Zadania maturalne z biologii

Matura Lipiec 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 1. (5 pkt)

Tkanki roślinne Fizjologia roślin Metody badawcze i doświadczenia Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Pierwotnym źródłem cukrów u roślin jest proces asymilacji dwutlenku węgla w chloroplastach. Węgiel eksportowany jest z chloroplastów głównie w postaci triozofosforanów, choć w wielu przypadkach do cytoplazmy jest uwalniana również glukoza, powstająca w wyniku hydrolizy skrobi okresowo gromadzonej w tych organellach. W warunkach zakłócenia eksportu produktów fotosyntezy skrobia gromadzi się w chloroplastach liści, co jest dobrym wskaźnikiem tego zaburzenia.

Poniżej przedstawiono doświadczenie, którego celem było sprawdzenie wpływu deficytu magnezu na zaburzenia eksportu cukrów w liściach rzodkiewnika pospolitego.

Hipoteza:
Pierwszym z badanych objawów niedoboru magnezu u rzodkiewnika pospolitego jest zaburzenie eksportu cukrów z liści.

Przebieg doświadczenia:
Przez 21 dni prowadzono uprawę hydroponiczną sadzonek rzodkiewnika pospolitego, stosując różne pożywki:

połowę roślin zasilano pożywką pełną – próba A;
drugą połowę roślin zasilano pożywką bez soli magnezu – próba B.

Rośliny oświetlano przez 12 h na dobę. Przez cały czas trwania doświadczenia obserwowano zabarwienie liści oraz ważono rośliny. Natomiast 14. dnia trwania doświadczenia wybrane rośliny barwiono płynem Lugola.

Wyniki doświadczenia:

Barwienie płynem Lugola – przykładowe rośliny po 14 dniach uprawy przedstawiono na zdjęciu poniżej;
Barwa liści roślin – od 15. dnia wystąpiło stopniowe żółknięcie liści roślin w próbie B;
Masa roślin – od 16. dnia odnotowywano, że rośliny z próby B miały niższą świeżą masę niż rośliny w próbie A.

Na podstawie: Ch. Hermans, N. Verbruggen, Physiological characterization of (…) Arabidopsis thaliana, „Journal of Experimental Botany”, Vol. 56, 2005.

1.1. (0–1)

Określ, która próba roślin – A czy B – stanowiła próbę kontrolną w opisanym doświadczeniu. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do znaczenia tej próby w sprawdzeniu postawionej hipotezy.

1.2. (0–1)

Oceń, podkreślając TAK lub NIE, czy wyniki doświadczenia potwierdziły postawioną hipotezę. Wyjaśnij uzyskane wyniki.

Potwierdzenie hipotezy: TAK / NIE

Wyjaśnienie:

1.3. (0–1)

Wykaż związek między stopniowym żółknięciem badanych roślin a ich uprawą na pożywce bez soli magnezu.

1.4. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego rośliny zasilane pożywką bez soli magnezu miały niższą świeżą masę niż rośliny zasilane pożywką pełną.

1.5. (0–1)

Spośród wymienionych elementów budowy rośliny wybierz i podkreśl wszystkie te, które biorą bezpośredni udział w transporcie węglowodanów z komórek miękiszu asymilacyjnego liści rzodkiewnika do komórek korzeni tej rośliny.

komórki przyrurkowe

naczynia

cewki

rurki sitowe

włókna drzewne

Matura Lipiec 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 6. (2 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie

Bezwodny chlorek kobaltu ma barwę niebieską, natomiast po związaniu cząsteczek wody przyjmuje zabarwienie różowe.

Uczniowie uprawiali w szkolnym ogrodzie trzy gatunki roślin: pomidory, fasolę i nasturcję. Byli ciekawi, którą z grządek należy najczęściej podlewać.

Przygotowali więc po 3 doniczki z roślinami: pomidora, fasoli oraz nasturcji. Następnie na górnej i dolnej powierzchni jednego liścia każdej z roślin umieścili krążki wysuszonej bibuły nasyconej chlorkiem kobaltu i przykryli je szkiełkami przytrzymywanymi przez zaciski tak, aby nie uszkodzić liścia.

Czas potrzebny do zmiany zabarwienia papierków na różowy u wszystkich roślin, zarówno na dolnej, jak i na górnej powierzchni liści, uczniowie zmierzyli za pomocą stopera, a następnie obliczyli odpowiednie wartości średnie, a wyniki podali w sekundach.

Na podstawie: http://www.biologydiscussion.com/experiments/top-10-experiments-on-plants-with- diagram/56651

6.1. (0–1)

Sformułuj problem badawczy przedstawionego doświadczenia. W odpowiedzi uwzględnij badany proces oraz obydwie zmienne niezależne.

6.2. (0–1)

Zaprojektuj tabelę, w której będzie można zestawić wyniki przedstawionego doświadczenia. Uwzględnij nagłówki kolumn i objaśnienia wierszy tabeli.

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 8. (2 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Fizjologia roślin Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Przeprowadzono doświadczenie na kiełkujących nasionach bobu: na rysunku A przedstawiono stan początkowy doświadczenia, a na rysunku B – jego stan końcowy.

Na 3-centymetrowych korzeniach zarodków kiełkującego bobu 10 kreskami zaznaczono odstępy w odległości co milimetr (rys. A), a następnie te nasiona umieszczono na 24 godziny w wilgotnej atmosferze. Po tym czasie zmierzono odległości między kreskami na korzeniach tych zarodków (rys. B).

Na podstawie: S. Gumiński, Ogólna fizjologia roślin, Warszawa 1983.

a)	Sformułuj problem badawczy do przedstawionego doświadczenia.

b)	Spośród wymienionych nazw wybierz i zaznacz nazwy dwóch fitohormonów, dzięki którym odbywa się wzrost wydłużeniowy korzenia.

gibereliny
auksyny
etylen
kwas abscysynowy

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 Lipiec 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 9. (1 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie

Na schemacie przedstawiono początek i wynik doświadczenia, którego celem było wykazanie, że korzeń grochu reaguje na działanie bodźca kierunkowego – dostępności wody w glebie.

Na podstawie: http://scienceandtechnology-manojsir.blogspot.com

Zaplanuj i opisz próbę kontrolną do doświadczenia przedstawionego na schemacie.

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 12. (2 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Fizjologia roślin Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Do prawidłowego zachodzenia procesów życiowych roślin niezbędne jest utrzymanie odpowiedniej temperatury tkanek i odpowiedniego stopnia ich uwodnienia. Utrata wody przez organizmy roślinne zachodzi w wyniku transpiracji. W warunkach dobrego zaopatrzenia roślin w wodę intensywna transpiracja zapobiega przegrzaniu liści.
Na wykresie przedstawiono porównanie temperatury powietrza oraz temperatury liści pustynnej rośliny arbuza kolokwinty (Citrullus colocynthis), przed doświadczeniem dobrze podlanej. Porównano liście nieodcięte i odcięte. Strzałką wskazano moment odcięcia liścia. „Limit odporności” oznacza temperaturę, w której procesy życiowe ulegają zaburzeniu.

Na podstawie: J. Kopcewicz, S. Lewak, Fizjologia roślin, Warszawa 2002.

a)	Sformułuj problem badawczy opisanego doświadczenia.

b)	Na podstawie przedstawionych informacji wyjaśnij, w jakim celu odcięto liść w tym doświadczeniu.

Matura Lipiec 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 14. (2 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Podaj/wymień

Rytmy okołodobowe dotyczą procesów przebiegających w organizmie w cyklach o k. 24-godzinnych. W rytmie tym zmienia się m.in. temperatura ciała człowieka.

W celu stwierdzenia, czy na okołodobową rytmikę zmian temperatury ciała człowieka wpływają zmieniające się czynniki zewnętrzne, przeprowadzono badanie. W czasie 24 godzin dokonywano pomiarów temperatury ciała osób w dwóch grupach:

grupa I – osoby, które w ciągu dnia były wystawione na działanie światła, wykazywały zwiększoną aktywność fizyczną, spożywały posiłki o zwykłej porze, natomiast w ciągu nocy spały w zaciemnionym pomieszczeniu.
grupa II – osoby, które od godziny 4 rano przez kolejne 24 godziny przebywały w warunkach stałego oświetlenia, ich aktywność fizyczna pozostawała na tym samym poziomie przez cały czas trwania pomiarów oraz przyjmowały równe porcje pokarmu w stałych, wymuszonych odstępach czasowych.

Na wykresie przedstawiono wyniki przeprowadzonych pomiarów temperatury.

Na podstawie: J. Waterhouse, Y. Fukuda, T. Morita, Daily rhythms of the sleep-wake cycle, „ Journal of Physiological Anthropology”, 31(1): 5, 2012.

14.1. (0–1)

Określ, które zmienne w przedstawionym badaniu to zmienne zależne, a które – niezależne. Wstaw znak „X” w odpowiednie komórki tabeli.

Zmienna	zależna	niezależna
oświetlenie
aktywność fizyczna
pora dnia
temperatura ciała

14.2. (0–1)

Wybierz i zaznacz stwierdzenie, które jest poprawnym wnioskiem sformułowanym na podstawie wyników opisanego badania.

Rytm zmian temperatury ciała osób z grupy II nieznacznie różnił się od rytmu zmian występującego u osób przebywających w naturalnych zmiennych warunkach środowiska.
Okołodobowa rytmika zmian temperatury ciała jest sterowana przez ośrodek termoregulacji znajdujący się w międzymózgowiu.
Na okołodobowy rytm zmian temperatury ciała człowieka wpływają zarówno czynniki wewnętrzne, jak i czynniki zewnętrzne.
Temperatura ciała osób z grupy I waha się między temperaturą minimalną wynoszącą 36,5°C (około trzy godziny przed obudzeniem się) a temperaturą maksymalną wynoszącą 37,4°C w godzinach 17.00–18.00.

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 15. (2 pkt)

Ptaki Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Ptaki morskie mają silnie rozwinięte parzyste nosowe gruczoły solne, które przewodami łączą się z jamą nosową. Takie gruczoły występują także u większości ptaków lądowych, ale są bardzo małe.

W tabeli zestawiono wyniki doświadczenia, w którym badano rolę gruczołów nosowych i kloaki w wydalaniu jonów Na⁺ u mewy siodłatej (Larus marinus). Badanie przeprowadzono w ciągu 175 minut od momentu podania do przewodu pokarmowego mewy 134 ml wody morskiej (prawie 1/10 masy ptaka). Stężenie jonów Na⁺ w wodzie morskiej wynosi ok. 500 mmol/l.

Czas [min]	Wydalanie z nosa			Wydalanie z kloaki
Czas [min]	Objętość wydzieliny [ml]	Stężenie Na⁺ [mmol/l]	Ilość Na⁺ [mmol]	Objętość kałomoczu [ml]	Stężenie Na⁺ [mmol/l]	Ilość Na⁺ [mmol]
15	2,2	798	1,7	5,8	38	0,28
40	10,9	756	8,2	14,6	71	1,04
70	14,2	780	11,1	25,0	80	2,00
100	16,1	776	12,5	12,5	61	0,76
130	6,8	799	5,4	6,2	33	0,21
160	4,1	800	3,3	7,3	10	0,07
175	2,0	780	1,5	3,8	12	0,05
Ogółem	56,3	-	43,7	75,2	-	4,41

Na podstawie: K. Schmidt-Nielsen, Fizjologia zwierząt, Warszawa 2008.

a)	Na podstawie przedstawionych danych oceń, czy wniosek, że kloaka w takim samym stopniu jak gruczoły nosowe uczestniczy w usuwaniu nadmiaru soli, jest uprawniony. Odpowiedź uzasadnij.

b)	Wyjaśnij, dlaczego u ptaków morskich gruczoły nosowe są znacznie lepiej rozwinięte niż u ptaków lądowych.

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 3. (2 pkt)

Fotosynteza Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Przeprowadzono doświadczenie dotyczące warunków przebiegu fotosyntezy u moczarki kanadyjskiej. W tym celu przygotowano cztery zestawy doświadczalne A–D:

Jednakowej długości pędy moczarki kanadyjskiej umieszczono w zlewkach z wodnym roztworem sody oczyszczonej, które następnie przykryto szklanym lejkiem. Na szczycie każdego lejka umieszczono szklaną probówkę wypełnioną wodą.
Wszystkie zestawy oświetlano światłem o takim samym natężeniu, ale w każdym zestawie utrzymywano inną temperaturę wody.

Na rysunkach przedstawiono wyniki przeprowadzonego doświadczenia uzyskane w zestawach A–D.

Na podstawie: http://www.proprofs.com/quiz-school/story.php?title=le-hw4111b

3.1. (0–1)

Sformułuj problem badawczy przedstawionego doświadczenia.

3.2. (0–1)

Określ, w którym zestawie doświadczalnym (A–D) proces fotosyntezy zachodził z największą intensywnością. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do przedstawionych wyników doświadczenia.

Matura Maj 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 4. (2 pkt)

Fizjologia roślin Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Na rysunku przedstawiono zestaw doświadczalny ilustrujący siłę imbibicyjną, czyli siłę wytwarzaną przez pęczniejące nasiona. Uczniowie umieścili suche nasiona grochu jadalnego w kolbie, którą następnie napełnili wodą, szczelnie zamknęli korkiem i pozostawili na kilka godzin.

Uczniowie postawili dwie alternatywne hipotezy, wyjaśniające wynik tego doświadczenia:

proces pęcznienia jest zjawiskiem czysto fizycznym;
proces pęcznienia wymaga aktywności metabolicznej nasion.

Aby sprawdzić te hipotezy, postanowili przygotować kolejny zestaw badawczy.

Na podstawie: W. Czerwiński, Fizjologia roślin, Warszawa 1976.

4.1. (0–1)

Zaznacz poprawne dokończenie zdania – wybierz odpowiedź spośród A–C oraz odpowiedź spośród 1.–3.

Zestaw badawczy umożliwiający rozstrzygnięcie, która z hipotez postawionych przez uczniów jest trafna, powinien zawierać

A.	suche nasiona grochu	umieszczone w kolbie	1.	wypełnionej wodą i otwartej.
B.	namoczone i ugotowane nasiona grochu		2.	bez wody i zamkniętej korkiem.
C.	suche nasiona grochu wyprażone w piekarniku,		3.	wypełnionej wodą i zamkniętej korkiem.

4.2. (0–1)

Wybierz spośród A–E i zaznacz poprawne dokończenie zdania.

Proces pęcznienia nasion jest warunkowany obecnością zmagazynowanych w nich związków organicznych, a przede wszystkim obecnością

sacharozy.
glicerolu.
glikogenu.
białek.
triglicerydów.