Zadania maturalne z biologii

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 11. (3 pkt)

Tkanki zwierzęce Oddychanie komórkowe Wpływ człowieka na środowisko i jego ochrona Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Potomstwo niedźwiedzi polarnych jest karmione mlekiem zawierającym ok. 27% tłuszczu, natomiast dorosłe osobniki żywią się głównie ssakami morskimi bogatymi w tłuszcz, na które polują, przebywając wyłącznie na lodzie morskim. Konsekwencją takiej diety jest występowanie u niedźwiedzi grubej warstwy tłuszczu pod skórą oraz wokół narządów wewnętrznych. Ponieważ te zwierzęta nie mają przez dużą część roku dostępu do słodkiej wody (np. ciężarna samica w czasie pobytu w legowisku przez 4–5 miesięcy nie je i nie pije), korzystają głównie z wody pochodzącej z metabolizmu tkanki tłuszczowej.
Populacja niedźwiedzi polarnych jest szacowana na 20 000–25 000 osobników. Trend liczebności populacji jest zniżkowy. Występowanie niedźwiedzi polarnych jest ograniczone przez dostępność lodu morskiego.

Na podstawie: S. Liu, E.D. Lorenzen, M. Fumagalli i inni, Population Genomics Reveal Recent Speciation and Rapid Evolutionary Adaptation in Polar Bears. „Cell”, t. 157 (4), 2014.

11.1. (0–1)

Podaj nazwę procesu metabolicznego, którego substratami są związki pochodzące z rozkładu tłuszczu zgromadzonego w tkance tłuszczowej niedźwiedzia polarnego, a jednym z produktów jest woda metaboliczna.

11.2. (0–1)

Uzasadnij, że podskórna tkanka tłuszczowa niedźwiedzi polarnych stanowi przystosowanie do środowiska życia tych zwierząt. W odpowiedzi uwzględnij funkcję tkanki tłuszczowej, inną niż funkcja źródła wody metabolicznej.

11.3. (0–1)

Na podstawie tekstu i własnej wiedzy wykaż, że działania prowadzące do ograniczenia globalnego ocieplenia przyczyniają się do ochrony niedźwiedzi polarnych.

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 12. (2 pkt)

Układ oddechowy Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Tlenek węgla(II), tzw. czad, powstaje w wyniku niecałkowitego spalania węgla i substancji, które zawierają węgiel. Czad jest jedną z najsilniejszych i najgroźniejszych trucizn dla człowieka. Gaz ten nie ma smaku, zapachu, barwy, nie szczypie w oczy i nie podrażnia dróg oddechowych. Czad wykazuje ok. 210–300 razy większe powinowactwo do hemoglobiny niż tlen i łączy się z nią trwale, w wyniku czego tworzy karboksyhemoglobinę.

Na wykresie przedstawiono procentową ilość karboksyhemoglobiny i stopień zatrucia w zależności od stężenia CO w powietrzu (pomieszczenie zamknięte), czasu działania i stopnia wysiłku fizycznego.

Na podstawie: T. Marcinkowski, Medycyna sądowa dla prawników, Szczytno 2010.

12.1. (0–1)

Badanie krwi nieprzytomnego pacjenta wykazało, że 50% cząsteczek jego hemoglobiny było połączonych z CO. W pomieszczeniu, w którym przebywał, stwierdzono 0,1-procentowe stężenie czadu w powietrzu.

Na podstawie wykresu określ

stopień zatrucia pacjenta:
przybliżony czas, w którym pacjent był narażony na działanie CO – przy założeniu, że nie wykonywał żadnego wysiłku fizycznego:

12.2. (0–1)

Określ, czy wysiłek fizyczny skraca, czy wydłuża czas, po którym występują objawy zatrucia czadem. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając mechanizm tego zjawiska.

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 13. (2 pkt)

Układ krążenia Układ oddechowy Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Podwyższenie temperatury krwi dopływającej do ośrodka termoregulacji w podwzgórzu skutkuje uruchomieniem mechanizmów zwiększających utratę ciepła z organizmu człowieka, m.in. przez pogłębienie i przyśpieszenie oddechów oraz zwiększenie pojemności minutowej serca, a więc skróceniem czasu, w którym serce przepompowuje całą objętość krwi znajdującą się w układzie krwionośnym.

Wykaż związek między zwiększoną utratą ciepła z organizmu człowieka przez układ oddechowy

a zwiększeniem pojemności minutowej serca:
a pogłębieniem i przyśpieszeniem oddechów:

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 14. (3 pkt)

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

Na schemacie przedstawiono budowę cząsteczki przeciwciała – immunoglobuliny klasy IgG. Ta cząsteczka składa się z połączonych mostkami disiarczkowymi czterech łańcuchów polipeptydowych:

dwóch takich samych łańcuchów ciężkich
dwóch takich samych łańcuchów lekkich.

Część fragmentu Fab oznaczona na schemacie literą V charakteryzuje się wysoką zmiennością struktury – każdy rodzaj przeciwciała ma w tym obszarze inną strukturę przestrzenną, natomiast fragment Fc jest stały, czyli taki sam dla wszystkich przeciwciał w danej klasie.

Na podstawie: J. Gołąb, M. Jakóbisiak, W. Lasek, Immunologia, Warszawa 2002.

14.1. (0–1)

Na podstawie przedstawionych informacji i własnej wiedzy określ rolę fragmentu Fab i rolę fragmentu Fc tego przeciwciała. Wybierz odpowiedź spośród 1.–3. i wpisz w wyznaczone miejsce.

Fragment Fab ...............
Fragment Fc .................

1. wiąże się specyficznie z określonymi antygenami.
2. łączy się z łańcuchami lekkimi innych przeciwciał.
3. przyłącza się do receptorów w błonie komórkowej komórek efektorowych układu odpornościowego.

14.2. (0–1)

Podaj liczbę mostków disiarczkowych, które stabilizują 4-rzędową strukturę przedstawionej immunoglobuliny.

14.3. (0–1)

Zaznacz poprawne dokończenie zdania – wybierz odpowiedź spośród A–B oraz odpowiedź spośród 1.–4.

Przeciwciała są zawarte w

A.	szczepionce,	której podanie wywołuje odporność	1.	czynną naturalną.
			2.	czynną sztuczną.
B.	surowicy odpornościowej,		3.	bierną naturalną.
			4.	bierną sztuczną.

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 15. (2 pkt)

Układ nerwowy i narządy zmysłów Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Na rysunku przedstawiono budowę siatkówki oka człowieka.

Na podstawie: M. Zając, Protezy wzroku, V Kongres KRIO, Wisła 2004.

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

Z dwóch rodzajów komórek światłoczułych – czopków i pręcików – w siatkówce ludzkiego oka dominują (czopki / pręciki), które umożliwiają widzenie (barwne / w odcieniach szarości).
Wysoką rozdzielczość obrazu, czyli większą szczegółowość, zapewniają (czopki / pręciki), ponieważ każdy z nich łączy się (z jednym neuronem / z kilkoma neuronami).

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 16. (2 pkt)

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

W rozmnażającej się płciowo populacji zwierząt, pozostającej w stanie równowagi genetycznej, w pewnym locus występują dwa allele genu autosomalnego. Allel A wykazuje pełną dominację nad allelem a.

Na poniższym wykresie przedstawiono liczbę osobników tej populacji o określonych genotypach. Samce i samice są jednakowo licznie reprezentowane wśród wszystkich genotypów.

16.1. (0–1)

Oblicz częstość występowania alleli a i A w tej populacji. Zapisz odpowiednie obliczenia.

Częstość występowania allelu a:

Częstość występowania allelu A:

16.2. (0–1)

Określ, które spośród wymienionych poniżej zjawisk mogłoby spowodować zmianę częstości alleli tego genu w tej populacji. Zaznacz T (tak), jeśli zjawisko może powodować zmiany w częstości występowania alleli w populacji, albo N (nie) – jeśli tych zmian spowodować nie może.


1.	Dobór naturalny	T	N
2.	Dobór sztuczny	T	N
3.	Efekt wąskiego gardła	T	N

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 17. (3 pkt)

Ekspresja informacji genetycznej Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

W operonie tryptofanowym znajduje się pięć otwartych ramek odczytu (trpA–trpE) kodujących podjednostki enzymów uczestniczących w syntezie tryptofanu u bakterii.

Do sekwencji regulatorowych należy promotor, który znajduje się przed sekwencjami kodującymi trpA–trpE i stanowi miejsce wiązania polimerazy RNA. Obok promotora znajduje się operator, do którego przyłącza się aktywny represor. Białko represorowe jest aktywowane poprzez przyłączenie cząsteczki tryptofanu.

Na schemacie przedstawiono działanie operonu tryptofanowego w sytuacji, gdy komórka bakterii nie ma odpowiedniej ilości tego aminokwasu.

Na podstawie: E. Solomon, L. Berg, D. Martin, Biologia, Warszawa 2016.

17.1. (0–1)

Zaznacz poprawne dokończenie zdania – wybierz odpowiedź spośród A–B oraz odpowiedź spośród 1.–2.

Operon tryptofanowy podlega regulacji

A.	pozytywnej,	a cząsteczka tryptofanu pełni w nim funkcję	1.	induktora.
B.	negatywnej,	a cząsteczka tryptofanu pełni w nim funkcję	2.	korepresora.

17.2. (0–1)

Opisz, korzystając z powyższego schematu, w jaki sposób będzie działać operon tryptofanowy w sytuacji, gdy komórka bakterii znajdzie się w środowisku, w którym ma dostęp do odpowiedniej ilości tryptofanu.

17.3. (0–1)

Na podstawie schematu określ, jak zmieni się funkcjonowanie operonu tryptofanowego na skutek mutacji w genie kodującym białko represorowe, której efektem jest uniemożliwienie przyłączenia się cząsteczki tryptofanu do tego białka.

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 18. (3 pkt)

Dziedziczenie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Ze względu na występowanie swoistych antygenów na powierzchni erytrocytów wyróżnia się u ludzi wiele układów grupowych krwi. Największe znaczenie ze względów praktyki lekarskiej ma układ AB0. Gen warunkujący grupy krwi układu AB0 znajduje się na chromosomie 9 i ma trzy allele: I^A, I^B, i.
W latach trzydziestych ubiegłego wieku opisano grupy krwi układu MN. Gen odpowiedzialny za występowanie antygenów tego układu ma: locus na chromosomie 4 i dwa kodominujące allele (L^M i L^N) warunkujące grupę M, N lub MN.

Kobieta mająca grupę krwi AB N urodziła dziecko, którego ojciec ma grupę krwi 0 M.

Na podstawie: G. Drewa, T. Ferenc, Genetyka medyczna, Wrocław 2015.

18.1. (0–1)

Określ, czy geny warunkujące grupy krwi układu AB0 i układu MN są ze sobą sprzężone. Odpowiedź uzasadnij.

18.2. (0–1)

Zapisz genotypy opisanych rodziców – kobiety mającej grupę krwi AB N i mężczyzny mającego grupę krwi 0 M. Wykorzystaj podane w tekście oznaczenia alleli warunkujących oba rodzaje grup krwi.

Genotyp matki:
Genotyp ojca:

18.3. (0–1)

Określ i zaznacz spośród A–E prawdopodobieństwo, że kolejne dziecko tej pary będzie miało grupę krwi A MN. Odpowiedź uzasadnij, zapisując krzyżówkę genetyczną.

A. 0% B. 25% C. 50% D. 75% E. 100%

Krzyżówka:

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 19. (3 pkt)

Ekologia Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Babka nadmorska (Plantago maritima) w środowisku naturalnym występuje na siedliskach o różnej wilgotności, m.in. na bagnach, a także na murawach porastających klify nadmorskie.
Zbadano wysokość roślin babki w obu populacjach na stanowiskach naturalnych, a następnie nasiona zebrane z roślin populacji bagiennej i klifowej wysiano na poletku doświadczalnym o średniej wilgotności gleby. Po pewnym czasie zmierzono wysokość wyhodowanych roślin.

W tabeli przedstawiono wyniki badań.

Siedlisko populacji babki nadmorskiej	Średnia wysokość roślin [cm]
Siedlisko populacji babki nadmorskiej	na stanowisku naturalnym	hodowanych na poletku doświadczalnym
bagno	35,0	31,5
murawa z klifu nadmorskiego	7,5	20,7

Na podstawie C.J. Krebs, Ekologia, Warszawa 2011.

19.1. (0–2)

Uzasadnij, uwzględniając wyniki badań, że przyczyną różnic w wysokości roślin babki nadmorskiej w badanych populacjach naturalnych jest

zarówno zmienność genetyczna:
jak i zmienność środowiskowa (fenotypowa):

19.2. (0–1)

Oceń, czy na podstawie przedstawionych wyników badań można sformułować wnioski podane w tabeli. Zaznacz T (tak), jeśli wniosek wynika z tych badań, albo N (nie) – jeśli z nich nie wynika.


1.	Babka nadmorska ma szeroki zakres tolerancji pod względem wilgotności siedliska.	T	N
2.	Populacje babki nadmorskiej z bagien i z klifów należy zaklasyfikować do dwóch odrębnych gatunków.	T	N
3.	Dla babki nadmorskiej optymalne jest siedlisko o średniej wilgotności.	T	N

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 20. (2 pkt)

Ekologia Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Badano wpływ umiarkowanego (ekstensywnego) wypasania bydła na różnorodność gatunkową roślin w naturalnym zbiorowisku trawiastym (pampa) Ameryki Południowej. Porównano różnorodność gatunkową zbiorowiska, w którym rośliny były zgryzane przez roślinożerców, z różnorodnością gatunkową w takim samym zbiorowisku, które nie było wypasane.

Wyniki przedstawiono na wykresie.

Na podstawie: K. Falińska, Ekologia roślin, Warszawa 1996;
O.E. Sala, The effect of herbivory on vegetation structure, http://www.agro.uba.ar/users/sala/

20.1. (0–1)

Sformułuj wniosek na podstawie przedstawionych wyników badań.

20.2. (0–1)

Wyjaśnij, w jaki sposób zgryzanie roślin przez bydło wpływa na zmiany w różnorodności gatunkowej zbiorowiska trawiastego, w którym jest prowadzony wypas.