Mchy rosnące na dnie lasu pełnią funkcję retencyjną: wchłaniają duże ilości wody, zatrzymują ją przez długi czas i ograniczają jej parowanie z powierzchni pokrywy glebowej. Dzięki temu gleba utrzymuje odpowiednią wilgotność.
Ulistnione gametofity mchów zwykle tworzą gęste darnie. Poniższa fotografia, wykonana za pomocą mikroskopu optycznego, przedstawia przekrój poprzeczny listka należącego do płonnika pospolitego.
Źródło: Z. Podbielkowski, I. Rejment-Grochowska, A. Skirgiełło, Rośliny zarodnikowe, Warszawa 1986;
zdjęcie: Wikimedia Commons.
5.1. (0–1)
Wykaż związek między budową gametofitów mchów a funkcją retencyjną mchów w środowisku.
5.2. (0–1)
Poniższe fotografie (1–5) przedstawiają pięć różnych gatunków roślin.
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.
Liście jabłoni, podobnie jak innych drzew liściastych klimatu umiarkowanego, rozwijają się
z pąków na wiosnę i są zrzucane dopiero jesienią. Naturalny proces zrzucania liści polega
na rozwoju strefy odcinającej u podstawy ogonka liściowego.
Auksyny są hormonami roślinnymi produkowanymi m.in. przez wierzchołek wzrostu pędu
oraz przez młode liście.
Postawiono następującą hipotezę: Rozwój strefy odcinającej liści jabłoni jest hamowany
przez auksyny wytwarzane w młodych liściach.
Na poniższym rysunku przedstawiono przebieg doświadczenia przeprowadzonego w celu
weryfikacji tej hipotezy. W doświadczeniu wykorzystano roczne pędy jabłoni z usuniętym
wierzchołkiem wzrostu oraz naturalną auksynę – kwas indolilooctowy (IAA).
Na podstawie: W.K. Purves i in., Life. The Science of Biology, Sunderland 2001;
H. Fišerová i in., The Effect of Quercetine on Leaf Abscission of Apple Tree […],
„Plant, Soil and Environment” 52(12), 2006.
6.1. (0–1)
Na podstawie przedstawionych wyników badań sformułuj wniosek na temat wpływu
auksyn produkowanych przez młode liście na rozwój strefy odcinającej liści jabłoni.
6.2. (0–1)
Przedstaw, na czym polega adaptacja w postaci zrzucania liści przed zimą u drzew
liściastych klimatu umiarkowanego. W odpowiedzi uwzględnij dostępność wody
dla tych roślin w okresie zimowym oraz rolę liści w gospodarce wodnej roślin.
Fag T4 jest niezwykle rozpowszechniony w środowisku i należy do fagów ogonkowych – jest
zbudowany z główki oraz z kurczliwego ogonka. Genom faga T4 stanowi dwuniciowy DNA.
Jednym z gospodarzy faga T4 jest bakteria Escherichia coli. Pierwszym etapem infekcji jest
adsorpcja faga na powierzchni bakterii. Ten proces wymaga obecności – na powierzchni
bakterii – odpowiednich receptorów. Wprowadzenie DNA do wnętrza bakterii następuje
po enzymatycznym strawieniu związku wchodzącego w skład ściany komórkowej bakterii.
Kilka minut po infekcji dochodzi do ekspresji genu imm faga T4, który to gen koduje białko
Imm, wbudowujące się w błonę wewnętrzną bakterii.
Na poniższych schematach przedstawiono: (A) etap wnikania faga T4 do komórki bakterii
E. coli oraz (B) lokalizację i sposób działania białka Imm podczas próby zakażenia tej samej
komórki kolejnym fagiem.
Na podstawie: S.J. Labrie i in., Bacteriophage Resistance Mechanisms, „Nature Reviews Microbiology” 8, 2010;
G. Figura i in., Bakteriofag T4: molekularne aspekty infekcji komórki bakteryjnej, rola białek kapsydowych,
„Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej” 64, 2010;
K. Shi i in., Structural Basis of Superinfection Exclusion by Bacteriophage T4 Spackle,
„Communications Biology” 3, 2020.
6.1. (0–1)
Na podstawie przedstawionych informacji wykaż, że wytworzenie białka lmm
zapobiega wtórnej infekcji komórek E. coli kolejnym fagiem T4.
6.2. (0–1)
Podaj nazwę głównego składnika ściany komórkowej bakterii E. coli zapewniającego
bakteriom ochronę przed uszkodzeniami mechanicznymi oraz przed wpływem
czynników fizycznych i chemicznych.
6.3. (0–1)
Określ, czy E. coli jest bakterią Gram-dodatnią czy Gram-ujemną. Odpowiedź
uzasadnij, odnosząc się do widocznej na schemacie jednej cechy budowy tej bakterii.
Poniższe fotografie (A–D) przedstawiają cztery różne gatunki kręgowców.
Uwaga: nie zachowano wspólnej skali fotografii.
Fotografie: Wikimedia Commons.
Uzupełnij poniższą tabelę. W każdym wierszu tabeli wpisz odpowiednie oznaczenia literowe (A–D) wszystkich wyżej przedstawionych gatunków zwierząt należących do danej grupy.
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.
Skóra płazów uczestniczy w wymianie gazowej zarówno w dobrze natlenionej wodzie, jak
i w wilgotnym powietrzu. Oddychanie skórne płazów odgrywa istotną rolę w wymianie
gazowej tych zwierząt ze względu na niską efektywność wymiany gazowej w płucach.
Stężenie mocznika we krwi płazów jest dużo większe niż we krwi ssaków. Płazy nie piją
wody, ale wchłaniają ją przez skórę.
Na podstawie: H. Szarski, Historia zwierząt kręgowych, Warszawa 1998.
7.1. (0–2)
Wyjaśnij, dlaczego wymiana gazowa w płucach płazów jest mniej efektywna niż
w płucach ssaków. W odpowiedzi uwzględnij dwie różnice między wymienionymi
gromadami: jedną w budowie płuc i jedną w mechanizmie ich wentylacji.
7.2. (0–1)
Określ, jakie znaczenie w pobieraniu wody przez płazy ma gromadzenie mocznika
w ich płynach ustrojowych.
Zdolność wiązania i redukcji azotu atmosferycznego mają m.in. bakterie z rodzaju Rhizobium
żyjące w brodawkach roślin bobowatych oraz wolnożyjące bakterie z rodzaju Azotobacter,
które występują w strefie korzeniowej roślin. Substancjami odżywczymi Azotobacter
chroococcum są węglowodany oraz inne związki organiczne (np. mannitol) wydzielane przez
korzenie roślin.
Sformułowano następujące pytanie badawcze: Czy obecność dwóch szczepów
A. chroococcum (AC1 i AC10) pozwala na ograniczenie podczas uprawy bawełny dawki
nawozu azotowego – mocznika?
W tym celu z wykorzystaniem sześciu donic uprawianej bawełny przeprowadzono
następujące badanie:
w pierwszych trzech donicach roślin bawełny stosowano nawożenie mocznikiem w różnych stężeniach – 100%, 75% albo 50% – w stosunku do dawki zalecanej przez producenta
w pozostałych trzech donicach roślin bawełny wprowadzano do gleby szczepy A. chroococcum oraz 50% dawkę nawozu w następujących kombinacjach: ‒ szczep AC1 oraz nawóz ‒ szczep AC10 oraz nawóz ‒ szczepy AC1 i AC10 wraz z nawozem.
Następnie zmierzono długości pędu i korzeni. Wykonano trzy niezależne powtórzenia
każdego z wariantów doświadczenia. Średnie wyniki przedstawiono na wykresach I i II.
W badaniu sprawdzano również obecność substancji wydzielanych do gleby przez bakterie
i wykazano obecność: auksyn, enzymów proteolitycznych oraz ureazy, rozkładającej
mocznik do jonów amonowych i dwutlenku węgla.
Na podstawie: F. Romero-Perdomo i in., Azotobacter chroococcum […],
„Revista Argentina de Microbiología” 49, 2017.
7.1. (0–1)
Na podstawie przedstawionych wyników badania sformułuj odpowiedź na postawione
pytanie badawcze.
7.2. (0–1)
Wykaż związek pomiędzy obecnością ureazy wydzielanej do gleby przez
A. chroococcum a wzrostem bawełny.
7.3. (0–2)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. W każdym
nawiasie podkreśl właściwe określenie.
Bakteria A. chroococcum jest (chemoautotrofem / heterotrofem). Prowadzi
(pasożytniczy / saprobiontyczny) tryb życia, ponieważ (wydziela enzymy proteolityczne /
pobiera substancje pokarmowe wydzielane przez korzenie roślin).
7.4. (0–1)
Określ, jaka zależność – mutualizm czy komensalizm – występuje między bakteriami
z rodzaju Rhizobium a roślinami bobowatymi. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do
definicji wybranej zależności oraz do przykładów korzyści lub strat odnoszonych
przez wymienione organizmy.
Terapia fagowa to eksperymentalna metoda leczenia chorób bakteryjnych polegająca
na wprowadzeniu do organizmu pacjenta bakteriofagów. Terapia fagowa jest stosowana
w przypadku nieskutecznego leczenia infekcji bakteryjnych antybiotykami.
Bakteriofagi to wirusy, które infekują wyłącznie komórki bakteryjne. W terapii fagowej stosuje
się bakteriofagi, które po wniknięciu do komórki namnażają się i doprowadzają do jej
zniszczenia. Namnożone wiriony opuszczają uszkodzoną komórkę i infekują kolejne
komórki. W terapii fagowej stosuje się wyselekcjonowane szczepy bakteriofagów, które
wnikają wyłącznie do określonych szczepów bakterii.
Trudnością w prowadzeniu terapii fagowej jest stosunkowo szybkie nabywanie oporności
bakterii na stosowane szczepy bakteriofagów. Kolejnym problemem jest potencjalna
odpowiedź układu immunologicznego pacjenta przeciwko antygenom bakteriofagowym,
prowadząca do neutralizacji bakteriofagów.
Na podstawie: D.M. Lin i in., Phage Therapy: An Alternative to Antibiotics in the Age of Multi-drug Resistance,
„World Journal of Gastrointestinal Pharmacology and Therapeutics” 8(3), 2017;
hirszfeld.pl
7.1. (0–2)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. W każdym
nawiasie podkreśl właściwe określenie.
W terapii fagowej stosuje się bakteriofagi przeprowadzające cykl (lityczny / lizogeniczny).
Terapia fagowa ma (niższą / wyższą) specyficzność w porównaniu do większości terapii
antybiotykowych. Białka zawarte w kapsydzie bakteriofagów mogą wywołać odpowiedź
(komórkową / humoralną) ze strony układu odpornościowego pacjenta.
7.2. (0–1)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące terapii fagowej są prawdziwe. Zaznacz P,
jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Bakteriofagi są potencjalnym zagrożeniem dla pacjenta, ponieważ zakażają komórki eukariotyczne.
P
F
2.
Terapia fagowa prowadzi do selekcji szczepów bakterii opornych na antybiotyki.
