Zadania maturalne z biologii

Zadania autorskie BiologHelp 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 5. (3 pkt)

Ekspresja informacji genetycznej Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Do głównych rodzajów szczepionek stosowanych przeciwko COVID-19 należą szczepionki mRNA oraz szczepionki wektorowe. W obu przypadkach do immunizacji po szczepieniu dochodzi na skutek ekspozycji antygenów wirusowych na syntetyzujących je komórkach gospodarza.

Szczepionkowy mRNA jest produkowany na drodze syntezy biochemicznej in vitro (z wykorzystaniem enzymu polimerazy RNA). Otrzymany mRNA jest modyfikowany enzymatycznie tak, aby zawierał elementy naturalnych cząsteczek mRNA – czapeczkę guanylową na końcu 5’ nici oraz sekwencję poli-A na końcu 3’. Poprawia to trwałość materiału genetycznego w komórce i efektywność jego ekspresji.
Szczepionki mRNA stanowią gotowe matryce do syntezy białek wirusowych zamknięte w specjalnych nośnikach, np. nanocząsteczkach lipidowych. Nośniki te chronią mRNA przed szybką degradacją po podaniu oraz umożliwiają wniknięcie mRNA do komórek. Wprowadzony do komórki mRNA nie wędruje do jądra komórkowego lecz już w cytoplazmie służy do syntezy białek wirusowych.

Przygotowanie szczepionek wektorowych wygląda odmiennie - informacja potrzebna do syntezy wirusowych antygenów wprowadzana jest metodą inżynierii genetycznej do specjalnie przygotowanych wektorów wirusowych. Wektory te powstają na bazie innych wirusów, np. adenowirusów. Wektory wirusowe wprowadzają następnie przygotowaną informację genetyczną do komórek jak przy infekcji wirusowej. Infekcja taka, ze względu na specjalne przygotowanie wektora, nie prowadzi do replikacji wirusa, lecz jedynie do syntezy białek zakodowanych we wprowadzonym materiale genetycznym. W przypadku wykorzystania wektorów adenowirusowych specjalnie przygotowany DNA zostaje wprowadzony do jądra komórkowego komórki gospodarza, gdzie ulega ekspresji - zostaje przepisany na mRNA, które następnie służy do syntezy białek wirusowych.

5.1 (0-2)

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


1.	W przeciwieństwie do szczepionek wektorowych szczepionki mRNA nie prowadzą do produkcji białek wirusowych w komórkach osoby szczepionej.	P	F
2.	Szczepionki wektorowe stymulują odpowiedź immunologiczną głównie poprzez ekspozycję antygenów obecnych na powierzchni wirusów wektorowych.	P	F
3.	Wektory wirusowe podane w szczepionce wektorowej infekują komórki osoby szczepionej wchodząc w cykl lityczny.	P	F

5.2 (0-1)

Rozstrzygnij, w przypadku której z wymienionych w tekście typów szczepionek przeciwko COVID-19 - szczepionka mRNA / wykorzystująca wektor adenowirusowy / obie wymienione - na etapie produkcji wprowadzane są do materiału genetycznego szczepionki zmiany typowe dla obróbki potranskrypcyjnej zachodzącej w komórkach eukariotycznych. Odpowiedź uzasadnij.

Zadania autorskie BiologHelp 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 6. (2 pkt)

Ekologia Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Przeprowadzono badania liczebności występowania 4 różnych, blisko spokrewnionych gatunków (A, B, C i D) w zależności od stężenia metali ciężkich w środowiskach ich występowania. Ogólne wyniki badań przedstawiono na wykresie poniżej. Stwierdzono również, że poza odmienną wrażliwością tych gatunków na stężenie metali ciężkich posiadają one podobne wymagania co do zasobów środowiskowych, jednak gatunek C dużo lepiej radzi sobie z ich pozyskiwaniem i wykorzystaniem.

6.1. (0–1)

Określ, który z badanych gatunków nie może być wykorzystany jako bioindykator stopnia skażenia środowiska metalami ciężkimi. Odpowiedź uzasadnij.

6.2. (0–1)

Gatunki A i C umieszczono w środowisku o zróżnicowanym przestrzennie stopniu skażenia metalami ciężkimi i ograniczonych, lecz równomiernie rozłożonych zasobach środowiskowych. Doprowadziło to do powstania konkurencji o zasoby między gatunkiem A i C.

Zaznacz, spośród niżej podanych propozycji, wykres przedstawiający najbardziej prawdopodobną zmianę krzywej występowania gatunków A i C, do której doszło na skutek konkurencji w przedstawionych wyżej warunkach.

Zadania autorskie BiologHelp 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 7. (1 pkt)

Układ wydalniczy Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Prawidłowy mocz ostateczny człowieka nie zawiera białek lub zawiera jedynie niewielkie jego ilości (np. po wzmożonym wysiłku fizycznym). Do pojawienia się zwiększonych ilości białka w moczu może dojść w różnych stanach chorobowych, np. związanych z uszkodzeniem kłębuszków nerkowych.

Podaj nazwę procesu związanego z produkcją moczu, zachodzącego w kłębuszkach nerkowych. Uwzględniając istotę tego procesu wyjaśnij, dlaczego uszkodzenie kłębuszków nerkowych może doprowadzić do pojawienia się białkomoczu.

Nazwa procesu:

Wyjaśnienie:

Zadania autorskie BiologHelp 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 8. (1 pkt)

Parzydełkowce Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Często spotykanym w wodach Bałtyku parzydełkowcem należącym do krążkopławów jest Chełbia modra (Aurelia aurita). Powszechnie znana jest postać meduzy tego gatunku. Podobnie jak w przypadku innych krążkopławów, również w przypadku tego organizmu występuje przemiana pokoleń w formie metagenezy - naprzemiennego występowania pokolenia rozmnażającego się płciowo i pokolenia rozmnażającego się bezpłciowo. W przypadku chełbi występuje osiadła forma polipa oraz wolnopływająca forma meduzy. Polipy powstają najczęściej poprzez rozwój formy larwalnej - planuli lub przez pączkowanie z już istniejących polipów. Meduzy natomiast powstają poprzez oddzielenie się od dojrzałych polipów w procesie ich strobilizacji. Tylko meduzy są zdolne do wytwarzania plemników i komórek jajowych, które uwalniają do toni wodnej. Na poniższym schemacie przedstawiono cykl rozwojowy chełbi modrej z przemianą pokoleń.

8.1 (0-1)

Podkreśl, spośród niżej wymienionych, wszystkie charakterystyczne cechy budowy form dorosłych parzydełkowców.

obecność jamy gastralnej
ciało zbudowane z 2 warstw komórek
dwuboczna symetria ciała
drożny przewód pokarmowy
obecność parzydełek
orzęsiona powierzchnia ciała
obecność prostych skrzeli

8.2 (0-2)

Rozstrzygnij, które pokolenie chełbi - polip czy meduza - jest zdolne do rozmnażania płciowego oraz określ, do jakiego typu zapłodnienia dochodzi w przypadku tego gatunku - zewnętrznego czy wewnętrznego. Dokończ poniższe zdania podając uzasadnienie swoich odpowiedzi.

Pokoleniem chełbi modrej zdolnym do rozmnażania płciowego jest , o czym świadczy

W trakcie rozmnażania płciowego chełbi modrej dochodzi do zapłodnienia , o czym świadczy

Zadania autorskie BiologHelp 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 9. (2 pkt)

Oddychanie komórkowe Podaj/wymień

Mitochondria w brunatnej tkance tłuszczowej (BAT) są odpowiedzialne za jedną z form termogenezy, czyli produkcji ciepła przez organizm. W mitochondriach BAT występuje specjalne białko rozprzęgające UCP1 (ang. Uncoupling Protein 1, termogenina), które umożliwia transport protonów z przestrzeni międzybłonowej do macierzy mitochondrialnej, pomijając syntazę ATP. W ten sposób część energii z gradientu protonowego (zależna od liczby aktywnych białek UCP1) jest uwalniana w postaci ciepła, a nie wykorzystywana do syntezy ATP. Synteza białek UCP1 jest indukowana przez kwasy tłuszczowe.

Na poniższym schemacie przedstawiono procesy zachodzące w mitochondriach brunatnej tkanki tłuszczowej.

9.1 (0-1)

Podaj nazwę cyklu przemian oznaczonych na powyższym schemacie literą X.

9.2 (0-2)

Posługując się informacjami przedstawionymi we wstępie do zadania oraz własną wiedzą oceń, czy poniższe stwierdzenia są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.


1.	Energia cieplna uwalniana w czasie termogenezy w tkance tłuszczowej brunatnej pochodzi głównie z rozpadu ATP.	P	F
2.	Większe stężenie jonów H⁺ w przestrzeni międzybłonowej niż w matrix mitochondrium występuje tylko w przypadku mitochondriów posiadających białko UCP1.	P	F
3.	Obecność termogeniny w błonie wewnętrznej mitochondrium nie ogranicza możliwości produkcji ATP w przebiegu fosforylacji substratowej.	P	F

Zadania autorskie BiologHelp 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 10. (2 pkt)

Ekologia Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Zróżnicowanie gatunkowe wilgotnych lasów równikowych jest ogromne. Wiąże się to z obecnością skomplikowanej sieci zależności międzygatunkowych, niejednokrotnie opartych na konkurencji. Jest to widoczne między innymi w przypadku różnych gatunków mrówek, które wykazują bezpośrednią, agresywną konkurencję rywalizując między sobą o zasoby środowiska.

Badacze określili dobowe okresy żerowania oraz preferencje pokarmowe mrówek koegzystujących na terenie lasu równikowego w Gujanie Francuskiej. Ustalili oni, że dwa gatunki mrówek: Pheidole pugnax i Camponotus rufipes mają bardzo podobne preferencje pokarmowe, co manifestowało się m.in. preferowaniem pokarmów o podobnej zawartości sacharozy. Wyniki ich ustaleń przedstawiono schematycznie na wykresie poniżej.

10.1 (0-1)

Wykaż, że zróżnicowanie nisz ekologicznych mrówek Pheidole pugnax i Camponotus rufipes może stanowić element ułatwiający ich koegzystencję na danym terenie. W odpowiedzi uwzględnij, przedstawiony w treści wprowadzającej do zadania, element nisz ekologicznych stanowiący o ich zróżnicowaniu.

10.2 (0-1)

Na podstawie tekstu wprowadzającego do zadania rozstrzygnij, czy badane populacje mrówek zajmują najprawdopodobniej jedno czy dwa różne siedliska. Odpowiedź uzasadnij odnosząc się do definicji siedliska.

Zadania autorskie BiologHelp 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 1. (1 pkt)

Skład organizmów Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Brak wody w środowisku utrudnia lub wręcz uniemożliwia rozwój większości organizmów. Niektóre z nich potrafią jednak przetrwać nawet przy skrajnym niedoborze wody. Przykładowo niesporczaki, należące do niewielkich zwierząt bezkręgowych, przechodząc w stan anhydrobiozy ulegają całkowitemu odwodnieniu, a ich metabolizm ulega drastycznemu spowolnieniu. Można powiedzieć, że w takim stanie organizmy te praktycznie nie podlegają procesom starzenia i mogą przetrwać nawet 100 lat.

Na podstawie: Ł. Kaczmarek et al. Staying young and fit? Ontogenetic and phylogenetic consequences of animal anhydrobiosis, Journal of Zoology, Volume309, Issue1 September 2019

Mając na uwadze znaczenie wody dla organizmów żywych wyjaśnij, dlaczego metabolizm niesporczaków w stanie anhydrobiozy ulega drastycznemu spowolnieniu.

Zadania autorskie BiologHelp 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 2. (1 pkt)

Skład organizmów Podaj/wymień

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.

Oznaczenie literowe:
Wymieniony węglowodan jest

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:

Zadania autorskie BiologHelp 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 4. (3 pkt)

Enzymy Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Na poniższym schemacie przedstawiono sposób regulacji pewnego szlaku metabolicznego zachodzącego w komórce. Produkty pośrednie tego szlaku nie są przez komórkę wykorzystywane w innych przemianach metabolicznych.

4.1. (0–2)

Na podstawie schematu oceń, czy poniższe informacje dotyczące przedstawionego na nim szlaku metabolicznego są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.


1.	Powyższy schemat przedstawia cykl przemian anabolicznych.	P	F
2.	Produkt końcowy łączy się z centrum aktywnym enzymu zmieniając jego kształt i prowadząc do inhibicji działania enzymu.	P	F
3.	Przedstawiony na schemacie sposób regulacji przemian metabolicznych polega na ujemnym sprzężeniu zwrotnym.	P	F

4.2. (0–1)

Posługując się informacjami przedstawionymi na schemacie i wstępie do zadania określ, czy korzystniejsze dla zasobów energetycznych komórki jest zahamowanie omawianego szlaku metabolicznego na jego pierwszym czy ostatnim etapie w przypadku uzyskania odpowiedniej ilości produktu końcowego. Odpowiedź uzasadnij.