Zadania maturalne z biologii

Test diagnostyczny (matura próbna) Grudzień 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 2. (3 pkt)

Choroby człowieka Genetyka - pozostałe Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

W prawidłowo funkcjonujących komórkach zwierząt białko p53, które jest kodowane przez gen TP53, zatrzymuje komórkę z uszkodzonym DNA w tzw. punkcie kontrolnym G1/S, czyli na granicy faz G1/S cyklu komórkowego. Uszkodzenie DNA jest albo naprawiane i komórka przechodzi z opóźnieniem z fazy G1 do fazy S, albo – gdy uszkodzenie jest zbyt poważne i naprawa jest niemożliwa – komórka zostaje skierowana na drogę apoptozy.

Retrogen to dodatkowa kopia genu powstająca na skutek odwrotnej transkrypcji mRNA danego genu. Genom słoni zawiera jeden gen TP53 i aż 19 retrogenów TP53, z których kilka podlega transkrypcji i translacji. W linii ewolucyjnej rzędu trąbowców (Proboscidea), do których należą słonie, stopniowo zwiększała się liczba retrogenów TP53. Dzięki ekspresji retrogenów TP53 białko p53 jest aktywne nawet przy niskim natężeniu czynników mutagennych.

U słoni występuje także gen LIF6, którego transkrypcja jest pobudzana przez białko p53. Białko LIF6 jest transportowane do mitochondriów, gdzie prowadzi do uwolnienia do cytozolu cytochromu c, pełniącego funkcję cząsteczki wyzwalającej apoptozę. Nowotwory u słoni występują stosunkowo rzadko, zwłaszcza jeśli weźmie się pod uwagę dużą liczbę komórek ciała słoni oraz długość życia tych zwierząt.

Na podstawie: J.M. Vazquez i in., A Zombie LIF Gene in Elephants […], „Cell Reports” 24(7), 2018;
M. Sulak i in., TP53 Copy Number Expansion […], „eLife” 5, 2016.

2.1. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego zatrzymanie cyklu komórkowego komórek z uszkodzonym DNA w punkcie kontrolnym G1/S skutkuje ograniczeniem powstawania nowotworów.

2.2. (0–2)

Do każdej z podanych poniżej cech genomu trąbowców (1–2) przyporządkuj odpowiedni mechanizm przeciwnowotworowy (A–D), który jest warunkowany bezpośrednio przez tę cechę.

obecność wielu retrogenów TP53
obecność genu LIF6

Po wykryciu uszkodzenia DNA komórki łatwiej wchodzą na drogę apoptozy.
DNA w komórkach jest mniej podatny na działanie czynników mutagennych.
Uszkodzenia DNA się kumulują, ale nie zaburzają kontroli cyklu komórkowego.
Nawet niewielkie uszkodzenia DNA zatrzymują komórkę w punkcie kontrolnym G1/S.

Zadania dodatkowe matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp) Maj 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 2. (3 pkt)

Inżynieria i badania genetyczne Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Wybrane sekwencje genomowego DNA można amplifikować za pomocą reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR) przedstawionej na poniższym schemacie. PCR jest podstawową techniką inżynierii genetycznej.

Źródło: B. Alberts et al., Podstawy biologii komórki, Warszawa 2016.

2.1. (0-1)

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


1.	Reakcja łańcuchowa polimerazy polega na amplifikacji DNA in vitro.	P	F
2.	Wybrany gen można amplifikować przy użyciu genomowego DNA jako matrycy, jeśli dostępne są odpowiednie startery komplementarne do sekwencji flankujących (otaczających) gen.	P	F

2.2. (0-1)

Zakładając 100% wydajność reakcji, określ, ile razy zostanie zwielokrotniona liczba cząsteczek DNA po pięciu cyklach PCR, jeśli użyto tylko jednej pary specyficznych starterów.

2.3. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego PCR jest wymagane do wykrycia wirusowego DNA w próbce krwi pobranej od pacjenta.

Zadania autorskie BiologHelp 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 3. (2 pkt)

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

Układ limfatyczny odgrywa kluczową rolę w odprowadzaniu przesączu z naczyń włosowatych tkanek do układu krwionośnego oraz w obronie przed infekcjami. Składa się on z naczyń limfatycznych oraz narządów limfatycznych, takich jak węzły chłonne. Węzły chłonne są owalnymi strukturami otoczonymi torebką, połączonymi z naczyniami limfatycznymi wchodzącymi i wychodzącymi z nich. Każdy węzeł chłonny odbiera limfę pochodzącą z określonego obszaru ciała i przekazuje ją dalej pełniąc funkcję pewnego rodzaju filtra. Na drodze limfy do układu żylnego zwykle znajduje się kilka takich węzłów. Zrąb węzła zbudowany jest z tkanki właściwej luźnej, zaś miąższ, a więc część aktywna funkcjonalnie, z limfocytów (T i B), komórek plazmatycznych, makrofagów i komórek dendrytycznych. Na poniższej ilustracji przedstawiono schematycznie budowę węzła chłonnego.

3.1. (0–1)

Biorąc pod uwagę budowę, skład komórkowy oraz funkcję węzłów chłonnych, wskaż wszystkie elementy odpowiedzi odpornościowej, które mogą zachodzić w ich obrębie. Podkreśl elementy spośród wymienionych poniżej.

prezentacja antygenu limfocytom

produkcja przeciwciał odpornościowych

namnażanie swoistych limfocytów

fagocytoza patogenów

3.2. (0–1)

Przedstaw dwie przykładowe funkcje limfy, które umożliwiają węzłom chłonnym odgrywanie roli w odporności człowieka.

Matura Maj 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 3. (4 pkt)

Stawonogi Metabolizm - pozostałe Ekologia Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

Bioluminescencja to zdolność żywych komórek do emisji promieniowania w zakresie światła widzialnego. Występuje u wielu owadów. Przykładowo: duże drapieżne samice tropikalnych świetlików Photuris lugubris wykształciły umiejętność wabienia swoich ofiar – małych samców świetlików Photinus palaciosi – poprzez imitację charakterystycznego wzoru sygnałów świetlnych wysyłanych przez samice Photinus palaciosi.

Bioluminescencja świetlików jest wynikiem reakcji utleniania lucyferyny z udziałem enzymu – lucyferazy. Aby ta reakcja mogła zajść, niezbędna okazuje się również obecność ATP. Poniżej przedstawiono równanie reakcji.

lucyferyna + O₂ + ATP ^{lucyferaza świetlika} oksylucyferyna + CO₂ + AMP + PP_i + hν (światło)

U świetlików ta reakcja zachodzi w wyspecjalizowanych narządach ulokowanych w segmentach odwłokowych i jest regulowana przez dopływ tlenu do świecących komórek.

Lucyferynę i lucyferazę świetlika wykorzystuje się do wykrywania mikroorganizmów w różnych próbkach. Takie testy stosuje się w ocenie czystości, np. powierzchni szpitalnych i okazów muzealnych.

Na podstawie: C. Błaszak (red.), Zoologia. Stawonogi, Warszawa 2013; K. Pajor i in., Bioluminescencja jako narzędzie w biologii molekularnej, „Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej” 71, 2017.

3.1. (0–1)

Przedstaw korzyść, jaką odnoszą samice świetlików Photuris lugubris dzięki umiejętności wabienia swoich ofiar.

3.2. (0–2)

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały wykorzystanie lucyferyny i lucyferazy. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Testy wykorzystujące lucyferynę i lucyferazę świetlików w wykrywaniu mikroorganizmów opierają się na założeniu, że (AMP / ATP) jest związkiem chemicznym wytwarzanym w procesie oddychania komórkowego, którego stężenie (wzrasta / spada) wraz ze wzrostem liczby mikroorganizmów znajdujących się w danej próbce. O wykryciu bakterii świadczy (ustanie / wystąpienie) bioluminescencji.

3.3. (0–1)

Podaj nazwę tego narządu układu oddechowego świetlików, który odpowiada za doprowadzenie tlenu bezpośrednio do komórek ich ciała.

Matura Czerwiec 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 3. (3 pkt)

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

Jądro komórkowe jest otoczone dwiema błonami jądrowymi tworzącymi wspólnie otoczkę jądrową. Tuż pod wewnętrzną błoną jądrową znajduje się blaszka jądrowa, której głównym składnikiem są laminy zaliczane do filamentów pośrednich cytoszkieletu. Laminy pełnią funkcję wzmacniającą, a także odpowiadają za organizację chromatyny oraz za regulację ekspresji genów. Filamenty blaszki jądrowej ulegają demontażowi i formowaniu na nowo przy każdym podziale komórkowym.

Na poniższym schemacie przedstawiono strukturę blaszki jądrowej. Na fioletowo zaznaczono białka związane z otoczką jądrową, na ciemnoróżowo – czynniki transkrypcyjne, a na niebiesko – białka związane z chromatyną.

Na podstawie: H.D.M. Coutinho i in., Molecular Ageing […], „Immunity and Ageing” 6(4), 2009.

3.1. (0–2)

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


1.	We wnętrzu jądra komórkowego występują funkcjonalne rybosomy.	P	F
2.	Obie błony otaczające jądro mają taką samą budowę i skład chemiczny.	P	F
3.	Transport podjednostek rybosomów z jądra komórkowego do cytoplazmy zachodzi przez pory jądrowe.	P	F

3.2. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego przy każdym podziale komórkowym filamenty pośrednie blaszki jądrowej muszą ulegać demontażowi oraz ponownemu formowaniu.

Test diagnostyczny (matura próbna) Grudzień 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 3. (1 pkt)

Nasienne Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Dziwidło olbrzymie (Amorphophallus titanum) – roślina występująca jedynie na indonezyjskiej Sumatrze – wytwarza jeden z największych kwiatostanów świata. Z podziemnej bulwy wyrasta kwiatostan – kolba przypominająca pojedynczy kwiat. Kolba składa się z dużej liczby drobnych kwiatów męskich, a u nasady – także żeńskich. Kwitnieniu (zwłaszcza kwiatów żeńskich) towarzyszy wyraźne podwyższenie temperatury kwiatostanu i cykliczne uwalnianie fal zapachowych, zsynchronizowane z impulsami ciepła.

Na podstawie: B. Wiatrowska i in., Dziwidło olbrzymie (Amorphophallus titanum), niezwykła bylina Sumatry, „Kosmos” 67(2), 2018.

Uzasadnij, że wydzielanie ciepła podczas kwitnienia ma znaczenie dla zapylania dziwidła olbrzymiego.

Zadania dodatkowe matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp) Maj 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 3. (2 pkt)

Budowa i funkcje komórki Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Jąderko jest składnikiem jądra komórkowego.

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące struktury jąderka i jego funkcji w komórce są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	Głównymi składnikami jąderka są białka i kwasy nukleinowe.	P	F
2.	Jąderko jest oddzielone od reszty chromatyny pojedynczą błoną, tj. dwuwarstwą fosfolipidową.	P	F
3.	W jąderku zachodzi transkrypcja genów rRNA i formowanie podjednostek rybosomów.	P	F

Zadania autorskie BiologHelp 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 4. (2 pkt)

Układ powłokowy Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Promieniowanie słoneczne odgrywa kluczową rolę w funkcjonowaniu organizmów. Nie można nie wspomnieć w tym kontekście o fotosyntezie oraz o wyznaczaniu rytmu dobowego. Niesiona wraz z tym promieniowaniem (głównie w zakresie podczerwieni) energia uwalniana w postaci ciepła może mieć korzystny wpływ na aktywność organizmów, szczególnie zmiennocieplnych. Jednakże oddziaływanie promieniowania słonecznego nie zawsze jest korzystne. Przykładowo nadmierny wzrost temperatury na skutek tego samego promieniowania może przyczyniać się do zwiększenia utraty wody przez organizmy. Podobnie dwojako przedstawia się wpływ promieniowania UV, mieszczącego się w spektrum promieniowania słonecznego. Zwierzęta lądowe, często narażone na działanie promieniowania słonecznego, wykształciły w toku ewolucji odpowiednie adaptacje, takie jak odpowiednia budowa układu powłokowego bądź przystosowania behawioralne, mające na celu zmniejszenie negatywnych skutków tego promieniowania dla organizmu.

Podaj po jednym argumencie za i przeciw stwierdzeniu, że oddziaływanie promieniowania UV na skórę ma korzystne znaczenie dla ludzkiego organizmu. W odpowiedzi odnieś się do dwóch różnych skutków działania tego promieniowania w obrębie skóry.

Argument za:

Argument przeciw:

Matura Maj 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 4. (1 pkt)

Układ nerwowy i narządy zmysłów Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Potencjał czynnościowy to krótko trwająca depolaryzacja błony neuronu i związana z nią repolaryzacja – powrót do stanu spoczynkowego. Na poniższym wykresie przedstawiono zmiany przewodnictwa jonów Na⁺ i K⁺, towarzyszące fazom depolaryzacji i repolaryzacji potencjału czynnościowego.

W przebiegu choroby – stwardnienia rozsianego – dochodzi do uszkodzenia osłonek mielinowych neuronów i w konsekwencji do osłabienia przewodzenia impulsu nerwowego. Poprawę przewodnictwa nerwowego można osiągnąć przez wydłużenie czasu trwania potencjału czynnościowego. W tym celu pacjentom podaje się bloker odpowiedniego kanału jonowego, dzięki czemu ogranicza się przewodnictwo jednego z jonów.

Na podstawie: S. Konturek (red.), Atlas fizjologii człowieka Nettera, Wrocław 2005.

Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A albo B oraz odpowiedź 1. albo 2.

Wydłużenie czasu trwania potencjału czynnościowego jest skutkiem podania

A.	blokera kanału K⁺,	który to bloker jest przyczyną wydłużenia fazy	1.	depolaryzacji.
B.	blokera kanału Na⁺,	który to bloker jest przyczyną wydłużenia fazy	2.	repolaryzacji.

Matura Czerwiec 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 4. (2 pkt)

Tkanki roślinne Fizjologia roślin Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Poniższe mikrofotografie przedstawiają przekrój poprzeczny przez blaszkę liściową rośliny dwuliściennej – ligustru (Ligustrum): A – widok ogólny (powiększenie 100×); B – dolna epiderma z aparatami szparkowymi (powiększenie 400×).

Fotografia: Berkshire Community College Bioscience Image Library.

4.1. (0–1)

Podaj nazwy tkanek roślinnych oznaczonych na mikrofotografii cyframi 1 i 2.

4.2. (0–1)

Wyjaśnij, w jaki sposób parowanie wody przez aparaty szparkowe liścia przyczynia się do transportu wody w łodydze.