W siatkówce oka komórki fotoreceptorowe (pręcikonośne i czopkonośne) zawierają barwnik wzrokowy, który składa się z absorbującej światło cząsteczki retinalu, pochodnej witaminy A, połączonej z białkiem − opsyną. Kiedy barwnik pochłania dostateczną ilość energii świetlnej, zostają zainicjowane przemiany fizykochemiczne retinalu, które prowadzą do powstania impulsów nerwowych w fotoreceptorach i ich przekazu z siatkówki do mózgu, co warunkuje widzenie. Komórki pręcikonośne reagują w niskich natężeniach oświetlenia, a czopkonośne – w średnich i wysokich.
Siatkówka przystosowuje się do odbierania promieni świetlnych o różnym natężeniu. W zaadaptowanej do bardzo silnego światła siatkówce przeważająca część fotoreceptorów ma rozłożony barwnik wzrokowy i jest niepobudliwa. Adaptacja siatkówki do całkowitej ciemności trwa ponad godzinę. Dochodzi wtedy do resyntezy barwnika w fotoreceptorach. Dzięki temu jest odpowiednia ilość barwnika i minimalne natężenie promieniowania świetlnego może być odbierane przez maksymalną liczbę fotoreceptorów.
Na podstawie: W.Z. Traczyk, A. Trzebski, Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej, Warszawa 2007.
14.1. (0–1)
Uwzględniając mechanizm widzenia opisany w tekście, wyjaśnij, dlaczego człowiek po przejściu ze słonecznego miejsca do zacienionego pomieszczenia zaczyna dostrzegać zarysy przedmiotów dopiero po pewnym czasie.
14.2. (0–1)
Wykaż zależność między niedoborem witaminy A w organizmie człowieka a pogorszeniem widzenia po zmierzchu. W odpowiedzi uwzględnij odpowiedni rodzaj fotoreceptorów.
Karibu to wspólna nazwa północnoamerykańskich podgatunków renifera, zamieszkujących
przede wszystkim tundrę. Ich podstawowym pokarmem są mchy, porosty, trawy, karłowate
brzozy i płożące wierzby. Niekiedy renifery ogryzają zasobne w związki wapnia i fosforu
poroże, zrzucone przez innego osobnika. Takie zachowanie karibu występuje często
na terenach, na których gleby są ubogie w niektóre składniki mineralne.
14.1. (0–1)
Spośród przykładów podstawowego pokarmu karibu podanych w tekście wybierz ten, który nie jest pokarmem roślinnym. Odpowiedź uzasadnij.
14.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego renifery żyjące na niektórych obszarach włączają do swojej podstawowej diety także poroża innych osobników.
Na rysunku przedstawiono roślinę wilca ziemniaczanego, znaną pod nazwą „batat”. Jest to bylina powszechnie uprawiana w strefie międzyzwrotnikowej, na obszarach o wilgotnym i ciepłym klimacie. Bulwy korzeniowe tej rośliny, cenione jako pokarm człowieka, zawierają dużą ilość skrobi oraz inne węglowodany, a także białka, wiele witamin i składników mineralnych.
15.1. (0–1)
Określ, do której grupy roślin – jednoliściennych czy dwuliściennych – najprawdopodobniej należy batat. Odpowiedź uzasadnij, podając widoczne na rysunku dwie cechy liścia typowe dla tej grupy.
15.2. (0–1)
Przedstaw funkcję korzenia batata, inną niż utrzymywanie rośliny w podłożu i pobieranie wody z solami mineralnymi. Uwzględnij widoczne na rysunku przystosowanie w budowie korzenia do pełnienia tej funkcji.
Stopień uwodnienia wyrośniętych, mających wakuole komórek roślinnych, regulowany jest
dzięki osmozie. Ze względu na sposób pobierania wody, komórkę można uznać za układ
osmotyczny. Błona komórkowa jest selektywnie przepuszczalna, a wnętrze komórki wypełnia
wakuola, zawierająca wodny roztwór substancji osmotycznie czynnych. Ściana komórkowa
jest przepuszczalna dla wody i substancji w niej rozpuszczonych.
Na rysunkach przedstawiono zmiany zachodzące w dwóch takich samych komórkach
roślinnych umieszczonych w różnych roztworach.
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. 770;
J. Michejda, L. Ratajczak, Ćwiczenia z fizjologii roślin, Warszawa 1986, s. 47–48.
a)
Na obu rysunkach narysuj strzałki ilustrujące kierunek przepływu wody między komórką a roztworem, w którym została umieszczona.
b)
Na podstawie analizy rysunków określ, jakie zmiany zachodzą w komórce roślinnej umieszczonej w roztworze hipertonicznym (A) i hipotonicznym (B), przyporządkowując wszystkie spośród podanych niżej stwierdzeń (1–5) odpowiednio roztworom A lub B.
Występuje zjawisko plazmolizy
Powiększenie objętości protoplastu
Zmniejszenie się turgoru komórki
Wzrost ciśnienia protoplastu na ścianę komórkową
Pobieranie wody przez komórkę
c)
Opisz, jaką rolę w utrzymaniu jędrności (turgoru) komórki roślinnej odgrywają wakuola i ściana komórkowa.
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) .
Na wykresie przedstawiono wyniki pomiarów natężenia transpiracji i pobierania wody
przez roślinę słonecznika w zależności od pory dnia.
a)
Na podstawie przedstawionych wyników badania sformułuj wniosek dotyczący zmian wielkości (natężenia) transpiracji i pobierania wody przez roślinę w ciągu doby.
b)
Wyjaśnij, w jaki sposób transpiracja przyczynia się do zwiększenia poboru wody z gleby.
Żylaki kończyn dolnych to trwałe poszerzenia żył powierzchownych z ich jednoczesnym
wydłużeniem i poskręcaniem. Jest to związane z nieprawidłowym przepływem krwi w tych
naczyniach.
Na schemacie przedstawiono mechanizm przepływu krwi w naczyniach żylnych kończyn
dolnych człowieka.
16.1. (0–1)
Wyjaśnij, jaką funkcję w przepływie krwi przez naczynia żylne pełnią znajdujące się w nich zastawki.
16.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego długotrwała praca, której towarzyszy stałe napięcie mięśni kończyn dolnych, np. wielogodzinne stanie w jednym miejscu, może być przyczyną powstawania żylaków.
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.
Erytrocyty zdrowego człowieka, oglądane przez mikroskop na preparatach rozmazu krwi, są
lekko owalne z przejaśnieniem w części środkowej, która jest cieńsza. W stanach
chorobowych mogą wyglądać inaczej. Przykładowo: w niedokrwistości spowodowanej
niedoborem witaminy B12, lub brakiem kwasu foliowego erytrocyty są większe od typowych.
W niedokrwistości spowodowanej brakiem żelaza są mniejsze od typowych, a w przypadku
niedokrwistości sferocytowej (niedokrwistość hemolityczna wrodzona) są kuliste bez
przejaśnienia w środkowej części. Na podstawie: Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej, pod red. W. Traczyka, A. Trzebskiego, Warszawa 2001.
Na podstawie tekstu wyjaśnij, jakie znaczenie dla leczenia niedokrwistości może mieć określenie budowy morfologicznej erytrocytów badanego pacjenta.
