Zadania maturalne z biologii

501

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 16. (5 pkt)

Skład organizmów Budowa i funkcje komórki Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

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.

502

Matura Maj 2015, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 17. (1 pkt)

Układ pokarmowy i żywienie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Antybiotyki, stosowane doustnie, hamują rozwój symbiotycznych bakterii jelitowych, produkujących niektóre witaminy.

Wskaż witaminę, która jest produkowana przez bakterie w jelicie człowieka – podkreśl jej nazwę.

witamina A, witamina C, witamina D, witamina E, witamina K

503

Matura Czerwiec 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 17. (3 pkt)

Układ pokarmowy i żywienie Układ hormonalny Układ powłokowy Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Badania epidemiologiczne wykazują, że stężenie witaminy D₃ lub jej metabolitów u większości dorosłych ludzi jest poniżej prawidłowego poziomu. Witamina ta powstaje w skórze z prowitaminy D pod wpływem promienia ultrafioletowego (UV). Niedobór witaminy D₃ lub zaburzenia jej przemian, mogą być przyczyną wielu chorób, takich jak: choroby nowotworowe, sercowo-naczyniowe, krzywica u dzieci, czy osteoporoza polegająca na postępującym ubytku masy kostnej. Przy odpowiedniej ilości tej witaminy w organizmie pula wchłanianych z pokarmów jonów wapniowych wynosi od 30% do 80%, natomiast przy niskim poziomie witaminy D₃ jest to jedynie 10–15%, co prowadzi do niedoboru tego pierwiastka w organizmie. Poziom jonów wapniowych we krwi jest regulowany przez hormony – kalcytoninę i parathormon.

17.1. (0–1)

Uzupełnij zdania opisujące regulację poziomu jonów wapnia we krwi. Podkreśl właściwe określenia wybrane spośród zapisanych w nawiasach tak, aby otrzymać poprawną informację.

Spadek poziomu jonów wapniowych we krwi powoduje (kalcytonina / parathormon). Jeżeli poziom jonów wapniowych we krwi jest niski, to (kalcytonina / parathormon) powoduje ich uwalnianie z (kości / krwi). Opisana regulacja odbywa się dzięki (współdziałaniu / przeciwstawnemu działaniu) tych hormonów.

17.2. (0–1)

Wyjaśnij związek między niedoborem witaminy D₃ w organizmie człowieka a podwyższonym ryzykiem wystąpienia osteoporozy.

17.3. (0–1)

Wykaż związek między niedoborem witaminy D₃ w organizmie człowieka a coraz powszechniejszym używaniem kremów z filtrem UV.

Uwagi od BiologHelp:
Zapoznaj się z dostępnym w kluczu odpowiedzi zastrzeżeniem do pytania 17.3.

504

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 17. (3 pkt)

Prokarionty Protisty Budowa i funkcje komórki Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

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: 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. 557–558.

a)	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.

ameby
orzęski
okrzemki
sporowce
lęgniowce.

505

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 18. (3 pkt)

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

Na schemacie przedstawiono poziom przeciwciał w surowicy krwi w pierwotnej odpowiedzi immunologicznej (po podaniu w szczepionce antygenu) i we wtórnej odpowiedzi immunologicznej (po ponownym podaniu tego samego antygenu).

a)	Oceń, czy poniższe stwierdzenia są właściwą interpretacją informacji przedstawionych na wykresie. Zaznacz T (tak), jeśli są, albo N (nie) – jeśli nie są.


1.	Przeciwciała w surowicy krwi pojawiają się po upływie kilku dni od pierwszego podania antygenu w szczepionce.	T	N
2.	Ponowne podanie antygenu skutkuje spadkiem poziomu przeciwciał w surowicy krwi.	T	N
3.	Po ponownym podaniu antygenu szczytowy poziom przeciwciał w surowicy krwi jest osiągany szybciej niż po pierwszym podaniu antygenu.	T	N

b)	Wyjaśnij przyczynę różnicy w czasie upływającym od podania antygenu do rozpoczęcia produkcji przeciwciał – w obu typach odpowiedzi immunologicznej.

c)	Wśród rodzajów odporności wymienionych poniżej podkreśl trzy, które opisują przedstawioną odpowiedź immunologiczną.

swoista nieswoista wrodzona nabyta czynna bierna

506

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 18. (5 pkt)

Dziedziczenie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

U groszku pachnącego (Lathyrus odoratus) autosomalne allele (A) i (B) dwóch różnych genów kodują dwa enzymy odpowiedzialne za wytworzenie różowego barwnika płatków kwiatów. Każdy z tych enzymów katalizuje jeden z dwóch etapów syntezy barwnika różowego i brak nawet jednego z nich powoduje białą barwę kwiatów. Skrzyżowano dwie biało kwitnące rośliny, w wyniku czego w pokoleniu pierwszym (F₁) otrzymano wyłącznie rośliny mające kwiaty różowe o genotypie AaBb, gdzie recesywne allele tych genów (a) i (b) to zmutowane allele kodujące niefunkcjonalne enzymy. Każdy z dwóch genów odpowiedzialnych za wytworzenie różowego barwnika kwiatów występuje w populacji groszku w postaci dwóch alleli.

18.1. (0–2)

Podaj wszystkie możliwe genotypy roślin o kwiatach białych oraz podkreśl wśród nich dwa, których skrzyżowanie ze sobą doprowadzi do uzyskania wyłącznie roślin o kwiatach różowych.

18.2. (0–2)

Wykonaj krzyżówkę genetyczną (szachownicę Punnetta) i na jej podstawie określ fenotypy pokolenia drugiego (F₂) powstałego po skrzyżowaniu roślin o genotypach AaBb. Podaj, w jakim stosunku liczbowym występują fenotypy w pokoleniu F₂.

Fenotypy w pokoleniu F₂:
Stosunek liczbowy fenotypów F₂:

18.3. (0–1)

Oceń, czy poniższe informacje dotyczące dziedziczenia barwy kwiatów u groszku pachnącego są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.


1.	Każdy z dwóch enzymów niezbędnych do wytworzenia różowego barwnika kwiatów u groszku pachnącego kodowany jest przez allele wielokrotne.	P	F
2.	Podwójne heterozygoty groszku mają fenotyp mieszany, czyli prezentują barwy kwiatów każdego z obojga homozygotycznych rodziców.	P	F
3.	Cecha – biała barwa – kwiatów groszku ujawnia się u osobnika będącego pojedynczą lub podwójną homozygotą recesywną.	P	F

507

Matura Czerwiec 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 18. (4 pkt)

Choroby człowieka Dziedziczenie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Pozostałe

Najczęstszą przyczyną rodzinnej hipercholesterolemii (FH) jest uszkodzenie zlokalizowanego na chromosomie 19 genu kodującego receptor dla lipoproteiny niskiej gęstości (LDL). Receptor ten znajduje się na powierzchni komórek wątroby i wychwytuje ze krwi cząsteczki LDL, z których odbiera transportowany przez nie cholesterol. Wynikiem mutacji jest podwyższony poziom cholesterolu we krwi, co może być przyczyną wczesnej miażdżycy (nawet w wieku dziecięcym), choroby wieńcowej i zawału serca. Na FH chorują mężczyźni i kobiety – niezależnie, czy są homo- czy heterozygotami pod względem zmutowanego genu.

Na podstawie: pl.wikipedia.org/wiki/Hipercholesterolemia_rodzinna

18.1. (0–1)

Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.


1.	Hipercholesterolemia jest chorobą genetyczną uwarunkowaną przez allel dominujący.	P	F
2.	Przyczyną hipercholesterolemii jest mutacja genowa.	P	F
3.	Hipercholesterolemia jest chorobą sprzężoną z płcią.	P	F

18.2. (0–2)

Chora na FH kobieta, która jest w ciąży, ma zdrowego ojca i zdrowego męża. Oblicz prawdopodobieństwo, że dziecko urodzone przez nią będzie zdrowym chłopcem. Zaproponuj oznaczenia zmutowanego i prawidłowego allelu, podaj genotypy rodziców i zapisz krzyżówkę genetyczną.

Allel zmutowany:
Allel prawidłowy:
Genotyp matki:
Genotyp ojca:

Krzyżówka:

Prawdopodobieństwo: (%)

18.3. (0–1)

Wykaż związek między wysokim poziomem cholesterolu we krwi a zwiększonym ryzykiem wystąpienia zawału serca.

508

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 20. (3 pkt)

Ekologia Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

Ekologiczna nisza podstawowa gatunku, czyli nisza potencjalnie zajmowana przez ten gatunek w warunkach optymalnych, jest często inna niż nisza zrealizowana, czyli rzeczywista, zajmowana w danych warunkach abiotycznych i biotycznych. Aby sprawdzić, czy na niszę ekologiczną wpływa konkurencja międzygatunkowa, badano dwa gatunki pąkli (skorupiaki osiadłe, obojnaki, rozmnażające się m.in. przez zapłodnienie krzyżowe). Pąkle te wykazują warstwowe rozmieszczenie na zalewanych wodą skałach wzdłuż wybrzeży Szkocji, Chthamalus stellatus jest znajdowany wyżej na skałach niż Balanus balanoides (rysunek A). Po usunięciu przez badaczy B. balanoides z niektórych jego stanowisk okazało się, że C. stellatus rozprzestrzenił się na tereny wcześniej zajmowane przez B. balanoides (rysunek B).

20.1. (0–1)

Sformułuj wniosek dotyczący wpływu konkurencji międzygatunkowej na niszę ekologiczną Chthamalus stellatus. We wniosku uwzględnij niszę zrealizowaną i podstawową.

20.2. (0–1)

Oceń, czy na podstawie opisu tego doświadczenia i jego wyników można sformułować wnioski podane w tabeli. Zaznacz T (tak), jeśli wniosek wynika z tego doświadczenia, albo N (nie) – jeśli z niego nie wynika.


1.	Zróżnicowanie nisz zrealizowanych Chthamalus stellatus i Balanus balanoides pozwala na koegzystencję populacji obu gatunków w biocenozie.	T	N
2.	Usunięcie Chthamalus stellatus z jego stanowiska spowoduje, że Balanus balanoides zajmie wyższe partie skał.	T	N
3.	Chthamalus stellatus ma szeroki zakres tolerancji, a Balanus balanoides ma wąski zakres tolerancji.	T	N

20.3. (0–1)

Korzystając z podanych informacji, przedstaw jedną korzyść, jaką odnoszą pąkle z życia w skupiskach.

509

Matura Czerwiec 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 20. (1 pkt)

Układ hormonalny Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Oceń prawdziwość informacji dotyczących hormonów przysadkowych. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.


1.	Niektóre hormony uwalniane przez przysadkę są produkowane w podwzgórzu.	P	F
2.	Hormony tropowe, stymulujące wydzielanie gruczołów obwodowych, produkowane są przez przysadkę.	P	F
3.	Niski poziom tyroksyny we krwi hamuje wydzielanie tyreotropiny (TSH) przez przysadkę mózgową.	P	F

510

Matura Czerwiec 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 20. (2 pkt)

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

Szczepionki DNA zawierają najczęściej koliste cząsteczki plazmidów, na których kodowane są antygeny organizmów, przeciwko którym skierowana jest szczepionka. Dzięki promotorom wirusowym informacja genetyczna zawarta na plazmidzie ulega ekspresji w komórkach ludzkich i organizm może wytworzyć pamięć immunologiczną. Szczepionki DNA nie są skuteczne, jeżeli zostaną zaprojektowane dla antygenów naturalnie zawierających reszty cukrowe.

Na podstawie : J. Stojak, Ze szczepionką za pan brat, „Biologia w Szkole” nr 3., Warszawa 2013.