Na rysunku przedstawiono przekrój poprzeczny przez nabłonek wielowarstwowy stanowiący
zewnętrzną powierzchnię skóry.
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące znaczenia przedstawionych cech nabłonka
w pełnieniu funkcji ochronnej są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest
prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Obecność warstwy rozrodczej umożliwia odbudowę złuszczających się górnych warstw nabłonka.
P
F
2.
Ścisłe ułożenie komórek sprawia, że trudniejsze staje się wnikanie do organizmu drobnoustrojów chorobotwórczych.
P
F
3.
Ze względu na obecność warstwy zrogowaciałych komórek zawierających keratynę łatwiejsze okazuje się wydzielanie potu przez skórę.
Wakuole w komórkach roślinnych to struktury, których główną funkcją jest magazynowanie
wody, soli mineralnych oraz związków organicznych.
Określ, które ze związków chemicznych wymienionych w tabeli mogą być gromadzone
w wakuoli komórki roślinnej. Zaznacz T (tak), jeśli ten związek chemiczny występuje
w wakuoli komórki roślinnej, albo N (nie) – jeśli w niej nie występuje.
Uzupełnij tabelę, w której scharakteryzujesz wskazane główne grupy związków
organicznych, wchodzące w skład organizmów – wpisz właściwe określenia wybrane
spośród wymienionych.
Kolageny to białka będące głównym składnikiem macierzy zewnątrzkomórkowej zwierząt. Ich
główną funkcją jest utrzymanie integralności strukturalnej i sprężystości tkanki łącznej. Kolagen
jest syntetyzowany w formie łańcuchów α, będących produktem ekspresji odrębnych genów.
Te łańcuchy zawierają duże ilości lizyny i proliny – głównych składników kolagenu stabilizujących
jego cząsteczkę. Aminokwasy te następnie ulegają hydroksylacji z udziałem hydroksylaz, których
kofaktorem w tym procesie jest witamina C, pobudzająca także bezpośrednio syntezę kolagenu
przez aktywację transkrypcji kodujących go genów. W kolejnym etapie łańcuchy α łączą się
trójkami za pomocą mostków dwusiarczkowych, w wyniku czego powstaje prokolagen.
Z cząsteczek prokolagenu wydzielonych poza komórkę powstają cząsteczki kolagenu, które mogą
agregować w większe struktury, takie jak włókienka, włókna lub sieci.
Na podstawie: J. Kawiak, J. Zabel, Seminaria z cytofizjologii, Wrocław 2002;
K.A. Czubak, H.M. Żbikowska, Struktura, funkcja i znaczenie biomedyczne kolagenów, Ann. Acad. Med. Siles.,
4/2014.
3.1. (0–1)
Na podstawie przedstawionych informacji określ najwyższą rzędowość struktury białka – prokolagenu. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do cechy budowy tego białka.
3.2. (0–1)
Na podstawie przedstawionych informacji i własnej wiedzy wyjaśnij, dlaczego przy niedoborze witaminy C mogą pękać naczynia krwionośne. W odpowiedzi uwzględnij budowę naczyń krwionośnych.
Jedną z funkcji skóry jest udział w regulacji temperatury ciała organizmu. Na rysunku
przedstawiono przekrój poprzeczny przez skórę człowieka. Numerami 1 i 2 oznaczono
gruczoły występujące w skórze.
a)
Określ, który z gruczołów – 1 czy 2 – uczestniczy w regulacji temperatury ciała człowieka. Podaj nazwę tego gruczołu i opisz jego rolę w procesie termoregulacji.
Numer gruczołu: Nazwa gruczołu:
Rola w termoregulacji:
b)
Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby zawierało informacje prawdziwe. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.
Organizm jest chroniony przed przegrzaniem dzięki (zwężaniu / rozszerzaniu) naczyń
krwionośnych w skórze, co powoduje, że krew (może oddać nadmiar ciepła / nie traci ciepła)
do otoczenia.
Informacja 1.
Antocyjany – grupa rozpuszczalnych w wodzie barwników gromadzonych w wakuolach
komórek roślinnych. Występują powszechnie w płatkach kwiatów oraz w owocach,
np. borówki czernicy. Rzadziej spotkane są w innych organach roślinnych, np. w liściach
kapusty czerwonej. W organach wegetatywnych antocyjany gromadzą się głównie w skórce,
gdzie pochłaniają promieniowanie UV, dzięki czemu obniżają ryzyko uszkodzenia DNA.
Właściwości lecznicze antocyjanów, znane od dawna w medycynie ludowej, są coraz szerzej
wykorzystywane we współczesnym przemyśle farmaceutycznym. Uważa się, że antocyjany
w organizmie człowieka m.in. przeciwdziałają kruchości naczyń krwionośnych, korzystnie
wpływają na profil lipidowy, a także chronią rodopsynę przed uszkodzeniem.
Barwa antocyjanów zależy od pH soku komórkowego: w środowisku obojętnym mają barwę
fioletową, w kwaśnym – czerwoną, a w alkalicznym – niebieską. Jeżeli jednak występują
w kompleksie z jonami glinu lub żelaza, np. w kwiatach chabra bławatka, to wtedy niezależnie
od pH środowiska mają niebieską barwę.
Na podstawie: E. Piątkowska, A. Kopeć, T. Leszczyńska, Antocyjany – charakterystyka, występowanie
i oddziaływanie na organizm człowieka. „Żywność. Nauka. Technologia. Jakość”, 2011, 4 (77).
Informacja 2.
Wykonano doświadczenie, w którym porównywano właściwości antocyjanów z liści czerwonej
kapusty i z kwiatów chabra bławatka. W tym celu przygotowano po trzy zestawy probówek
z wodnymi roztworami tych antocyjanów (I–III). Do probówek w dwóch zestawach (II i III)
dodano odpowiednio różne związki chemiczne wywołujące zmiany pH roztworów
i obserwowano zabarwienie tych roztworów.
3.1. (0–1)
Na podstawie przedstawionych informacji uzupełnij tabelę – wpisz oczekiwany wynik
dotyczący obserwowanej barwy roztworów antocyjanów w zestawie II i III dla obu
badanych roślin.
Barwa roztworu
Zestawy doświadczalne
liście czerwonej kapusty
kwiaty chabra bławatka
zestaw I – woda (pH 7)
fioletowa
niebieska
zestaw II – dodano HCl
czerwona
zestaw III – dodano NaOH
3.2. (0–1)
Określ, czy za pomocą takiego doświadczenia można stwierdzić, jakiego rodzaju
antocyjany – połączone czy niepołączone z żelazem lub glinem – występują w komórkach
innych roślin. Odpowiedź uzasadnij.
3.3. (0–2)
Określ, w jaki sposób do rozmnażania roślin przyczyniają się antocyjany nadające barwę:
płatkom kwiatów –
skórce soczystych owoców –
3.4. (0–1)
Uzasadnij, że pochodzące z medycyny ludowej przekonanie, iż jedzenie owoców borówki
czernicy korzystnie wpływa na wzrok – może być prawdziwe. W odpowiedzi odwołaj się
do odbioru bodźców świetlnych.
Rybosomy to kompleksy zbudowane z rybosomalnego RNA i białek. W komórce roślinnej
występują rybosomy na terenie cytoplazmy w postaci wolnej lub w postaci związanej
z siateczką śródplazmatyczną, a także rybosomy wewnątrz mitochondriów i chloroplastów.
Wyjaśnij, dlaczego rybosomy chloroplastowe są bardziej zbliżone budową do rybosomów
bakteryjnych niż do rybosomów cytoplazmatycznych występujących w komórce
roślinnej.
Uwalnianie przez organizmy energii cieplnej jest warunkiem ich przeżycia. Zwierzęta w hibernacji,
noworodki niektórych gatunków (w tym – człowieka) i ssaki przystosowane do życia w niskich
temperaturach wytwarzają ciepło dzięki tzw. białkom rozprzęgającym. Białka te występują licznie
w błonie grzebieni mitochondriów komórek brunatnej tkanki tłuszczowej, gdzie tworzą kanały
jonowe. Aktywne białka rozprzęgające transportują protony z przestrzeni międzybłonowej
do macierzy mitochondrialnej, uwalniając jednocześnie energię gradientu protonowego w postaci
ciepła. Skutkiem ubocznym jest zmniejszenie wydajności powstawania ATP z udziałem syntazy
ATP. Komórki brunatnej tkanki tłuszczowej mają bardzo liczne mitochondria o dużych i licznych
grzebieniach. Tkanka ta jest silnie unaczyniona.
Również niektóre rośliny mają zdolność wytwarzania dużej ilości ciepła. Przykładem może być
skupnia cuchnąca (Symplocarpus foetidus), zapylana przez muchówki i kwitnąca od lutego
do marca, kiedy leży jeszcze śnieg, a temperatura otoczenia jest jeszcze niska. Temperatura jej
kwiatostanu osiąga ok. 20°C. Mitochondria tej rośliny uwalniają dużo ciepła, co pozwala kwiatom
wydzielać substancje zapachowe. W kwitnącej roślinie wysoka temperatura utrzymuje się
ok. dwóch tygodni.
Na podstawie: J. Berg, J. Tymoczko, L. Stryer, Biochemia, Warszawa 2009;
M. Jefimow, Fakultatywna termogeneza bezdrżeniowa w regulacji temperatury ciała zwierząt stałocieplnych, „Kosmos”, t. 56, 2007.
4.1. (0–1)
Wyjaśnij, odnosząc się do mechanizmu fosforylacji oksydacyjnej, dlaczego obecność aktywnego białka rozprzęgającego w błonie wewnętrznej mitochondrium komórek brunatnej tkanki tłuszczowej jest przyczyną zmniejszenia wydajności powstania ATP z udziałem syntazy ATP.
4.2. (0–1)
Wykaż związek między cechami brunatnej tkanki tłuszczowej – silnym unaczynieniem oraz obecnością licznych mitochondriów w jej komórkach – a funkcją pełnioną przez tę tkankę u zwierząt.
4.3. (0–1)
Wykaż, uwzględniając stosunek powierzchni ciała do jego objętości, że u nowo narodzonych ssaków konieczne jest wytwarzanie dużej ilości ciepła dla utrzymania stałej temperatury ich ciała.
4.4. (0–1)
Wyjaśnij, w jaki sposób opisana zdolność skupni cuchnącej do wytwarzania ciepła w czasie kwitnienia ułatwia tej roślinie rozmnażanie płciowe.
4.5. (0–1)
Spośród wymienionych narządów organizmu człowieka wybierz i zaznacz ten, który oprócz swojej podstawowej funkcji może również pełnić funkcję termogeniczną.
Jedną z chorób kości jest osteoporoza, należąca do grupy chorób, w których duże znaczenie
ma stosowana przez człowieka dieta.
Na rysunkach przedstawiono przekrój przez kość kobiet w różnym wieku. Jasnym kolorem
oznaczono beleczki kostne, ciemnym – przestrzeń pomiędzy beleczkami kostnymi.
a)
Na podstawie rysunków określ, na czym polega zmiana struktury kości spowodowana osteoporozą i podaj tego przyczynę.
b)
Zaznacz poprawne dokończenie poniższego zdania.
Dieta chroniąca organizm przed osteoporozą powinna uwzględniać pokarmy bogate w
magnez i witaminę B.
fosfor i witaminę A.
wapń i witaminę D.
cynk i witaminę C.
c)
Wyjaśnij, dlaczego zagrożenie osteoporozą u kobiet wzrasta wraz z ich wiekiem. W odpowiedzi uwzględnij nazwę i rolę hormonów zmniejszających ryzyko wystąpienia choroby.
