Parzydełkowce są wodnymi dwuwarstwowymi zwierzętami tkankowymi. Dorosłe postaci (polip i meduza) mają zróżnicowane rozmiary – od rozmiarów kilkumilimetrowych do kilkumetrowych. Zwierzęta te nie mają układu krwionośnego, wydalniczego ani oddechowego. Poniżej przedstawiono schemat budowy mikroskopowej fragmentu ściany ciała stułbi – przedstawiciela parzydełkowców.
a)
Określ, którą cyfrą – 1 czy 2 – oznaczono na schemacie epidermę (ektodermę). Odpowiedź uzasadnij.
b)
Podaj nazwy dwóch etapów trawienia pokarmu i określ ich lokalizację w organizmie parzydełkowców.
Nazwa etapu I: Lokalizacja:
Nazwa etapu II: Lokalizacja:
c)
Wyjaśnij, dlaczego parzydełkowce, nawet te o dużych rozmiarach ciała, nie mają narządów służących do wymiany gazowej.
Informacja 1.
Rośliny mięsożerne występują zwykle w siedliskach ubogich w składniki pokarmowe. Ich systemy korzeniowe są słabo wykształcone. W toku ewolucji mięsożerność pojawiała się wśród roślin kilkakrotnie, niezależnie od siebie. Są trzy odrębne rodziny roślin dzbankowatych, których przedstawiciele wykształcają „dzbanki”: Sarraceniaceae, rosnące w północnej i południowej Ameryce, Nepenthaceae w Azji oraz Cephalotaceae w Australii. Rodziny te nie są ze sobą blisko spokrewnione, ale wszystkie wykształcają, z fragmentu lub całego liścia, podobnie wyglądające pułapki w kształcie dzbanka. W dzbankach zbiera się woda deszczowa, w której, w najprostszym przypadku, złapane zwierzęta topią się i ulegają strawieniu z udziałem występujących w nich bakterii. Bardziej wymyślne dzbanki same wydzielają do wnętrza enzymy trawienne.
Na podstawie: A.J. Lack, D.E. Evans, Krótkie wykłady. Biologia roślin, Warszawa 2005.
Informacja 2.
Jeden z gatunków z rodziny Nepenthaceae – dzbanecznik dwuostrogowy (N. bicalcarata) jest kolonizowany przez mrówki z gatunku Camponotus schmitzi, które żywią się jego nektarem oraz owadami wpadającymi do dzbanków. Wyciągnięcie ofiary z dzbanka może trwać nawet do 12 godzin i w tym czasie mrówki zostawiają w dzbanku bogate w azot odchody. Zauważono, że wyławiane są głównie największe ofiary, a ich niezjedzone szczątki trafiają z powrotem do dzbanka. Rośliny pozbawione mrówek są skarlałe. Mrówki te gnieżdżą się wyłącznie na N. bicalcarata i tylko wyjątkowo są znajdowane na innych roślinach.
Na podstawie: encyklopedia.naukowy.pl
21.1. (0–1)
Uzupełnij tabelę – wpisz w każdym z jej wierszy właściwą nazwę zależności międzygatunkowych. Wybierz je z poniższych:
Na podstawie przedstawionych informacji określ, czy dzbankowate pułapki u opisanych roślin mięsożernych są przykładem konwergencji, czy – dywergencji. Odpowiedź uzasadnij.
21.3. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego dzbaneczniki dwuostrogowe żyjące bez mrówek mają mniejsze rozmiary ciała. W odpowiedzi uwzględnij informacje dotyczące warunków życia dzbaneczników.
W zależności od wpływu na rozkład cechy w populacji wyróżniamy trzy rodzaje doboru
naturalnego:
I. dobór stabilizujący
II. dobór kierunkowy
III. dobór różnicujący.
21.1. (0–1)
Przyporządkuj zamieszczone poniżej opisy rozkładów cech w populacjach (A–C) do rodzajów doboru (I–III), pod których presją były te populacje.
W populacji zięb zamieszkujących te same wyspy Galapagos, dotkniętych suszą, pojawiły
się zięby cienkodziobe i zięby grubodziobe odżywiające się odmiennym pokarmem.
Populacja trawy mietlicy rozłogowej staje się coraz bardziej odporna na szkodliwe
działanie miedzi wraz z upływem czasu, jaki upłynął od momentu skażenia środowiska.
Dane kopalne wskazują, że średnie rozmiary niedźwiedzia jaskiniowego w Europie
powiększały się w okresach zlodowaceń, a zmniejszały się w czasie cieplejszych okresów.
A.
B.
C.
21.2. (0–1)
Na podstawie opisu C, wykaż związek między zwiększeniem rozmiarów ciała niedźwiedzi jaskiniowych a ich adaptacją do niskiej temperatury otoczenia w okresach zlodowaceń.
Ureaza to enzym należący do hydrolaz. Katalizuje on reakcję hydrolitycznego rozkładu
mocznika. Występuje w bakteriach, drożdżach i niektórych roślinach wyższych.
Do doświadczenia badającego wpływ stężenia ureazy na szybkość reakcji użyto
0,1-molowego roztworu kwasu octowego, 1% roztworu mocznika, roztworu ureazy
i uniwersalnego wskaźnika pH, który zmienia barwę w zależności od środowiska (zasadowe –
niebieska, kwasowe – czerwona). Na początku doświadczenia roztwory we wszystkich
probówkach miały barwę czerwoną. Podczas doświadczenia w niektórych probówkach
zaobserwowano zmianę barwy roztworów.
Na rysunku przedstawiono sposób przygotowania doświadczenia.
Na podstawie: http://www.biology-resources.com/biology-experiments2.html [dostęp: 09.11.2014].
a)
Podaj nazwy produktów katalitycznej hydrolizy mocznika i podkreśl ten, który spowodował zaobserwowaną zmianę pH w niektórych próbkach.
b)
Podaj numer próbki, w której czerwona barwa roztworu najszybciej zmieniła się na niebieską i uzasadnij odpowiedź.
c)
Podaj numer probówki, która stanowi próbę kontrolną w doświadczeniu i uzasadnij odpowiedź.
d)
Określ, czy wzrost stężenia enzymu, przy stałym początkowym stężeniu substratu, będzie proporcjonalnie zwiększać natężenie zachodzenia reakcji. Uzasadnij odpowiedź.
e)
Wyjaśnij, na czym polega udział bakterii i grzybów produkujących ureazę w udostępnianiu roślinom związków azotowych.
Poliembrionia to forma rozmnażania bezpłciowego, polegająca na podziale zygoty lub zarodka, powstałych w wyniku rozmnażania płciowego, na kilka (dwa lub więcej) rozwijających się zarodków. Poliembrionia występuje również u ludzi.
Określ, który rodzaj bliźniąt powstaje w wyniku poliembrionii. Odpowiedź uzasadnij.
A. bliźnięta monozygotyczne (jednojajowe)
B. bliźnięta dizygotyczne (dwujajowe)
Gatunek uznaje się za zagrożony, kiedy jego populacje mają bardzo małą liczebność. W rezerwacie Gombe w Tanzanii żyje około 100 szympansów. Liczba tych zwierząt, występujących w lasach równikowych na obszarze kilku państw afrykańskich, drastycznie się zmniejsza. Przyczynami są m.in. kurczenie się terenów leśnych i nielegalne polowania. Naczelne wykazują też podatność na choroby zakaźne typowe dla ludzi. Gdy więc firmy zajmujące się wyrębem lasu coraz głębiej penetrują dżunglę, rośnie prawdopodobieństwo rozprzestrzeniania się infekcji niebezpiecznych dla życia szympansów. W celu ochrony szympansów podjęto następujące działania: otoczono rezerwat kordonem zieleni, utworzono migracyjne korytarze leśne prowadzące z rezerwatu do innych lasów tropikalnych
zamieszkałych przez niewielkie populacje szympansów, ograniczono napływ turystów, zabroniono turystom zbliżania się do tych zwierząt. Do rezerwatu nie są wpuszczane nawet lekko zainfekowane i kaszlące osoby.
Na podstawie: K. Wong, Jane z afrykańskiej dżungli, „Świat Nauki”, nr 1, 2011.
22.1. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego istnienie populacji szympansów o małej liczebności jest zagrożone. W odpowiedzi uwzględnij podłoże genetyczne tego zjawiska.
22.2. (0–1)
Podaj, które z wymienionych działań dotyczących ochrony szympansów ma na celu zwiększenie różnorodności genetycznej populacji z rezerwatu Gombe. Odpowiedź uzasadnij.
Kropidlak czarny (Aspergillus niger) wydziela zewnątrzkomórkowo enzymy, m.in.
glukoamylazę, która hydrolizuje skrobię do glukozy. Glukoamylazy nie występują ani
u zwierząt, ani u roślin. Pozyskany z grzyba enzym wykorzystuje się w piekarnictwie,
przemyśle cukierniczym, owocowo-warzywnym, mleczarskim, farmaceutycznym
i fermentacyjnym. Obecnie glukoamylazę pozyskuje się głównie z transgenicznych szczepów
Aspergillus niger. Otrzymany z nich enzym cechuje się dużą odpornością na zmiany pH
i temperatury.
Na wykresach przedstawiono wpływ temperatury (I) i wartości pH (II) na aktywność
glukoamylazy zawartej w jednym z preparatów stosowanych w przemyśle fermentacyjnym.
Na podstawie: http://pl.wikipedia.org/wiki/Aspergillus, http://www.krolsan.com.pl/index4.php?page=glucamyl;
http://agrobiol.sggw.waw.pl/biochemia/media/Enzymologia/Enzymologia%20p%20dzik/
Glukoamylaza_06_11_2012.pdf [dostęp: 11.11.2014].
a)
Wyjaśnij, jakie znaczenie adaptacyjne dla kropidlaka ma zdolność wydzielania enzymu poza komórkę w naturalnym środowisku życia tego grzyba.
b)
Wypełnij tabelę – podaj nazwy dwóch enzymów, należących do amylaz, wytwarzanych przez człowieka oraz nazwy narządów, w świetle których te enzymy działają i nazwy produktów reakcji katalizowanych przez te enzymy.
Nazwa enzymu
Miejsce działania (narząd)
Produkt reakcji
c)
Na podstawie obu wykresów określ warunki, w jakich preparat z glukoamylazą jest najbardziej wydajny.
d)
Podaj po jednym przykładzie (innym niż opisane w tekście) wykorzystywania grzybów w biotechnologii tradycyjnej i nowoczesnej.
Do typu szkarłupni należą m.in. jeżowce i rozgwiazdy. Ciało dojrzałych przedstawicieli tych
szkarłupni cechuje symetria promienista. Larwy tych zwierząt charakteryzują się symetrią
dwuboczną. Symetrię dwuboczną mają także spokrewnione ze szkarłupniami strunowce
i półstrunowce.
Określ, czy symetria promienista u form dojrzałych szkarłupni jest cechą pierwotną, czy – wtórną. Odpowiedź uzasadnij.
Bakterie to organizmy cudzożywne lub samożywne. Wśród bakterii samożywnych
wyróżniamy fotoautotrofy i chemoautotrofy.
W tabeli przedstawiono niezbędne warunki rozwoju oraz składniki pokarmowe trzech
gatunków bakterii: A, B, C.
Warunki rozwoju i składniki pokarmowe
A
B
C
światło
+
–
–
woda i sole mineralne
+
+
+
tlenek węgla(IV) CO2
+
–
+
siarkowodór H2S
+
–
–
amoniak NH3
–
–
+
glukoza C6H12O6
–
+
–
tiamina (witamina B1)
–
+
–
a)
Korzystając z informacji w tabeli, przyporządkuj do każdego z gatunków bakterii A, B i C właściwy sposób odżywiania – wybierz go spośród podanych poniżej.
Przeprowadzono doświadczenie: z w pełni zróżnicowanych komórek pobranych z jelita
kijanki żaby pobrano jądra komórkowe i wprowadzono je do komórek jajowych żaby,
z których wcześniej usunięto ich własne jądra komórkowe. Wiele zygot otrzymanych w ten
sposób rozwinęło się w normalne kijanki. Doświadczenie to może dowodzić,
że w wyspecjalizowanych komórkach organizmu znajduje się „pełen zestaw instrukcji”
niezbędnych do utworzenia całego organizmu.
Na podstawie: Biologia, pod red. N.A. Campbella, Poznań 2012.
a)
Podaj nazwę opisanego sposobu otrzymywania organizmów potomnych.
b)
Na podstawie wyników doświadczenia uzasadnij prawdziwość stwierdzenia: „Wszystkie zróżnicowane komórki danego organizmu zawierają jego pełną informacje genetyczną”.
c)
Wyjaśnij, dlaczego, komórki różnych tkanek tego samego organizmu mogą się różnić budową i funkcją, mimo że zawierają tę samą informację genetyczną.
