Zadania maturalne z biologii

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 3. (4 pkt)

Budowa i funkcje komórki Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Przeprowadzono obserwację zjawiska plazmolizy w komórkach roślinnych. Do obserwacji mikroskopowej przygotowano następujące materiały:

świeżą czerwoną cebulę – wykorzystano zewnętrzną skórkę liścia spichrzowego cebuli, która zawiera barwnik w dużej ilości
szkiełka mikroskopowe: podstawowe i nakrywkowe
wodę wodociągową
nasycony roztwór NaCl
pipetę
skalpel.

Obserwację przeprowadzono w dwóch etapach.

Etap 1. – wykonano przyżyciowy preparat mikroskopowy ze skórki liścia spichrzowego cebuli i przeprowadzono obserwację mikroskopową tego preparatu (fotografia 1.).
Etap 2. – w celu zaobserwowania zjawiska plazmolizy do tego preparatu dodano nasycony roztwór NaCl i ponownie przeprowadzono obserwację mikroskopową preparatu (fotografia 2.).

Fotografia 1.

Fotografia 2.

Na podstawie: www.microbehunter.com

3.1. (0–1)

Opisz, w jaki sposób należy przygotować preparat mikroskopowy przedstawiony na fotografii 1. W opisie uwzględnij materiały wybrane spośród wymienionych we wprowadzeniu do zadania.

3.2. (0–2)

Opisz zaobserwowane zmiany w wyglądzie komórek przedstawionych na fotografiach 1. i 2. Wyjaśnij mechanizm prowadzący do zmian zaobserwowanych w tym doświadczeniu.

Opis zmian wyglądu komórek:

Wyjaśnienie zaobserwowanych zmian:

3.3. (0–1)

Określ, w jaki sposób można odwrócić zmiany w wyglądzie komórek przedstawionych na fotografii 2., aby przypominał on wygląd komórek przedstawionych na fotografii 1.

Zadania autorskie BiologHelp 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 4. (2 pkt)

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

Choroba Gauchera jest rzadką chorobą dziedziczącą się autosomalnie recesywnie. W populacji zachodnioeuropejskiej występuje z częstością około 1:40 000 mieszkańców. Jej przyczyną jest defekt enzymu lizosomalnego, odgrywającego ważną rolę w procesie rozkładu glikolipidów, głównie glukozyloceramidu stanowiącego składnik błon komórkowych.
Przebieg choroby Gauchera zależy od resztkowej aktywności uszkodzonego enzymu. Ze względu na zróżnicowany obraz kliniczny dzieli się ją na 3 typy o różnym stopniu ciężkości przebiegu. Opisywany defekt enzymatyczny w różnym stopniu obciąża poszczególne grupy komórek i tkanek, w zależności od ich funkcji. Znaczny ładunek glukozyloceramidu do zmetabolizowania wiąże się z naturalnym bądź nadmiarowym rozpadem komórek krwi.

4.1. (0–1)

Korzystając z prawa Hardy’ego-Weinberga, oblicz częstość występowania w populacji zachodnioeuropejskiej nosicieli mutacji powodującej chorobę Gauchera. Zapisz obliczenia.

Częstość występowania nosicieli choroby Gauchera w populacji zachodnioeuropejskiej wynosi .

4.2. (0–1)

Zaznacz, spośród niżej wymienionych, grupę komórek, która ze względu na swoją funkcję będzie najsilniej dotknięta opisywanym defektem enzymu lizosomalnego.

komórki naskórka
komórki mięśniowe
makrofagi / monocyty
limfocyty B

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 5. (3 pkt)

Tkanki roślinne Budowa i funkcje komórki Podaj/wymień

W celu zaobserwowania podziałów mitotycznych wykonano preparat mikroskopowy z wierzchołka wzrostu korzenia cebuli. Aby uzyskać pojedynczą warstwę komórek, zgnieciono stożek wzrostu na szkiełku mikroskopowym. Na poniższej mikrofotografii przedstawiono gotowy preparat z chromatyną wybarwioną odpowiednim barwnikiem na kolor niebieskofioletowy.

Źródło fotografii: Wikimedia Commons.

5.1. (0–1)

Podaj pełną nazwę tkanki roślinnej, której komórki przedstawiono na mikrofotografii.

5.2. (0–2)

Do każdej z komórek wskazanych na mikrofotografii (A–C) przyporządkuj – wybraną spośród podanych – właściwą nazwę etapu mitozy, w którym ta komórka się znajduje.

profaza

metafaza

anafaza

telofaza

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 16. (2 pkt)

Budowa i funkcje komórki Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Jedną z metod badań nad przebiegiem cyklu komórkowego zachodzącego w komórkach somatycznych ssaków jest stosowanie inhibitorów cyklu komórkowego. Dzięki temu jest możliwe zatrzymanie cyklu komórkowego w określonym miejscu, np. przy przejściu z fazy G1 w fazę S. W ten sposób można określić, w której fazie cyklu komórkowego odbywają się poszczególne procesy.

Powszechnie stosuje się inhibitory:

replikacji DNA, np. metotreksat
polimeryzacji mikrotubul, np. kolchicynę
polimeryzacji filamentów aktynowych, np. cytochalazynę B.

Na podstawie: B. Alberts, Podstawy biologii komórki, Warszawa 2009.

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące działania inhibitorów cyklu komórkowego na komórki ssaków są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	Jeżeli do hodowli tkankowej doda się metotreksat, to cykl komórkowy zatrzymuje się w fazie M.	P	F
2.	Kolchicyna zatrzymuje kariokinezę poprzez zahamowanie tworzenia wrzeciona kariokinetycznego.	P	F
3.	Jeżeli komórka będąca w fazie S zostanie poddana działaniu cytochalazyny B, to ta komórka nie zdoła podwoić ilości DNA w fazie S.	P	F

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 17. (4 pkt)

Budowa i funkcje komórki Dziedziczenie Mutacje Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Fuzja centryczna to mutacja powstająca, gdy dwa chromosomy pękną w pobliżu centromeru, a uszkodzenie zostanie niewłaściwie naprawione. Ramiona długie dwóch chromosomów zostają połączone w centromerze i w efekcie powstaje jeden duży dwuramienny chromosom, natomiast ramiona krótkie chromosomów zostają utracone. Ramiona krótkie zawierają przede wszystkim sekwencje powtarzalne i dlatego ich urata nie ma negatywnych skutków dla organizmu. Skutkiem takiej mutacji jest jednak zmniejszenie liczby chromosomów o jeden. W trakcie mejozy chromosomy z par chromosomów uczestniczących w fuzji centrycznej tworzą triwalent zamiast dwóch biwalentów.

Na rysunkach przedstawiono sposób powstawania fuzji centrycznej.

Na podstawie: K.M. Charon, M. Świtoński, Genetyka i genomika zwierząt, Warszawa 2012.

17.1. (0–1)

Uzasadnij, że opisana mutacja jest mutacją chromosomową.

17.2. (0–1)

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

Biwalenty, czyli pary połączonych ze sobą chromosomów homologicznych, tworzą się w (profazie I / profazie II) mejozy. Odbudowa jąder komórkowych podczas mejozy ma miejsce w (anafazie / telofazie).

17.3. (0–1)

Uzupełnij poniższy schemat przedstawiający trzy możliwe wyniki segregacji chromosomów triwalentu do gamet (A–C) podczas mejozy. Określ ploidalność każdej z gamet – wpisz w wyznaczone na schemacie miejsca (……): „n + 1” lub „n – 1”.

Uwaga: przyjmij założenie, że segregacja pozostałych chromosomów przebiega prawidłowo.

17.4. (0–1)

Wykaż, że możliwe jest urodzenie się potomstwa o prawidłowym kariotypie, w przypadku, gdy jeden z rodziców ma fuzję centryczną chromosomów, a drugi – takiej mutacji nie ma.

Informator CKE matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp), Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 1. (2 pkt)

Budowa i funkcje komórki Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Barwnik Unny-Pappenheima składa się z zieleni metylowej, która wiąże się wybiórczo z DNA, nadając mu niebiesko-zielone zabarwienie, oraz z pironiny, która wiąże się z RNA i barwi go na czerwono.

Przeprowadzono eksperyment:
Komórki epidermy liści spichrzowych cebuli (Allium cepa) traktowano rybonukleazą. Następnie komórki wybarwiono barwnikiem Unny-Pappenheima, który nadał jądru komórkowemu jednolite niebiesko-zielone zabarwienie. Jąderko nie zostało wykryte, a cytoplazma nie uległa wybarwieniu.

Źródło: red. L. Kłyszejko-Stefanowicz, Cytobiochemia. Biochemia niektórych struktur komórkowych, Warszawa 2003.

1.1. (0-1)

Wyjaśnij, dlaczego tylko jądro komórkowe uległo jednolitemu wybarwieniu, podczas gdy jąderko nie zostało wykryte i również cytoplazma nie uległa wybarwieniu.

1.2. (0-1)

Uzupełnij zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród punktów A-B i 1-3.

Barwnik Unny-Pappenheima jest używany do barwienia większości dojrzałych:

A.	elementów rurki sitowej,	w których wybarwieniu ulega	1.	cytoplazma i jądro komórkowe.
A.	elementów rurki sitowej,		2.	tylko cytoplazma.
B.	elementów naczyń,		2.	tylko cytoplazma.
B.	elementów naczyń,		3.	tylko jądro komórkowe.

Matura Czerwiec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 2. (5 pkt)

Budowa i funkcje komórki Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Synteza fosfolipidów budujących błony biologiczne zachodzi dzięki enzymom związanym z cytozolową warstwą błony siateczki śródplazmatycznej. Część z nowopowstałych cząsteczek fosfolipidów jest następnie przenoszona z warstwy cytozolowej do warstwy niecytozolowej błony. Ten proces zachodzi dzięki flipazom – enzymom przenoszącym między warstwami błony tylko fosfolipidy o określonej budowie chemicznej.

Enzymy występujące we wnętrzu aparatu Golgiego glikozylują fosfolipidy, tzn. przyłączają do ich cząsteczek grupy cukrowe. Nie ma jednak enzymów, które przenoszą glikolipidy między dwiema warstwami błony. Węglowodany wchodzące w skład glikolipidów tworzą na powierzchni komórek zwierzęcych warstwę zwaną glikokaliksem. Może ona być o wiele grubsza niż sama dwuwarstwa lipidowa.

Na rysunku przedstawiono oderwanie się pęcherzyka błonowego od błony aparatu Golgiego i jego fuzję z błoną komórkową.

Na podstawie: B. Alberts i in., Podstawy biologii komórki, Warszawa 2016.

2.1. (0–2)

Na podstawie przedstawionych informacji podaj dwie przyczyny różnic w składzie nieglikozylowanych fosfolipidów w dwóch warstwach błon biologicznych.

2.2. (0–1)

Wyjaśnij, w jaki sposób glikolipidy syntetyzowane w wewnętrznej błonie aparatu Golgiego dostają się do zewnętrznej warstwy błony komórkowej.

2.3. (0–2)

Oceń, czy poniższe informacje dotyczące błon w komórce są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.


1.	Dwie warstwy błon biologicznych różnią się od siebie składem fosfolipidów, ale mają taki sam skład glikolipidów.	P	F
2.	W wyniku fuzji pęcherzyka z błoną komórkową warstwa błony zwrócona do wnętrza pęcherzyka staje się warstwą cytozolową błony komórkowej.	P	F
3.	Glikokaliks stanowi warstwę ochronną błony komórkowej komórek zwierzęcych.	P	F

Arkusz pokazowy CKE Marzec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 2. (2 pkt)

Budowa i funkcje komórki Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Na poniższych zdjęciach A i B, wykonanych za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego, przedstawiono dwie różne komórki roślinne.

Uwaga: Obydwa zdjęcia mają zachowaną jednakową skalę.

Na podstawie: www.vcbio.science.ru.nl; www.cas.miamioh.edu

2.1. (0–1)

Określ, która komórka – na zdjęciu A czy na zdjęciu B – pochodzi z tkanki merystematycznej. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do jednej widocznej na zdjęciu cechy budowy wybranej komórki.

2.2. (0–1)

Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

Obie przedstawione na zdjęciach komórki mają

ten sam stopień kondensacji chromatyny.
taką samą grubość ściany komórkowej.
wyraźnie widoczne jąderka.
dobrze rozwinięte chloroplasty.

Informator CKE matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp), Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 2. (2 pkt)

Budowa i funkcje komórki Metabolizm - pozostałe Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

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.

Zadania autorskie BiologHelp 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 3. (3 pkt)

Budowa i funkcje komórki Podaj/wymień

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: