest (siła ssąca / parcie korzeniowe).
Uczniowie mieli za pomocą mikroskopu świetlnego przeprowadzić obserwację cienkiego
skrawka pochodzącego z bulwy spichrzowej ziemniaka.
7.1. (0–1)
Ustal właściwą kolejność czynności, które należy wykonać w celu przeprowadzenia obserwacji mikroskopowej komórek miękiszu spichrzowego. Wpisz numery 2.–6. we właściwe miejsca tabeli.
Czynności
Kolejność
Umieścić obiekt badawczy w kropli wody na szkiełku przedmiotowym.
Pobrać możliwie cienki skrawek z bulwy spichrzowej ziemniaka.
1
Ustawić ostrość obrazu za pomocą śruby mikrometrycznej.
Przykryć obiekt badawczy szkiełkiem nakrywkowym.
Ustawić ostrość obrazu za pomocą śruby makrometrycznej.
Umieścić preparat na stoliku mikroskopu i włączyć oświetlenie.
7.2. (0–1)
Spośród rysunków A–D wybierz i zaznacz tkankę pochodzącą z bulwy spichrzowej ziemniaka, w której gromadzona jest skrobia zaobserwowana przez uczniów.
Określenie „zboża” odnosi się do roślin o podobnych cechach użytkowych, bogatych
w skrobię. Większość roślin zbożowych należy do rodziny traw – do roślin jednoliściennych.
Jedynie gryka, zaliczana do zbóż ze względu na podobny skład chemiczny nasion
i użytkowanie, należy do roślin dwuliściennych. W ziarniaku traw wyróżnić można trzy
podstawowe elementy: zarodek, bielmo i okrywę owocowo-nasienną.
Na podstawie: J. Gawęcki, W. Obuchowski, Produkty zbożowe. Technologia i rola w żywieniu człowieka, Poznań 2016.
8.1. (0–1)
Podaj jedną cechę budowy morfologicznej zarodka gryki odróżniającą go od zarodków pozostałych roślin zbożowych zaliczanych do roślin jednoliściennych.
8.2. (0–1)
Określ, jaką funkcję pełni bielmo w ziarniakach zbóż i jakie ma ono znaczenie podczas kiełkowania.
8.3. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego spożywanie produktów z mąki pochodzącej z pełnego przemiału (z całych ziarniaków) jest korzystne dla zdrowia człowieka.
Głowonogi wyróżniają się spośród pozostałych mięczaków m.in. układem krążenia
zbudowanym z systemu naczyń krwionośnych, z których krew prawie nigdzie nie wylewa się
do jamy ciała. W układzie tym występują serce oraz dwa tzw. serca skrzelowe, będące
kurczliwymi odcinkami naczyń krwionośnych.
Poniżej przedstawiono budowę zewnętrzną jednego z przedstawicieli głowonogów oraz
budowę układu krwionośnego głowonogów, gdzie jasnym i ciemnym kolorem oznaczono krew
różniącą się stopniem utlenowania.
Uwaga: Nie zachowano proporcji wielkości rysunków.
9.1. (0–1)
Zaznacz właściwe dokończenie zdania wybrane spośród A–B oraz jego poprawne uzasadnienie wybrane spośród 1.–3.
Pod względem funkcji pełnionej w układzie krążenia serca skrzelowe głowonogów można
uznać za analogiczne do
A.
lewej części
serca człowieka, ponieważ
1.
pompują krew odtlenowaną do narządów wymiany gazowej
2.
pompują krew natlenowaną do serca.
B.
prawej części
3.
pompują krew natlenowaną do tkanek ciała.
9.2. (0–1)
Podaj jedną cechę budowy zewnętrznej głowonogów, która odróżnia je od pozostałych mięczaków.
Na poniższym zdjęciu przedstawiono budowę skóry typową dla wielu przedstawicieli pewnej
gromady kręgowców lądowych.
10.1. (0–1)
Określ przynależność systematyczną – gromadę – zwierzęcia, od którego pobrano tkankę, a następnie wykonano przedstawiony preparat. Odpowiedź uzasadnij, wskazując jedną cechę budowy skóry charakterystyczną dla wszystkich zwierząt zaliczanych do tej gromady.
10.2. (0–1)
Dla każdej z wymienionych warstw skóry podaj nazwę listka zarodkowego, z którego ta warstwa się rozwija.
Skóra właściwa:
Naskórek:
10.3. (0–1)
Wykaż, że gruczoły jadowe odgrywają istotną rolę w funkcjonowaniu organizmu, którego budowę skóry przedstawiono na zdjęciu.
