W organizmach oligosacharydy i polisacharydy pod wpływem działania enzymów mogą
ulegać hydrolizie. Na rysunku przedstawiono katalizowaną przez enzym hydrolizę sacharozy,
której etapy oznaczono literami (A–D), oraz obok – wykres zależności szybkości reakcji
enzymatycznej od stężenia substratu.
Na podstawie: N.A. Campbell, J.A. Urry, M.L. Cain, S.A. Wasserman,
P.V. Minorsky, R.B. Jackson, Biologia, Poznań 2012, s. 78;
B.D. Hames, N.M. Hooper, Biochemia, Krótkie wykłady, Warszawa 2002, s. 83, 96–99;
M. Barbor, M. Boyle, M. Cassidy, K. Senior, Biology, London 1999, s. 73.
a)
Do każdego etapu hydrolizy (A–D) przyporządkuj jego prawidłowy opis wybrany spośród podanych (1–5).
Odłączenie produktów od enzymu.
Przekształcanie substratu w produkty.
Przyłączenie cząsteczki wody do wolnego substratu.
Enzym z centrum aktywnym gotowy do przyłączenia substratu.
Przyłączenie substratu do enzymu, powstanie kompleksu enzym-substrat (ES).
b)
Korzystając z wykresu wyjaśnij, dlaczego przy wysokim stężeniu substratu jego dalszy wzrost nie wpływa już na zwiększenie szybkości reakcji enzymatycznej.
c)
Wiedząc, że w przedstawionym enzymie centrum aktywne jest miejscem, do którego może przyłączać się inhibitor, określ jaki typ inhibicji enzymu może zachodzić w przypadku tej reakcji i wyjaśnij, na czym ona polega.
d)
Wiedząc, że sacharoza jest w organizmach roślinnych główną formą transportu węglowodanów, przedstaw drogę jej przemieszczania (od miejsca powstania do miejsca rozładunku) oraz podaj nazwę tkanki, w której ten transport odbywa się.
e)
Podaj nazwę enzymu katalizującego reakcję hydrolizy sacharozy w przewodzie pokarmowym człowieka oraz miejsce jego wytwarzania i działania.
Na schemacie przedstawiono pewien proces metaboliczny.
Na podstawie: E. Bańkowski, Biochemia, Wrocław 2006, s. 196–200.
a)
Na podstawie schematu wykaż, że przedstawiony proces jest cyklem przemian metabolicznych.
b)
Określ, czy przedstawiony proces jest procesem anabolicznym, czy katabolicznym. Odpowiedź uzasadnij jednym argumentem.
c)
Wyjaśnij, na czym polega znaczenie adaptacyjne przedstawionego procesu dla zwierząt lądowych.
d)
Podaj nazwę narządu człowieka, w którym zachodzi przedstawiony proces.
e)
Podaj, jaki rodzaj diety należy zastosować w przypadku pacjenta, u którego stwierdzono wrodzony niedobór jednego z enzymów uczestniczących w opisanym procesie, co skutkuje podwyższonym stężeniem amoniaku w jego organizmie. Odpowiedź uzasadnij.
Na rysunkach przedstawiono dwie próby doświadczenia, w którym do dwóch probówek wlano taką
samą objętość wodnego roztworu ludzkiej pepsyny o takim samym stężeniu oraz taką samą ilość
ściętego (ugotowanego) białka jaja kurzego. W próbie 1. do probówki dodano kwasu solnego.
Po 20 min porównano zawartość obu probówek. Początek doświadczenia i jego wynik w każdej
z prób (próba 1. i próba 2.) pokazano na rysunkach.
a)
Sformułuj problem badawczy przedstawionego doświadczenia.
b)
Określ warunek zewnętrzny, który powinien zostać spełniony dla uzyskania optymalnego przebiegu reakcji, a którego nie podano w opisie doświadczenia, i zaproponuj sposób jego spełnienia.
c)
Podaj, jaki będzie wynik próby 1. w sytuacji, gdy zamiast pepsyny wprowadzi się ludzką trypsynę. Odpowiedź uzasadnij.
Na rysunku przedstawiono próbę badawczą doświadczenia, którego celem było sprawdzenie,
czy roślina może żyć w zamkniętym obiegu tlenu i dwutlenku węgla. W dużym szklanym słoju
umieszczono roślinę w doniczce, glebę doniczkową podlano wodą wodociągową, szczelnie
dokręcono zakrętkę. Zestaw pozostawiono przez 5 dni w pokoju, w którym utrzymywano
temperaturę 20°C oraz normalne warunki dziennego oświetlenia. Codziennie obserwowano
wygląd rośliny. Po 5 dniach roślina nadal rosła i miała normalny wygląd. Zauważono również,
że okresowo na wewnętrznej ścianie słoja pojawiały się kropelki bezbarwnej cieczy.
a)
Opisz próbę kontrolną tego doświadczenia.
b)
Uzupełnij opis tego doświadczenia, wypełniając poniższą tabelę.
Proces metaboliczny przeprowadzany przez roślinę i dostarczający do układu badawczego tlenu
Proces metaboliczny przeprowadzany przez roślinę i dostarczający do układu badawczego dwutlenku węgla
Nazwa procesu:
Nazwa procesu:
Zapis procesu (równanie reakcji):
Zapis procesu (równanie reakcji):
Źródła substratów dla tego procesu w warunkach doświadczenia:
Źródła substratów dla tego procesu w warunkach doświadczenia:
c)
Podaj nazwę cieczy, której kropelki pojawiały się na ścianach słoja i nazwę proces fizjologicznego, w wyniku którego ta ciecz pojawiła się w zestawie badawczym. Wyjaśnij przyczynę zachodzenia tego procesu u rośliny w tym zestawie.
d)
Zaznacz odpowiedź A, B albo C i jej uzasadnienie spośród 1–3 tak, aby powstało poprawne dokończenie poniższego zdania.
W trakcie trwania doświadczenia pobieranie wody przez badaną roślinę
A.
zwiększa się,
ponieważ niedosyt wilgotności w powietrzu ją otaczającym
Na rysunkach A–E, bez zachowania prawidłowej kolejności, przedstawiono przekroje
poprzeczne strefy granicznej między korzeniem i łodygą w roślinie okrytonasiennej,
z uwzględnieniem rozmieszczenia tkanek przewodzących w różnych warstwach tej strefy.
Na podstawie: A. Szweykowska, J. Szweykowski, Botanika. Morfologia, t. 1., Warszawa 2011, s. 184.
Uporządkuj rysunki A–E w takiej kolejności, aby poprawnie przedstawiały proces przejścia tkanek przewodzących z korzenia do łodygi.
Na rysunkach 1–7 przedstawiono (bez zachowania proporcji wielkości) zwierzęta należące
do różnych gromad w królestwie zwierząt.
Źródło: Larousse. Ziemia, rośliny, zwierzęta, praca zbiorowa, Warszawa 1985, s. 313, 317, 321–323, 326, 328.
a)
Podaj nazwę gromady, do której należy zwierzę oznaczone cyfrą 1 oraz – widoczną na rysunku – jedną cechę budowy zewnętrznej, charakterystyczną wyłącznie dla tej gromady i występującą u wszystkich jej przedstawicieli.
b)
Dopisz prawidłowe dokończenie zdania, wpisując oznaczenia cyfrowe zwierząt spośród 1–7.
Powłoka ciała, zapobiegająca przenikaniu wody do wnętrza ciała dzięki martwym
wytworom nabłonka oraz tłuszczowej wydzielinie komórek gruczołowych nabłonka,
występuje u zwierząt oznaczonych cyframi .
c)
Zaznacz w tabeli znakiem X prawidłowe elementy aparatu ruchu zwierząt oznaczonych cyframi 1 i 4.
Zwierzę
Układ mięśniowy
Szkielet
1.
□ mięśnie wora powłokowego
□ płyn jamy ciała
□ wyspecjalizowane wiązki mięśni
□ oskórkowy szkielet zewnętrzny
4.
□ mięśnie wora powłokowego
□ płyn jamy ciała
□ wyspecjalizowane wiązki mięśni
□ oskórkowy szkielet zewnętrzny
d)
Zaznacz odpowiedź A, B, C albo D i jej uzasadnienie spośród I–IV tak, aby powstało poprawne dokończenie poniższego zdania.
Krew płynie w zamkniętym systemie naczyń krwionośnych u
A.
wszystkich wymienionych zwierząt
i jest wykorzystana do transportu tlenu u
I
wszystkich wymienionych zwierząt.
B.
wszystkich wymienionych zwierząt z wyjątkiem 1.
II
wszystkich wymienionych zwierząt z wyjątkiem 1.
C.
wszystkich wymienionych zwierząt z wyjątkiem 4.
III
wszystkich wymienionych zwierząt z wyjątkiem 4.
D.
wszystkich wymienionych zwierząt z wyjątkiem 1. i 4.
IV
u wszystkich wymienionych zwierząt z wyjątkiem 1. i 4.
e)
Przedstaw znaczenie fizjologiczne wydalania kwasu moczowego przez zwierzęta oznaczone cyframi 1 i 7.
Wśród współcześnie żyjących zwierząt zdolnością lotu charakteryzują się owady, ptaki oraz
należące do ssaków nietoperze. Mechanizm lotu u wymienionych grup zwierząt różni się,
wszystkie jednak do poruszania skrzydłami wykorzystują pracę mięśni. U większości
owadów mięśnie poruszające skrzydłami są przymocowane do płytek szkieletu zewnętrznego,
a u ptaków i nietoperzy – do określonych kości szkieletu wewnętrznego. U owadów skurcz
mięśni powoduje przemieszczanie się płytek szkieletu, co wprawia skrzydła w ruch.
Na rysunkach przedstawiono: ruch skrzydeł owada w górę (I) i w dół (II) oraz szkielet ptaka
(III) z zaznaczonymi elementami mającymi znaczenie podczas lotu.
Na podstawie: C.J. Clegg, D.G. Mackean, Advanced Biology, London 2012, s. 482–483;
U. Sedlag, Wunderbare Welt der Insekten, Lepzig 1978, s. 32; Zoologia, red. Z. Grodziński, Warszawa 1969, s. 275.
a)
Na podstawie analizy rysunków I i II uzupełnij poniższe zdania – wpisz rodzaj pracujących mięśni oraz kierunek przemieszczania się płytki szkieletu i skrzydeł tak, aby powstał opis mechanizmu poruszania skrzydłami u owadów.
Podczas skurczu mięśni następuje płytki
grzbietowej, co powoduje skrzydeł. Natomiast podczas skurczu
mięśni następuje płytki grzbietowej,
co powoduje skrzydeł.
b)
Do opisanych na rysunku III elementów pasa barkowego i klatki piersiowej szkieletu ptaka (A–E), przyporządkuj ich nazwy, wybierając spośród wymienionych (1–6).
obojczyk
żebro
mostek
łopatka
grzebień
kość krucza
c)
Określ miejsce w szkielecie ptaka, do którego przymocowane są mięśnie poruszające skrzydłami.
W większości komórek prokariotycznych oprócz DNA w postaci chromosomu bakteryjnego
(genoforu) znajdują się też koliste, dwuniciowe cząsteczki DNA, czyli plazmidy. Plazmidy
zawierają informację o cechach, których zazwyczaj nie ma w chromosomowym (genoforowym)
DNA, np. takich, jak oporność na antybiotyki.
Na schemacie przedstawiono przebieg koniugacji bakterii (pilus = mostek cytoplazmatyczny).
Na podstawie: http://www.e-biotechnologia.pl/Artykuly/transformacja-bakterii [dostęp: 17.11.2014].
a)
Opisz trzy etapy koniugacji bakterii przedstawione na rysunkach B–D.
b)
Oceń prawdziwość zapisanych w tabeli stwierdzeń dotyczących koniugacji bakterii. Wpisz znak X w odpowiednie komórki tabeli.
Lp.
Informacja
Prawda
Fałsz
1.
Po koniugacji komórka dawcy nie zmienia swoich właściwości, a komórka biorcy nabywa nowe.
2.
Po koniugacji między komórkami dawcy i biorcy nie zachodzi rekombinacja materiału genetycznego.
3.
Koniugacja może prowadzić do rozprzestrzeniania się antybiotykooporności bakterii.
c)
Wyjaśnij, dlaczego koniugacji, zaliczanej do procesów płciowych u bakterii, nie można nazwać sposobem rozmnażania.
Pantofelek i euglena wykorzystywane są często jako materiał badawczy w różnych
doświadczeniach. Na wykresach przedstawiono wyniki doświadczenia przeprowadzonego
na dwóch gatunkach pantofelków (Paramecium aurelia i Paramecium caudatum).
Na podstawie: Biologia. Jedność i różnorodność, praca zbiorowa, Warszawa 2008, s. 883;
http://www.zuzel.kwasior.com/?title=Plik:Competition_Gause1934.svg [dostęp: 03.12.2014].
a)
Na podstawie analizy wykresów wyjaśnij, dlaczego krzywe ilustrujące zmiany zagęszczenia populacji dwóch gatunków pantofelków (P. aurelia i P. caudatum) mają inny przebieg, kiedy gatunki te hodowane są każdy oddzielnie (krzywe I), w warunkach jednakowego dostępu do zasobów pokarmowych, i kiedy hodowane są razem (krzywe II), w takich samych warunkach.
b)
Wyjaśnij, dlaczego w małym naczyniu, w którym w ciemności są hodowane pantofelki wraz euglenami, woda musi być dotleniana, natomiast w dobrze oświetlonym małym naczyniu dotlenianie wody jest niepotrzebne. W odpowiedzi uwzględnij budowę i funkcjonowanie hodowanych organizmów.
c)
Sformułuj wniosek, jaki wynika z innego doświadczenia, w którym wykazano, że w kropli czystej wody pantofelki poruszają się w różnych kierunkach, a po dodaniu glukozy – skupiają się wokół niej.
d)
Podaj i uzasadnij, w której części pola widzenia (prawej czy lewej) w mikroskopie optycznym będzie można obserwować zmiany w ruchu pantofelków po wprowadzeniu roztworu glukozy z prawej strony szkiełka nakrywkowego oraz określ powiększenie obrazu pantofelków, jeżeli okular mikroskopu powiększa obraz 20 razy, a obiektyw powiększa go 10 razy.
Na rysunkach przedstawiono wybrane rośliny lądowe.
Na podstawie: A. Szweykowska, J. Szweykowski, Botanika. Systematyka, t. 2., Warszawa 2004, s. 204, 225, 256.
a)
Podaj, na czym polega rozmnażanie bezpłciowe przedstawionych roślin.
b)
Określ funkcję biologiczną każdego z rodzajów pędów skrzypu polnego (I) i podaj ich cechy budowy, które umożliwiają pełnienie tych funkcji.
c)
Podaj nazwę podziału komórkowego, który zachodzi w strukturze A rośliny przedstawionej na rysunku II oraz określ jego rolę w cyklu rozwojowym roślin I–III.
