Cytoszkielet komórki budują trzy rodzaje filamentów: mikrofilamenty, filamenty pośrednie
i mikrotubule. Mikrofilamenty to cienkie i elastyczne struktury zbudowane z identycznych
globularnych cząsteczek aktyny. Mikrotubule są najgrubsze z tych struktur i mają postać
długich, pustych wewnątrz rurek. Odpowiadają za organizację wnętrza komórki. Filamenty
pośrednie są zbudowane z mocno zwiniętych nici, dzięki czemu są najbardziej sztywne
i wytrzymałe spośród wymienionych elementów cytoszkieletu.
Na rysunku przedstawiono trzy rodzaje filamentów budujących cytoszkielet komórki.
Na podstawie: Biologia. Jedność i różnorodność, praca zbiorowa, Warszawa 2008, s. 102–105.
a)
Przyporządkuj każdą z podanych funkcji do właściwego elementu cytoszkieletu – wpisz znak X w odpowiednie miejsca tabeli.
Funkcja
Mikrofilamenty
Filamenty pośrednie
Mikrotubule
Zapobiegają pękaniu komórek pod wpływem rozciągania.
Utrzymują organelle w określonym miejscu komórki.
Są niezbędne komórkom do wykonywania różnego rodzaju ruchów.
b)
Zaznacz prawidłowe dokończenie zdania.
Filamenty tworzące cytoszkielet komórki zbudowane są z
Przeprowadzono doświadczenie badające intensywność zachodzenia pewnego procesu w liściu wybranej rośliny. Poniżej przedstawiono opis przebiegu doświadczenia i uzyskane wyniki.
Obie strony blaszki liścia wybranej rośliny zakryto suchymi papierkami kobaltowymi. Suchy papierek kobaltowy ma kolor niebieski, natomiast wilgotny zmienia kolor na różowy. Ogonek liścia umieszczono w probówce z wodą, na której powierzchnię naniesiono warstwę oleju. Trzeci taki sam papierek, zawieszono na statywie w pewnej odległości od liścia. Cały zestaw badawczy umieszczono pod szklanym kloszem, zapewniając jednocześnie optymalne warunki oświetlenia i temperatury. W poniższej tabeli zamieszczono wyniki doświadczenia.
Miejsce umieszczenia papierka kobaltowego
Czas, po którym papierek kobaltowy zmienił kolor na różowy
1.
dolna powierzchnia liścia
bardzo krótki
2.
górna powierzchnia liścia
krótki
3.
papierek zawieszony na statywie
dłuższy niż w przypadkach 1. i 2.
16.1. (0–1)
Podaj nazwę procesu zachodzącego w roślinie, którego efektem była zmiana barwy papierków kobaltowych umieszczonych na liściu.
16.2. (0–1)
Podaj, w jakim celu pod kloszem umieszczono zawieszony na statywie papierek kobaltowy. Odpowiedź uzasadnij.
16.3. (0–1)
Poniżej numerami I–IV oznaczono opisy rozmieszczenia aparatów szparkowych w liściu, a literami A–C oznaczono przykłady środowisk życia roślin.
Rozmieszczenie aparatów szparkowych w liściu
I. aparaty szparkowe występują tylko na górnej powierzchni blaszki liściowej
II. dużo aparatów szparkowych występuje w skórce dolnej, brak lub nieliczne aparaty szparkowe w skórce górnej
III. aparaty szparkowe są obecne po obu stronach liścia, ale więcej występuje na górnej powierzchni blaszki liściowej
IV. brak aparatów szparkowych w skórce górnej i dolnej liścia
Środowisko życia roślin
A. wodne (liść rośliny wodnej całkowicie zanurzonej)
B. wodno-atmosferyczne (pływający liść rośliny wodnej, którego ogonek jest całkowicie zanurzony, a blaszka leży na powierzchni wody)
C. lądowe (liść rośliny lądowej otoczony powietrzem atmosferycznym)
Uzupełnij poniższe zdanie. Wpisz w wyznaczone miejsca odpowiednie oznaczenia wybrane spośród opisów I–IV i przykładów A–C tak, aby powstała informacja prawdziwa.
Na podstawie wyników doświadczenia można przypuszczać, że w liściu badanej rośliny (wybierz spośród I–IV) , a więc jest to liść rośliny żyjącej w środowisku (wybierz spośród A–C) .
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.
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.
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 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.
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.
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.
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.
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.
