Zadania maturalne z biologii

621

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.

622

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.

623

Matura Maj 2015, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 18. (2 pkt)

Układ pokarmowy i żywienie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Po wzięciu do ust niewielkiej szczypty mąki ziemniaczanej, zawierającej głównie skrobię, początkowo nie odczuwamy żadnego smaku. Po krótkim czasie i wymieszaniu skrobi ze śliną zaczynamy odczuwać smak słodki.

Wyjaśnij, uwzględniając procesy, które zachodzą w jamie ustnej, w jaki sposób dochodzi do opisanej zmiany smaków.

624

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

625

Matura Czerwiec 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 18. (1 pkt)

Układ nerwowy i narządy zmysłów Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Działanie synapsy nerwowo-mięśniowej polega na uwalnianiu z aksonu pobudzonej komórki nerwowej acetylocholiny, która dyfunduje do szczeliny synaptycznej i wiąże się z receptorami błony włókna mięśniowego (błony postsynaptycznej). Prowadzi to do depolaryzacji błony postsynaptycznej i pobudzenia włókna mięśniowego. Znana trucizna kurara wiąże się z receptorami acetylocholinowymi, przez co blokuje ich działanie. Ciężkie zatrucie kurarą powoduje śmierć przez uduszenie na skutek niewydolności mięśni oddechowych.

Na podstawie: Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej, pod red. W. Traczyka, A. Trzebskiego, Warszawa 2001.

Korzystając z tekstu, wyjaśnij, w jaki sposób dochodzi do niewydolności mięśni oddechowych na skutek zatrucia kurarą.

626

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 19. (1 pkt)

Prokarionty Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Przeprowadzono test, który miał określić wpływ danego antybiotyku na pewien szczep bakterii. Uproszczony opis testu i jego wyników przedstawiono poniżej.
Z jednej komórki bakteryjnej wyhodowano kolonię bakterii oznaczoną na rysunku cyfrą 1. Z pojedynczych komórek bakterii pobranych z kolonii 1. wyhodowano trzy kolonie oznaczone cyfrą 2. Z pojedynczych bakterii pochodzących z kolonii 2. uzyskano dziewięć kolonii oznaczonych na rysunku cyfrą 3. Następnie bakterie każdej z tych kolonii poddano działaniu tego samego antybiotyku i w takim samym stężeniu. Bakterie wszystkich kolonii zginęły – z wyjątkiem kolonii 3H.

Określ prawdopodobną przyczynę uzyskania przedstawionych wyników. W odpowiedzi uwzględnij podłoże genetyczne tego zjawiska.

627

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 19. (4 pkt)

Skład organizmów Ekspresja informacji genetycznej Mutacje Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Cząsteczka insuliny składa się z dwóch różnych łańcuchów polipeptydowych – A i B. Występują w niej trzy mostki dwusiarczkowe stabilizujące strukturę cząsteczki: jeden w łańcuchu polipeptydowym A oraz dwa – łączące łańcuchy A i B. Początek sekwencji kodującej (znajdującej się na nici nieulegającej transkrypcji) genu kodującego jeden z łańcuchów polipeptydowych insuliny jest następujący:

5’ ATGGCCCTGTGGATGCGCCTCCTGCCCCTGCTGGCG ... 3’.

Podczas eksperymentu użyto czynnika mutagennego, który w dwu przypadkach wywołał delecje, tzn. transkrybowane mRNA było pozbawione fragmentu sekwencji składającego się z kolejnych nukleotydów. W wyniku translacji powstały łańcuchy polipeptydowe (1. i 2.) o innej sekwencji aminokwasów niż w łańcuchu prawidłowym.

I. przypadek – polipeptyd 1. powstał na podstawie delecji 4 nukleotydów (od 10 do 13 nukleotydu sekwencji kodującej włącznie)
II. przypadek – polipeptyd 2. powstał na podstawie delecji 9 nukleotydów (od 10 do 18 nukleotydu sekwencji kodującej włącznie).

19.1. (0–1)

Na podstawie tekstu uzasadnij, że cząsteczka insuliny ma strukturę III- i IV-rzędową.

Struktura III-rzędowa:

Struktura IV-rzędowa:

19.2. (0–1)

Określ, który polipeptyd (1. czy 2.) będzie miał bardziej zmienioną sekwencję aminokwasów w porównaniu z polipeptydem prawidłowym. Odpowiedź uzasadnij.

19.3. (0–1)

Podaj nazwę czwartego aminokwasu w sekwencji prawidłowego polipeptydu oraz nazwę czwartego aminokwasu w polipeptydzie 1. Przyjmij założenie, że w ich skład nie wchodzi aminokwas kodowany przez kodon START.

Polipeptyd prawidłowy:
Polipeptyd 1:

19.4. (0–1)

Określ, czy opisane mutacje mogły być spowodowane działaniem kolchicyny, która jest czynnikiem mutagennym blokującym wrzeciono kariokinetyczne. Odpowiedź uzasadnij.

628

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 19. (4 pkt)

Enzymy Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Amylaza jest enzymem, który hydrolizuje skrobię do cukrów niskocząsteczkowych. Przeprowadzono doświadczenie, w którym badano wpływ temperatury na aktywność amylazy. W tym celu dokonywano pomiarów szybkości wytwarzania cukru redukującego (niskocząsteczkowego) powstającego w wyniku enzymatycznej hydrolizy skrobi. Otrzymane wyniki przedstawiono w tabeli.

Temperatura (°C)	Szybkość wytwarzania cukru redukującego (niskocząsteczkowego) (g/min)
0	0,0
10	0,5
20	0,7
30	0,9
40	1,1
50	0,4
70	0,0

Na podstawie: http://www.pharmainfo.net/articles/production-%CE%B1-amylase-agricultural-byproducts humicola- lanuginosa-solid-state-fermentation;
www.pg.gda.pl/chem/.../Instrukcja_amylaza.doc [dostęp: 09.12.2014].

a)	Na podstawie danych w tabeli narysuj wykres liniowy ilustrujący zależność aktywności amylazy od temperatury, mierzoną jako szybkość wytwarzania cukru redukującego w reakcji enzymatycznej hydrolizy skrobi.

b)	Na podstawie danych z tabeli podaj optymalną temperaturę dla reakcji enzymatycznej hydrolizy skrobi. Uzasadnij odpowiedź.

c)	Wyjaśnij, dlaczego w temperaturze 70°C nie zachodzi reakcja enzymatycznej hydrolizy skrobi.

629

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 20. (2 pkt)

Stawonogi Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Stadium larwalne występuje w rozwoju osobniczym zwierząt, które składają jaja o ilości żółtka niewystarczającej do pełnego rozwoju od zarodka do imago, czyli postaci dojrzałej płciowo. Jednym z czynników ograniczających wzrost roślinożernych owadów jest dostępność azotu zawartego w pokarmie roślinnym. Stwierdzono, że zawartość azotu w liściach babki lancetowatej spada, gdy zwiększa się zawartość CO₂ w powietrzu.
Na wykresie przedstawiono wzrost larw motyla Junonia coenia żerujących na babce lancetowatej, rosnącej w warunkach normalnego i podwyższonego stężenia CO₂ w powietrzu.

a)	*Wyjaśnij, uwzględniając podane informacje, dlaczego przy różnym stężeniu CO₂ w powietrzu masy ciała larwy Junonia coenia* się różnią.**

b)	Przedstaw rolę stadium larwalnego w cyklu rozwojowym owada.

630

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.

20.1. (0–1)

Określ, która z informacji przedstawia kolejne etapy prowadzące do wytworzenia odporności u człowieka przez szczepionki DNA.

DNA kodujące antygen → translacja → transkrypcja → antygen → różnicowanie limfocytów T i B → komórki pamięci
DNA kodujące antygen → translacja → transkrypcja → przeciwciało → różnicowanie limfocytów T i B → antygen
DNA kodujące antygen → transkrypcja → translacja → przeciwciało → wytwarzanie limfocytów Th → antygen → komórki pamięci.
DNA kodujące antygen → transkrypcja → translacja → antygen → różnicowanie limfocytów T i B → komórki pamięci.

20.2. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego szczepionki DNA nie są skuteczne, jeżeli są zaprojektowane dla antygenów naturalnie zawierających reszty cukrowe.