Na poniższym schemacie przedstawiono wybrane procesy (1–5) zachodzące w komórce
zwierzęcej.
Uwaga: Nie uwzględniono części substratów i produktów poszczególnych przemian oraz
stechiometrii przedstawionych reakcji.
1.1. (0–2)
Uzupełnij tabelę – podaj nazwę oraz określ lokalizację w komórce każdego z etapów
oddychania tlenowego oznaczonych na schemacie numerami 1 oraz 5.
Oznaczenie etapu oddychania tlenowego ze schematu
Nazwa etapu
Lokalizacja etapu w komórce
1
5
1.2. (0–2)
Określ pozostałe produkty przemian metabolicznych oznaczonych na schemacie
numerami 2–4. W odpowiednie pola tabeli wpisz literę T (tak), jeśli bezpośrednim
produktem danej przemiany jest ATP lub CO2, albo N (nie) – jeśli nim nie jest.
Poniżej przedstawiono wzór pewnego oligopeptydu. W polach oznaczonych numerami 1–4
przedstawiono cztery różne ugrupowania atomów występujące w białkach.
2.1. (0–1)
Które z powyższych ugrupowań atomów stanowi wiązanie powstające pomiędzy
aminokwasami podczas syntezy peptydów w komórce? Zaznacz właściwą odpowiedź
spośród podanych oraz podaj nazwę tego wiązania.
1
2
3
4
Nazwa wiązania:
2.2. (0–1)
Zapisz sekwencję aminokwasową przedstawionego na schemacie oligopeptydu od
końca aminowego do karboksylowego, posługując się pełnymi nazwami
aminokwasów lub ich oznaczeniami literowymi.
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.
Na podstawie: courses.lumenlearning.com
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.
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%.
Na podstawie: B. Alberts i in., Podstawy biologii komórki, Warszawa 2017.
5.1. (0–1)
W której fazie cyklu komórkowego zachodzi replikacja DNA? Zaznacz właściwą
odpowiedź spośród podanych.
faza G1
faza S
faza G2
faza M
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.
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:
MIC (ang. minimum inhibitory concentration) – minimalne stężenie antybiotyku, które całkowicie hamuje wzrost szczepu bakterii w pożywce płynnej
MBC (ang. minimum bactericidal concentration) – najmniejsze stężenie w pełni bakteriobójcze dla danego szczepu.
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.
Na podstawie: J. Baj, Mikrobiologia, Warszawa 2018; W. Irving i in., Krótkie wykłady. Mikrobiologia medyczna, Warszawa 2008;
B. Springer i in., Mechanisms of Streptomycin Resistance: Selection of Mutations in the 16S rRNA Gene Conferring Resistance,
„Antimicrob Agents Chemother” 45, 2001.
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.
AIDS
borelioza
WZW typu C
gruźlica
tężec
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.
Pełnik europejski (Trollius europaeus) to roślina zielna występująca głównie na mokrych
łąkach, przy brzegach strumieni oraz w wilgotnych lasach liściastych. Mimo że roślina
produkuje dużo nasion, rzadko spotyka się siewki w sąsiedztwie kęp pełnika, gdyż ich
rozwojowi nie sprzyja konkurencja ze strony innych gatunków łąkowych. Odsłanianie gleby
wokół kęp pełnika sprawia, że łatwiej zachodzi kiełkowanie jego nasion. Stanowiska pełnika
chroni się także poprzez regularne koszenie łąk, co zmniejsza udział gatunków
ekspansywnych, takich jak np. pokrzywa zwyczajna lub ostrożeń polny. W Polsce pełnik jest
objęty ochroną gatunkową.
Kwiaty pełnika są okazałe, żółte i zapylane głównie przez kilka gatunków muchówek
z rodzaju Chiastocheta. Muchówki wchodzą do kwiatu, gdzie zjadają pyłek i nektar.
W kwiecie dochodzi też do kopulacji tych owadów i składania jaj. Wylęgające się larwy
wgryzają się do słupków i wyjadają tam część zawiązków nasion. Przed przepoczwarzeniem
larwy wydostają się z kwiatów i spadają na powierzchnię gleby.
Na poniższych ilustracjach przedstawiono pokrój ogólny pełnika oraz – w powiększeniu –
typowy liść łodygowy.
Na podstawie: A. Kołos i A. Kołos, Trollius europaeus (Ranunculaceae) in north-eastern Poland,
„Fragmenta Floristica et Geobotanica Polonica” 23(2), 2016; www.europeana.eu
7.1. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A albo B oraz jej uzasadnienie 1., 2. albo 3.
Pełnik europejski należy do klasy roślin
A.
jednoliściennych,
o czym
świadczą
1.
okazałe kwiaty przystosowane do zapylania
przez owady.
2.
liście o nerwacji siateczkowatej osadzone
na ogonkach liściowych.
B.
dwuliściennych,
3.
zielna forma życiowa i przywiązanie
do wilgotnych siedlisk.
7.2. (0–1)
Wykaż, że przedstawiona w tekście zależność między pełnikiem a muchówkami jest
mutualizmem. Określ, na czym polega mutualizm, oraz podaj przykłady korzyści lub
strat odnoszonych przez wymienione organizmy.
7.3. (0–1)
Określ typ przeobrażenia występujący u muchówki z rodzaju Chiastocheta. Odpowiedź
uzasadnij.
Typ przeobrażenia:
Uzasadnienie:
7.4. (0–2)
Oceń, czy działania opisane w tabeli stanowią ochronę czynną pełnika europejskiego.
Zaznacz T (tak), jeśli działanie jest przykładem ochrony czynnej, albo N (nie) – jeśli nim
nie jest.
1.
Odsłanianie gleby wokół kęp pełnika europejskiego.
T
N
2.
Wpisanie pełnika europejskiego na listę gatunków chronionych.
T
N
3.
Regularne koszenie łąk ze stanowiskami pełnika europejskiego.
Rozkład materiałów zapasowych zgromadzonych w bielmie nasion jęczmienia zachodzi
stopniowo. Bielmo jest zróżnicowane na zewnętrzną warstwę aleuronową, w której znajdują
się głównie białka, oraz bielmo skrobiowe, w którym są zgromadzone głównie polisacharydy.
We wczesnej fazie kiełkowania nasion są produkowane hormony aktywujące geny kodujące
hydrolazy (peptydazę i α-amylazę) wytwarzane przez warstwę aleuronową.
Przeprowadzono doświadczenie, w którym badano wpływ zarodka na wytwarzanie enzymów
rozkładających polisacharydy w ziarniaku jęczmienia. Namoczone wcześniej ziarniaki
przecięto na dwie części tak, aby tylko w jednej części znajdował się zarodek.
Następnie na oddzielnych szalkach zawierających zestalony agarem kleik skrobiowy
przygotowano dwie próby:
próba I – zawierała połówki ziarniaków z zarodkiem
próba II – zawierała połówki ziarniaków bez zarodka.
W obu próbach połówki ziarniaków umieszczono powierzchnią przecięcia do podłoża.
Po czterech dniach naniesiono na podłoże kilka kropli roztworu płynu Lugola.
Zaobserwowano, że jedynie wokół połówek ziarniaków zawierających zarodki podłoże nie
zabarwiło się na granatowo.
Wyniki doświadczenia przedstawiono schematycznie na poniższym rysunku.
Na podstawie: A. Szweykowska, J. Szweykowski, Botanika, Warszawa 1996.
8.1. (0–1)
Sformułuj wniosek na podstawie przedstawionych wyników doświadczenia.
8.2. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A albo B oraz jej uzasadnienie 1., 2. albo 3.
Do wyciągnięcia wniosków z przedstawionych badań
A.
wystarczy analiza
wyników z próby I,
ponieważ
1.
próba I to próba badawcza i działał w niej
badany czynnik.
2.
próba II to próba kontrolna i sprawdza
tylko, czy odczynniki działały prawidłowo.
B.
konieczne są analiza
i porównanie
wyników z prób I i II,
3.
różnica wyników między próbami I a II
świadczy o działaniu badanego czynnika.
W warunkach wysokiej wilgotności powietrza transpiracja roślin jest ograniczona, ale
mimo to rośliny nadal pobierają wodę z podłoża. W takich warunkach na brzegach blaszki
liściowej można zaobserwować krople wody wydzielanej przez rośliny – to zjawisko
nazywamy gutacją. Działaniem na roślinę 4-procentowym wodnym roztworem siarczanu
miedzi można ograniczyć gutację. Jony miedzi są inhibitorami enzymów oddechowych.
Na podstawie: red. M. Kozłowska, Fizjologia roślin, Poznań 2007.
Wyjaśnij, dlaczego inhibitory enzymów oddechowych ograniczają gutację.
W odpowiedzi odwołaj się do mechanizmu parcia korzeniowego.
Mikrotubule są dynamicznymi strukturami, które mogą wydłużać się lub skracać w wyniku
polimeryzacji lub depolimeryzacji cząsteczek tubuliny.
Na rysunku przedstawiono mikrotubulę, z której do cytozolu są uwalniane cząsteczki
tubuliny, co prowadzi do skrócenia tej mikrotubuli.
Na podstawie: B. Alberts i in., Podstawy biologii komórki, Warszawa 2017;
mpibpc.mpg.de/grubmueller/microtubules
10.1. (0–2)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące podziałów komórkowych są prawdziwe.
Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Mikrotubule wrzeciona podziałowego w komórkach, zarówno zwierzęcych, jak i roślinnych, są wytwarzane w centrosomach z udziałem centrioli.
P
F
2.
Zablokowanie polimeryzacji mikrotubul może hamować niekontrolowane podziały komórkowe w obrębie guza nowotworowego.
P
F
3.
Zarówno w mitozie, jak i w mejozie mikrotubule wrzeciona podziałowego wiążą się z centromerami chromosomów metafazowych.
P
F
10.2. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały poprawny opis przebiegu mejozy.
Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.
Podczas II podziału mejotycznego skracanie się mikrotubul zachodzi w czasie
(metafazy / anafazy) i umożliwia rozejście się (chromatyd siostrzanych / biwalentów)
do przeciwległych biegunów komórki. II podział mejotyczny zapewnia właściwą
(ilość DNA / ploidalność jąder) w komórkach potomnych.
10.3. (0–1)
Jaką funkcję pełnią mikrotubule w ruchu komórek? Zaznacz właściwą odpowiedź
spośród podanych.
Mikrotubule tworzą wewnętrzny szkielet wici.
Podjednostki tubuliny hydrolizują ATP dostarczający energii do ruchu wici.
Skracanie się mikrotubul wici skutkuje ciągnięciem za sobą całej komórki.
Polimeryzacja mikrotubul powoduje wydłużanie wici i odpychanie się komórki od podłoża.
