Zadania maturalne z biologii

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 1. (3 pkt)

Budowa i funkcje komórki Fotosynteza Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

RuBisCO, czyli karboksylaza/oksygenaza rybulozo-1,5-bisfosforanowa, jest enzymem katalizującym pierwszy etap cyklu Calvina w fazie ciemnej fotosyntezy. W skład RuBisCO wchodzą dwa rodzaje podjednostek:

mniejsze – określane jako łańcuchy S – są kodowane przez jądrowy gen rbcS
większe – określane jako łańcuchy L – są kodowane przez chloroplastowy gen rbcL i tworzą centra katalityczne enzymu.

Nowo powstałe łańcuchy S są transportowane do stromy chloroplastów w celu połączenia z łańcuchami L. W pełni funkcjonalny kompleks białkowy RuBisCO składa się z czterech dimerów podjednostek L i czterech dimerów podjednostek S.

Na podstawie: biotechnologia.pl

1.1. (0–2)

Na podstawie przedstawionych informacji oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące RuBisCO są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	W pełni funkcjonalny kompleks białkowy RuBisCO składa się z 8 łańcuchów polipeptydowych.	P	F
2.	Łańcuchy L enzymu RuBisCO są syntezowane w stromie chloroplastu.	P	F
3.	Jednym z substratów reakcji katalizowanej przez RuBisCO w cyklu Calvina jest rybulozo-1,5-bisfosforan.	P	F

1.2. (0–1)

Na przykładzie budowy RuBisCO wykaż, że chloroplasty są organellami półautonomicznymi.

Informator CKE matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp), Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 1. (2 pkt)

Budowa i funkcje komórki Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Barwnik Unny-Pappenheima składa się z zieleni metylowej, która wiąże się wybiórczo z DNA, nadając mu niebiesko-zielone zabarwienie, oraz z pironiny, która wiąże się z RNA i barwi go na czerwono.

Przeprowadzono eksperyment:
Komórki epidermy liści spichrzowych cebuli (Allium cepa) traktowano rybonukleazą. Następnie komórki wybarwiono barwnikiem Unny-Pappenheima, który nadał jądru komórkowemu jednolite niebiesko-zielone zabarwienie. Jąderko nie zostało wykryte, a cytoplazma nie uległa wybarwieniu.

Źródło: red. L. Kłyszejko-Stefanowicz, Cytobiochemia. Biochemia niektórych struktur komórkowych, Warszawa 2003.

1.1. (0-1)

Wyjaśnij, dlaczego tylko jądro komórkowe uległo jednolitemu wybarwieniu, podczas gdy jąderko nie zostało wykryte i również cytoplazma nie uległa wybarwieniu.

1.2. (0-1)

Uzupełnij zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród punktów A-B i 1-3.

Barwnik Unny-Pappenheima jest używany do barwienia większości dojrzałych:

A.	elementów rurki sitowej,	w których wybarwieniu ulega	1.	cytoplazma i jądro komórkowe.
A.	elementów rurki sitowej,		2.	tylko cytoplazma.
B.	elementów naczyń,		2.	tylko cytoplazma.
B.	elementów naczyń,		3.	tylko jądro komórkowe.

Zadania autorskie BiologHelp 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 1. (2 pkt)

Skład organizmów Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Albuminy są jedną z grup białek występującą m.in. w osoczu krwi lub mleku. Albuminy ludzkie występujące w osoczu są białkami prostymi, zbudowanymi z pojedynczego łańcucha polipeptydowego. Pełnią ważne funkcje dla organizmu, stąd w przypadku nagłej utraty tych białek może zaistnieć potrzeba ich dożylnego podania pacjentowi. Przyczyną utraty albumin może być np. choroba nerek wiążąca się z nasilonym białkomoczem. Albuminy przetaczane pacjentom pozyskiwane są z osocza zdrowych dawców. Izoluje się je metodą frakcjonowania etanolem, a następnie ogrzewa przez ok. 10 h w temperaturze do 60°C w celu inaktywacji ewentualnych wirusów. Wykazano, że przygotowanie preparatu zgodnie z powyższą procedurą nie wpływa istotnie na funkcję albumin.

1.1 (0-2)

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące albumin są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	Albuminy obecne we krwi pełnią m.in. funkcję transportową dla niektórych substancji.	P	F
2.	Albuminy są białkami trudno rozpuszczalnymi w wodzie, które odpowiadają za utrzymanie wody w naczyniach krwionośnych.	P	F
3.	Do albumin należą m.in. przeciwciała odpornościowe.	P	F

1.2 (0-1)

Wyjaśnij, dlaczego stosowanie temperatur wyższych niż 60°C celem inaktywacji wirusów w preparacie albumin może negatywnie wpłynąć na jego właściwości. W odpowiedzi odnieś się do potencjalnego wpływu wyższej temperatury na strukturę przestrzenną albumin.

Matura Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 1. (4 pkt)

Oddychanie komórkowe Enzymy Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Kolejnymi etapami oddychania tlenowego są: glikoliza, reakcja pomostowa, cykl Krebsa oraz łańcuch oddechowy.

Reakcję pomostową – oksydacyjną dekarboksylację pirogronianu do acetylo-CoA – katalizuje kompleks dehydrogenazy pirogronianowej, zawierający trzy enzymy: E₁, E₂ i E₃.
Sumaryczna reakcja katalizowana przez ten kompleks w warunkach tlenowych jest następująca:

pirogronian + CoA-SH + NAD⁺ → acetylo-CoA + CO₂ + NADH + H⁺

Na schemacie przedstawiono współdziałanie trzech enzymów wchodzących w skład kompleksu dehydrogenazy pirogronianowej.

Na podstawie: B. Alberts i in., Podstawy biologii komórki, Warszawa 2016.

1.1. (0–1)

Uzupełnij tabelę – do każdego wymienionego typu reakcji zachodzącej podczas przekształcania pirogronianu do acetylo-CoA przyporządkuj odpowiednie oznaczenie enzymu (E₁, E₂ albo E₃), który tę reakcję przeprowadza.

Typ reakcji	Oznaczenie enzymu (E₁ / E₂ / E₃)
transacetylacja
dehydrogenacja
dekarboksylacja

1.2. (0–1)

W której części komórki eukariotycznej znajduje się aktywny kompleks dehydrogenazy pirogronianowej? Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

cytozol
macierz mitochondrialna
zewnętrzna błona mitochondrium
wewnętrzna błona mitochondrium
przestrzeń międzybłonowa w mitochondrium

1.3. (0–1)

Wykaż, że funkcjonowanie kompleksu dehydrogenazy pirogronianowej jest konieczne do połączenia szlaku glikolizy z cyklem Krebsa.

1.4. (0–1)

Wykaż, że zmniejszenie aktywności kompleksu dehydrogenazy pirogronianowej prowadzi do wzrostu stężenia mleczanu w komórce mięśnia szkieletowego.

Zadania autorskie BiologHelp 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 2. (2 pkt)

Budowa i funkcje komórki Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Na poniższym schemacie przedstawiono zmiany liczby cząsteczek DNA i chromosomów jądrowych pewnych komórek eukariotycznych.

2.1 (0-1)

Przyporządkuj oznaczeniom literowym ze schematu (A, B, C, D) odpowiednie określenia etapów interfazy oraz rodzaj podziału komórkowego spośród niżej podanych propozycji.

faza G1

faza S

Mitoza

Mejoza

faza G2


A
B
C
D

2.2 (0-1)

Rozstrzygnij, czy komórki opisane za pomocą wykresu załączonego do zadania mogą przechodzić podział redukcyjny jądra komórkowego. Odpowiedź uzasadnij.

Matura Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 2. (3 pkt)

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

Goryczka wiosenna (Gentiana verna) to niewielka roślina o bardzo dużych kwiatach w stosunku do całego organizmu. Kolor jej kwiatów jest intensywnie niebieski. W kwiecie znajdują się jeden okółek pręcików i słupek zbudowany z dwóch owocolistków. Goryczka wiosenna jest rośliną zapylaną przez owady – głównie motyle i trzmiele.

Poniżej przedstawiono zdjęcie goryczki wiosennej (I) oraz schemat budowy jej kwiatu w przekroju podłużnym (II).

Na podstawie: A. Szweykowska i J. Szweykowski, Botanika, Warszawa 2013.
Źródło fotografii: Wikimedia Commons.

2.1. (0-1)

Podaj nazwy elementów okwiatu goryczki wiosennej oznaczonych na rysunku literami A i B.

2.2. (0-1)

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.

Goryczka wiosenna należy do (nagonasiennych / okrytonasiennych). W przemianie pokoleń goryczki wiosennej pokoleniem dominującym jest (gametofit / sporofit).

2.3. (0-1)

Wykaż, że produkcja barwnika w kwiatach jest korzystna dla goryczki wiosennej mimo kosztów energetycznych, związanych z syntezą tego barwnika.

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 2. (2 pkt)

Budowa i funkcje komórki Tkanki roślinne Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Na poniższym zdjęciu wykonanym za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego (TEM) przedstawiono przekrój poprzeczny przez fragment jednorodnej tkanki roślinnej.

Na podstawie: www.cas.miamioh.edu

2.1. (0–1)

Na powyższym zdjęciu zaznacz strzałką jeden z widocznych przestworów międzykomórkowych.

2.2. (0–1)

Określ, czy widoczne na powyższym zdjęciu komórki są komórkami miękiszu asymilacyjnego, czy – dojrzałymi członami rurek sitowych. Odpowiedź uzasadnij, porównując budowę obu typów komórek.

Matura Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 3. (2 pkt)

Budowa i funkcje komórki Pozostałe Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Naprzemienność zapłodnienia i mejozy występuje u wszystkich eukariontów rozmnażających się płciowo, jednak cykle życiowe poszczególnych grup taksonomicznych mogą się znacznie różnić. Poniżej przedstawiono w uproszczony sposób przemianę pokoleń u roślin (A) oraz metagenezę u zwierząt – krążkopławów (B).

3.1. (0–1)

Uzupełnij schematy A i B – w każdym cyklu życiowym obok właściwej strzałki zaznacz symbolem „R!” etap, podczas którego zachodzi mejoza.

3.2. (0–1)

Wykaż, że mejoza jest niezbędna do zamknięcia cyklu życiowego eukariontów rozmnażających się płciowo.

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 3. (4 pkt)

Budowa i funkcje komórki Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Przeprowadzono obserwację zjawiska plazmolizy w komórkach roślinnych. Do obserwacji mikroskopowej przygotowano następujące materiały:

świeżą czerwoną cebulę – wykorzystano zewnętrzną skórkę liścia spichrzowego cebuli, która zawiera barwnik w dużej ilości
szkiełka mikroskopowe: podstawowe i nakrywkowe
wodę wodociągową
nasycony roztwór NaCl
pipetę
skalpel.

Obserwację przeprowadzono w dwóch etapach.

Etap 1. – wykonano przyżyciowy preparat mikroskopowy ze skórki liścia spichrzowego cebuli i przeprowadzono obserwację mikroskopową tego preparatu (fotografia 1.).
Etap 2. – w celu zaobserwowania zjawiska plazmolizy do tego preparatu dodano nasycony roztwór NaCl i ponownie przeprowadzono obserwację mikroskopową preparatu (fotografia 2.).

Fotografia 1.

Fotografia 2.

Na podstawie: www.microbehunter.com

3.1. (0–1)

Opisz, w jaki sposób należy przygotować preparat mikroskopowy przedstawiony na fotografii 1. W opisie uwzględnij materiały wybrane spośród wymienionych we wprowadzeniu do zadania.

3.2. (0–2)

Opisz zaobserwowane zmiany w wyglądzie komórek przedstawionych na fotografiach 1. i 2. Wyjaśnij mechanizm prowadzący do zmian zaobserwowanych w tym doświadczeniu.

Opis zmian wyglądu komórek:

Wyjaśnienie zaobserwowanych zmian:

3.3. (0–1)

Określ, w jaki sposób można odwrócić zmiany w wyglądzie komórek przedstawionych na fotografii 2., aby przypominał on wygląd komórek przedstawionych na fotografii 1.

Zadania autorskie BiologHelp 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 4. (2 pkt)

Budowa i funkcje komórki Ewolucjonizm i historia życia na ziemi Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Choroba Gauchera jest rzadką chorobą dziedziczącą się autosomalnie recesywnie. W populacji zachodnioeuropejskiej występuje z częstością około 1:40 000 mieszkańców. Jej przyczyną jest defekt enzymu lizosomalnego, odgrywającego ważną rolę w procesie rozkładu glikolipidów, głównie glukozyloceramidu stanowiącego składnik błon komórkowych.
Przebieg choroby Gauchera zależy od resztkowej aktywności uszkodzonego enzymu. Ze względu na zróżnicowany obraz kliniczny dzieli się ją na 3 typy o różnym stopniu ciężkości przebiegu. Opisywany defekt enzymatyczny w różnym stopniu obciąża poszczególne grupy komórek i tkanek, w zależności od ich funkcji. Znaczny ładunek glukozyloceramidu do zmetabolizowania wiąże się z naturalnym bądź nadmiarowym rozpadem komórek krwi.

4.1. (0–1)

Korzystając z prawa Hardy’ego-Weinberga, oblicz częstość występowania w populacji zachodnioeuropejskiej nosicieli mutacji powodującej chorobę Gauchera. Zapisz obliczenia.

Częstość występowania nosicieli choroby Gauchera w populacji zachodnioeuropejskiej wynosi .

4.2. (0–1)

Zaznacz, spośród niżej wymienionych, grupę komórek, która ze względu na swoją funkcję będzie najsilniej dotknięta opisywanym defektem enzymu lizosomalnego.

komórki naskórka
komórki mięśniowe
makrofagi / monocyty
limfocyty B