Wśród komórek eukariotycznych wyróżnia się komórki roślinne, zwierzęce i komórki
grzybowe. Na rysunku przedstawiono dwa rodzaje komórek eukariotycznych (A i B),
w których cyframi (1–7) oznaczono ich organelle.
Na podstawie: A.J. Lack, D.E. Evans, Biologia roślin. Krótkie wykłady, Warszawa 2003, s. 4;
J. Nicklin, K. Graeme-Cook, R. Killington, Mikrobiologia. Krótkie wykłady, Warszawa 2012, s. 208, 220.
a)
Rozpoznaj rodzaje komórek eukariotycznych przedstawione na rysunku. Podpisz każdą z nich oraz podaj element budowy różniący je od siebie.
b)
Do każdego z elementów budowy oznaczonych cyframi 1 i 2 przyporządkuj po dwa zdania wybrane spośród I–VI, które ten element opisują.
Jest zbudowany z glikoprotein i kolagenu.
Jest zbudowany głównie z węglowodanów.
Jest zbudowany głównie z lipidów i białek.
Oddziela protoplast od środowiska zewnętrznego.
Chroni protoplast przed parowaniem i patogenami.
Uniemożliwia wzrost komórki.
Element budowy 1
Element budowy 2
c)
Uzupełnij tabelę przedstawiającą procesy zachodzące w organellach komórek A oraz B. W odpowiednich rubrykach wpisz nazwy poszczególnych organelli oraz wstaw znak +, jeśli wymieniony w tabeli proces zachodzi w organellum danej komórki lub znak –, jeśli nie zachodzi.
Na rysunku I przedstawiono budowę jednego z rodzajów komórek, a na rysunku II – kolejne
etapy pewnego zjawiska zachodzącego w takiej komórce, umieszczonej w 7% wodnym
roztworze sacharozy.
Na podstawie: J. Duszyński, K. Grykiel, L. Hryniewiecka, A. Jarmołowski, Biologia, t. 1, Warszawa 2003, s. 108;
M. Podbielkowska, Z. Podbielkowski, Biologia z higieną i ochroną środowiska, Warszawa 1994, s. 32.
a)
Podaj, który rodzaj komórek (roślinne, zwierzęce, czy grzybowe) przedstawiono na rysunku I. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając różnice w budowie między wybranym rodzajem komórek, a pozostałymi dwoma rodzajami komórek.
b)
Podaj nazwę zjawiska przedstawionego na rysunku II oraz, uwzględniając proces osmozy, wyjaśnij na czym to zjawisko polega.
c)
Podaj właściwość błon plazmatycznych, która warunkuje przebieg zjawiska w sposób przedstawiony na rysunku II. Odpowiedź uzasadnij.
d)
Wymień organella półautonomiczne występujące w komórce przedstawionej na rysunku I. Sformułuj dwa argumenty na rzecz ich endosymbiotycznego pochodzenia, uwzględniając cechy budowy tych organelli.
Przedstawiona na schemacie komórka nie zawiera plastydów ani ściany komórkowej, dlatego
nie może to być komórka . Obecność jądra świadczy o tym, że nie jest to
komórka . Komórka ta nie posiada ściany komórkowej, więc nie należy
do .
c)
Podaj nazwy i funkcje tych plastydów, które występują w miękiszu:
Cytoszkielet komórki budują trzy rodzaje filamentów: mikrofilamenty, filamenty pośrednie
i mikrotubule. Mikrofilamenty to cienkie i elastyczne struktury zbudowane z identycznych
globularnych cząsteczek aktyny. Mikrotubule są najgrubsze z tych struktur i mają postać
długich, pustych wewnątrz rurek. Odpowiadają za organizację wnętrza komórki. Filamenty
pośrednie są zbudowane z mocno zwiniętych nici, dzięki czemu są najbardziej sztywne
i wytrzymałe spośród wymienionych elementów cytoszkieletu.
Na rysunku przedstawiono trzy rodzaje filamentów budujących cytoszkielet komórki.
Na podstawie: Biologia. Jedność i różnorodność, praca zbiorowa, Warszawa 2008, s. 102–105.
a)
Przyporządkuj każdą z podanych funkcji do właściwego elementu cytoszkieletu – wpisz znak X w odpowiednie miejsca tabeli.
Funkcja
Mikrofilamenty
Filamenty pośrednie
Mikrotubule
Zapobiegają pękaniu komórek pod wpływem rozciągania.
Utrzymują organelle w określonym miejscu komórki.
Są niezbędne komórkom do wykonywania różnego rodzaju ruchów.
b)
Zaznacz prawidłowe dokończenie zdania.
Filamenty tworzące cytoszkielet komórki zbudowane są z
Stopień uwodnienia wyrośniętych, mających wakuole komórek roślinnych, regulowany jest
dzięki osmozie. Ze względu na sposób pobierania wody, komórkę można uznać za układ
osmotyczny. Błona komórkowa jest selektywnie przepuszczalna, a wnętrze komórki wypełnia
wakuola, zawierająca wodny roztwór substancji osmotycznie czynnych. Ściana komórkowa
jest przepuszczalna dla wody i substancji w niej rozpuszczonych.
Na rysunkach przedstawiono zmiany zachodzące w dwóch takich samych komórkach
roślinnych umieszczonych w różnych roztworach.
Na podstawie: N.A. Campbell, J.B. Reece, L.A. Urry, M.L. Cain, S.A. Wasserman,
P.V. Minorsky, R.B. Jackson, Biologia, Poznań 2013, s. 770;
J. Michejda, L. Ratajczak, Ćwiczenia z fizjologii roślin, Warszawa 1986, s. 47–48.
a)
Na obu rysunkach narysuj strzałki ilustrujące kierunek przepływu wody między komórką a roztworem, w którym została umieszczona.
b)
Na podstawie analizy rysunków określ, jakie zmiany zachodzą w komórce roślinnej umieszczonej w roztworze hipertonicznym (A) i hipotonicznym (B), przyporządkowując wszystkie spośród podanych niżej stwierdzeń (1–5) odpowiednio roztworom A lub B.
Występuje zjawisko plazmolizy
Powiększenie objętości protoplastu
Zmniejszenie się turgoru komórki
Wzrost ciśnienia protoplastu na ścianę komórkową
Pobieranie wody przez komórkę
c)
Opisz, jaką rolę w utrzymaniu jędrności (turgoru) komórki roślinnej odgrywają wakuola i ściana komórkowa.
Kolagen jest zbudowany z trzech łańcuchów polipeptydowych. Każdy łańcuch składa się
z powtarzającego się tripeptydu, mającego sekwencję Gly-X-Y, w którym Gly to glicyna, a X i Y
mogą być jakimikolwiek aminokwasami, ale najczęściej: X – jest proliną, a Y – hydroksyproliną.
Każdy łańcuch, zbudowany z ok. tysiąca aminokwasów, ma strukturę α-helisy. Trzy łańcuchy
polipeptydowe (α-helisy), owijając się wokół siebie, tworzą trójniciową helisę wyższego
rzędu, która jest utrzymywana głównie dzięki wiązaniom wodorowym powstającym między
grupami aminowymi glicyn jednej helisy i grupami hydroksylowymi jednej z pozostałych
helis. W stabilizowaniu struktury trójniciowej helisy biorą również udział grupy –OH
hydroksyproliny. Na rysunku schematycznie przedstawiono biosyntezę kolagenu.
Na podstawie: Pod redakcją T. Le, K. Krause, First Aid for the Basic Sciences General Principles,
New York 2009, s. 127;
B.D. Hames, N.M. Hooper, Biochemia. Krótkie wykłady, Warszawa 2002, s. 55–56.
a)
Korzystając z rysunku i swojej wiedzy, przedstaw etapy biosyntezy kolagenu. W tym celu uzupełnij tabelę, wpisując w odpowiednich rubrykach nazwę organellum, cyfrę oznaczającą proces (1–5) oraz rodzaj procesu, jaki w nim zachodzi.
Nazwa organellum
Cyfra oznaczająca proces
Rodzaj procesu
b)
Na podstawie informacji zawartych w tekście przedstaw strukturę pierwszorzędową kolagenu, zapisując fragment łańcucha złożonego z dziewięciu aminokwasów.
c)
Zaznacz prawidłowe dokończenie zdania.
Przedstawiony na rysunku proces biosyntezy kolagenu zachodzi w komórkach
tkanki łącznej płynnej – limfocytach.
tkanki łącznej stałej – fibroblastach.
tkanki mięśniowej – miocytach.
wątroby – hepatocytach.
d)
Wiedząc, że podczas biosyntezy kolagenu (w procesie przyłączania grup –OH do proliny) jest niezbędny kwas askorbinowy, wyjaśnij, dlaczego niedobór witaminy C (kwasu askorbinowego) może powodować zmniejszenie szczelności naczyń krwionośnych.
Główną cechą niemal wszystkich komórek prokariotycznych jest obecność ściany
komórkowej. Różni się ona budową i składem cząsteczkowym od ścian komórek
eukariotycznych, które zawierają zwykle celulozę lub chitynę. Większość ścian
komórkowych bakterii zawiera peptydoglikan (związek chemiczny złożony z dwóch
łańcuchów polisacharydów połączonych krótkimi łańcuchami polipeptydowymi).
Skuteczność antybiotyku penicyliny wynika z tego, że blokuje ona aktywność enzymów
bakteryjnych biorących udział w syntezie peptydoglikanu. Na podstawie różnic w budowie
ściany komórkowej i wynikających z tego różnic w barwieniu tej ściany techniką nazywaną
barwieniem Grama, podzielono bakterie na Gram-dodatnie i Gram-ujemne.
Na schematach przedstawiono budowę ściany komórkowej bakterii Gram-dodatnich
i Gram-ujemnych.
Na podstawie schematów podaj różnicę w budowie ściany komórkowej bakterii Gram-dodatnich i Gram-ujemnych oraz wyjaśnij, jakie ma ona znaczenie dla bakterii chorobotwórczych.
b)
Uzasadnij, dlaczego penicylina działa szkodliwie na komórki bakterii, a nie wpływa na komórki człowieka.
c)
Zaznacz wśród niżej wymienionych grup protistów (A–E) te dwie grupy, które charakteryzują się obecnością ściany komórkowej.
Na wykresie przedstawiono wyniki uzyskane w pewnym doświadczeniu dotyczącym fotosyntezy.
Na podstawie: http://www.klimatazdrowie.pl/index.php?strona=zagadnienia&artykul=22 [dostęp: 28.11.2014].
a)
Na podstawie analizy wykresu sformułuj hipotezę, której słuszność potwierdzają wyniki tego doświadczenia.
b)
Wyjaśnij, dlaczego nie można zbadać wyłącznie wpływu natężenia światła lub wyłącznie wpływu stężenia CO2 na intensywność fotosyntezy, bez obecności drugiego z czynników.
Amylaza jest enzymem, który hydrolizuje skrobię do cukrów niskocząsteczkowych.
Przeprowadzono doświadczenie, w którym badano wpływ temperatury na aktywność
amylazy. W tym celu dokonywano pomiarów szybkości wytwarzania cukru redukującego
(niskocząsteczkowego) powstającego w wyniku enzymatycznej hydrolizy skrobi. Otrzymane
wyniki przedstawiono w tabeli.
Na podstawie: http://www.pharmainfo.net/articles/production-%CE%B1-amylase-agricultural-byproducts humicola-
lanuginosa-solid-state-fermentation; www.pg.gda.pl/chem/.../Instrukcja_amylaza.doc [dostęp: 09.12.2014].
a)
Na podstawie danych w tabeli narysuj wykres liniowy ilustrujący zależność aktywności amylazy od temperatury, mierzoną jako szybkość wytwarzania cukru redukującego w reakcji enzymatycznej hydrolizy skrobi.
b)
Na podstawie danych z tabeli podaj optymalną temperaturę dla reakcji enzymatycznej hydrolizy skrobi. Uzasadnij odpowiedź.
c)
Wyjaśnij, dlaczego w temperaturze 70°C nie zachodzi reakcja enzymatycznej hydrolizy skrobi.
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.
