Na poniższej mikrofotografii (A) oraz na rysunku (B) przedstawiono budowę protista – eugleny (Euglena gracilis). Mikrofotografię A wykonano z użyciem mikroskopu świetlnego. Rysunek B wykonano na podstawie tej mikrofotografii.
Na podstawie: E.P. Solomon i in., Biologia, Warszawa 2014. Fotografia i rysunek: Biophoto Associates/Photo Researchers, Inc.
Podaj nazwy organellów oznaczonych na mikrofotografii (A) i na rysunku (B) numerami 1.–3.
Większość hormonów ludzkich wywiera więcej niż jeden efekt w organizmie. Na przykład adrenalina
zarówno zwiększa przepływ krwi do mięśni szkieletowych, jak i zmniejsza przepływ krwi do przewodu
pokarmowego.
Źródło: N.A. Campbell i in., Biologia, Poznań 2016.
5.1. (0–1)
Wyjaśnij wartość adaptacyjną zwiększenia przepływu krwi do mięśni szkieletowych, któremu
towarzyszy zmniejszenie przepływu krwi do przewodu pokarmowego. W odpowiedzi
uwzględnij rolę adrenaliny w reakcji na stres.
5.2. (0–1)
Podaj dwa przykłady wpływu długotrwałego stresu na zdrowie człowieka.
Dwulistnik muszy (Ophrys insectifera) jest chronionym gatunkiem storczyka, występującym w Polsce na niewielkiej liczbie stanowisk. Ta roślina występuje na nasłonecznionych górskich murawach kserotermicznych oraz na łąkach o podłożu wapiennym. Głównym zagrożeniem dla tego gatunku jest postępująca sukcesja, prowadząca do zarastania jego stanowisk.
Okwiat dwulistnika składa się z zewnętrznych działek, które są zielone i eliptyczne, oraz z okółka wewnętrznego, którego dwie działki są purpurowe i nitkowate, a trzecia – środkowa działka jest przekształcona w tzw. warżkę. Na środku owłosionej, ciemnopurpurowej warżki, przypominającej kształtem odwłok samicy owada, znajduje się jasna plamka.
W okresie kwitnienia dwulistnik muszy wytwarza substancje, które składem chemicznym i zapachem przypominają feromony samic błonkówek: niestylaka piewikowca (Gorytes fargei) i niestylaka wąsala (Gorytes mystaceus). Zwabione zapachem i pokrojem kwiatów samce błonkówek siadają na tych kwiatach. Pakiety pyłku dwulistników przyklejają się do ciała owadów, dzięki czemu pyłek jest transportowany na inne kwiaty. Zapylony kwiat dwulistnika zaczyna wydzielać substancje wonne identyczne z tymi, które wytwarzają zapłodnione samice błonkówek. U dwulistnika może dojść również do samozapłodnienia.
Na rysunku A przedstawiono budowę dwulistnika muszego, a na zdjęciu B – samicę niestylaka wąsala.
Na podstawie: B. Binkiewicz, Nowe stanowiska dwulistnika muszego Ophrys insectifera w Tatrzańskim Parku Narodowym, „Chrońmy Przyrodę Ojczystą” 71(3), 2015;
J. Koszteyn, Zjawisko mimikry a problem orientacji i decepcji w: S. Ziemiański (red.), Philosophia vitam alere, Kraków 2005;
A. Pociecha, Kwiat czy owad?, 2014 (www.eduscience.pl). Rysunek: C.A.M. Lindman, Bilder ur Nordens Flora, Sztokholm 1917–1926. Fotografia: I. Tew, Bees Wasps & Ants Recording Society, 2020.
6.1. (0–1)
Określ, który element (1.–5.) budowy morfologicznej kwiatu dwulistnika muszego naśladuje czułki, a który – odwłok samicy niestylaka wąsala. Wpisz właściwe numery w odpowiednie miejsca.
czułki:
odwłok:
6.2. (0–1)
Wyjaśnij, na czym polega następująca adaptacja: Zapylone kwiaty dwulistnika muszego mają zapach taki jak zapłodnione samice błonkówek.
6.3. (0–1)
Uzasadnij, że usuwanie krzewów i drzew ze stanowisk występowania dwulistnika muszego prowadzi do zwiększenia liczebności populacji tego gatunku.
Podczas translacji istotne jest, aby tRNA, które wiąże się z kodonem mRNA warunkującym
określony aminokwas, przenosił do rybosomu ten właśnie aminokwas i żaden inny. Prawidłowe
dopasowanie cząsteczki tRNA i aminokwasu jest uwarunkowane przez rodzinę powiązanych
enzymów zwanych syntetazami aminoacylo-tRNA. Miejsce aktywne każdego typu
aminoacylo-tRNA syntetazy pasuje tylko do określonej kombinacji aminokwasu i tRNA. U ludzi
występuje 20 różnych syntetaz aminoacylo-tRNA.
Poniższy rysunek przedstawia syntetazę aspartylo-tRNA składającą się z dwóch identycznych
podjednostek (zielonej i niebieskiej) z przyłączonymi dwiema odpowiednimi cząsteczkami tRNA (czerwone).
Źródło: N.A. Campbell et al., Biologia, Poznań 2016;
pdb101.rcsb.org/motm/16
6.1. (0–1)
Oceń, jaka cecha kodu genetycznego uległaby naruszeniu, gdyby syntetaza aminoacylo-tRNA
połączała zarówno prawidłowy, jak i nieprawidłowy aminokwas do tRNA. Wybierz i zaznacz
prawidłową odpowiedź spośród podanych poniżej opcji.
trójkowy
jednoznaczny
zdegenerowany
bezprzecinkowy
6.2. (0–1)
Określ najwyższy poziom struktury białkowej syntetazy aspartylo-tRNA. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając jedną cechę budowy tego białka.
Modliszka zwyczajna (Mantis religiosa) jest dużym owadem z bardzo silnym aparatem chwytnym
powstałym z przekształcenia pierwszej pary odnóży krocznych. Modliszka siedzi nieruchomo i czeka, aż jej
ofiara (inny owad lub pająk) zbliży się na tyle, aby ją złapać. Ofiara jest zjadana żywcem. Modliszka
jest gatunkiem wysoce ciepłolubnym. W Polsce preferuje bardzo nasłonecznione polany i porośnięte wrzosem obrzeża
lasów sosnowych. Samica wytwarza kilka kokonów, które mogą zawierać od
100 do 200 jaj. Jaja zimują i wylęgają się wiosną. Larwy są podobne wyglądem do dorosłych
osobników, ale są mniejsze i nie mają skrzydeł. Larwy linieją siedem lub osiem razy po wylęgu.
Ostatnie linienie prowadzi do osiągnięcia postaci dorosłej.
W Polsce modliszka do początków XX wieku występowała głównie w Kotlinie Sandomierskiej i na Podkarpaciu. Na początku XXI wieku gatunek ten rozprzestrzenił się na wiele nowych obszarów,
z których większość znajduje się niedaleko dwóch głównych populacji w Sandomierzu i na Podkarpaciu.
Po 2010 r. coraz częściej odnotowywano nowe stanowiska w innych południowych regionach Polski: na
Śląsku, Małopolsce, w Górach Świętokrzyskich i południowym Mazowszu. W wyjątkowo ciepłym 2015 r.
modliszka szybko rozprzestrzeniła się aż na Podlasie i Pojezierze Mazurskie. W okresach optymalnych
warunków klimatycznych liczebność populacji krajowej sięgała kilku tysięcy osobników dorosłych.
Zmiany zasięgu geograficznego modliszki, związane z występowaniem coraz cieplejszych lat w
Polsce, sprzyjają przetrwaniu gatunku, a zimy z małą liczbą dni mroźnych sprzyjają przetrwaniu
kokonów z jajami. Ponadto podczas ciepłych lat modliszka ma pod dostatkiem pożywienia,
zwłaszcza owadów prostoskrzydłych, takich jak koniki polne, świerszcze i gatunki pokrewne.
Źródło: www.kampinoski-pn.gov.pl; www.modliszki.pl
Zdjęcie: P. Naskrecki.
8.1. (0–2)
Podaj dwie charakterystyczne cechy budowy modliszki widoczne na zdjęciu, które odróżniają ją
od pajęczaków.
8.2. (0–1)
Uzupełnij klasyfikację taksonomiczną modliszki zwyczajnej. Wybierz odpowiednie taksony spośród podanych
poniżej i uzupełnij tabelę.
owady (Insecta)
modliszki (Mantis)
stawonogi (Arthropoda)
modliszka zwyczajna (Mantis religiosa)
Ranga taksonomiczna
Takson
Typ
Gromada
Rząd
modliszki (Mantodea)
Rodzaj
Gatunek
8.3. (0–1)
Określ typ przeobrażenia, jakie przechodzi modliszka zwyczajna. Odpowiedź uzasadnij.
Typ przeobrażenia:
Uzasadnienie:
8.4. (0–1)
Na podstawie powyższych informacji podaj jedną cechę budowy odnóży modliszki zwyczajnej stanowiącą przystosowanie do drapieżnictwa. Odpowiedź uzasadnij, określając znaczenie adaptacyjne wybranej cechy.
Na poniższym rysunku przedstawiono widok serca człowieka z góry, w przekroju poprzecznym, na poziomie przegród przedsionkowo-komorowych, po usunięciu przedsionków i dużych naczyń. Widoczne są wszystkie zastawki obecne w sercu, które oznaczono cyframi 1–4.
Na podstawie: D.U. Silverthorn, Fizjologia człowieka. Zintegrowane podejście, Warszawa 2018.
11.1. (0–1)
Do każdej z wymienionych poniżej zastawek przyporządkuj właściwy numer z powyższego rysunku (1.–4.).
zastawka trójdzielna –
zastawka, przez którą krew się dostaje z serca do obiegu małego –
11.2. (0–1)
Rozstrzygnij, czy serce przedstawione na powyższym rysunku jest w stanie skurczu komór, czy – ich napełniania, oraz podaj nazwę tętnicy bezpośrednio połączonej z lewą komorą serca i tętnicy bezpośrednio połączonej z prawą komorą serca.
Stan serca (skurcz komór / napełnianie komór):
Tętnica połączona z lewą komorą serca:
Tętnica połączona z prawą komorą serca:
Na poniższym schemacie przedstawiono regulację transportu glukozy przez insulinę
w komórce mięśnia szkieletowego i w komórce wątroby, ograniczającą wahania poziomu
glukozy we krwi.
W komórkach mięśni szkieletowych w spoczynku transportery glukozy GLUT4 są w okresie
głodu (I) wycofywane z błony komórkowej, a następnie magazynowane w pęcherzykach
w cytoplazmie. Z kolei w okresie sytości (II) transportery GLUT4 są pod wpływem insuliny
kierowane do błony komórkowej.
W komórkach wątroby transport glukozy zachodzi z udziałem transporterów GLUT2, których
aktywność zmienia się w zależności od okresu głodu (III) lub sytości (IV). Insulina bierze
udział w regulacji transportu glukozy przez transportery GLUT2.
Na podstawie: D.U. Silverthorn, Fizjologia człowieka. Zintegrowane podejście, Warszawa 2018.
12.1. (0–1)
Do każdego z poniższych przykładów transportu przyporządkuj właściwą nazwę
wybraną spośród A–C. Wpisz litery w wyznaczone miejsca.
endocytoza
egzocytoza
dyfuzja wspomagana
Transport białka GLUT4 do błony komórkowej w komórce mięśnia szkieletowego w czasie spoczynku w okresie sytości: .
Transport glukozy z wnętrza komórki wątroby do płynu zewnątrzkomórkowego w okresie głodu: .
12.2. (0–1)
Na podstawie przedstawionych informacji wyjaśnij, w jaki sposób insulina zapewnia
ciągłą dyfuzję glukozy do komórek wątroby w sytuacji wysokiego poziomu glukozy we
krwi w okresie sytości.
12.3. (0–1)
Przedstaw znaczenie obecności transporterów glukozy GLUT2 w błonie komórkowej
komórek wątroby dla ograniczenia spadku poziomu glukozy we krwi w okresie głodu.
12.4. (0–1)
Podaj nazwę przykładowego ludzkiego hormonu, którego działanie prowadzi do
wzrostu poziomu glukozy we krwi.
Jedną z obiecujących metod leczenia celowanego nowotworów jest stosowanie kompleksów
przeciwciało – lek (ADC, ang. antibody-drug conjugate), które tworzy się przez chemiczne
łączenie przeciwciał monoklonalnych z substancjami toksycznymi – lekami mającymi
niszczyć komórki nowotworowe. Przeciwciała monoklonalne to przeciwciała powstające
z jednego klonu limfocytów B. Takie przeciwciała mają wysoką specyficzność, tzn. mogą się
łączyć tylko z jednym konkretnym fragmentem antygenu, stanowiącym receptor dla ADC.
ADC podaje się pacjentowi dożylnie. Duże znaczenie w skuteczności tej metody ma
dobranie zarówno przeciwciał właściwych dla antygenu charakterystycznego dla danej
komórki nowotworowej, jak i odpowiedniego łącznika chemicznego, dzięki któremu ADC nie
rozpada się w krążeniu ogólnoustrojowym.
Na poniższym schemacie przedstawiono mechanizm działania ADC.
Na podstawie: C. Peters i S. Brown, Antibody–Drug Conjugates as Novel Anti-Cancer Chemotherapeutics,
„Bioscience Reports” 35(4), 2015;
P.J. Wysocki, Mechanizmy działania przeciwciał monoklonalnych w nowotworach litych,
„Onkologia w Praktyce Klinicznej” 10(4), 2014;
D. Schrama i in., Antibody Targeted Drugs as Cancer Therapeutics, „Nature Reviews Drug Discovery” 5(2), 2006.
13.1. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego ADC dostarcza toksyczne substancje tylko do komórek
nowotworowych, z pominięciem komórek zdrowych. W odpowiedzi uwzględnij
mechanizm działania ADC.
13.2. (0–1)
Wykaż, że zachowanie stabilności łącznika w ADC podczas transportu ADC w krążeniu
ogólnoustrojowym jest konieczne do prawidłowego działania leku.
13.3. (0–1)
Przedstaw rolę lizosomów obecnych w komórce nowotworowej w mechanizmie
działania ADC.
W układzie ABO wyróżnia się cztery podstawowe fenotypy: A, B, AB i O, które są
warunkowane przez występowanie antygenów A i B. Antygen H jest strukturą prekursorową
antygenów A i B, które powstają w wyniku przyłączania do antygenu H różnych reszt
cukrowych: w antygenie A jest to N-acetylogalaktozamina, a w antygenie B – galaktoza.
Wytworzenie antygenu H jest warunkowane przez gen FUT1. Allel dominujący tego genu (H)
odpowiada za wytworzenie antygenu H w błonie komórkowej erytrocytów. Allel recesywny
tego genu (h) zawiera mutację prowadzącą do syntezy nieaktywnego enzymu, którego
aktywność jest konieczna do syntezy antygenu H.
Gen ABO warunkujący przekształcanie antygenu H do antygenu A lub B ma trzy allele:
allel IA koduje transferazę A, warunkującą wytworzenie antygenu A
allel IB koduje transferazę B, warunkującą wytwarzanie antygenu B
recesywny allel i, kodujący niefunkcjonalne białko, powstały w wyniku mutacji w allelu IA.
Gen FUT1 i gen ABO są położone na różnych chromosomach autosomalnych.
W tabeli podano fragment sekwencji nukleotydowej w nici kodującej allelu IA oraz
odpowiadający mu fragment allelu i powstałego w wyniku mutacji.
Allel genu ABO
Fragment DNA nici kodującej
Fragment łańcucha polipeptydowego kodowanego przez podany fragment DNA
IA
CTC GTG GTG ACC CCT T
Leu – Val – Val – Thr – Pro
i
CTC GTG GT− ACC CCT T
Na podstawie: M. Czerwiński i R. Kaczmarek, Genetyczne podstawy
syntezy cukrowych antygenów grupowych krwi, „Acta Haematologica Polonica” 44(3), 2013;
V. Kumar i in., Robbins & Cotran Pathologic Basis of Disease, Nowy Jork 2020.
16.1. (0–1)
Na podstawie analizy danych przedstawionych w tabeli podaj nazwę mutacji genowej,
która doprowadziła do powstania allelu i.
16.2. (0–1)
Uzupełnij tabelę zamieszczoną poniżej – podaj sekwencję aminokwasową kodowaną
przez fragment DNA nici kodującej zawarty w tabeli. Odpowiedź zapisz
w wyznaczonym miejscu w tabeli.
Allel genu ABO
Fragment DNA nici kodującej
Fragment łańcucha polipeptydowego kodowanego przez podany fragment DNA
IA
CTC GTG GTG ACC CCT T
Leu – Val – Val – Thr – Pro
i
CTC GTG GT− ACC CCT T
16.3. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Sekwencja aminokwasowa kodowana przez allel i jest inna niż w przypadku allelu IA,
ponieważ konsekwencją mutacji genowej prowadzącej do powstania allelu i jest
zmiana ramki odczytu.
substytucja aminokwasowa.
odwrócenie kolejności aminokwasów.
zwielokrotnienie liczby aminokwasów.
16.4. (0–1)
Podaj wszystkie możliwe genotypy warunkujące grupę krwi A. Uwzględnij allele genu
FUT1 oraz genu ABO. W zapisie genotypu zastosuj oznaczenia alleli podane we
wprowadzeniu do zadania.
