Oto lista zadań maturalnych z danego działu biologii. Aby skorzystać z dodatkowych opcji, uniknąć duplikatów zadań lub wybrać zadania z pozostałych działów kliknij poniżej.
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.
Źródło: M. Barbor, Biology, Londyn 1997.
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.
W tabeli przedstawiono wyniki doświadczenia, w którym mierzono czasy trwania poszczególnych
faz cyklu komórkowego (w godzinach) w komórkach merystematycznych korzenia cebuli
(Allium cepa). Korzenie umieszczono w pojemnikach, w których utrzymywano różne
temperatury.
Temperatura
G1
S
G2
Mitoza
10ºC
14.3
25.0
8.7
6.5
15ºC
7.8
13.6
4.8
3.6
20ºC
4.9
8.6
3.0
2.2
25ºC
3.5
6.2
2.2
1.6
30ºC
2.9
5.0
1.8
1.3
Źródło: red. A. Woźny, J. Michejda, L. Ratajczak, Podstawy biologii komórki roślinnej, Poznań 2000.
2.1. (0-1)
Sformułuj problem badawczy eksperymentu.
2.2. (0-1)
Wyjaśnij, dlaczego najkrótsze czasy trwania poszczególnych faz cyklu komórkowego
występowały w temperaturze 30ºC.
Sprawdzono doświadczalnie, że w czasie kiełkowania zarodników grzyba – głowni kukurydzy
(Ustilago maydis) – zachodzi proces wytwarzania białek enzymatycznych.
Na wykresie przedstawiono tempo włączania radioaktywnej alaniny do białka przez kiełkujące
zarodniki głowni oraz pobieranie tlenu przez te zarodniki.
Na podstawie: W. Kretowicz, Przemiany azotu w roślinach, Warszawa 1977.
Wyjaśnij, dlaczego pobór tlenu przez kiełkujące zarodniki grzyba rośnie wraz ze wzrostem tempa włączania radioaktywnej alaniny do białka.
Tłuszcze, pochodzące z układu pokarmowego, docierają włosowatymi naczyniami
krwionośnymi do komórek tkanki tłuszczowej, w których są gromadzone. Podczas deficytu
energii w organizmie ulegają w nich hydrolizie (do kwasów tłuszczowych i glicerolu),
a produkty hydrolizy transportowane są przez krew do wątroby lub innych narządów.
a)
Korzystając z podanych informacji i własnej wiedzy, podaj przystosowania tkanki tłuszczowej do przeprowadzania zachodzących w tej tkance trzech procesów opisanych w tekście.
b)
Uzupełnij schemat ilustrujący metabolizm tłuszczów w komórkach tłuszczowych, a następnie w komórkach wątroby, wpisując w pustych miejscach odpowiednie nazwy produktów reakcji lub procesów. Wybierz je spośród wymienionych poniżej.
Nazwy produktów reakcji lub procesów: glikoliza, hydroliza, β-oksydacja, pirogronian,
cholesterol, kwasy tłuszczowe, glicerol, acetylo-CoA.
Na schemacie przedstawiono pewien proces metaboliczny.
Na podstawie: E. Bańkowski, Biochemia, Wrocław 2006, s. 196–200.
a)
Na podstawie schematu wykaż, że przedstawiony proces jest cyklem przemian metabolicznych.
b)
Określ, czy przedstawiony proces jest procesem anabolicznym, czy katabolicznym. Odpowiedź uzasadnij jednym argumentem.
c)
Wyjaśnij, na czym polega znaczenie adaptacyjne przedstawionego procesu dla zwierząt lądowych.
d)
Podaj nazwę narządu człowieka, w którym zachodzi przedstawiony proces.
e)
Podaj, jaki rodzaj diety należy zastosować w przypadku pacjenta, u którego stwierdzono wrodzony niedobór jednego z enzymów uczestniczących w opisanym procesie, co skutkuje podwyższonym stężeniem amoniaku w jego organizmie. Odpowiedź uzasadnij.
Toksycznym produktem ubocznym metabolizmu komórkowego jest nadtlenek wodoru
(H2O2). Katalaza, enzym zlokalizowany w peroksysomach, przyspiesza rozkład H2O2
do produktów nieszkodliwych dla komórki. Enzym ten występuje w komórkach organizmów
oddychających tlenowo, znaczne jego ilości występują w wątrobie.
W celu zbadania aktywności katalazy przeprowadzono doświadczenie. W moździerzu
roztarto 10 g surowej wątroby i dodano 100 ml wody destylowanej, otrzymując w ten sposób
homogenat z wątroby. W dwóch probówkach (A i B) umieszczono po 10 ml homogenatu.
Probówkę A ogrzano aż do zagotowania zawartości, a następnie ostudzono. Do obu probówek
dodano po 5 cm3 wody utlenionej (3% roztwór H2O2), a następnie włożono żarzące się
łuczywko. W probówce B zaobserwowano wydzielanie się pęcherzyków gazu oraz rozpalenie
się łuczywka. W probówce A pęcherzyki gazu nie powstały, łuczywko nie rozpaliło się.
Na podstawie: A.M. Adamska, Z. Adamski, M. Łuszczek-Pawełczak, H. Skrzypczak,
Biologia. Zbiór ćwiczeń i doświadczeń, Warszawa 2006, s. 8–9.
a)
Sformułuj problem badawczy do przeprowadzonego doświadczenia.
b)
Wyjaśnij, dlaczego łuczywko rozpaliło się po włożeniu do probówki B.
c)
Podaj, która probówka (A czy B) stanowiła próbę kontrolną w tym doświadczeniu. Odpowiedź uzasadnij.
d)
Zapisz wniosek potwierdzony wynikami tego doświadczenia.
e)
Określ funkcję, jaką w funkcjonowaniu wątroby człowieka pełnią peroksysomy.
Bakterie to organizmy cudzożywne lub samożywne. Wśród bakterii samożywnych
wyróżniamy fotoautotrofy i chemoautotrofy.
W tabeli przedstawiono niezbędne warunki rozwoju oraz składniki pokarmowe trzech
gatunków bakterii: A, B, C.
Warunki rozwoju i składniki pokarmowe
A
B
C
światło
+
–
–
woda i sole mineralne
+
+
+
tlenek węgla(IV) CO2
+
–
+
siarkowodór H2S
+
–
–
amoniak NH3
–
–
+
glukoza C6H12O6
–
+
–
tiamina (witamina B1)
–
+
–
a)
Korzystając z informacji w tabeli, przyporządkuj do każdego z gatunków bakterii A, B i C właściwy sposób odżywiania – wybierz go spośród podanych poniżej.
Ureaza to enzym należący do hydrolaz. Katalizuje on reakcję hydrolitycznego rozkładu
mocznika. Występuje w bakteriach, drożdżach i niektórych roślinach wyższych.
Do doświadczenia badającego wpływ stężenia ureazy na szybkość reakcji użyto
0,1-molowego roztworu kwasu octowego, 1% roztworu mocznika, roztworu ureazy
i uniwersalnego wskaźnika pH, który zmienia barwę w zależności od środowiska (zasadowe –
niebieska, kwasowe – czerwona). Na początku doświadczenia roztwory we wszystkich
probówkach miały barwę czerwoną. Podczas doświadczenia w niektórych probówkach
zaobserwowano zmianę barwy roztworów.
Na rysunku przedstawiono sposób przygotowania doświadczenia.
Na podstawie: http://www.biology-resources.com/biology-experiments2.html [dostęp: 09.11.2014].
a)
Podaj nazwy produktów katalitycznej hydrolizy mocznika i podkreśl ten, który spowodował zaobserwowaną zmianę pH w niektórych próbkach.
b)
Podaj numer próbki, w której czerwona barwa roztworu najszybciej zmieniła się na niebieską i uzasadnij odpowiedź.
c)
Podaj numer probówki, która stanowi próbę kontrolną w doświadczeniu i uzasadnij odpowiedź.
d)
Określ, czy wzrost stężenia enzymu, przy stałym początkowym stężeniu substratu, będzie proporcjonalnie zwiększać natężenie zachodzenia reakcji. Uzasadnij odpowiedź.
e)
Wyjaśnij, na czym polega udział bakterii i grzybów produkujących ureazę w udostępnianiu roślinom związków azotowych.
Uwalniane w procesach trawiennych cząsteczki glukozy są wychwytywane przez komórki
wątroby i komórki mięśni szkieletowych. Część cząsteczek glukozy zostaje w nich
zmagazynowana w postaci glikogenu. W błonach komórkowych komórek wątroby
(hepatocytach) i komórek mięśniowych (miocytach) znajdują się transportery dla glukozy,
ale nie ma takich, które by transportowały glukozo-6-P.
Na schemacie przedstawiono fragmenty szlaku metabolicznego glukozy oraz glikogenu
w komórce wątroby i komórce mięśnia szkieletowego.
Na podstawie: B.D. Hames, N.M. Hooper, Krótkie wykłady. Biochemia, Warszawa 2002.
Na podstawie przedstawionych informacji określ, do czego wykorzystywane są cząsteczki
glukozy uwolnione z glikogenu
Witamina D3 (cholekalcyferol) w organizmie człowieka jest wytwarzana w skórze
z 7-dehydrocholesterolu pod wpływem promieniowania ultrafioletowego B (UVB) o długości
fali 290–315 nm. Ten proces zazwyczaj nie pokrywa zapotrzebowania organizmu na tę
witaminę, dlatego też ważnym jej źródłem jest pokarm.
Cholekalcyferol jest nieaktywny i wymaga hydroksylacji na 1. i 25. atomie węgla, co prowadzi
do powstania aktywnej formy witaminy D3 – kalcytriolu. Pierwszy etap jej aktywacji zachodzi
w hepatocytach, natomiast drugi – w nerkach, pod wpływem parathormonu.
Kontrola metabolizmu witaminy D3 następuje głównie w nerkach, gdzie niskie stężenia wapnia
i fosforu oraz wysokie stężenie parathormonu (PTH) w surowicy pobudzają syntezę
kalcytriolu. Aktywna witamina D3 odgrywa ważną rolę m.in. w procesach wchłaniania wapnia
z przewodu pokarmowego.
Na podstawie: R. Bednarski, R. Donderski, J. Manitius, Rola witaminy D3 w patogenezie nadciśnienia
tętniczego, „Polski Merkuriusz Lekarski”, 136/2007.
12.1. (0–1)
Na podstawie tekstu oceń, czy poniższe informacje dotyczące witaminy D3 są prawdziwe.
Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Pierwszy etap hydroksylacji cholekalcyferolu zachodzi w wątrobie.
P
F
2.
Bezpośrednim substratem do wytwarzania aktywnej witaminy D3 (kalcytriolu) w skórze człowieka jest 7-dehydrocholesterol.
P
F
3.
Niskie stężenie parathormonu we krwi pobudza syntezę aktywnej formy witaminy D3.
P
F
12.2. (0–1)
Na podstawie tekstu określ, jaki wpływ na gospodarkę wapniową organizmu będzie miało
obniżenie tempa hydroksylacji cholekalcyferolu w nerkach. Odpowiedź uzasadnij,
uwzględniając funkcję tej witaminy w organizmie człowieka.
12.3. (0–1)
Spośród wymienionych poniżej nazw pokarmów wybierz i podkreśl nazwy wszystkich
będących bogatym źródłem witaminy D3.
Produktem deaminacji (dezaminacji) w ludzkich komórkach są jony amonowe. Powstająca
przy ich udziale glutamina (amid kwasu glutaminowego) jest uwalniana do krwi, z którą
wędruje do wątroby. Zachodząca w wątrobie deamidacja powoduje ponowne uwolnienie jonów
amonowych.
Poniżej przedstawiono reakcję syntezy glutaminy z glutaminianu zachodzącą w organizmie
człowieka.
a)
Zaznacz właściwe dokończenie zdania wybrane spośród A–B oraz jego poprawne uzasadnienie wybrane spośród 1.–3.
Glutamina dla organizmu człowieka jest aminokwasem
A.
egzogennym,
ponieważ
1.
musi być dostarczana do organizmu wraz z pożywieniem.
2.
jest syntetyzowana w organizmie z kwasu glutaminowego.
B.
endogennym,
3.
jest rozkładana w organizmie do kwasu glutaminowego.
b)
Wyjaśnij, dlaczego jony amonowe są transportowane do wątroby w postaci glutaminy. W odpowiedzi uwzględnij właściwości amoniaku oraz sposób jego neutralizacji w organizmie człowieka.
Naukowcy zaobserwowali, że podczas wysiadywania jaj przez samicę pytona birmańskiego
dochodzi do drżenia jej mięśni. W celu zbadania znaczenia tego zjawiska umieszczono
wysiadującą jaja samicę tego gatunku w termoizolowanej komorze, w której stopniowo
obniżano temperaturę powietrza. Wraz z obniżaniem temperatury w komorze obserwowano
wzrost liczby skurczów mięśni samicy i zużycie tlenu w jednostce czasu.
Wyniki doświadczenia przedstawiono na wykresie.
a)
Wyjaśnij, dlaczego wraz ze wzrostem liczby skurczów mięśni samicy pytona birmańskiego rośnie zużycie przez nią tlenu, w przeliczeniu na jednostkę masy ciała.
b)
Określ, jaki wpływ na czas trwania rozwoju zarodkowego ma drżenie mięśni samicy pytona przy niskiej temperaturze otoczenia. W odpowiedzi odwołaj się do tempa przemian metabolicznych.
Syntezę związków organicznych u pewnych bakterii chemosyntetyzujących poprzedzają
poniższe reakcje chemiczne.
2NH3 + 3O2 → 2HNO2 + 2H2O + energia
2HNO2 + O2 → 2HNO3 + energia
Podaj nazwę grupy bakterii chemosyntetyzujących, które przeprowadzają przedstawione
reakcje chemiczne, i określ znaczenie tych reakcji dla organizmów przeprowadzających
chemosyntezę.
Na uproszczonym schemacie przedstawiono współzależność dwóch procesów metabolicznych
w komórce roślinnej.
a)
Uzupełnij powyższy schemat – wpisz w puste komórki nazwy lub wzory chemiczne substancji będących substratami lub produktami wymienionych procesów.
b)
Określ, który kierunek przemian metabolicznych – I czy II – ma charakter anaboliczny. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do schematu.
c)
Opisz, na czym polegają przekształcenia energii zachodzące podczas procesów metabolicznych przedstawionych na schemacie. W odpowiedzi wykaż ich współzależność.
Na schemacie, w sposób ogólny, przedstawiono mechanizm regulacji stężenia glukozy we krwi
człowieka.
13.1. (0–1)
Uzupełnij powyższy schemat tak, aby ilustrował zaburzenie homeostazy glukozowej,
które zostało spowodowane pominięciem posiłku. W tym celu spośród odpowiedzi
zamieszczonych w każdej ramce 1.–4. wybierz i zaznacz w kwadraciku znakiem X
odpowiedź właściwą.
13.2. (0–1)
Spośród procesów zachodzących w wątrobie (punkt 3. na schemacie) wybierz i zapisz
nazwę tego, który będzie stymulowany przez długotrwałą głodówkę.
Rozkład glikogenu do glukozy jest katalizowany m.in. przez enzym fosforylazę glikogenową.
Ten enzym występuje w formie nieaktywnej w komórkach, w których jest magazynowany
glikogen. Jednym z czynników wpływających na przejście enzymu w postać aktywną jest
adrenalina.
Zwiększone stężenie cyklicznego AMP (cAMP) w cytozolu uruchamia kaskadę reakcji, której
końcowym efektem jest aktywacja fosforylazy glikogenowej. Na schemacie przedstawiono
wpływ adrenaliny na aktywację fosforylazy glikogenowej.
8.1. (0–2)
Na podstawie schematu uzupełnij poniższe zdania tak, aby poprawnie opisywały
mechanizm aktywacji fosforylazy glikogenowej. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe
określenie.
Adrenalina jest (pochodną aminokwasu / hormonem peptydowym). Receptor wiążący
adrenalinę znajduje się (w błonie komórkowej / w cytoplazmie). Związanie adrenaliny przez
receptor prowadzi do (powstania / rozpadu) kompleksu białka G. W aktywacji cyklazy
adenylanowej uczestniczy (cAMP / GTP) oraz podjednostka (α / γ). Aktywna cyklaza
adenylanowa przekształca (cAMP do ATP / ATP do cAMP).
8.2. (0–1)
Podkreśl poniżej nazwy dwóch narządów w organizmie człowieka, w których komórkach
zachodzi proces aktywacji fosforylazy glikogenowej przedstawiony na schemacie.
Uzupełnij poniższe zdania – wpisz w wyznaczone miejsca nazwy odpowiednich hormonów
oraz narządów z nimi związanych w organizmie człowieka.
Hormonem, innym niż adrenalina, który także wywołuje rozkład glikogenu do glukozy,
jest . Powstaje on w komórkach
i przenoszony jest z krwią do . Ten hormon działa antagonistycznie
do .
8.4. (0–1)
Spośród poniższych reakcji wybierz i zaznacz dwie, które są skutkiem działania
adrenaliny.
Zwężanie się źrenicy oka.
Przyśpieszenie bicia serca.
Wzrost ilości erytrocytów we krwi.
Zwężenie naczyń krwionośnych w skórze.
Przyśpieszenie wydzielania enzymów trawiennych.
8.5. (0–1)
Wyjaśnij, w jaki sposób wzrost poziomu adrenaliny we krwi wpływa na intensywniejszą
pracę mięśni w sytuacji zagrożenia.
Produktem deaminacji (dezaminacji) w ludzkich komórkach są jony amonowe. Powstająca
przy ich udziale glutamina (amid kwasu glutaminowego) jest uwalniana do krwi, z którą
wędruje do wątroby. Zachodząca w wątrobie deamidacja powoduje ponowne uwolnienie jonów
amonowych.
Poniżej przedstawiono reakcję syntezy glutaminy z glutaminianu zachodzącą w organizmie
człowieka.
1.1. (0–1)
Zaznacz właściwe dokończenie zdania wybrane spośród A–B oraz jego poprawne
uzasadnienie wybrane spośród 1.–3.
Glutamina dla organizmu człowieka jest aminokwasem
A.
egzogennym,
ponieważ
1.
musi być dostarczana do organizmu wraz z pożywieniem.
2.
jest syntetyzowana w organizmie z kwasu glutaminowego.
B.
endogennym,
3.
jest rozkładana w organizmie do kwasu glutaminowego.
1.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego jony amonowe są transportowane do wątroby w postaci glutaminy.
W odpowiedzi uwzględnij właściwości amoniaku oraz sposób jego neutralizacji
w organizmie człowieka.
Skurcz mięśnia szkieletowego jest procesem aktywnym i wymaga nakładu energii, której
bezpośrednim źródłem jest ATP. Zapas ATP w wypoczętym mięśniu wystarcza na ok. 1–2 s,
dlatego ten związek musi być stale odnawiany. Zmęczenie mięśni, poza subiektywnym
odczuciem, przejawia się spadkiem szybkości i siły ich skurczu. Mechanizm zmęczenia mięśni
nie został w pełni wyjaśniony, ale decydującą rolę wydają się odgrywać dwa czynniki:
kumulacja protonów (spadek pH) w sarkoplazmie włókien mięśniowych oraz spadek
zawartości ATP na skutek znacznej przewagi jego zużycia nad produkcją.
Na podstawie: Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej, pod red. W.Z. Traczyka
i A. Trzebskiego, Warszawa 2001.
a)
Oceń, czy poniższe informacje dotyczące procesów zachodzących podczas skurczu mięśnia szkieletowego są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Grupy fosforanowej niezbędnej do odtworzenia ATP we włóknie 1. mięśniowym pracującego mięśnia może dostarczyć bezpośrednio fosfokreatyna.
P
F
2.
ATP we włóknach mięśnia szkieletowego jest odtwarzany wyłącznie w procesie glikolizy.
P
F
3.
ATP we włóknach mięśnia szkieletowego jest odtwarzany m.in. przez fosforylację oksydacyjną.
Źródłem energii w większości procesów endoergicznych jest rozkład ATP do ADP.
Przekształcenie ATP do ADP wiąże się z odłączeniem jednej reszty fosforanowej.
W komórkach ATP jest ciągle odnawiany poprzez przyłączenie do ADP reszty kwasu
fosforowego. Wzajemne przekształcenia ATP i ADP tworzą cykl, który w uproszczeniu
przedstawiono na schemacie.
a)
Dokończ poniższe zdanie – wybierz właściwe typy reakcji spośród wymienionych poniżej i wpisz ich nazwy w wyznaczone miejsca.
dehydratacja hydroliza fosforylacja karboksylacja
Reakcja oznaczona na schemacie numerem I, w której ATP przekształca się w ADP, jest
przykładem , a reakcja oznaczona numerem II, w której ADP
przekształca się w ATP, jest przykładem .
b)
Podaj nazwy związków chemicznych, które wchodzą w skład ATP, oznaczonych na schemacie kółkami 1 i 2.
Na schemacie przedstawiono udział w obiegu azotu różnych grup bakterii żyjących w glebie,
które oznaczono literami A–D.
a)
Wypisz ze schematu oznaczenie literowe bakterii, które są chemoautotrofami.
b)
Uzasadnij, że procesy przeprowadzane przez bakterie oznaczone na schemacie literą A są korzystne dla roślin. W odpowiedzi uwzględnij metabolizm tych bakterii.
