Matura Maj 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 3. (1 pkt)
Określ, który cukier – sacharoza czy skrobia – jest formą transportową asymilatów u roślin. Odpowiedź uzasadnij, porównując właściwości obu cukrów.
Określ, który cukier – sacharoza czy skrobia – jest formą transportową asymilatów u roślin. Odpowiedź uzasadnij, porównując właściwości obu cukrów.
Salvadora persica to niewielkich rozmiarów roślina drzewiasta przystosowana do wzrostu na glebach o różnym poziomie zasolenia, tolerująca nawet ekstremalne warunki zasolenia.
Poniżej przedstawiono wyniki doświadczenia uzyskane po 21 dniach hydroponicznej (bezglebowej) uprawy czterech grup siewek S. persica w zależności od stężenia NaCl w pożywce. Wszystkie siewki uprawiano w szklarni w optymalnych dla tej rośliny warunkach fotoperiodu, wilgotności powietrza i temperatury otoczenia.
Grupa siewek | Stężenie NaCl w pożywce [mmol/l] |
Średnie zagęszczenie aparatów szparkowych [liczba aparatów szparkowych na mm2] |
Średnie stężenie jonów Na+ w komórkach korzeni [mg/g suchej masy] |
|
---|---|---|---|---|
skórka górna | skórka dolna | |||
1. | 0 | 82 | 67 | 2,0 |
2. | 250 | 41 | 30 | 5,6 |
3. | 500 | 28 | 23 | 8,8 |
4. | 750 | 17 | 13 | 13,9 |
3.1. (0–2)
Dokończ zdanie. Zaznacz dwie właściwe odpowiedzi spośród podanych.
Prawidłowo sformułowany problem badawczy do przedstawionego doświadczenia to:
3.2. (0–1)
Na podstawie przedstawionych wyników doświadczenia sformułuj wniosek na temat wpływu zasolenia środowiska na stężenie jonów Na+ w komórkach korzeni S. persica.
3.3. (0–1)
Określ znaczenie adaptacyjne spadku zagęszczenia aparatów szparkowych w skórce S. persica, następującego wraz ze wzrostem stężenia NaCl w środowisku.
3.4. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.
Duże stężenie soli w glebie zwiększa siły osmotyczne utrzymujące wodę w roztworze glebowym. Pobieranie wody przez roślinę jest wtedy warunkowane przez (zmniejszenie / zwiększenie) potencjału wody w komórkach pobierających wodę, tak aby gradient potencjału wody pozwalał na przepływ wody z roztworu glebowego do komórki. Jest to możliwe dzięki (zmniejszeniu / zwiększeniu) stężenia jonów soli w soku komórkowym.
Na rysunku przedstawiono przekrój jednej ze stref korzeniowych oraz dwie drogi transportu wody w tej strefie.
3.1. (0–1)
Dopasuj odpowiednie nazwy elementów anatomicznych korzenia, wybranych spośród punktów 1-5, do liter A-D odpowiadającym strukturom przedstawionym na rysunku.
A. | |
B. | |
C. | |
D. |
3.2. (0–1)
Podaj nazwę strefy korzeniowej przedstawionej na rysunku. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do jednej cechy budowy charakterystycznej dla tej strefy.
Nazwa strefy korzeniowej:
Uzasadnienie:
3.3. (0–1)
Na podstawie rysunku określ jedną różnicę między transportem symplastycznym i apoplastycznym. W swojej odpowiedzi odwołaj się do obu dróg transportu wody.
Atrazyna jest związkiem chemicznym swoiście reagującym z fotosystemem II. Ta substancja prowadzi do zahamowania działania fotosystemu II, co skutkuje zatrzymaniem syntezy ATP w chloroplastach.
Na poniższym schemacie przedstawiono reakcje zachodzące w fazie fotosyntezy zależnej od światła. Symbolami PS I oraz PS II oznaczono – odpowiednio – fotosystemy I i II.
4.1. (0–1)
Na podstawie schematu wyjaśnij, dlaczego do syntezy ATP w chloroplastach niezbędny jest przepływ elektronów przez łańcuch transportu elektronów w błonie tylakoidu.
4.2. (0–1)
Określ, czy atrazyna zaburza syntezę ATP również w mitochondriach. Odpowiedź uzasadnij.
W wewnętrznej błonie chloroplastów występują kompleksy białek i barwników fotosyntetycznych tworzące dwa układy fotosyntetyczne zawierające nieco inny zestaw cząsteczek chlorofilu: fotosystem I i fotosystem II.
Na wykresie przedstawiono całościowe widmo absorpcyjne barwników chloroplastowych zielenicy Chlorella (czarna pogrubiona krzywa) oraz widma absorpcyjne poszczególnych barwników: chlorofilu a, chlorofilu b oraz β-karotenu – dominującego karotenoidu.
Czerwona krzywa ilustruje wydajność kwantową fotosyntezy, czyli zależność intensywności fotosyntezy od długości fali świetlnej, wyznaczoną jako stosunek liczby atomów fotosyntetycznie asymilowanego węgla do liczby kwantów promieniowania słonecznego absorbowanego przez komórki.
4.1. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.
Niebieskozielone światło o długości fali 500 nm jest absorbowane głównie przez (β-karoten / chlorofile). Energia światła niebieskozielonego jest wykorzystywana (w całości / częściowo) do przeprowadzania reakcji fazy jasnej fotosyntezy.
4.2. (0–1)
Opisz funkcję pełnioną przez cząsteczki karotenoidów występujące w błonach chloroplastów.
4.3. (0–2)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące fotosystemów są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1. | W kompleksach antenowych fotosystemów cząsteczki chlorofilu a i chlorofilu b oraz karotenoidów są związane z białkami. | P | F |
2. | Fotosystem I i fotosystem II, mimo innego zestawu cząsteczek chlorofilu, absorbują światło o takiej samej długości fali. | P | F |
3. | U roślin nasiennych zachodzi jedynie niecykliczny transport elektronów, w którym biorą udział fotosystem I i fotosystem II. | P | F |
Na poniższym schemacie przedstawiono sposób regulacji pewnego szlaku metabolicznego zachodzącego w komórce. Produkty pośrednie tego szlaku nie są przez komórkę wykorzystywane w innych przemianach metabolicznych.
4.1. (0–2)
Na podstawie schematu oceń, czy poniższe informacje dotyczące przedstawionego na nim szlaku metabolicznego są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1. | Powyższy schemat przedstawia cykl przemian anabolicznych. | P | F |
2. | Produkt końcowy łączy się z centrum aktywnym enzymu zmieniając jego kształt i prowadząc do inhibicji działania enzymu. | P | F |
3. | Przedstawiony na schemacie sposób regulacji przemian metabolicznych polega na ujemnym sprzężeniu zwrotnym. | P | F |
4.2. (0–1)
Posługując się informacjami przedstawionymi na schemacie i wstępie do zadania określ, czy korzystniejsze dla zasobów energetycznych komórki jest zahamowanie omawianego szlaku metabolicznego na jego pierwszym czy ostatnim etapie w przypadku uzyskania odpowiedniej ilości produktu końcowego. Odpowiedź uzasadnij.
W cyklu komórkowym występują tzw. punkty kontrolne. Są to momenty, w których cykl komórkowy jest zatrzymywany aż do czasu, gdy kluczowe procesy poprzedzające kolejną fazę cyklu komórkowego zostaną zakończone prawidłowo. Geny kodujące cząsteczki uczestniczące w regulacji cyklu komórkowego są szczególnie ważne dla komórki. Jeśli co najmniej jeden z nich jest nieprawidłowy, może to doprowadzić do rozwinięcia się choroby nowotworowej.
Poniżej podano najważniejsze punkty kontrolne cyklu komórkowego.
Na poniższym schemacie przedstawiono cykl komórkowy wraz z punktami kontrolnymi.
4.1. (0–2)
Uzupełnij tabelę – określ liczbę chromosomów oraz ilość DNA w jądrze komórkowym komórek nabłonka jelita człowieka na koniec każdej z faz cyklu komórkowego.
Faza cyklu | Liczba chromosomów | Ilość DNA |
---|---|---|
G1 | 2n | 2c |
S | ||
G2 | ||
M |
4.2. (0–2)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące punktów kontrolnych cyklu komórkowego w prawidłowych komórkach są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1. | Replikacja DNA kończy się w punkcie kontrolnym G1/S. | P | F |
2. | Jeżeli w punkcie kontrolnym G2/M nie jest możliwa naprawa uszkodzonego DNA, to komórka nie może się dzielić. | P | F |
3. | Cykl komórkowy może ulec wstrzymaniu w trakcie mitozy. | P | F |
4.3. (0–1)
Określ, do jakich zmian w kariotypie może dojść w wyniku pominięcia punktu kontrolnego metafaza/anafaza podczas mitozy.
4.4. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego czynniki mutagenne, takie jak promieniowanie UV lub niektóre związki chemiczne, zwiększają ryzyko wystąpienia nowotworu.
Mitogeny to cząsteczki sygnałowe, które wiążą się z receptorami na powierzchni komórki. Związanie mitogenu z odpowiednim receptorem błonowym uruchamia szlaki sygnalizacyjne w komórce, umożliwiające przejście komórki z fazy G1 cyklu komórkowego do fazy S. Jednym z czynników hamujących to przejście jest aktywna forma białka Rb, które blokuje transkrypcję genów kodujących białka niezbędne do podziału komórki.
Mutacja w genie RB1 zlokalizowanym na chromosomie 13, kodującym białko Rb, jest najczęstszą przyczyną retinoblastomy (siatkówczaka) – złośliwego nowotworu siatkówki występującego u dzieci z częstością 1/20 000 żywych urodzeń. Do rozwoju choroby dochodzi, gdy w komórce siatkówki zostanie całkowicie zahamowana produkcja białka Rb na skutek uszkodzenia lub usunięcia obu kopii genu RB1.
Choroba może mieć podłoże dziedziczne. W przypadku odziedziczenia jednego uszkodzonego allelu genu RB1 od rodzica drugi zwykle ulega mutacji spontanicznej w komórkach siatkówki podczas rozwoju osobniczego. Dzieci, które odziedziczyły uszkodzony allel genu RB1, mają wrodzoną skłonność do rozwoju siatkówczaka – ryzyko zachorowania wynosi aż 90%.
5.1. (0–1)
W której fazie cyklu komórkowego zachodzi replikacja DNA? Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.
5.2. (0–1)
Określ wpływ aktywnego białka Rb na częstość podziałów komórkowych.
5.3. (0–1)
Spośród pary rodziców, którzy zgłosili się do poradni genetycznej, przyszły ojciec nie ma mutacji w genie RB1, ale przyszła matka odziedziczyła uszkodzony allel RB1 po swoim ojcu.
Ile wynosi prawdopodobieństwo, że u dziecka tej pary rodziców rozwinie się siatkówczak? Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Schemat przedstawia kiełkujący ziarniak, należącego do roślin okrytonasiennych jęczmienia. Jeden z fitohormonów transportowany jest z liścieni do warstwy aleuronowej, gdzie indukuje syntezę alfa-amylazy. Skrobia zmagazynowana w bielmie jest trawiona do maltozy, a następnie do cukrów prostych.
5.1. (0–1)
Wyjaśnij znaczenie trawienia skrobi w bielmie dla reakcji anabolicznych zachodzących w kiełkujących nasionach jęczmienia.
5.2. (0–2)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące nasion roślin okrytozalążkowych są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1. | Nasiona roślin okrytonasiennych mogą być roznoszone przez zwierzęta. | P | F |
2. | Nasiona niektórych gatunków roślin okrytonasiennych są przystosowane do roznoszenia przez wiatr. | P | F |
3. | Nasiona roślin okrytonasiennych mogą być roznoszone razem z owocami. | P | F |
Jeden z antybiotyków – streptomycyna – łączy się bezpośrednio z małą podjednostką rybosomu. Zaburza to syntezę białek bakteryjnych. Jednak nie wszystkie bakterie są wrażliwe na streptomycynę. U bakterii Mycobacterium tuberculosis oporność na streptomycynę warunkuje mutacja w genie kodującym podjednostkę 16S rRNA. W celu ustalenia właściwej dawki antybiotyku stosowanego w leczeniu chorób bakteryjnych określa się wartości:
W celu ustalenia wartości MIC i MBC przygotowano osiem probówek z pożywką zawierającą taką samą, niewielką liczbę komórek pewnego szczepu bakterii. Po dodaniu do siedmiu probówek różnych ilości streptomycyny wszystkie osiem umieszczono w inkubatorze. Materiał z probówek, w których nie wykryto wzrostu bakterii, przeniesiono na pożywkę stałą bez streptomycyny. Poniższy schemat ilustruje wyniki tego doświadczenia.
6.1. (0–1)
Na podstawie przedstawionych wyników doświadczenia odczytaj wartości MIC oraz MBC i wpisz je w wyznaczone poniżej miejsca.
wartość MIC: mg/l
wartość MBC: mg/l
6.2. (0–1)
Spośród podanych nazw chorób wybierz i zaznacz nazwy chorób bakteryjnych.
6.3. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego mutacja w jednym z genów kodujących rRNA bakterii M. tuberculosis może powodować nabycie przez szczep tych bakterii oporności na streptomycynę.
6.4. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A, B albo C oraz jej uzasadnienie 1., 2. albo 3.
Rozprzestrzenianie się antybiotykooporności bezpośrednio między komórkami bakterii jest możliwe na drodze
A. | transformacji, | ponieważ | 1. | geny antybiotykooporności w wyniku cyklu lizogenicznego bakteriofagów mogą być wbudowane do genomu bakterii. |
B. | transdukcji, | 2. | geny antybiotykooporności mogą znajdować się w plazmidach, które są przekazywane innym komórkom bakteryjnym. | |
C. | koniugacji, | 3. | wśród pobranych egzogennych fragmentów DNA może znaleźć się taki, który zawiera geny antybiotykooporności. |
6.5. (0–2)
Wykaż, że wirusy nie są wrażliwe na streptomycynę. W odpowiedzi uwzględnij różnicę w budowie wirusów i bakterii oraz mechanizm działania streptomycyny.
BiologHelp+ obejmuje: