Lecytyna to mieszanina różnych związków. W jej skład wchodzą triacyloglicerole, fosfolipidy,
glikolipidy, węglowodany i woda. Po raz pierwszy została wyizolowana z żółtka jaja kurzego.
Poniżej przedstawiono wzór jednego z lipidów wchodzących w skład lecytyny. Ten związek
jest amfipatyczny – oznacza to, że w obrębie cząsteczki występują zarówno fragmenty
hydrofilowe, jak i hydrofobowe.
Na podstawie: www.medonet.pl;
Wikimedia commons
1.1. (0–1)
Zakreśl w przedstawionym wzorze hydrofilowy fragment cząsteczki lipidu.
1.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego duża zawartość związków lipidowych w żółtku jaja kurzego jest
konieczna do prawidłowego rozwoju zarodka. W odpowiedzi uwzględnij funkcję
lipidów w rozwoju zarodka.
Podstawową jednostką strukturalną chromatyny jest nukleosom. W jego skład wchodzi
odcinek DNA o długości około 150 par zasad, nawinięty na kompleks białkowy składający się
z ośmiu histonów.
Przy pH fizjologicznym grupy boczne aminokwasów kwasowych i zasadowych są obdarzone
ładunkiem elektrycznym – ujemnym albo dodatnim. Ogony histonów często podlegają
modyfikacjom polegającym na dołączeniu dodatkowych grup funkcyjnych, np. grupy
fosforanowej naładowanej ujemnie albo grupy acetylowej pozbawionej ładunku. Wskutek
dołączenia grupy acetylowej do grupy bocznej reszty lizyny ta grupa boczna zostaje
pozbawiona ładunku. Wprowadzanie lub usuwanie ładunków prowadzi do zmian w sile
i w sposobie oddziaływania histonów z DNA oraz skutkuje zmianą stopnia kondensacji
chromatyny, co wpływa na ekspresję informacji genetycznej.
Na poniższych rysunkach przedstawiono model atomowy białkowego rdzenia nukleosomu
(rysunek A) oraz model atomowy fragmentu DNA nawiniętego na ten rdzeń (rysunek B).
Na rysunkach atomy azotu oznaczono kolorem niebieskim, tlenu – czerwonym, a fosforu –
żółtym.
2.1. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. W każdym
nawiasie podkreśl właściwe określenie.
Histony są zdolne do wiązania (dodatnio / ujemnie) naładowanych cząsteczek DNA,
ponieważ mają dużą zawartość (zasadowych / kwasowych) reszt aminokwasowych. Grupy
funkcyjne obdarzone ładunkiem znajdują się (wewnątrz podwójnej helisy / w szkielecie
cukrowo-fosforanowym) cząsteczki DNA.
2.2. (0–2)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące histonów są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli
stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Łańcuch boczny nieacetylowanej lizyny jest naładowany dodatnio.
P
F
2.
Struktura drugorzędowa histonów jest niezależna od ich struktury pierwszorzędowej.
P
F
3.
Ogony histonów są schowane we wnętrzu białkowego rdzenia nukleosomu.
P
F
2.3. (0–1)
Określ, jaki wpływ na kondensację chromatyny ma acetylacja ogonów histonów.
Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do oddziaływania histonów z DNA.
Poniżej przedstawiono fotografię pewnego organellum komórkowego, wykonaną
z wykorzystaniem transmisyjnego mikroskopu elektronowego.
Na podstawie: C.J. Clegg, Biology, Londyn 2014.
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące widocznego na zdjęciu organellum są
prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Występuje w większości komórek roślinnych.
P
F
2.
Stanowi miejsce organizacji mikrotubul budujących wrzeciono kariokinetyczne.
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.
Punkt kontrolny G1/S – wstrzymuje cykl komórkowy do czasu, aż komórka zgromadzi odpowiedni zasób składników niezbędnych do syntezy DNA. Brak sygnałów świadczących o gotowości komórki sprawia, że punkt kontrolny uniemożliwia rozpoczęcie
syntezy DNA.
Punkt kontrolny G2/M – blokuje rozpoczęcie mitozy do czasu zakończenia replikacji DNA. Jeśli cząsteczki DNA w komórce nie zostały do końca zreplikowane lub są uszkodzone, punkt kontrolny uniemożliwia zajście mitozy.
Punkt kontrolny metafaza/anafaza – wstrzymuje rozpoczęcie anafazy do czasu prawidłowego przyłączenia się mikrotubul wrzeciona podziałowego do wszystkich kinetochorów.
Na poniższym schemacie przedstawiono cykl komórkowy wraz z punktami kontrolnymi.
Na podstawie: E.P. Solomon i in., Biologia, Warszawa 2020.
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.
Wśród roślin okrytonasiennych gatunki dwupienne stanowią zaledwie 6% ogółu gatunków.
Powstanie dwupienności u roślin tłumaczy się m.in. korzyściami z unikania samozapylenia,
które tylko w niektórych przypadkach może być dla rośliny korzystne.
Mechanizmy odpowiedzialne za chromosomowe dziedziczenie płci są podobne u roślin
i zwierząt. Diploidalna liczba chromosomów u dwupiennej lepnicy białej (Silene latifolia)
wynosi 2n = 24. Rośliny żeńskie AAXX (22XX) mają dwa zestawy autosomów oraz dwa
chromosomy X, natomiast rośliny męskie AAXY (22XY) mają dwa różne chromosomy płci.
Główną rolę w determinacji płci odgrywa chromosom Y, na którym występują geny
warunkujące rozwój cech męskich i geny supresorowe hamujące rozwój cech żeńskich.
Na podstawie: W. Dastych, E. Zenkteler, Różnicowanie się organów generatywnych u roślin dwupiennych,
„Biotechnologia” 2(89), 2010;
D. Charlesworth, Plant sex determination and sex chromosomes, „Heredity” 88, 2002.
5.1. (0–1)
Wybierz spośród A–D zestaw, w którym poprawnie określono rodzaj oraz miejsce
zachodzenia podziału komórkowego prowadzącego do segregacji chromosomów płci
u lepnicy białej.
Podział komórkowy
Lokalizacja
A.
mejoza
woreczki pyłkowe pręcików
B.
mejoza
łagiewka pyłkowa
C.
mitoza
plemnia
D.
mitoza
komórka generatywna
5.2. (0–2)
Podaj po jednym argumencie za tym, że samozapylenie może być dla rośliny
procesem:
korzystnym –
niekorzystnym –
5.3. (0–1)
Podaj przykład mechanizmu ograniczającego samozapylenie u roślin
okrytozalążkowych mających obupłciowe kwiaty.
5.4. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Osobnik lepnicy białej o genotypie AAXY, u którego na chromosomie Y nastąpiła delecja
genów supresorowych hamujących rozwój cech żeńskich, wytwarza kwiaty zawierające
W okresie od lipca do października badano procentową zawartość masy węglowodanów
i tłuszczów w dojrzewających nasionach orzecha włoskiego.
Zawartość [%]
Czas pobrania próby
glukoza
sacharoza
skrobia i dekstryny
tłuszcze
6 lipca
7,6
nie wykryto
21,8
3
1 sierpnia
2,4
0,5
14,5
16
15 sierpnia
nie wykryto
0,6
3,2
42
1 września
nie wykryto
0,8
2,6
59
4 października
nie wykryto
1,6
2,6
62
Na podstawie: Z. Podbielkowski, Rozmnażanie się roślin, Warszawa 1990.
Na podstawie przedstawionych wyników badań określ – zachodzące podczas
dojrzewania nasion – zmiany całkowitego udziału związków o charakterze
spichrzowym oraz zmiany proporcji związków o charakterze spichrzowym.
Zmiany całkowitego udziału związków o charakterze spichrzowym:
Zmiany proporcji poszczególnych związków o charakterze spichrzowym:
Uczniowie przygotowali dwa zestawy doświadczalne. Każdy z zestawów składał się z ośmiu
zlewek z roztworami chlorku sodu (NaCl) o stężeniach od 0,1 mol/l do 0,8 mol/l oraz z jednej
zlewki z wodą destylowaną. Na kolejnym etapie doświadczenia uczniowie wycięli z bulwy
batata oraz owocu dyni po dziewięć bloczków podobnych do siebie pod względem kształtu
i rozmiarów. Następnie każdy z bloczków umieścili na 60 minut w roztworze o innym
stężeniu NaCl lub w wodzie destylowanej. Po wyjęciu próbek uczniowie ponownie zważyli
bloczki i obliczyli procentową zmianę ich masy. Na poniższym wykresie przedstawiono
wyniki doświadczenia.
Na podstawie: A. Allott, Biology for the IB Diploma, Oxford 2014.
7.1. (0–1)
Na podstawie uzyskanych wyników określ stężenie roztworu NaCl, który jest
izotoniczny względem soku komórkowego dyni.
Izotoniczny względem soku komórkowego dyni jest roztwór NaCl
o stężeniu około mol/l.
7.2. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A albo B oraz jej uzasadnienie 1. albo 2.
Na podstawie przedstawionych wyników można stwierdzić, że roztwór NaCl o stężeniu
0,2 mol/l jest w stosunku do soku komórkowego batata
A.
hipertoniczny,
ponieważ umieszczenie próbki
w tym roztworze spowodowało
Ciało ptaków jest pokryte piórami zróżnicowanymi pod względem budowy i funkcji. Wyróżnia
się lotki, sterówki, pióra pokrywowe oraz pióra puchowe.
Błony pławne ptaków wodnych nie są jednak pokryte piórami – nadmiernej utracie ciepła
w tej części ciała zapobiega mechanizm zilustrowany na poniższym schemacie. Strzałki
pionowe wskazują kierunek przepływu krwi w naczyniach, a strzałki poziome – wymianę
ciepła między naczyniami. Kolorem czerwonym oznaczono krew o stosunkowo wysokiej
temperaturze, a kolorem niebieskim – krew wychłodzoną.
Na podstawie: www.allaboutbirds.org;
I.J. Lovette, J.W. Fitzpatrick, Handbook of Bird Biology, Ithaca 2016.
Oceń, czy poniższe stwierdzenia odnoszące się do przedstawionego na schemacie
mechanizmu termoregulacji u ptaków są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest
prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Wracająca z błon pławnych silnie schłodzona krew jest ogrzewana przez cieplejszą krew płynącą z narządów wewnętrznych ciała.
P
F
2.
Krew płynąca tętnicami z trzewi do nóg i do błon pławnych utrzymuje stałą temperaturę dzięki sprawnej wymianie ciepła między naczyniami.
P
F
3.
Krew w tętnicach i żyłach, pomiędzy którymi dochodzi do wymiany ciepła, przepływa w przeciwnych kierunkach.
Skurczom serca człowieka towarzyszą zjawiska akustyczne nazywane tonami serca.
Pierwszy, głośniejszy ton towarzyszy zamknięciu zastawek przedsionkowo-komorowych,
a drugi, cichszy – zamknięciu zastawek aorty i pnia płucnego.
Na wykresie przedstawiono zmiany ciśnienia krwi w lewym przedsionku serca, w lewej
komorze serca oraz w aorcie podczas pojedynczego cyklu pracy serca. Literami A–D
zaznaczono momenty otwierania się lub zamykania zastawek serca.
Na podstawie: K. Birch, D. MacLaren, K. George, Krótkie wykłady. Fizjologia sportu, Warszawa 2009.
9.1. (0–2)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. W każdym
nawiasie podkreśl właściwe określenie.
W momencie oznaczonym na wykresie literą C ciśnienie w lewej komorze jest (niższe / wyższe) niż ciśnienie w aorcie, a zastawka aorty jest (otwarta / zamknięta).
W momencie oznaczonym na wykresie literą D ciśnienie w lewej komorze (spada poniżej / wzrasta powyżej) ciśnienia w lewym przedsionku, co jest przyczyną (otwarcia się / zamknięcia się) lewej zastawki przedsionkowo-komorowej.
9.2. (0–1)
W którym momencie spośród zaznaczonych na wykresie (A–D) powstaje pierwszy ton
serca? Zapisz właściwą odpowiedź.
Pierwszy ton serca powstaje w momencie oznaczonym literą:
9.3. (0–1)
Podaj cechę budowy ściany aorty, która sprawia, że ciśnienie w aorcie utrzymuje się
na stosunkowo wysokim poziomie, nawet gdy ciśnienie w lewej komorze spada prawie
do zera.
9.4. (0–2)
Określ, które z poniższych mechanizmów wspomagają powrót krwi żylnej do prawej
części serca. Zaznacz T (tak), jeśli dany mechanizm wspomaga powrót krwi żylnej,
albo N (nie) – jeśli go nie wspomaga.
1.
rytmiczne kurczenie się i rozluźnianie mięśni szkieletowych kończyn dolnych
T
N
2.
cykliczne wdechy wywołujące okresy niższego ciśnienia w klatce piersiowej w porównaniu do ciśnienia w jamie brzusznej
T
N
3.
zamykanie się zastawek żył zabezpieczające przed cofaniem się krwi
Wydalanie substancji wraz z moczem podlega regulacji przez hormon antydiuretyczny
(ADH). Jest on wydzielany do krwiobiegu przez przysadkę mózgową w odpowiedzi
na pobudzenie osmoreceptorów znajdujących się w podwzgórzu.
W komórkach nabłonka zbiorczych kanalików nerkowych znajdują się akwaporyny – białka
stanowiące selektywne kanały ułatwiające dyfuzję wody. Cząsteczki akwaporyny są
okresowo magazynowane w pęcherzykach wewnątrzkomórkowych, a liczba
wbudowywanych w błonę komórkową cząsteczek akwaporyny podlega regulacji przez ADH.
Na schemacie przedstawiono wpływ ADH na komórki nabłonka zbiorczych kanalików
nerkowych. Literą P oznaczono ufosforylowane cząsteczki akwaporyny.
Na podstawie: B.M. Koeppen, B.A. Stanton, Berne and Levy Physiology, Filadelfia 2017;
S.J. Konturek, Fizjologia człowieka, Wrocław 2013.
10.1. (0–2)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia odnoszące się do działania ADH na komórki tworzące
zbiorcze kanaliki nerkowe są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe,
albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Pod wpływem ADH zwiększa się aktywność cyklazy adenylanowej i rośnie stężenie cAMP w komórce.
P
F
2.
Wbudowywanie cząsteczek akwaporyn w błonę komórkową zachodzi na drodze fuzji błony komórkowej i pęcherzyka wydzielniczego.
P
F
3.
Przy niskim stężeniu ADH zostaje całkowicie zahamowany przepływ wody przez błonę komórkową nabłonka zbiorczych kanalików nerkowych.
P
F
10.2. (0–1)
Wyjaśnij, w jaki sposób dochodzi do spadku liczby cząsteczek akwaporyny w błonach
komórkowych nabłonka zbiorczych kanalików nerkowych w przypadku obniżonego
ciśnienia osmotycznego krwi.
10.3. (0–1)
Które z wymienionych poniżej objawów mogą świadczyć o niedoborze ADH? Zaznacz
dwie właściwe odpowiedzi spośród podanych.
