Zadania maturalne z biologii

131

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 20. (2 pkt)

Oddychanie komórkowe Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Pozostałe

W tkankach roślin zwykle odbywa się oddychanie tlenowe, w warunkach braku lub niedoboru tlenu występuje też fermentacja mlekowa. Podczas beztlenowego rozkładu 1 mola glukozy do 2 moli pirogronianu, powstają 2 mole NADH oraz 2 mole ATP w procesie fosforylacji substratowej. W tlenowych etapach rozkładu 2 moli pirogronianu wytwarzane są 2 mole ATP w procesie fosforylacji substratowej oraz 8 moli NADH i 2 mole FADH₂. Z utleniania tych cząsteczek NADH i FADH₂ oraz NADH powstałego w czasie glikolizy powstają 32 mole ATP (dane teoretyczne). Ilość energii niezbędna do syntezy 1 mola ATP wynosi 12 kcal. Spalanie 1 mola glukozy w bombie kalorymetrycznej wyzwala 687 kcal energii.

Na podstawie: J. Kopcewicz, Podstawy biologii roślin, Warszawa 2012, s. 193–195.

a)	Porównaj losy NADH powstałego podczas fermentacji mlekowej z losami NADH powstałego podczas tlenowego rozkładu glukozy. W tym celu wypełnij poniższą tabelę.

Rodzaj oddychania	Proces, w którym NADH bierze udział jako substrat	Lokalizacja procesu, w którym NADH bierze udział jako substrat
fermentacja mlekowa
oddychanie tlenowe

b)	Oblicz teoretyczną wydajność energetyczną oddychania tlenowego oraz wydajność energetyczną fermentacji mlekowej dla 1 mola glukozy. Przedstaw swoje obliczenia – wyniki podaj w procentach.

132

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 21. (3 pkt)

Ewolucjonizm i historia życia na ziemi Ekologia Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Informacja 1.
Rośliny mięsożerne występują zwykle w siedliskach ubogich w składniki pokarmowe. Ich systemy korzeniowe są słabo wykształcone. W toku ewolucji mięsożerność pojawiała się wśród roślin kilkakrotnie, niezależnie od siebie. Są trzy odrębne rodziny roślin dzbankowatych, których przedstawiciele wykształcają „dzbanki”: Sarraceniaceae, rosnące w północnej i południowej Ameryce, Nepenthaceae w Azji oraz Cephalotaceae w Australii. Rodziny te nie są ze sobą blisko spokrewnione, ale wszystkie wykształcają, z fragmentu lub całego liścia, podobnie wyglądające pułapki w kształcie dzbanka. W dzbankach zbiera się woda deszczowa, w której, w najprostszym przypadku, złapane zwierzęta topią się i ulegają strawieniu z udziałem występujących w nich bakterii. Bardziej wymyślne dzbanki same wydzielają do wnętrza enzymy trawienne.

Na podstawie: A.J. Lack, D.E. Evans, Krótkie wykłady. Biologia roślin, Warszawa 2005.

Informacja 2.
Jeden z gatunków z rodziny Nepenthaceae – dzbanecznik dwuostrogowy (N. bicalcarata) jest kolonizowany przez mrówki z gatunku Camponotus schmitzi, które żywią się jego nektarem oraz owadami wpadającymi do dzbanków. Wyciągnięcie ofiary z dzbanka może trwać nawet do 12 godzin i w tym czasie mrówki zostawiają w dzbanku bogate w azot odchody. Zauważono, że wyławiane są głównie największe ofiary, a ich niezjedzone szczątki trafiają z powrotem do dzbanka. Rośliny pozbawione mrówek są skarlałe. Mrówki te gnieżdżą się wyłącznie na N. bicalcarata i tylko wyjątkowo są znajdowane na innych roślinach.

Na podstawie: encyklopedia.naukowy.pl

21.1. (0–1)

Uzupełnij tabelę – wpisz w każdym z jej wierszy właściwą nazwę zależności międzygatunkowych. Wybierz je z poniższych:

konkurencja, drapieżnictwo, pasożytnictwo, mutualizm.

Zestawienie organizmów	Zależności międzygatunkowe
1. dzbaneczniki – schwytane owady
2. mrówki C. schmitzi – dzbanecznik dwuostrogowy

21.2. (0–1)

Na podstawie przedstawionych informacji określ, czy dzbankowate pułapki u opisanych roślin mięsożernych są przykładem konwergencji, czy – dywergencji. Odpowiedź uzasadnij.

21.3. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego dzbaneczniki dwuostrogowe żyjące bez mrówek mają mniejsze rozmiary ciała. W odpowiedzi uwzględnij informacje dotyczące warunków życia dzbaneczników.

133

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 22. (4 pkt)

Grzyby Enzymy Układ pokarmowy i żywienie Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Kropidlak czarny (Aspergillus niger) wydziela zewnątrzkomórkowo enzymy, m.in. glukoamylazę, która hydrolizuje skrobię do glukozy. Glukoamylazy nie występują ani u zwierząt, ani u roślin. Pozyskany z grzyba enzym wykorzystuje się w piekarnictwie, przemyśle cukierniczym, owocowo-warzywnym, mleczarskim, farmaceutycznym i fermentacyjnym. Obecnie glukoamylazę pozyskuje się głównie z transgenicznych szczepów Aspergillus niger. Otrzymany z nich enzym cechuje się dużą odpornością na zmiany pH i temperatury.
Na wykresach przedstawiono wpływ temperatury (I) i wartości pH (II) na aktywność glukoamylazy zawartej w jednym z preparatów stosowanych w przemyśle fermentacyjnym.

Na podstawie: http://pl.wikipedia.org/wiki/Aspergillus, http://www.krolsan.com.pl/index4.php?page=glucamyl;
http://agrobiol.sggw.waw.pl/biochemia/media/Enzymologia/Enzymologia%20p%20dzik/ Glukoamylaza_06_11_2012.pdf [dostęp: 11.11.2014].

a)	Wyjaśnij, jakie znaczenie adaptacyjne dla kropidlaka ma zdolność wydzielania enzymu poza komórkę w naturalnym środowisku życia tego grzyba.

b)	Wypełnij tabelę – podaj nazwy dwóch enzymów, należących do amylaz, wytwarzanych przez człowieka oraz nazwy narządów, w świetle których te enzymy działają i nazwy produktów reakcji katalizowanych przez te enzymy.

Nazwa enzymu	Miejsce działania (narząd)	Produkt reakcji

c)	Na podstawie obu wykresów określ warunki, w jakich preparat z glukoamylazą jest najbardziej wydajny.

d)	Podaj po jednym przykładzie (innym niż opisane w tekście) wykorzystywania grzybów w biotechnologii tradycyjnej i nowoczesnej.

134

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 28. (3 pkt)

Fotosynteza Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

W procesie fotosyntezy ATP jest wytwarzany w fazie zależnej od światła. Na rysunku zilustrowano przebieg doświadczenia, przeprowadzonego w całkowitej ciemności, w którym wyizolowane z komórki chloroplasty zakwaszano przez zanurzenie ich w fizjologicznym roztworze o wartości pH równej 4. Gdy pH wnętrza tylakoidu chloroplastu osiągnęło wartość pH równą 4, chloroplasty przenoszono do roztworu zasadowego o wartości pH równej 8, zawierającego ADP i Pi. W tych warunkach wartość pH stromy chloroplastu wzrastała szybko do 8, natomiast pH wnętrza tylakoidów przez pewien czas pozostawało na poziomie wartości pH równej 4. Po takim potraktowaniu chloroplastów wzrastało w nich stężenie ATP.

Na podstawie: http://www.wiley.com/college/karp/0471389137/ep/experimental_pathways.pdf;
L. Stryer, Biochemia, Warszawa 1999, s. 709.

a)	Dorysuj grot strzałki ilustrującej transport protonów (H⁺) pomiędzy wnętrzem tylakoidu a stromą chloroplastu w tym doświadczeniu i wyjaśnij, dlaczego chloroplasty były zdolne do syntezy ATP w ciemności.

b)	Wyjaśnij rolę światła w produkcji ATP w procesie fotosyntezy.

135

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 31. (2 pkt)

Ekologia Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Informacja do zadań 31.−32.
Na małej bezludnej wyspie Hirta, na której brak dużych drapieżników, ekolodzy od wielu lat prowadzili badania populacji zdziczałych owiec rasy Soay. Zajmowali się m.in. monitorowaniem liczebności całej populacji oraz określaniem, ile spośród wszystkich młodych owiec wydaje na świat potomstwo. Wyniki badań przedstawiono w tabeli.

Liczebność populacji owiec Soay	Odsetek młodych owiec wydających na świat potomstwo
200	80
250	71
300	62
350	50
400	40
450	30
500	20
550	13

Na podstawie: Biologia, red. N.A. Campbell, Poznań 2012.

Na podstawie danych z tabeli narysuj wykres liniowy przedstawiający odsetek młodych owiec wydających na świat potomstwo w zależności od liczebności populacji owiec na wyspie Hirta.

136

Matura Czerwiec 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 33. (1 pkt)

Ewolucjonizm i historia życia na ziemi Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Współcześnie dominującą metodą szacowania relacji pokrewieństwa między gatunkami jest analiza porównawcza sekwencji DNA. Na tej podstawie wyciągnięto wniosek, że najbliższym krewnym człowieka jest szympans. Poniżej przedstawiono niedokończone drzewo rodowe (filogenetyczne) naczelnych.

Wpisz w wyznaczone miejsca nazwy gatunków człowiekowatych tak, aby otrzymać drzewo rodowe zgodnie z wynikami analizy sekwencji DNA. Wybierz nazwy spośród wymienionych.

137

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 44. (5 pkt)

Wpływ człowieka na środowisko i jego ochrona Ekologia Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Rzęsa (Lemna L.) – rodzaj drobnych roślin wodnych, liczący trzynaście gatunków, występujących niemal na całym świecie, z czego w Polsce występuje pięć gatunków (w tym dwa introdukowane). Są to rośliny o budowie uproszczonej do poziomu organizacji roślin plechowatych, a ich jedynymi wyróżnialnymi organami są zredukowane kwiaty oraz korzeń, co zilustrowano poniższymi rysunkami.

Rośliny te osiągnęły niezwykłą skuteczność rozmnażania wegetatywnego – w sprzyjających warunkach potrafią podwoić swoją liczebność nawet w ciągu 48 godzin. Charakteryzuje je wysoka zawartość białka – można pozyskać więcej białka z rzęsy niż z soi rosnącej na takiej samej powierzchni.
W tabeli przedstawiono wyniki badania składu chemicznego rzęsy pobranej ze stawu i rzęsy pobranej ze zbiornika w oczyszczalni ścieków.

Składniki	Zawartość składników mineralnych w suchej masie (%)
Składniki	rzęsa ze stawu	rzęsa z oczyszczalni ścieków
azot (ogólny)	0,7	4,7
fosfor (ogólny)	0,3	2,1
wapń	0,3	1,2
potas	0,3	1,4

Na podstawie: http://pl.wikipedia.org/wiki/Rzęsa; http://wr.utp.edu.pl/npk/rzesa.htm;
http://pl.wikipedia.org/wiki/Fitoremediacja [dostęp: 08.11.2014];
A. Szweykowska, J. Szweykowski: Botanika, t. 2., Warszawa 2007, s. 454.

a)	Podaj nazwę zależności (oraz czynnik stanowiący jej podłoże), która może zaistnieć między rzęsą pokrywającą powierzchnię stawu i roślinami żyjącymi pod powierzchnią wody. Określ skutki tej zależności dla roślin w stawie.

b)	Na podstawie tekstu wymień dwie cechy rzęsy, które sprawiają, że uprawia się ją na skalę przemysłową jako paszę dla zwierząt. Odpowiedź uzasadnij.

c)	Na podstawie danych z tabeli narysuj diagram słupkowy (w jednym układzie współrzędnych), ilustrujący zawartość dwóch pierwiastków biogennych w suchej masie rzęsy ze stawu i rzęsy z oczyszczalni ścieków.

d)	Na podstawie informacji o składzie chemicznym rzęsy ze stawu i z oczyszczalni ścieków, sformułuj wniosek dotyczący właściwości rzęsy przydatnych w oczyszczaniu ścieków.

138

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 64. (2 pkt)

Tkanki zwierzęce Metabolizm - pozostałe Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj/wymień

Tłuszcze, pochodzące z układu pokarmowego, docierają włosowatymi naczyniami krwionośnymi do komórek tkanki tłuszczowej, w których są gromadzone. Podczas deficytu energii w organizmie ulegają w nich hydrolizie (do kwasów tłuszczowych i glicerolu), a produkty hydrolizy transportowane są przez krew do wątroby lub innych narządów.

a)	Korzystając z podanych informacji i własnej wiedzy, podaj przystosowania tkanki tłuszczowej do przeprowadzania zachodzących w tej tkance trzech procesów opisanych w tekście.

b)	Uzupełnij schemat ilustrujący metabolizm tłuszczów w komórkach tłuszczowych, a następnie w komórkach wątroby, wpisując w pustych miejscach odpowiednie nazwy produktów reakcji lub procesów. Wybierz je spośród wymienionych poniżej.

Nazwy produktów reakcji lub procesów: glikoliza, hydroliza, β-oksydacja, pirogronian, cholesterol, kwasy tłuszczowe, glicerol, acetylo-CoA.

139

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 65. (4 pkt)

Układ oddechowy Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

Na schemacie przedstawiono ciśnienie parcjalne gazów oddechowych w powietrzu atmosferycznym i pęcherzykowym oraz we krwi żylnej i tętniczej w naczyniach włosowatych płuc człowieka.

Na podstawie: D. McLaughlin, J. Stamford, D. White, Fizjologia człowieka, Krótkie wykłady, Warszawa 2008, s. 151.

a)	Na podstawie analizy schematu narysuj i uzupełnij tabelę, w której przedstawisz ciśnienie parcjalne tlenu i dwutlenku węgla w powietrzu atmosferycznym i pęcherzykowym oraz w naczyniach doprowadzających krew do płuc i odprowadzających krew z płuc.

b)	Oceń prawdziwość podanych stwierdzeń dotyczących dyfuzji gazów w pęcherzykach płucnych. Wpisz znak X w odpowiednie komórki tabeli.

Lp.	Informacja	Prawda	Fałsz
1.	Dyfuzja tlenu i dwutlenku węgla między powietrzem pęcherzykowym a krwią odbywa się zgodnie z gradientem ciśnień parcjalnych tych gazów.
2.	Cząsteczki tlenu dyfundują z pęcherzyków płucnych do krwi, ponieważ w powietrzu pęcherzykowym ciśnienie parcjalne tlenu jest większe niż we krwi dopływającej do płuc.
3.	Cząsteczki dwutlenku węgla dyfundują z krwi do pęcherzyków płucnych, ponieważ w powietrzu pęcherzykowym ciśnienie parcjalne tego gazu jest większe niż w powietrzu atmosferycznym.

c)	Określ dwa warunki niezbędne do zapewnienia sprawnej dyfuzji tlenu z pęcherzyków płucnych do krwi.

d)	Podaj nazwę naczyń krwionośnych, które doprowadzają krew z płuc do serca i określ, jaka krew w nich płynie – natlenowana czy odtlenowana.

140

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 67. (2 pkt)

Tkanki zwierzęce Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Na rysunku przedstawiono fragmenty wybranych tkanek człowieka (1–4).

Na podstawie: http://pldocs.docdat.com/docs/index-42565.html [dostęp: 18.11.2014];
M. i Z. Podbielkowscy, Biologia z higieną i ochroną środowiska, Warszawa 1998, s. 59, 61, 63.

Poniżej podano przykłady lokalizacji tych tkanek w organizmie (A–E).
Lokalizacja tkanek:

wnętrze nasad kości długich
trzony kości długich
powierzchnie stawowe
krążki międzykręgowe
ścięgna

Spośród podanych przykładów tkanek (1–4) wybierz dwie należące do tkanek łącznych i wypełnij tabelę – podaj nazwy tych tkanek, oznaczenia cyfrowe rysunków, które je ilustrują, oraz oznaczenia literowe ich lokalizacji w organizmie.

Nazwa tkanki	Oznaczenie cyfrowe rysunku	Oznaczenie literowe lokalizacji