Na poniższym schemacie przedstawiono sposób regulacji pewnego szlaku metabolicznego zachodzącego w komórce. Produkty pośrednie tego szlaku nie są przez komórkę wykorzystywane w innych przemianach metabolicznych.
4.1. (0–2)
Na podstawie schematu oceń, czy poniższe informacje dotyczące przedstawionego na nim szlaku metabolicznego są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Powyższy schemat przedstawia cykl przemian anabolicznych.
P
F
2.
Produkt końcowy łączy się z centrum aktywnym enzymu zmieniając jego kształt i prowadząc do inhibicji działania enzymu.
P
F
3.
Przedstawiony na schemacie sposób regulacji przemian metabolicznych polega na ujemnym sprzężeniu zwrotnym.
P
F
4.2. (0–1)
Posługując się informacjami przedstawionymi na schemacie i wstępie do zadania określ, czy korzystniejsze dla zasobów energetycznych komórki jest zahamowanie omawianego szlaku metabolicznego na jego pierwszym czy ostatnim etapie w przypadku uzyskania odpowiedniej ilości produktu końcowego. Odpowiedź uzasadnij.
W cyklu komórkowym występują tzw. punkty kontrolne. Są to momenty, w których cykl
komórkowy jest zatrzymywany aż do czasu, gdy kluczowe procesy poprzedzające kolejną
fazę cyklu komórkowego zostaną zakończone prawidłowo. Geny kodujące cząsteczki
uczestniczące w regulacji cyklu komórkowego są szczególnie ważne dla komórki. Jeśli
co najmniej jeden z nich jest nieprawidłowy, może to doprowadzić do rozwinięcia się choroby
nowotworowej.
Poniżej podano najważniejsze punkty kontrolne cyklu komórkowego.
Punkt kontrolny G1/S – wstrzymuje cykl komórkowy do czasu, aż komórka zgromadzi odpowiedni zasób składników niezbędnych do syntezy DNA. Brak sygnałów świadczących o gotowości komórki sprawia, że punkt kontrolny uniemożliwia rozpoczęcie
syntezy DNA.
Punkt kontrolny G2/M – blokuje rozpoczęcie mitozy do czasu zakończenia replikacji DNA. Jeśli cząsteczki DNA w komórce nie zostały do końca zreplikowane lub są uszkodzone, punkt kontrolny uniemożliwia zajście mitozy.
Punkt kontrolny metafaza/anafaza – wstrzymuje rozpoczęcie anafazy do czasu prawidłowego przyłączenia się mikrotubul wrzeciona podziałowego do wszystkich kinetochorów.
Na poniższym schemacie przedstawiono cykl komórkowy wraz z punktami kontrolnymi.
Na podstawie: E.P. Solomon i in., Biologia, Warszawa 2020.
4.1. (0–2)
Uzupełnij tabelę – określ liczbę chromosomów oraz ilość DNA w jądrze komórkowym
komórek nabłonka jelita człowieka na koniec każdej z faz cyklu komórkowego.
Faza cyklu
Liczba chromosomów
Ilość DNA
G1
2n
2c
S
G2
M
4.2. (0–2)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące punktów kontrolnych cyklu komórkowego
w prawidłowych komórkach są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest
prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Replikacja DNA kończy się w punkcie kontrolnym G1/S.
P
F
2.
Jeżeli w punkcie kontrolnym G2/M nie jest możliwa naprawa uszkodzonego DNA, to komórka nie może się dzielić.
P
F
3.
Cykl komórkowy może ulec wstrzymaniu w trakcie mitozy.
P
F
4.3. (0–1)
Określ, do jakich zmian w kariotypie może dojść w wyniku pominięcia punktu
kontrolnego metafaza/anafaza podczas mitozy.
4.4. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego czynniki mutagenne, takie jak promieniowanie UV lub niektóre
związki chemiczne, zwiększają ryzyko wystąpienia nowotworu.
Grupa studentów zaprojektowała eksperyment, którego celem było potwierdzenie następującej hipotezy:
Nasiona słonecznika zawierają tłuszcz.
W doświadczeniu uczniowie wykorzystali barwniki Sudan III i Sudan IV, które rozpuszczają
się w tłuszczach i barwią je na czerwono, dlatego są wykorzystywane do wykrywania
tłuszczów. Przygotowano dwie próby (A i B):
próba A – szalka Petriego zawierająca zmiażdżone ziarna słonecznika + mieszanina barwników Sudan III i Sudan IV
próba B – szalka Petriego zawierająca olej rzepakowy + mieszanina barwników Sudan III i Sudan IV
Określ, która próba – A czy B – była próbą kontrolną. Określ rolę wybranej próby w interpretacji wyników doświadczenia.
Na zdjęciu A, wykonanym za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego, widoczna jest struktura oznaczona literą X. Ta struktura występuje w większości komórek zwierzęcych. Na rysunku B przedstawiono schematycznie budowę tej struktury.
Na podstawie: E.P. Salomon, L.R. Berg, D.W. Martin, Biologia, Warszawa 2014.
Podaj nazwę struktury oznaczonej literą X oraz określ jej funkcję w komórce.
Apoptoza, określana także programowaną śmiercią komórki, stanowi bardzo istotny proces zachodzący w organizmach wielokomórkowych, zapewniający im prawidłowy rozwój oraz chroniący przed utrwalaniem nabytych przez komórki patologii. Różni się od nekrozy (martwicy) tym, że najczęściej jest zjawiskiem naturalnym w organizmie i nie wywołuje procesu zapalnego. Apoptoza następuje po zaistnieniu odpowiedniego sygnału pochodzącego z wnętrza komórki lub z jej otoczenia i wiąże się z aktywacją co najmniej jednego z dostępnych szlaków aktywacji programowanej śmierci komórki.
Na podstawie własnej wiedzy podaj dwa przykłady korzyści dla organizmu wielkokomórkowego, wynikające z apoptozy. W odpowiedzi posłuż się przykładami przypadków, w których zachodzi to zjawisko.
Wśród roślin okrytonasiennych gatunki dwupienne stanowią zaledwie 6% ogółu gatunków.
Powstanie dwupienności u roślin tłumaczy się m.in. korzyściami z unikania samozapylenia,
które tylko w niektórych przypadkach może być dla rośliny korzystne.
Mechanizmy odpowiedzialne za chromosomowe dziedziczenie płci są podobne u roślin
i zwierząt. Diploidalna liczba chromosomów u dwupiennej lepnicy białej (Silene latifolia)
wynosi 2n = 24. Rośliny żeńskie AAXX (22XX) mają dwa zestawy autosomów oraz dwa
chromosomy X, natomiast rośliny męskie AAXY (22XY) mają dwa różne chromosomy płci.
Główną rolę w determinacji płci odgrywa chromosom Y, na którym występują geny
warunkujące rozwój cech męskich i geny supresorowe hamujące rozwój cech żeńskich.
Na podstawie: W. Dastych, E. Zenkteler, Różnicowanie się organów generatywnych u roślin dwupiennych,
„Biotechnologia” 2(89), 2010;
D. Charlesworth, Plant sex determination and sex chromosomes, „Heredity” 88, 2002.
5.1. (0–1)
Wybierz spośród A–D zestaw, w którym poprawnie określono rodzaj oraz miejsce
zachodzenia podziału komórkowego prowadzącego do segregacji chromosomów płci
u lepnicy białej.
Podział komórkowy
Lokalizacja
A.
mejoza
woreczki pyłkowe pręcików
B.
mejoza
łagiewka pyłkowa
C.
mitoza
plemnia
D.
mitoza
komórka generatywna
5.2. (0–2)
Podaj po jednym argumencie za tym, że samozapylenie może być dla rośliny
procesem:
korzystnym –
niekorzystnym –
5.3. (0–1)
Podaj przykład mechanizmu ograniczającego samozapylenie u roślin
okrytozalążkowych mających obupłciowe kwiaty.
5.4. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Osobnik lepnicy białej o genotypie AAXY, u którego na chromosomie Y nastąpiła delecja
genów supresorowych hamujących rozwój cech żeńskich, wytwarza kwiaty zawierające
Schemat przedstawia kiełkujący ziarniak, należącego do roślin
okrytonasiennych jęczmienia. Jeden z fitohormonów transportowany jest z liścieni do warstwy
aleuronowej, gdzie indukuje syntezę alfa-amylazy. Skrobia zmagazynowana w bielmie jest
trawiona do maltozy, a następnie do cukrów prostych.
Źródło: M. Barbor, Biology, Londyn 1997.
5.1. (0–1)
Wyjaśnij znaczenie trawienia skrobi w bielmie dla reakcji anabolicznych zachodzących w
kiełkujących nasionach jęczmienia.
5.2. (0–2)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące nasion roślin okrytozalążkowych są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Nasiona roślin okrytonasiennych mogą być roznoszone przez zwierzęta.
P
F
2.
Nasiona niektórych gatunków roślin okrytonasiennych są przystosowane do roznoszenia przez wiatr.
P
F
3.
Nasiona roślin okrytonasiennych mogą być roznoszone razem z owocami.
W korzeniach roślin przepływ wody pobranej przez włośniki odbywa się dwiema drogami:
kanałem apoplastycznym, który tworzą ściany komórek i przestrzenie międzykomórkowe
kanałem symplastycznym, który stanowią pasma cytoplazmy komórek połączonych ze sobą plazmodesmami.
W przepływie wody od włośników do ksylemu ważną rolę odgrywają komórki śródskórni, których położone obwodowo ściany komórkowe są zaopatrzone w tzw. pasemka Caspary’ego – zgrubienia ściany komórkowej przesycone ligniną i lipofilową suberyną.
Na rysunku przedstawiono budowę anatomiczną korzenia rośliny dwuliściennej w strefie włośnikowej oraz w powiększeniu – komórki śródskórni z pasemkami Caspary’ego. Litery A i B oznaczają dwie drogi przemieszczania się wody pobranej przez włośniki w miękiszu kory pierwotnej korzenia.
Na podstawie: E.P. Salomon, L.R. Berg, D.W. Martin, Biologia, Warszawa 2016.
6.1. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.
Na schemacie kanał apoplastyczny zaznaczono (literą A / literą B). Pasemka Caspary’ego blokują transport wody szlakiem (apoplastycznym / symplastycznym).
6.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego pasemka Caspary’ego stanowią barierę dla przepływu wody z kory pierwotnej do walca osiowego. W odpowiedzi odnieś się do budowy i właściwości ściany komórkowej komórek śródskórni.
6.3. (0–2)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące transportu wody w korzeniu są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Aktywny transport jonów z miękiszu walca osiowego do komórek naczyń jest przyczyną transportu wody w tym samym kierunku.
P
F
2.
Podczas przepływu wody z komórek miękiszu walca osiowego do naczyń potencjał wody w komórkach miękiszu jest niższy niż w naczyniach.
P
F
3.
Cząsteczki wody przemieszczają się w górę naczyniami dzięki współdziałaniu siły kohezji i siły ssącej transpiracji.
Poniżej zamieszczono kladogram przedstawiający hipotetyczne pokrewieństwa między grupami dinozaurów gadzio- i ptasiomiednicznych. Na ilustracji wyróżniono również dwa przykładowe gatunki wraz z przedstawieniem budowy ich miednic.
6.1. (0–2)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia, odnoszące się do zilustrowanych powyżej zależności ewolucyjnych są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Zgodnie z przedstawionym kladogramem ptaki wywodzą się od dinozaurów ptasiomiednicznych.
P
F
2.
Zgodnie z przedstawionym kladogramem Eoraptor lunesis jest bliżej spokrewniony z ptakami niż z Zauropodomorfami.
P
F
3.
Zgodnie z przedstawionym kladogramem grupa systematyczna, która składałaby się z Teropodów i Zauropodomorfów byłaby grupą monofiletyczną.
P
F
6.2. (0–1)
Określ, czy miednice dinozaurów gadzio- i ptasiomiednicznych są przykładem struktur homologicznych czy analogicznych. Odpowiedź uzasadnij.
W okresie od lipca do października badano procentową zawartość masy węglowodanów
i tłuszczów w dojrzewających nasionach orzecha włoskiego.
Zawartość [%]
Czas pobrania próby
glukoza
sacharoza
skrobia i dekstryny
tłuszcze
6 lipca
7,6
nie wykryto
21,8
3
1 sierpnia
2,4
0,5
14,5
16
15 sierpnia
nie wykryto
0,6
3,2
42
1 września
nie wykryto
0,8
2,6
59
4 października
nie wykryto
1,6
2,6
62
Na podstawie: Z. Podbielkowski, Rozmnażanie się roślin, Warszawa 1990.
Na podstawie przedstawionych wyników badań określ – zachodzące podczas
dojrzewania nasion – zmiany całkowitego udziału związków o charakterze
spichrzowym oraz zmiany proporcji związków o charakterze spichrzowym.
Zmiany całkowitego udziału związków o charakterze spichrzowym:
Zmiany proporcji poszczególnych związków o charakterze spichrzowym:
