Zadania maturalne z biologii

Matura Maj 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 18. (2 pkt)

Ekspresja informacji genetycznej Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

Ekspresja informacji genetycznej u eukariontów składa się z trzech etapów: z transkrypcji, z obróbki potranskrypcyjnej i z translacji.

Na poniższym schemacie przedstawiono w uproszczony sposób fragment sekwencji nukleotydowej nici matrycowej DNA. Kolorem pomarańczowym zaznaczono sekwencję promotorową, a kolorem niebieskim – introny. Sekwencje nukleotydowe eksonów ujęto w ramki.

18.1. (0–1)

Jaką sekwencję nukleotydową będzie miał fragment dojrzałego mRNA transkrybowany na podstawie przedstawionej nici matrycowej? Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

5′ UAUUAUACUGCUACGGGCGCACAACGUAUGCCAUGACAAUU 3′
5′ AUAAUAUGACGAUGCCCGCGUGUUGCAUACGGUACUGUUAA 3′
5′ AUGACGAUGCCCGCGUGUGUGUGAUGCAUACGGUAC 3′
5′ AUGACGAUGCCCGCGUGUUGCAUACGGUACUGUUAA 3′

18.2. (0–1)

Podaj sekwencję aminokwasową kodowaną przez pierwszy ekson przedstawionego genu. Odpowiedź zapisz od końca aminowego do końca karboksylowego, z wykorzystaniem pełnych nazw aminokwasów lub ich oznaczeń trójliterowych.

Test diagnostyczny (matura próbna) Grudzień 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 20. (1 pkt)

Ekologia Podaj/wymień

W Wielkiej Brytanii wzdłuż wybrzeży morskich występują dwa gatunki kormoranów: kormoran czarny i kormoran czubaty. Żywią się one organizmami morskimi występującymi w wodach, nad którymi się gnieżdżą. Budują gniazda na skałach i na półkach klifu. Kormoran czubaty buduje gniazda głównie z wodorostów, a kormoran czarny – z patyków i traw morskich. Na poniższych wykresach przedstawiono zróżnicowanie diety tych gatunków.

Na podstawie: C.J. Clegg i D.G. Mackean, Advanced Biology, Londyn 2012.

Na podstawie przedstawionych informacji przedstaw dwie różnice między niszą ekologiczną kormorana czarnego a niszą ekologiczną kormorana czubatego.

Matura Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 2. (3 pkt)

Nasienne Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Goryczka wiosenna (Gentiana verna) to niewielka roślina o bardzo dużych kwiatach w stosunku do całego organizmu. Kolor jej kwiatów jest intensywnie niebieski. W kwiecie znajdują się jeden okółek pręcików i słupek zbudowany z dwóch owocolistków. Goryczka wiosenna jest rośliną zapylaną przez owady – głównie motyle i trzmiele.

Poniżej przedstawiono zdjęcie goryczki wiosennej (I) oraz schemat budowy jej kwiatu w przekroju podłużnym (II).

Na podstawie: A. Szweykowska i J. Szweykowski, Botanika, Warszawa 2013.
Źródło fotografii: Wikimedia Commons.

2.1. (0-1)

Podaj nazwy elementów okwiatu goryczki wiosennej oznaczonych na rysunku literami A i B.

2.2. (0-1)

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.

Goryczka wiosenna należy do (nagonasiennych / okrytonasiennych). W przemianie pokoleń goryczki wiosennej pokoleniem dominującym jest (gametofit / sporofit).

2.3. (0-1)

Wykaż, że produkcja barwnika w kwiatach jest korzystna dla goryczki wiosennej mimo kosztów energetycznych, związanych z syntezą tego barwnika.

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 2. (1 pkt)

Tkanki roślinne Podaj/wymień

Na poniższej mikrofotografii przedstawiono fragment przekroju poprzecznego łodygi o budowie pierwotnej. Celuloza została wybarwiona na kolor zielony, natomiast lignina – na kolor ciemnoczerwony.

Na podstawie: Wikimedia Commons.

Do każdej z tkanek wskazanych na mikrofotografii – A i B – przyporządkuj odpowiednią nazwę spośród podanych.

drewno

łyko

sklerenchyma

kolenchyma

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 4. (3 pkt)

Ekspresja informacji genetycznej Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

Cząsteczki tRNA transportują w trakcie translacji odpowiednie aminokwasy na rybosomy. Przyłączenie aminokwasu do właściwego tRNA – reakcja aminoacylacji tRNA – odbywa się zasadniczo w dwóch etapach: aktywacji aminokwasu oraz powstania aminoacylo-tRNA.

Na poniższym rysunku przedstawiono sposób działania enzymu katalizującego te reakcje – syntetazy aminoacylo-tRNA.

Na podstawie: P.J. Russell, iGenetics. A Molecular Approach, San Francisco 2010.

4.1. (0–2)

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące aminoacylacji tRNA są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	Aby doszło do reakcji aminoacylacji tRNA, konieczna jest hydroliza ATP.	P	F
2.	Specyficzny tRNA z określonym antykodonem może transportować różne aminokwasy.	P	F
3.	Przyłączenie specyficznej cząsteczki tRNA do syntetazy aminoacylo-tRNA wymaga odłączenia od ATP trzech reszt kwasu ortofosforowego.	P	F

4.2. (0–1)

Podaj sekwencję nukleotydową antykodonu cząsteczki tRNA transportującej metioninę. Sekwencję zapisz od końca 5′ do końca 3′.

Matura Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 4. (3 pkt)

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

Aby zbadać wpływ nawadniania i nawożenia mineralnego związkami azotu, fosforu i potasu (NPK) na budowę anatomiczną i morfologiczną oraz na plonowanie borówki wysokiej (Vaccinium corymbosum), wykonano następujące doświadczenie. Prowadzono uprawę borówki odmiany ‘Patriot’ na glebie ubogiej w składniki pokarmowe i substancje organiczne (zawartość humusu ok. 1,5%). Przed założeniem doświadczenia zakwaszono glebę do pH 4,0–4,5.

Uprawę prowadzono w różnych warunkach wilgotności:

W1 (niższa wilgotność) – 50–60%
W2 (wyższa wilgotność) – 90–95%

oraz przy różnej dostępności minerałów:

bez nawożenia
z nawożeniem 390 kg NPK/ha (w proporcjach 6 : 3 : 4).

W tabeli przedstawiono wyniki badań wpływu wilgotności i nawożenia NPK na budowę morfologiczną i na plon jagód 5-letnich roślin borówki wysokiej.

Średnie wartości parametrów	Wilgotność W1		Wilgotność W2
Średnie wartości parametrów	bez nawożenia	nawożenie NPK	bez nawożenia	nawożenie NPK
Wysokość rośliny [cm]	69,9	74,6	72,6	84,6
Liczba pędów jednorocznych na krzewie	5,3	7,3	6,3	9,3
Łączna długość pędów jednorocznych [cm/krzew]	179	290	253	349
Plony jagód [kg/krzew]	1,12	0,55	1,64	0,94

Na podstawie: Z. Koszański, E. Rumasz-Rudnicka, S. Friedrich, Wpływ nawadniania i nawożenia NPK na budowę anatomiczną i morfologiczną oraz plonowanie borówki wysokiej (Vaccinium corymbosum L.), „Acta Agrophysica” 11(3), 2008.

4.1. (0–1)

Określ, które stwierdzenia dotyczące opisu wyników przedstawionego doświadczenia są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	Średnia łączna długość pędów jednorocznych na krzewie, przy tym samym poziomie nawożenia, była wyższa w przypadku uprawy na glebie o wyższej wilgotności podłoża.	P	F
2.	Przy tej samej wilgotności podłoża średnia liczba pędów jednorocznych na krzewie była wyższa po zastosowaniu nawożenia NPK.	P	F

4.2. (0–1)

Na podstawie wyników przedstawionego doświadczenia sformułuj wniosek dotyczący wpływu obydwu czynników na plonowanie (owocowanie) borówki wysokiej.

4.3. (0–1)

Określ rolę trzech pierwiastków – N, P i K – dla funkcjonowania roślin. Do każdego wymienionego poniżej pierwiastka przyporządkuj odpowiedni opis spośród podanych (1., 2., 3. albo 4.).

Ten pierwiastek wchodzi w skład szkieletu DNA, z którym są związane zasady pirymidynowe i purynowe.
Ten pierwiastek wchodzi w skład wszystkich aminokwasów budujących białka roślinne.
Jon tego pierwiastka jest wiązany przez układ porfirynowy chlorofilu.
Jony tego pierwiastka biorą udział w regulacji otwierania się aparatów szparkowych.

N:
P:
K:

Matura Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 5. (7 pkt)

Fotosynteza Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Główną funkcją enzymu RuBisCO (karboksylaza/oksygenaza rybulozo-1,5-bisfosforanowa) jest przyłączanie dwutlenku węgla do rybulozo-1,5-bisfosforanu (RuBP) w cyklu Calvina. Jednak w wysokiej temperaturze i przy wysokim stężeniu O₂ znacznie wzrasta aktywność RuBisCO polegająca na przyłączaniu tlenu do RuBP, co daje początek fotooddychaniu. Skutkiem tego procesu jest znaczne zmniejszenie wydajności wiązania CO₂ przez roślinę.

U roślin rejonów tropikalnych i subtropikalnych przeprowadzających fotosyntezę typu C4 proces fotooddychania jest ograniczony. Jest to związane z dwustopniowym mechanizmem wiązania dwutlenku węgla. Pierwotna asymilacja CO₂ z wytworzeniem szczawiooctanu zachodzi w komórkach mezofilu, natomiast włączanie CO₂ do cyklu Calvina zachodzi w komórkach pochwy okołowiązkowej. U niektórych roślin C4 w komórkach pochwy okołowiązkowej nie ma fotosystemu II (PS II).

Na schemacie przedstawiono w uproszczeniu przebieg fazy fotosyntezy niezależnej od światła (fazy ciemnej) u roślin C4.

Uwaga: nie zachowano stechiometrii przedstawionych reakcji.

Na podstawie: W. Czechowski i in., Biologia, Warszawa 1994;
N.A. Campbell, Biologia, Poznań 2013.

5.1. (0–2)

Podaj nazwy etapów cyklu Calvina oznaczonych na schemacie literami A, B i C.

5.2. (0–1)

Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A, B albo C oraz odpowiedź 1., 2. albo 3.

Literą X na schemacie oznaczono

A.	enzym RuBisCO,	który jest	1.	pierwotnym produktem karboksylacji u roślin C4.
B.	acetylo-CoA,		2.	kompleksem enzymatycznym, odpowiadającym za karboksylację.
C.	szczawiooctan,		3.	pierwotnym akceptorem CO₂ u roślin C4, podobnie jak RuBP u roślin C3.

5.3. (0–2)

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące fotosyntezy typu C4 są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	CO₂ jest transportowany do komórek pochwy okołowiązkowej w postaci 3-węglowego pirogronianu.	P	F
2.	Ze względu na obecność RuBisCO następuje utlenianie RuBP, co daje początek intensywnemu fotooddychaniu u roślin C4.	P	F
3.	Redukcja 3-fosfoglicerynianu do aldehydu 3-fosfoglicerynowego zachodzi w komórkach mezofilu.	P	F

5.4. (0–2)

Wykaż związek między ograniczeniem procesu fotooddychania u roślin C4 a:

dwuetapowym mechanizmem wiązania dwutlenku węgla
brakiem PS II w komórkach pochew okołowiązkowych.

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 5. (3 pkt)

Tkanki roślinne Budowa i funkcje komórki Podaj/wymień

W celu zaobserwowania podziałów mitotycznych wykonano preparat mikroskopowy z wierzchołka wzrostu korzenia cebuli. Aby uzyskać pojedynczą warstwę komórek, zgnieciono stożek wzrostu na szkiełku mikroskopowym. Na poniższej mikrofotografii przedstawiono gotowy preparat z chromatyną wybarwioną odpowiednim barwnikiem na kolor niebieskofioletowy.

Źródło fotografii: Wikimedia Commons.

5.1. (0–1)

Podaj pełną nazwę tkanki roślinnej, której komórki przedstawiono na mikrofotografii.

5.2. (0–2)

Do każdej z komórek wskazanych na mikrofotografii (A–C) przyporządkuj – wybraną spośród podanych – właściwą nazwę etapu mitozy, w którym ta komórka się znajduje.

profaza

metafaza

anafaza

telofaza

Zadania dodatkowe matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp) Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 5. (2 pkt)

Mszaki Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

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.

Uwaga: nie zachowano wspólnej skali fotografii.

Fotografie: Wikimedia Commons.

Podaj numery dwóch gatunków należących do mchów.

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 6. (3 pkt)

Wirusy, wiroidy, priony Prokarionty Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

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.