Węglowodany występujące w organizmach żywych możemy podzielić na proste i złożone. Pełnią one różnorakie funkcje, spośród których możemy wyróżnić dwie podstawowe: budulcową oraz magazynowanie energii. Poniżej przedstawiono wzory chemiczne wybranych węglowodanów występujących pospolicie w naturze.
Podaj oznaczenie literowe węglowodanu, który pełni w organizmach funkcję budulcową oraz określ, czy jest to mono-, di- czy polisacharyd.
Podstawową jednostką strukturalną chromatyny jest nukleosom. W jego skład wchodzi
odcinek DNA o długości około 150 par zasad, nawinięty na kompleks białkowy składający się
z ośmiu histonów.
Przy pH fizjologicznym grupy boczne aminokwasów kwasowych i zasadowych są obdarzone
ładunkiem elektrycznym – ujemnym albo dodatnim. Ogony histonów często podlegają
modyfikacjom polegającym na dołączeniu dodatkowych grup funkcyjnych, np. grupy
fosforanowej naładowanej ujemnie albo grupy acetylowej pozbawionej ładunku. Wskutek
dołączenia grupy acetylowej do grupy bocznej reszty lizyny ta grupa boczna zostaje
pozbawiona ładunku. Wprowadzanie lub usuwanie ładunków prowadzi do zmian w sile
i w sposobie oddziaływania histonów z DNA oraz skutkuje zmianą stopnia kondensacji
chromatyny, co wpływa na ekspresję informacji genetycznej.
Na poniższych rysunkach przedstawiono model atomowy białkowego rdzenia nukleosomu
(rysunek A) oraz model atomowy fragmentu DNA nawiniętego na ten rdzeń (rysunek B).
Na rysunkach atomy azotu oznaczono kolorem niebieskim, tlenu – czerwonym, a fosforu –
żółtym.
2.1. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. W każdym
nawiasie podkreśl właściwe określenie.
Histony są zdolne do wiązania (dodatnio / ujemnie) naładowanych cząsteczek DNA,
ponieważ mają dużą zawartość (zasadowych / kwasowych) reszt aminokwasowych. Grupy
funkcyjne obdarzone ładunkiem znajdują się (wewnątrz podwójnej helisy / w szkielecie
cukrowo-fosforanowym) cząsteczki DNA.
2.2. (0–2)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące histonów są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli
stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Łańcuch boczny nieacetylowanej lizyny jest naładowany dodatnio.
P
F
2.
Struktura drugorzędowa histonów jest niezależna od ich struktury pierwszorzędowej.
P
F
3.
Ogony histonów są schowane we wnętrzu białkowego rdzenia nukleosomu.
P
F
2.3. (0–1)
Określ, jaki wpływ na kondensację chromatyny ma acetylacja ogonów histonów.
Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do oddziaływania histonów z DNA.
W tabeli przedstawiono wyniki doświadczenia, w którym mierzono czasy trwania poszczególnych
faz cyklu komórkowego (w godzinach) w komórkach merystematycznych korzenia cebuli
(Allium cepa). Korzenie umieszczono w pojemnikach, w których utrzymywano różne
temperatury.
Temperatura
G1
S
G2
Mitoza
10ºC
14.3
25.0
8.7
6.5
15ºC
7.8
13.6
4.8
3.6
20ºC
4.9
8.6
3.0
2.2
25ºC
3.5
6.2
2.2
1.6
30ºC
2.9
5.0
1.8
1.3
Źródło: red. A. Woźny, J. Michejda, L. Ratajczak, Podstawy biologii komórki roślinnej, Poznań 2000.
2.1. (0-1)
Sformułuj problem badawczy eksperymentu.
2.2. (0-1)
Wyjaśnij, dlaczego najkrótsze czasy trwania poszczególnych faz cyklu komórkowego
występowały w temperaturze 30ºC.
Gorczyca biała (Sinapis alba) to uprawiana w Polsce roślina zielna z rodziny kapustowatych (Brassicaceae). Liczba chromosomów w komórkach somatycznych gorczycy wynosi 2n = 24. W nasionach gorczycy białej występuje związek organiczny – synalbina, z której w wyniku hydrolizy uwalniają się olejki gorczyczne. Związki te hamują kiełkowanie i wzrost siewek niektórych innych gatunków roślin. W czasie owocowania gorczyca biała jest rośliną trującą dla zwierząt, np. u koni i bydła olejki gorczyczne powodują stany zapalne błon śluzowych.
Na podstawie: B. Sawicka, E. Kotiuk, Gorczyce jako rośliny wielofunkcyjne, „Acta Sci. Pol., Agricultura” 6(2), 2007.
3.1. (0–1)
Oceń, czy dokończenia poniższego zdania są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
Wytwarzanie olejków gorczycznych jest przystosowaniem
1.
do konkurencji z innymi gatunkami roślin.
P
F
2.
do ochrony przed roślinożercami.
P
F
3.2. (0–1)
Uzupełnij tabelę – wpisz liczbę chromosomów znajdujących się w komórkach podanych struktur owocu gorczycy.
Salvadora persica to niewielkich rozmiarów roślina drzewiasta przystosowana do wzrostu na glebach o różnym poziomie zasolenia, tolerująca nawet ekstremalne warunki zasolenia.
Poniżej przedstawiono wyniki doświadczenia uzyskane po 21 dniach hydroponicznej (bezglebowej) uprawy czterech grup siewek S. persica w zależności od stężenia NaCl w pożywce. Wszystkie siewki uprawiano w szklarni w optymalnych dla tej rośliny warunkach fotoperiodu, wilgotności powietrza i temperatury otoczenia.
Grupa siewek
Stężenie NaCl w pożywce [mmol/l]
Średnie zagęszczenie aparatów szparkowych [liczba aparatów szparkowych na mm2]
Średnie stężenie jonów Na+ w komórkach korzeni [mg/g suchej masy]
skórka górna
skórka dolna
1.
0
82
67
2,0
2.
250
41
30
5,6
3.
500
28
23
8,8
4.
750
17
13
13,9
Na podstawie: A.K. Parida i inni, Physiological, anatomical and metabolic implications of salt tolerance in the halophyte Salvadora persica under hydroponic culture condition, „Frontiers in Plant Science” 7, 2016; T.J. Flowers, T.D. Colmer, Salinity tolerance in halophytes, „New Phytologist” 179, 2008.
3.1. (0–2)
Dokończ zdanie. Zaznacz dwie właściwe odpowiedzi spośród podanych.
Prawidłowo sformułowany problem badawczy do przedstawionego doświadczenia to:
Czy zagęszczenie aparatów szparkowych u S. persica zależy od stężenia NaCl oraz strony blaszki liściowej?
Czy stężenie NaCl w pożywce ma wpływ na stężenie jonów Na+ w komórkach korzeni S. persica?
Czy średnie zagęszczenie aparatów szparkowych wpływa na średnie stężenie jonów Na+ w komórkach korzeni S. persica?
Dlaczego stężenie NaCl wpływa na zagęszczenie aparatów szparkowych w skórce S. persica?
Czy skórka górna i dolna różnią się pod względem stężenia jonów Na+?
3.2. (0–1)
Na podstawie przedstawionych wyników doświadczenia sformułuj wniosek na temat wpływu zasolenia środowiska na stężenie jonów Na+w komórkach korzeniS. persica.
3.3. (0–1)
Określ znaczenie adaptacyjne spadku zagęszczenia aparatów szparkowych w skórce S. persica, następującego wraz ze wzrostem stężenia NaCl w środowisku.
3.4. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.
Duże stężenie soli w glebie zwiększa siły osmotyczne utrzymujące wodę w roztworze glebowym. Pobieranie wody przez roślinę jest wtedy warunkowane przez (zmniejszenie / zwiększenie) potencjału wody w komórkach pobierających wodę, tak aby gradient potencjału wody pozwalał na przepływ wody z roztworu glebowego do komórki. Jest to możliwe dzięki (zmniejszeniu / zwiększeniu) stężenia jonów soli w soku komórkowym.
Dzięki rozwiniętej strukturze kompartmentów w komórkach eukariotycznych mogą obok siebie zachodzić różne, często przeciwstawne procesy. W przypadku organizmów wielokomórkowych stopień rozwinięcia poszczególnych kompartmentów czy liczba określonego typu organelli wiąże się ze specjalizacją danej komórki do pełnienia specyficznej funkcji.
Poniżej przedstawiono schemat budowy typowej komórki zwierzęcej.
3.1. (0–2)
Na powyższym schemacie zaznaczono klamrą pewną strukturę wewnątrzkomórkową. Podaj nazwę tej struktury. Biorąc pod uwagę jej funkcję w komórce podkreśl 2 typy komórek człowieka spośród niżej wymienionych, u których struktura ta będzie najlepiej rozwinięta.
Nazwa struktury:
Typy komórek eukariotycznych:
erytrocyty
adipocyty
komórki gruczołowe trzustki
komórki gruczołowe kory nadnerczy
plazmocyty
3.2. (0–1)
Część organelli komórkowych powstała w toku ewolucji komórki eukariotycznej poprzez kompartmentację komórki, jednak niektóre z organelli posiadają na tyle specyficzną budowę, że bardziej prawdopodobne jest iż powstały na skutek wchłonięcia przez komórkę eukariotyczną organizmów prokariotycznych. Pogląd taki zgodny jest z teorią pierwotnej endosymbiozy.
Podaj nazwy dwóch organelli występujących w komórkach eukariotycznych, które zgodnie z teorią pierwotnej endosymbiozy mają pochodzenie prokariotyczne. Przedstaw dwa argumenty przemawiające za endosymbiotycznym pochodzeniem tych organelli, odnoszące się do ich budowy.
Nazwy organelli:
Argumenty przemawiające za ich endosymbiotycznym pochodzeniem:
Poniżej przedstawiono fotografię pewnego organellum komórkowego, wykonaną
z wykorzystaniem transmisyjnego mikroskopu elektronowego.
Na podstawie: C.J. Clegg, Biology, Londyn 2014.
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące widocznego na zdjęciu organellum są
prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Występuje w większości komórek roślinnych.
P
F
2.
Stanowi miejsce organizacji mikrotubul budujących wrzeciono kariokinetyczne.
Na rysunku przedstawiono przekrój jednej ze stref korzeniowych oraz dwie drogi transportu
wody w tej strefie.
Źródło: L. Taiz, E. Zeiger, I.M. Møller, Plant physiology and development, Sunderland 2014.
3.1. (0–1)
Dopasuj odpowiednie nazwy elementów anatomicznych korzenia, wybranych spośród punktów 1-5, do liter A-D odpowiadającym strukturom przedstawionym na rysunku.
A.
B.
C.
D.
endoderma
floem
kora pierwotna
ryzoderma
ksylem
3.2. (0–1)
Podaj nazwę strefy korzeniowej przedstawionej na rysunku. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do jednej cechy budowy charakterystycznej dla tej
strefy.
Nazwa strefy korzeniowej:
Uzasadnienie:
3.3. (0–1)
Na podstawie rysunku określ jedną różnicę między transportem symplastycznym i
apoplastycznym. W swojej odpowiedzi odwołaj się do obu dróg transportu wody.
Atrazyna jest związkiem chemicznym swoiście reagującym z fotosystemem II. Ta substancja
prowadzi do zahamowania działania fotosystemu II, co skutkuje zatrzymaniem syntezy ATP
w chloroplastach.
Na poniższym schemacie przedstawiono reakcje zachodzące w fazie fotosyntezy zależnej
od światła. Symbolami PS I oraz PS II oznaczono – odpowiednio – fotosystemy I i II.
Na podstawie: courses.lumenlearning.com
4.1. (0–1)
Na podstawie schematu wyjaśnij, dlaczego do syntezy ATP w chloroplastach
niezbędny jest przepływ elektronów przez łańcuch transportu elektronów w błonie
tylakoidu.
4.2. (0–1)
Określ, czy atrazyna zaburza syntezę ATP również w mitochondriach. Odpowiedź
uzasadnij.
