Zadania maturalne z biologii

Matura Maj 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 3. (4 pkt)

Stawonogi Metabolizm - pozostałe Ekologia Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

Bioluminescencja to zdolność żywych komórek do emisji promieniowania w zakresie światła widzialnego. Występuje u wielu owadów. Przykładowo: duże drapieżne samice tropikalnych świetlików Photuris lugubris wykształciły umiejętność wabienia swoich ofiar – małych samców świetlików Photinus palaciosi – poprzez imitację charakterystycznego wzoru sygnałów świetlnych wysyłanych przez samice Photinus palaciosi.

Bioluminescencja świetlików jest wynikiem reakcji utleniania lucyferyny z udziałem enzymu – lucyferazy. Aby ta reakcja mogła zajść, niezbędna okazuje się również obecność ATP. Poniżej przedstawiono równanie reakcji.

lucyferyna + O₂ + ATP ^{lucyferaza świetlika} oksylucyferyna + CO₂ + AMP + PP_i + hν (światło)

U świetlików ta reakcja zachodzi w wyspecjalizowanych narządach ulokowanych w segmentach odwłokowych i jest regulowana przez dopływ tlenu do świecących komórek.

Lucyferynę i lucyferazę świetlika wykorzystuje się do wykrywania mikroorganizmów w różnych próbkach. Takie testy stosuje się w ocenie czystości, np. powierzchni szpitalnych i okazów muzealnych.

Na podstawie: C. Błaszak (red.), Zoologia. Stawonogi, Warszawa 2013; K. Pajor i in., Bioluminescencja jako narzędzie w biologii molekularnej, „Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej” 71, 2017.

3.1. (0–1)

Przedstaw korzyść, jaką odnoszą samice świetlików Photuris lugubris dzięki umiejętności wabienia swoich ofiar.

3.2. (0–2)

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały wykorzystanie lucyferyny i lucyferazy. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Testy wykorzystujące lucyferynę i lucyferazę świetlików w wykrywaniu mikroorganizmów opierają się na założeniu, że (AMP / ATP) jest związkiem chemicznym wytwarzanym w procesie oddychania komórkowego, którego stężenie (wzrasta / spada) wraz ze wzrostem liczby mikroorganizmów znajdujących się w danej próbce. O wykryciu bakterii świadczy (ustanie / wystąpienie) bioluminescencji.

3.3. (0–1)

Podaj nazwę tego narządu układu oddechowego świetlików, który odpowiada za doprowadzenie tlenu bezpośrednio do komórek ich ciała.

Matura Maj 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 12. (5 pkt)

Metabolizm - pozostałe Układ pokarmowy i żywienie Układ krążenia Choroby człowieka Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Rotawirusy są patogenami wywołującymi biegunkę u ludzi, a także u pozostałych ssaków. Biegunka spowodowana rotawirusem ma bardzo podobny przebieg u wszystkich ssaków. Większość dzieci przechodzi co najmniej jedną infekcję rotawirusową przed ukończeniem piątego roku życia. Ostre biegunki stanowią natomiast ważną przyczynę strat w chowie młodych zwierząt.

Rotawirus namnaża się w szczytowych komórkach kosmków jelitowych. Wskutek tego mikrokosmki ulegają zanikowi, a zakażone komórki się złuszczają. Utrata szczytowych części kosmków prowadzi do niedoboru disacharydaz – maltazy, laktazy i sacharazy, który może się utrzymywać przez kilka tygodni. Każda zakażona komórka wydziela do światła jelita jony chlorkowe. Disacharydy oraz jony chlorkowe są substancjami czynnymi osmotycznie.

Wraz z nasilonym wydalaniem płynnego kału organizm traci nie tylko wodę, lecz także niestrawione i niewchłonięte składniki odżywcze. U chorych zwierząt obserwowano obniżenie podstawowego tempa metabolizmu, co stanowi przystosowanie do zmniejszonej dostępności glukozy.

Dzieci, które przeszły zakażenie rotawirusowe, wykazują nietolerancję mleka, występującą nawet przez kilka tygodni po infekcji.

Na podstawie: W. von Engelhardt, G. Breves, Fizjologia zwierząt domowych, Łódź 2010;
S.E. Crawford i in., Rotavirus Infection, „Nature Reviews Disease Primers” 3, 2017;
C.A. Omatola, A.O. Olaniran, Rotaviruses: From Pathogenesis to Disease Control – A Critical Review, „Viruses” 14(5), 2022.

12.1. (0–2)

Wyjaśnij, w jaki sposób infekcja rotawirusowa doprowadza do zwiększonej utraty wody. W odpowiedzi uwzględnij mechanizm osmotycznego zatrzymywania wody w treści jelitowej oraz mechanizm osmotycznego wydzielania wody do treści jelitowej.

12.2. (0–1)

Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby w poprawny sposób opisywało wpływ znacznego odwodnienia na układ krwionośny. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

W wyniku znacznego odwodnienia organizmu objętość osocza (spada / wzrasta), a więc serce musi bić (szybciej / wolniej), aby utrzymać odpowiednie ciśnienie krwi i zaopatrzyć tkanki w tlen.

12.3. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego obniżenie tempa metabolizmu przy niskim stężeniu glukozy we krwi zwiększa szanse przeżycia chorego ssaka.

12.4. (0–1)

Na podstawie przedstawionych informacji podaj przyczynę nietolerancji mleka występującej u dzieci po przebytym zakażeniu rotawirusem.

Matura Czerwiec 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 16. (3 pkt)

Metabolizm - pozostałe Układ hormonalny Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Stężenie glukozy w osoczu krwi jest regulowane przez wiele czynników. Na poniższym schemacie przedstawiono podstawowe przemiany glukozy w organizmie człowieka.

16.1. (0–1)

Uzupełnij powyższy schemat – wybierz spośród podanych i wpisz w wyznaczone miejsca (1. i 2.) odpowiednie nazwy brakujących na schemacie związków będących produktami przemian glukozy.

acetylo-CoA

fruktoza

glikogen

pirogronian

sacharoza

16.2. (0–2)

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące przemian glukozy w organizmie człowieka są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	Wzrost stężenia glukozy we krwi pobudza komórki trzustki do wydzielania glukagonu.	P	F
2.	Glukoza zużywana przez ośrodkowy układ nerwowy jest wychwytywana z krwiobiegu niezależnie od działania insuliny.	P	F
3.	W przerwach między posiłkami w wątrobie człowieka zachodzi glikogenoliza.	P	F

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.

Informator CKE matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp), Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 5. (3 pkt)

Nasienne Metabolizm - pozostałe Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

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.	P	F

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 9. (1 pkt)

Metabolizm - pozostałe Metody badawcze i doświadczenia Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Sprawdzono doświadczalnie, że w czasie kiełkowania zarodników grzyba – głowni kukurydzy (Ustilago maydis) – zachodzi proces wytwarzania białek enzymatycznych.

Na wykresie przedstawiono tempo włączania radioaktywnej alaniny do białka przez kiełkujące zarodniki głowni oraz pobieranie tlenu przez te zarodniki.

Na podstawie: W. Kretowicz, Przemiany azotu w roślinach, Warszawa 1977.

Wyjaśnij, dlaczego pobór tlenu przez kiełkujące zarodniki grzyba rośnie wraz ze wzrostem tempa włączania radioaktywnej alaniny do białka.

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 12. (3 pkt)

Metabolizm - pozostałe Układ pokarmowy i żywienie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Witamina D₃ (cholekalcyferol) w organizmie człowieka jest wytwarzana w skórze z 7-dehydrocholesterolu pod wpływem promieniowania ultrafioletowego B (UVB) o długości fali 290–315 nm. Ten proces zazwyczaj nie pokrywa zapotrzebowania organizmu na tę witaminę, dlatego też ważnym jej źródłem jest pokarm.

Cholekalcyferol jest nieaktywny i wymaga hydroksylacji na 1. i 25. atomie węgla, co prowadzi do powstania aktywnej formy witaminy D₃ – kalcytriolu. Pierwszy etap jej aktywacji zachodzi w hepatocytach, natomiast drugi – w nerkach, pod wpływem parathormonu. Kontrola metabolizmu witaminy D₃ następuje głównie w nerkach, gdzie niskie stężenia wapnia i fosforu oraz wysokie stężenie parathormonu (PTH) w surowicy pobudzają syntezę kalcytriolu. Aktywna witamina D₃ odgrywa ważną rolę m.in. w procesach wchłaniania wapnia z przewodu pokarmowego.

Na podstawie: R. Bednarski, R. Donderski, J. Manitius, Rola witaminy D₃ w patogenezie nadciśnienia tętniczego, „Polski Merkuriusz Lekarski”, 136/2007.

12.1. (0–1)

Na podstawie tekstu oceń, czy poniższe informacje dotyczące witaminy D₃ są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.


1.	Pierwszy etap hydroksylacji cholekalcyferolu zachodzi w wątrobie.	P	F
2.	Bezpośrednim substratem do wytwarzania aktywnej witaminy D₃ (kalcytriolu) w skórze człowieka jest 7-dehydrocholesterol.	P	F
3.	Niskie stężenie parathormonu we krwi pobudza syntezę aktywnej formy witaminy D₃.	P	F

12.2. (0–1)

Na podstawie tekstu określ, jaki wpływ na gospodarkę wapniową organizmu będzie miało obniżenie tempa hydroksylacji cholekalcyferolu w nerkach. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając funkcję tej witaminy w organizmie człowieka.

12.3. (0–1)

Spośród wymienionych poniżej nazw pokarmów wybierz i podkreśl nazwy wszystkich będących bogatym źródłem witaminy D₃.

marchew

mięso ryb

pieczywo pełnoziarniste

produkty mleczne

szpinak

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 21. (2 pkt)

Metabolizm - pozostałe Anatomia i fizjologia - pozostałe Podaj/wymień

Uwalniane w procesach trawiennych cząsteczki glukozy są wychwytywane przez komórki wątroby i komórki mięśni szkieletowych. Część cząsteczek glukozy zostaje w nich zmagazynowana w postaci glikogenu. W błonach komórkowych komórek wątroby (hepatocytach) i komórek mięśniowych (miocytach) znajdują się transportery dla glukozy, ale nie ma takich, które by transportowały glukozo-6-P.

Na schemacie przedstawiono fragmenty szlaku metabolicznego glukozy oraz glikogenu w komórce wątroby i komórce mięśnia szkieletowego.

Na podstawie: B.D. Hames, N.M. Hooper, Krótkie wykłady. Biochemia, Warszawa 2002.

Na podstawie przedstawionych informacji określ, do czego wykorzystywane są cząsteczki glukozy uwolnione z glikogenu

zmagazynowanego w wątrobie:
zmagazynowanego w komórkach mięśniowych:

Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 1. (2 pkt)

Skład organizmów Metabolizm - pozostałe Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Produktem deaminacji (dezaminacji) w ludzkich komórkach są jony amonowe. Powstająca przy ich udziale glutamina (amid kwasu glutaminowego) jest uwalniana do krwi, z którą wędruje do wątroby. Zachodząca w wątrobie deamidacja powoduje ponowne uwolnienie jonów amonowych.
Poniżej przedstawiono reakcję syntezy glutaminy z glutaminianu zachodzącą w organizmie człowieka.

1.1. (0–1)

Zaznacz właściwe dokończenie zdania wybrane spośród A–B oraz jego poprawne uzasadnienie wybrane spośród 1.–3.

Glutamina dla organizmu człowieka jest aminokwasem

A.	egzogennym,	ponieważ	1.	musi być dostarczana do organizmu wraz z pożywieniem.
			2.	jest syntetyzowana w organizmie z kwasu glutaminowego.
B.	endogennym,
			3.	jest rozkładana w organizmie do kwasu glutaminowego.

1.2. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego jony amonowe są transportowane do wątroby w postaci glutaminy. W odpowiedzi uwzględnij właściwości amoniaku oraz sposób jego neutralizacji w organizmie człowieka.

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 5. (2 pkt)

Metabolizm - pozostałe Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

Źródłem energii w większości procesów endoergicznych jest rozkład ATP do ADP. Przekształcenie ATP do ADP wiąże się z odłączeniem jednej reszty fosforanowej. W komórkach ATP jest ciągle odnawiany poprzez przyłączenie do ADP reszty kwasu fosforowego. Wzajemne przekształcenia ATP i ADP tworzą cykl, który w uproszczeniu przedstawiono na schemacie.

a)	Dokończ poniższe zdanie – wybierz właściwe typy reakcji spośród wymienionych poniżej i wpisz ich nazwy w wyznaczone miejsca.

dehydratacja hydroliza fosforylacja karboksylacja

Reakcja oznaczona na schemacie numerem I, w której ATP przekształca się w ADP, jest przykładem , a reakcja oznaczona numerem II, w której ADP przekształca się w ATP, jest przykładem .

b)	Podaj nazwy związków chemicznych, które wchodzą w skład ATP, oznaczonych na schemacie kółkami 1 i 2.

Związek 1.:
Związek 2.: