Zadania maturalne z biologii

701

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 5. (3 pkt)

Fotosynteza Metabolizm - pozostałe Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Anabaena to rodzaj nitkowatych sinic. Większość komórek w nici tej sinicy przeprowadza fotosyntezę. W skład nici wchodzą także wyspecjalizowane komórki o grubych ścianach komórkowych, zwane heterocytami, asymilujące azot atmosferyczny. W heterocytach nie jest aktywny fotosystem II. Biologiczne wiązanie N₂ w heterocytach zachodzi przy udziale złożonego układu enzymatycznego, w skład którego wchodzi nitrogenaza. Enzym ten katalizuje w warunkach beztlenowych reakcję wiązania azotu atmosferycznego, którą sumarycznie można przedstawić następująco:

N₂ + 16ATP + 8e^- + 8H⁺ → 2NH₃ + H₂ + 16ADP +16P_i

Międzykomórkowe połączenia między poszczególnymi komórkami nici pozwalają heterocytom pozyskiwać węglowodany i transportować do sąsiednich komórek produkty wiązania N₂ w postaci glutaminy.

Na podstawie: Biologia, pod red. N.A. Campbella, Poznań 2012;
W.J.H. Kunicki-Goldfinger, Życie bakterii, Warszawa 2005.

5.1. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego w heterocytach sinicy Anabaena nie może być aktywny fotosystem II. W odpowiedzi uwzględnij funkcję heterocytów oraz proces zachodzący w fotosystemie II.

5.2. (0–1)

Określ, czy reakcja wiązania azotu atmosferycznego zachodząca w heterocytach sinicy Anabaena ma charakter anaboliczny, czy – kataboliczny. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do jednej z cech tej klasy reakcji.

5.3. (0–1)

Wyjaśnij znaczenie połączeń między komórkami fotosyntetyzującymi a heterocytami u sinic Anabaena dla efektywnego zachodzenia fotosyntezy. W odpowiedzi uwzględnij procesy zachodzące w obu rodzajach komórek.

702

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 5. (2 pkt)

Enzymy Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Enzymy mogą być regulowane za pośrednictwem efektorów, które przyłączają się do enzymu w innym miejscu niż centrum aktywne – w tzw. centrum allosterycznym. Ta regulacja może polegać na hamowaniu lub aktywowaniu enzymów. W szlaku metabolicznym aktywność enzymów allosterycznych jest często regulowana przez końcowe produkty tego szlaku.
Na schemacie przedstawiono sposób regulacji allosterycznej enzymu katalizującego pierwszy etap szlaku metabolicznego, składającego się łącznie z trzech różnych reakcji enzymatycznych. Końcowy produkt jest efektorem pierwszego enzymu szlaku.

a)	Określ, czy efektor, którego działanie zilustrowano na schemacie, ma charakter aktywatora, czy – inhibitora. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając zmiany struktury przestrzennej tego enzymu.

b)	Wyjaśnij, w jaki sposób nadmiar produktu końcowego wpłynie w opisanym przypadku na łańcuch katalizowanych reakcji.

703

Matura Maj 2017, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 5. (2 pkt)

Układ pokarmowy i żywienie Podaj/wymień

Na rysunku przedstawiono budowę układu pokarmowego człowieka, na który składa się przewód pokarmowy, zróżnicowany na funkcjonalne odcinki i gruczoły trawienne.

Uwaga: W opisie rysunku nie uwzględniono wszystkich elementów budowy układu pokarmowego.

Podaj nazwę odcinka przewodu pokarmowego, do którego uchodzą przewody trzustki, oraz wymień nazwy trzech głównych składników pokarmowych, które są trawione w tym odcinku dzięki enzymom zawartym w soku trzustkowym.

Odcinek przewodu pokarmowego:
Składniki pokarmowe trawione w tym odcinku:

704

Matura Czerwiec 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 5. (4 pkt)

Protisty Rośliny - pozostałe Budowa i funkcje komórki Ekologia Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Tekst I.
W strefie przybrzeżnej, na skalistym dnie morskim, spotykane są gęste zarośla brunatnic, których plechy mają do 2–3 m długości. Ich komórki mają ściany komórkowe zbudowane z dwóch warstw: wewnętrznej celulozowej i zewnętrznej pektynowej, wysyconej polisacharydami specyficznymi dla brunatnic. W cytoplazmie tych komórek znajdują się chloroplasty wtórne otoczone czterema błonami, w których występują chlorofil a i chlorofil c. Głównym barwnikiem pomocniczym w chloroplastach jest brunatna fukoksantyna, która absorbuje światło od żółtozielonej do żółtoniebieskiej części widma. Materiałem zapasowym wytwarzanym w komórkach brunatnic jest polisacharyd – laminaryna. W cyklu życiowym wielu brunatnic, np. u listownicy, występuje przemiana pokoleń z przewagą sporofitu.

Na podstawie: Encyklopedia biologiczna – Wszystkie dziedziny nauk przyrodniczych, t. II Bo-Dn, Kraków 2013.

Tekst II.
Zarośla brunatnic nie tylko stanowią schronienie, lecz także są pokarmem dla różnych organizmów. W miarę jak brunatnice rosną, odżywiają się nimi między innymi ślimaki, skorupiaki oraz jeżowce i ryby roślinożerne. Roślinożercami tymi odżywiają się np. drapieżne mięczaki i ryby, jak również liczna grupa morskich ssaków i ptaków drapieżnych. Niektóre z tych drapieżników np. wydry morskie, których głównym pokarmem są jeżowce, są uważane za gatunek kluczowy, decydujący o zachowaniu równowagi w tej biocenozie.

Na podstawie: Biologia, pod red. N.A. Campbella, Poznań 2012.

5.1. (0–2)

Wypisz z tekstu I dwie cechy budowy komórek brunatnic, które różnią je od typowych komórek miękiszu asymilacyjnego roślin nasiennych, i porównaj obydwa te taksony pod względem tych cech.

5.2. (0–1)

Na podstawie tekstu II wyjaśnij, w jaki sposób występowanie wydr morskich w strefie przybrzeżnej oceanów decyduje o utrzymaniu różnorodności gatunkowej ryb w tych biocenozach. W odpowiedzi uwzględnij zależności pokarmowe między wydrą morską, jeżowcami a brunatnicami.

5.3. (0–1)

Spośród poniższych nazw grup roślin wybierz wszystkie te, u których występuje przemiana pokoleń z przewagą pokolenia sporofitu, podobnie jak u listownicy. Podkreśl te nazwy.

mszaki paprotniki rośliny nagonasienne rośliny okrytonasienne

705

Matura Czerwiec 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 5. (3 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie

Roztwór indygokarminu jest odczynnikiem bardzo czułym na obecność tlenu i w jego obecności barwi się na niebiesko. Zaplanowano doświadczenie z wykorzystaniem tego odczynnika, aby wykazać, że czynnikiem niezbędnym w procesie fotosyntezy jest światło. Poniżej przedstawiono zestaw materiałów do przeprowadzenia tego doświadczenia:

2 pędy moczarki kanadyjskiej jednakowej wielkości,
2 kolby, z których każda zawiera 400 ml przegotowanej, zimnej wody, zawierającej wodorowęglan sodu (NaHCO₃),
karton oklejony czarnym papierem,
roztwór indygokarminu,
zakraplacz,
zegar.

Na podstawie: H.W. Baer, Doświadczenia biologiczne w szkole, Warszawa 1969.

Korzystając z przedstawionych informacji, przedstaw plan tego doświadczenia: uwzględnij w nim opis próby badawczej i próby kontrolnej oraz sposób ustalania wyników.

Próba badawcza:
Próba kontrolna:
Sposób ustalania wyników:

706

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 6. (4 pkt)

Stawonogi Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Turkuć podjadek (Gryllotalpa gryllotalpa) jest owadem z rzędu prostoskrzydłych. Ryje w ziemi korytarze, którymi dociera do podziemnych części rośliny, będących jego głównym pokarmem. Na rysunku przedstawiono stadia rozwojowe turkucia podjadka.

6.1. (0–2)

Wymień dwie, widoczne na rysunku, cechy budowy morfologicznej turkucia świadczące o tym, że należy on do owadów, a nie – do innej grupy stawonogów.

6.2. (0–1)

Określ, jaki rodzaj przeobrażenia występuje w rozwoju turkucia podjadka. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do tych cech jego larw, które są widoczne na rysunku.

6.3. (0–1)

Wykaż związek budowy pierwszej pary odnóży krocznych tego owada z trybem jego życia.

707

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 6. (3 pkt)

Fotosynteza Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Na schemacie A przedstawiono przebieg jednej z faz fotosyntezy – fazę niezależną od światła (cykl Calvina-Bensona), w której zachodzi asymilacja dwutlenku węgla. W cyklu tym zostają zużyte produkty fazy fotosyntezy zależnej od światła – ATP i NADPH + H⁺, tzw. siła asymilacyjna. Poszczególne etapy cyklu Calvina-Bensona zaznaczono cyframi 1–3. Na schemacie B przedstawiono wynik doświadczenia, w którym w komórkach glonu z rodzaju Chlorella badano zmiany stężenia kwasu 3-fosfoglicerynowego (PGA) oraz rybulozo-1,5-bisfosforanu (RuBP), jakie zachodzą podczas tego cyklu na świetle i w ciemności.

a)	Podaj nazwy etapów cyklu Calvina-Bensona oznaczonych na schemacie A cyframi 1–3 oraz określ lokalizację tego cyklu w chloroplaście.

Etapy cyklu Calvina-Bensona:

Lokalizacja tego cyklu w chloroplaście:

b)	Na podstawie przedstawionych informacji wyjaśnij, dlaczego w ciemności ilość RuBP spada praktycznie do zera, a ilość PGA gwałtownie rośnie i utrzymuje się na wysokim poziomie.

708

Matura Maj 2017, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 6. (1 pkt)

Układ pokarmowy i żywienie Podaj/wymień

Na rysunku przedstawiono budowę układu pokarmowego człowieka, na który składa się przewód pokarmowy, zróżnicowany na funkcjonalne odcinki i gruczoły trawienne.

Uwaga: W opisie rysunku nie uwzględniono wszystkich elementów budowy układu pokarmowego.

Podaj nazwę dwóch odcinków przewodu pokarmowego, do których światła nie są wydzielane enzymy trawienne.

709

Matura Czerwiec 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 6. (3 pkt)

Nasienne Ekologia Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Turzyca piaskowa (Carex arenaria L.) jest byliną, która rośnie w miejscach piaszczystych i niepokrytych bujną roślinnością. Występuje często na nadmorskich i śródlądowych wydmach. Rozrasta się w charakterystyczny, liniowy sposób za pomocą prosto rosnących kłączy, wydających w regularnych odstępach pęd nadziemny. Kłącza mogą osiągać do 15 m długości. Kwiaty mają zredukowany okwiat i zebrane są w niepozorne kłosy umieszczone na szczycie pędu. W górnej części kłosa znajdują się kwiaty męskie zawierające po trzy pręciki mające długie i wiotkie nitki, a u jego podstawy – kwiaty żeńskie zawierające słupki z trzema długimi znamionami. Owocem turzycy piaskowej jest orzeszek znajdujący się wewnątrz oskrzydlonego pęcherzyka przystosowanego do rozsiewania przez wiatr.

Na podstawie: Z. Podbielkowski, M. Podbielkowska, Przystosowania roślin do środowiska, Warszawa 1992.

6.1. (0–2)

Uzupełnij zdania 1. i 2. tak, aby były prawdziwe – wpisz na początku zdania rodzaj rozmnażania turzycy piaskowej (wegetatywne lub generatywne), a następnie dokończ zdanie: przedstaw uzasadnienie, że od podanego rodzaju rozmnażania zależy przetrwanie na wydmach tego gatunku.

Rozmnażanie umożliwia szybkie opanowanie nowego siedliska i utrzymanie lokalnej populacji, ponieważ
Rozmnażanie warunkuje zachowanie zróżnicowania genetycznego osobników, ponieważ

6.2. (0–1)

Na podstawie informacji w tekście uzupełnij poniższe zdania tak, aby poprawnie charakteryzowały kwiaty turzycy piaskowej. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.

Turzyca piaskowa ma kwiaty (pojedyncze / zebrane w kwiatostany). Kwiaty te są (obupłciowe / rozdzielnopłciowe), a ze względu na swoją budowę są (owadopylne / wiatropylne).

710

Matura Czerwiec 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 6. (3 pkt)

Nasienne Tkanki roślinne Podaj/wymień

Na rysunkach przedstawiono w uproszczeniu budowę liści rośliny typu C₃ – należącej do roślin dwuliściennych oraz rośliny typu C₄ – należącej do jednoliściennych.

a)	Podaj nazwy elementów budowy anatomicznej liści oznaczonych na rysunkach literami X, Y, Z.

X.
Y.
Z.

b)	Na podstawie rysunku i własnej wiedzy podaj dwie różnice w budowie anatomicznej liścia między roślinami typu C₃ a roślinami typu C₄.