Arkusz maturalny
Biologia2018MAJformuła 2015POBIERZ
Zadanie 1.
2 pktNa rysunku przedstawiono zestaw doświadczalny przygotowany w celu zilustrowania właściwości błony komórkowej.
Ładowanie…
Arkusz maturalny
Na rysunku przedstawiono zestaw doświadczalny przygotowany w celu zilustrowania właściwości błony komórkowej.
Uzupełnij poniższe informacje – określ, jak po kilkunastu minutach zmieni się poziom cieczy w rurce w stosunku do zaznaczonego poziomu początkowego (podniesie się, obniży się), oraz podaj nazwę procesu, który jest przyczyną obserwowanej zmiany. Po kilkunastu minutach poziom cieczy w rurce ......................................................................... .
Zaznacz właściwe dokończenie zdania wybrane spośród A–C oraz jego poprawne uzasadnienie wybrane spośród 1.–3. Jeżeli w zlewce będzie znajdował się 15% wodny roztwór glukozy, a w kolbie z dnem wykonanym z błony półprzepuszczalnej – 10% wodny roztwór glukozy, to po kilkunastu minutach poziom cieczy w rurce
Po kilkunastu minutach poziom cieczy w rurce podniesie się. Nazwa procesu: osmoza. Uwaga: Uznaje się jako nazwę procesu „osmotyczny przepływ wody”. Nie uznaje się nazwy procesu „dyfuzja” oraz opisu procesu osmozy zamiast podania jego nazwy, np. „przemieszczanie się rozpuszczalnika przez błonę półprzepuszczalną wywołane gradientem stężeń”. Zadanie dotyczy szczególnego przypadku dyfuzji, jakim jest osmoza.
1 p. – za poprawne uzupełnienie obu informacji dotyczących przedstawionego doświadczenia. 0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
A3.
1 p. – za zaznaczenie właściwego dokończenia zdania i poprawnego jego uzasadnienia. 0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
Na zdjęciu spod transmisyjnego mikroskopu elektronowego przedstawiono fragment komórki pochodzącej z kory nadnerczy i wydzielającej hormony.
Wykaż związek pomiędzy funkcją wewnątrzwydzielniczą komórek kory nadnerczy 1. kropel tłuszczu zawierających estry cholesterolu ............................................................... 2. mitochondriów ........................................................................................................................
Wybierz i zaznacz nazwy dwóch hormonów wydzielanych przez korę nadnerczy dorosłego człowieka.
2 p. – za odpowiedź uwzględniającą rolę cholesterolu jako prekursora hormonów steroidowych i rolę mitochondriów w dostarczaniu energii do syntezy lub wydzielania hormonów. 1 p. – za odpowiedź uwzględniającą jedynie rolę cholesterolu lub mitochondriów. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania 1. • Cholesterol (występujący w kroplach tłuszczu) jest prekursorem hormonów steroidowych. • Z cholesterolu wytwarzane są glikokortykoidy. • Estry te są substratem do syntezy kortyzolu, wydzielanego przez komórki kory nadnerczy. • Cholesterol jest steroidem służącym do syntezy hormonów kory nadnerczy.
: Uznaje się podanie nazwy konkretnego hormonu steroidowego lub grupy hormonów steroidowych syntetyzowanych w korze nadnerczy. Nie uznaje się odpowiedzi zbyt ogólnych, pomijających rolę cholesterolu, np. „Komórki kory nadnerczy wykorzystują krople tłuszczu do produkcji hormonów pochodzenia tłuszczowego”, albo niepodających nazwy hormonu lub grupy hormonów, np. „Cholesterol jest niezbędny do syntezy hormonów kory nadnerczy”. 2. • Mitochondria dostarczają energii chemicznej potrzebnej do syntezy hormonów kory nadnerczy. • W mitochondriach powstaje ATP niezbędny do syntezy hormonów kory nadnerczy. • Wydzielanie hormonów wymaga dużo energii, którą uwalniają mitochondria. Uwaga: Nie uznaje się odpowiedzi, w których zdający odnosi się do wytwarzania energii, a nie przetwarzania jednej postaci w inną. W szczególności nie uznaje się odpowiedzi stwierdzających, że w mitochondriach energia powstaje lub energia jest produkowana, wytwarzana, lub generowana.
B, C.
1 p. – za zaznaczenie dwóch nazw hormonów wydzielanych przez komórki kory nadnerczy dorosłego człowieka. 0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
Kolageny to białka będące głównym składnikiem macierzy zewnątrzkomórkowej zwierząt. Ich główną funkcją jest utrzymanie integralności strukturalnej i sprężystości tkanki łącznej. Kolagen jest syntetyzowany w formie łańcuchów α, będących produktem ekspresji odrębnych genów. Te łańcuchy zawierają duże ilości lizyny i proliny – głównych składników kolagenu stabilizujących jego cząsteczkę. Aminokwasy te następnie ulegają hydroksylacji z udziałem hydroksylaz, których kofaktorem w tym procesie jest witamina C, pobudzająca także bezpośrednio syntezę kolagenu przez aktywację transkrypcji kodujących go genów. W kolejnym etapie łańcuchy α łączą się trójkami za pomocą mostków dwusiarczkowych, w wyniku czego powstaje prokolagen. Z cząsteczek prokolagenu wydzielonych poza komórkę powstają cząsteczki kolagenu, które mogą agregować w większe struktury, takie jak włókienka, włókna lub sieci.
Na podstawie przedstawionych informacji określ najwyższą rzędowość struktury białka – prokolagenu. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do cechy budowy tego białka.
Na podstawie przedstawionych informacji i własnej wiedzy wyjaśnij, dlaczego przy niedoborze witaminy C mogą pękać naczynia krwionośne. W odpowiedzi uwzględnij budowę naczyń krwionośnych.
1 p. – za prawidłowe określenie, że prokolagen jest białkiem o strukturze 4-rzędowej wraz z poprawnym uzasadnieniem, odnoszącym się do liczby tworzących go łańcuchów polipeptydowych albo związania łańcuchów polipeptydowych mostkami disiarczkowymi. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Prokolagen jest białkiem o strukturze 4-rzędowej, ponieważ zbudowany jest z trzech łańcuchów polipeptydowych α (połączonych mostkami disiarczkowymi). • Prokolagen jest białkiem o strukturze 4-rzędowej, ponieważ składa się z trzech łańcuchów polipeptydowych, a białko o strukturze 4-rzędowej musi mieć co najmniej dwa polipeptydy. • Struktura 4-rzędowa, gdyż w jego skład wchodzą łańcuchy polipeptydowe, połączone ze sobą za pomocą mostków disiarczkowych. Uwaga: Nie uznaje się odpowiedzi niepełnych – nieodwołujących się do struktury prokolagenu, ale tylko do definicji struktury 4-rzędowej, np. „Prokolagen ma strukturę 4-rzędową, ponieważ ma więcej niż jeden łańcuch polipeptydowy” albo „Struktura 4-rzędowa, ponieważ zbudowany jest z łańcuchów polipeptydowych α”.
1 p. – za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające funkcję kolagenu w naczyniach krwionośnych i upośledzenie jego syntezy wskutek niedoboru witaminy C. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Witamina C jest niezbędna do funkcjonowania hydroksylaz katalizujących syntezę kolagenu, nadającego rozciągliwość tkance łącznej budującej ściany naczyń krwionośnych. • Niedobór witaminy C upośledza syntezę kolagenu, który zapewnia wytrzymałość ścian naczyń krwionośnych na rozciąganie. Niedobór kolagenu powoduje, że naczynia krwionośne tracą swoją wytrzymałość. Uwaga: Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do braku kolagenu lub braku witaminy C albo do zahamowania syntezy kolagenu, ponieważ upośledzenie syntezy kolagenu ma charakter ilościowy.
Uwalnianie przez organizmy energii cieplnej jest warunkiem ich przeżycia. Zwierzęta w hibernacji, noworodki niektórych gatunków (w tym – człowieka) i ssaki przystosowane do życia w niskich temperaturach wytwarzają ciepło dzięki tzw. białkom rozprzęgającym. Białka te występują licznie w błonie grzebieni mitochondriów komórek brunatnej tkanki tłuszczowej, gdzie tworzą kanały jonowe. Aktywne białka rozprzęgające transportują protony z przestrzeni międzybłonowej do macierzy mitochondrialnej, uwalniając jednocześnie energię gradientu protonowego w postaci ciepła. Skutkiem ubocznym jest zmniejszenie wydajności powstawania ATP z udziałem syntazy ATP. Komórki brunatnej tkanki tłuszczowej mają bardzo liczne mitochondria o dużych i licznych grzebieniach. Tkanka ta jest silnie unaczyniona. Również niektóre rośliny mają zdolność wytwarzania dużej ilości ciepła. Przykładem może być skupnia cuchnąca (Symplocarpus foetidus), zapylana przez muchówki i kwitnąca od lutego do marca, kiedy leży jeszcze śnieg, a temperatura otoczenia jest jeszcze niska. Temperatura jej kwiatostanu osiąga ok. 20 °C. Mitochondria tej rośliny uwalniają dużo ciepła, co pozwala kwiatom wydzielać substancje zapachowe. W kwitnącej roślinie wysoka temperatura utrzymuje się ok. dwóch tygodni.
Wyjaśnij, odnosząc się do mechanizmu fosforylacji oksydacyjnej, dlaczego obecność aktywnego białka rozprzęgającego w błonie wewnętrznej mitochondrium komórek brunatnej tkanki tłuszczowej jest przyczyną zmniejszenia wydajności powstania ATP z udziałem syntazy ATP.
Wykaż związek między cechami brunatnej tkanki tłuszczowej – silnym unaczynieniem oraz obecnością licznych mitochondriów w jej komórkach – a funkcją pełnioną przez tę tkankę u zwierząt.
Wykaż, uwzględniając stosunek powierzchni ciała do jego objętości, że u nowo narodzonych ssaków konieczne jest wytwarzanie dużej ilości ciepła dla utrzymania stałej temperatury ich ciała.
1 p. – za poprawne wyjaśnienie, odnoszące się do wykorzystywania gradientu protonowego zarówno przez białko rozprzęgające, jak i syntazę ATP. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Białko rozprzęgające do wytwarzania ciepła wykorzystuje gradient protonowy, który jest także wykorzystywany przez syntazę ATP, a więc synteza ATP jest mniej wydajna. • Ponieważ część protonów przepłynie przez kanały jonowe białek rozprzęgających, a nie przez kanał syntazy ATP.
: Alternatywna nazwa białka rozprzęgającego to termogenina. Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do całkowitego braku syntezy ATP.
1 p. – za odpowiedź uwzględniającą udział mitochondriów w wytwarzaniu ciepła oraz udział krwi w dostarczaniu tlenu do brunatnej tkanki tłuszczowej lub rozprowadzaniu ciepła w organizmie. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Krew płynąca w naczyniach krwionośnych brunatnej tkanki tłuszczowej dostarcza tlen konieczny do zachodzącego w mitochondriach oddychania, podczas którego powstaje ciepło. • Krew płynąca w naczyniach krwionośnych brunatnej tkanki tłuszczowej odbiera z komórek ciepło wytwarzane przez mitochondria i rozprowadza je po organizmie.
: Uznaje się odpowiedzi, w których zdający odnosi się do dostarczania do brunatnej tkanki tłuszczowej substratów oddechowych lub tlenu i glukozy. Nie uznaje się odpowiedzi, w których zdający odnosi się do wytwarzania energii, a nie przetwarzania jednej postaci w inną. W szczególności nie uznaje się odpowiedzi stwierdzających, że w mitochondriach energia powstaje lub energia jest produkowana, wytwarzana, lub generowana.
Mikoryzacja to zabieg polegający na wprowadzeniu do podłoża, na którym rosną rośliny, określonej ilości zarodników i strzępek wyselekcjonowanych grzybów mikoryzowych. Badano wpływ mikoryzacji roślin na ilość mikroelementów pobieranych z roztworu glebowego: żelaza, manganu i cynku – przez wilca wodnego (Ipomoea aquatica). Badania przeprowadzono na próbie 20 roślin uprawianych na podłożu ze szczepionką mikoryzową i na próbie 20 roślin uprawianych na podłożu bez szczepionki mikoryzowej. Wyniki doświadczenia przedstawiono na poniższym wykresie.
Sformułuj wniosek na podstawie wyników przedstawionego doświadczenia.
Określ znaczenie mikoryzy dla grzybów. W odpowiedzi uwzględnij sposób odżywiania się grzybów.
1 p. – za poprawnie sformułowany wniosek, uwzględniający dodatni wpływ mikoryzacji na pobieranie badanych mikroelementów przez wilca wodnego. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Mikoryzacja pobudza pobieranie Fe, Mn i Zn przez wilca wodnego. • Grzyby mikoryzowe zwiększają pobieranie badanych mikroelementów przez wilca wodnego. • Mikoryzacja ma dodatni wpływ na pobieranie Fe, Mn i Zn przez badaną roślinę. • Badana roślina dzięki mikoryzie pobiera więcej badanych mikroelementów. Uwaga: Nie uznaje się odpowiedzi opisujących jedynie wyniki doświadczenia, np. „Wilec wodny rosnący na podłożu ze szczepionką mikoryzową pobrał większą ilość Fe, Mn, Zn, niż rosnący na podłożu bez szczepionki mikoryzowej” oraz odpowiedzi zbyt ogólnych, np. „Mikoryzacja wpływa na zwiększenie pobierania mikroelementów przez roślinę”.
1 p. – za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające uzyskiwanie przez heterotroficzne grzyby związków organicznych od rośliny pozostającej z nimi w związku mikoryzowym. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Grzyby są organizmami heterotroficznymi, które pobierają substancje odżywcze ze środowiska, a pozostając w związku mikoryzowym, otrzymują je od rośliny. • Grzyby nie potrafią samodzielnie syntetyzować niektórych związków organicznych i muszą pobierać je ze środowiska, a w mikoryzie otrzymują te związki od rośliny. • Grzyby są cudzożywne – pobierają od rośliny produkty fotosyntezy.
U drzew odległość między liśćmi asymilującymi CO2 i eksportującymi produkty fotosyntezy a korzeniami pobierającymi wodę i składniki mineralne z podłoża dochodzi nawet do kilkudziesięciu metrów. Koniecznością jest więc sprawne funkcjonowanie transportu tych substancji w całej roślinie. Za transport wody i składników mineralnych odpowiadają naczynia drewna, a przez łyko jest przemieszczana główna masa związków organicznych, w tym – produkty fotosyntezy. Wyjątek stanowi transport wiosenny u drzew okrytonasiennych, gdy nie ma jeszcze liści. Wówczas cukry są przemieszczane przez drewno.
Uporządkuj poszczególne elementy uczestniczące w transporcie cukrów u roślin okrytonasiennych w okresie letnim – zgodnie z kierunkiem transportu. Wpisz numery 2.–6. we właściwe miejsca tabeli. Elementy uczestniczące w transporcie cukrów w roślinie Kolejność komórka miękiszu spichrzowego komórka przyrurkowa w liściu stroma chloroplastu 1 cytoplazma komórki miękiszu asymilacyjnego człony rurki sitowej komórka przyrurkowa w korzeniu
Wyjaśnij, dlaczego ograniczony dostęp wody w podłożu skutkuje ograniczeniem pobierania CO2 przez roślinę. W odpowiedzi uwzględnij funkcjonowanie aparatów szparkowych.
Elementy uczestniczące w transporcie cukrów w roślinie Kolejność komórka miękiszu spichrzowego 6 komórka przyrurkowa w liściu 3 stroma chloroplastu 1 cytoplazma komórki miękiszu asymilacyjnego 2 człony rurki sitowej 4 komórka przyrurkowa w korzeniu 5
1 p. – za poprawne ustalenie kolejności elementów, przez które transportowane są cukry w roślinie okrytonasiennej w okresie letnim. 0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
1 p. – za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające wpływ niedoboru wody na zamykanie aparatów szparkowych i w konsekwencji ograniczone wnikanie CO2 przez szparki. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Ograniczony transport wody do komórek liści przyczynia się do zmniejszenia turgoru komórek szparkowych, co sprawia, że aparaty szparkowe się zamykają, a przez nie jest pobierane CO2. • Jeżeli roślina nie może pobrać wody, to chroni się przed jej utratą, zamykając aparaty szparkowe, przez które także dostaje się do mezofilu CO2 z atmosfery. • Niedobór wody powoduje zamykanie się aparatów szparkowych, co ogranicza wymianę gazową.
Transport wiosenny cukrów u drzew okrytozalążkowych, gdy nie ma jeszcze liści, zachodzi z udziałem drewna. Te cukry pochodzą z rozkładu (glikogenu / skrobi) – wielocukru, który został zmagazynowany w okresie jesiennym w komórkach miękiszowych pnia lub korzeni drzewa. Siłą napędową tego transportu jest (siła ssąca / parcie korzeniowe).
Uczniowie mieli za pomocą mikroskopu świetlnego przeprowadzić obserwację cienkiego skrawka pochodzącego z bulwy spichrzowej ziemniaka.
Ustal właściwą kolejność czynności, które należy wykonać w celu przeprowadzenia obserwacji mikroskopowej komórek miękiszu spichrzowego. Wpisz numery 2.–6. we właściwe miejsca tabeli. Czynności Kolejność Umieścić obiekt badawczy w kropli wody na szkiełku przedmiotowym. Pobrać możliwie cienki skrawek z bulwy spichrzowej ziemniaka. 1 Ustawić ostrość obrazu za pomocą śruby mikrometrycznej. Przykryć obiekt badawczy szkiełkiem nakrywkowym. Ustawić ostrość obrazu za pomocą śruby makrometrycznej. Umieścić preparat na stoliku mikroskopu i włączyć oświetlenie.
Spośród rysunków A–D wybierz i zaznacz tkankę pochodzącą z bulwy spichrzowej ziemniaka, w której gromadzona jest skrobia zaobserwowana przez uczniów.
Czynności Kolejność Umieścić obiekt badawczy w kropli wody na szkiełku przedmiotowym. 2 Pobrać możliwie cienki skrawek z bulwy spichrzowej ziemniaka. 1 Ustawić ostrość obrazu za pomocą śruby mikrometrycznej. 6 Przykryć obiekt badawczy szkiełkiem nakrywkowym. 3 Ustawić ostrość obrazu za pomocą śruby makrometrycznej. 5 Umieścić preparat na stoliku mikroskopu i włączyć oświetlenie. 4
1 p. – za poprawne uporządkowanie wszystkich czynności wykonywanych podczas przygotowywania preparatu mikroskopowego i jego obserwacji mikroskopowej. 0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
C.
1 p. – za wskazanie właściwego rysunku tkanki obserwowanej przez uczniów. 0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
Określenie „zboża” odnosi się do roślin o podobnych cechach użytkowych, bogatych w skrobię. Większość roślin zbożowych należy do rodziny traw – do roślin jednoliściennych. Jedynie gryka, zaliczana do zbóż ze względu na podobny skład chemiczny nasion i użytkowanie, należy do roślin dwuliściennych. W ziarniaku traw wyróżnić można trzy podstawowe elementy: zarodek, bielmo i okrywę owocowo-nasienną.
Podaj jedną cechę budowy morfologicznej zarodka gryki odróżniającą go od zarodków pozostałych roślin zbożowych zaliczanych do roślin jednoliściennych.
Określ, jaką funkcję pełni bielmo w ziarniakach zbóż i jakie ma ono znaczenie podczas kiełkowania.
Wyjaśnij, dlaczego spożywanie produktów z mąki pochodzącej z pełnego przemiału (z całych ziarniaków) jest korzystne dla zdrowia człowieka.
dwa liścienie / dwa liście zarodkowe / zarodek jest dwuliścienny Uwaga: Nie uznaje się odpowiedzi odnoszącej się jedynie do zaprzeczenia cech charakterystycznych dla zarodków jednoliściennych, np. „brak koleoptyla”, albo odpowiedzi określających jedynie pozycję taksonomiczną gryki, np. „gryka jest rośliną dwuliścienną”.
1 p. – za prawidłowe podanie jednej cechy budowy morfologicznej zarodka gryki odnoszącej się do liczby liścieni w zarodku. 0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
1 p. – za poprawne określenie funkcji bielma jako tkanki spichrzowej w ziarniaku i podanie, że zawiera substancje odżywcze wykorzystywane przez rozwijający się zarodek. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Bielmo jest tkanką spichrzową, wykorzystywaną w czasie kiełkowania jako źródło materiałów budulcowych do wzrostu siewki. • Bielmo gromadzi materiały zapasowe dostarczające energii i budulca rozwijającemu się zarodkowi. • Kiełkująca roślina nie prowadzi jeszcze fotosyntezy, dlatego, aby rozwijać się, korzysta z substancji odżywczych zmagazynowanych w bielmie.
1 p. – za poprawne wyjaśnienie, odnoszące się do błonnika pokarmowego i jego znaczenia dla zdrowia człowieka. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Okrywa owocowo-nasienna ziarniaków w tej mące zawiera błonnik, który pobudza perystaltykę jelit, przyspieszając usunięcie niestrawionych resztek pokarmowych. • Błonnik w okrywie owocowo-nasiennej sprzyja rozwojowi flory bakteryjnej, która odpowiada za syntezę witamin z grupy B. • Wysoka zawartość błonnika pokarmowego w mące z pełnego przemiału zmniejsza indeks glikemiczny pieczywa, a tym samym zmniejsza wahania poziomu glukozy we krwi. • Błonnik pokarmowy, pęczniejąc, powoduje uczucie sytości, co może zapobiegać przejadaniu się i tyciu.
Głowonogi wyróżniają się spośród pozostałych mięczaków m.in. układem krążenia zbudowanym z systemu naczyń krwionośnych, z których krew prawie nigdzie nie wylewa się do jamy ciała. W układzie tym występują serce oraz dwa tzw. serca skrzelowe, będące kurczliwymi odcinkami naczyń krwionośnych. Poniżej przedstawiono budowę zewnętrzną jednego z przedstawicieli głowonogów oraz budowę układu krwionośnego głowonogów, gdzie jasnym i ciemnym kolorem oznaczono krew różniącą się stopniem utlenowania.
Zaznacz właściwe dokończenie zdania wybrane spośród A–B oraz jego poprawne uzasadnienie wybrane spośród 1.–3. Pod względem funkcji pełnionej w układzie krążenia serca skrzelowe głowonogów można uznać za analogiczne do
B1.
1 p. – za zaznaczenie właściwego dokończenia zdania i poprawnego jego uzasadnienia. 0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
1 p. – za poprawny przykład cechy budowy zewnętrznej głowonogów odróżniającej te zwierzęta od pozostałych mięczaków. 0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • noga przekształcona w ramiona i lejek • obecność ramion • obecny lejek • duże oczy / dobrze rozwinięte oczy / oczy przypominające oczy kręgowców
: Uznaje się za prawidłowe określenia: „macki” oraz „przyssawki”. Nie uznaje się określeń: „brak nogi”, „brak muszli” oraz „duża liczba ramion”.
Na poniższym zdjęciu przedstawiono budowę skóry typową dla wielu przedstawicieli pewnej gromady kręgowców lądowych.
Określ przynależność systematyczną – gromadę – zwierzęcia, od którego pobrano tkankę, a następnie wykonano przedstawiony preparat. Odpowiedź uzasadnij, wskazując jedną cechę budowy skóry charakterystyczną dla wszystkich zwierząt zaliczanych do tej gromady.
Dla każdej z wymienionych warstw skóry podaj nazwę listka zarodkowego, z którego ta warstwa się rozwija. 1. Skóra właściwa: ....................................................................................................................... 2. Naskórek: .................................................................................................................................
Wykaż, że gruczoły jadowe odgrywają istotną rolę w funkcjonowaniu organizmu, którego budowę skóry przedstawiono na zdjęciu.
1 p. – za podanie prawidłowej nazwy gromady wraz z poprawnym uzasadnieniem, odnoszącym się do obecności gruczołów śluzowych. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązanie Płazy, ponieważ (w skórze) są obecne liczne gruczoły śluzowe.
: Uznaje się odpowiedzi dotyczące obecności ukrwionego naskórka. Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do cienkiego naskórka.
1. Skóra właściwa: mezoderma. 2. Naskórek: ektoderma.
1 p. – za podanie poprawnych nazw listków zarodkowych dla obu warstw skóry. 0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
1 p. – za poprawną odpowiedź, uwzględniającą rolę gruczołów jadowych w obronie przed drapieżnikami. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Wydzielają one na powierzchnię skóry substancje toksyczne, które służą do obrony przed drapieżnikami. • Gruczoły jadowe chronią przed pożarciem przez drapieżnika. • Jad może być trujący dla drapieżnika, który chciałby zjeść takiego płaza, dlatego chroni go przed pożarciem. Uwaga Nie uznaje się odpowiedzi zbyt ogólnych, np. „pełnią funkcję ochronną”.
(0–1) Żebra ptaków są połączone z mostkiem i składają się z dwóch części: kręgowej i mostkowej. Obie części żeber są połączone ruchomo. Część kręgowa żeber zaopatrzona jest w haczyki. Na rysunku A przedstawiono budowę fragmentu klatki piersiowej, a na rysunku B – zmiany w położeniu szkieletu klatki piersiowej podczas wentylacji płuc ptaka. Obszar zacieniony na rysunku B przedstawia położenie klatki piersiowej na koniec wydechu, natomiast obszar niezacieniony – pozycję klatki piersiowej pod koniec wdechu. kręg część kręgowa żebra część mostkowa żebra mostek A B
1 p. – za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające zmiany objętości klatki piersiowej, a w konsekwencji worków powietrznych, co umożliwia wentylację płuc ptaków podczas spoczynku. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Dwuczęściowa budowa żeber umożliwia zmiany objętości klatki piersiowej, co powoduje zmiany objętości worków powietrznych i w konsekwencji wentylację płuc. • Połączenie obu części żeber za pomocą ruchomego stawu umożliwia zmiany objętości klatki piersiowej, wywołując zmiany objętości worków powietrznych, co powoduje naprzemienne powstawanie podciśnienia i nadciśnienia wymuszających wentylację płuc. • Dzięki temu, że żebra mostkowe ptaków składają się z dwóch części, mogą następować zmiany w położeniu mostka i kręgosłupa względem siebie, co wywołuje zmiany objętości worków powietrznych, skutkiem czego jest przepływ powietrza przez płuca. Uwaga: Nie uznaje się odpowiedzi dotyczących zmiany objętości płuc.
Rytmiczne skurcze serca przebiegają pod wpływem bodźców powstających w samym sercu. Włókna mięśnia sercowego tworzące układ bodźcowo-przewodzący mają charakterystyczną budowę. Ich błona komórkowa odznacza się zdolnością do rytmicznej depolaryzacji, co jest przyczyną wytwarzania impulsów elektrycznych pobudzających skurcze serca. Na pracę serca wpływają również bodźce fizjologiczne oraz sygnały z autonomicznego układu nerwowego, które mogą hamować lub pobudzać jego własny rytm. Na schemacie przedstawiono elementy (A–C) układu bodźcowo-przewodzącego serca człowieka.
Wybierz ze schematu i zapisz literę: A, B lub C, którą oznaczono element układu bodźcowo-przewodzącego serca odgrywający rolę nadrzędną, i podaj jego nazwę.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Praca układu bodźcowo-przewodzącego podlega regulacji ze strony układu nerwowego. | ||
| 2 | Układ bodźcowo-przewodzący decyduje o częstotliwości i synchronizacji skurczów całego mięśnia sercowego. |
A – węzeł zatokowo-przedsionkowy / węzeł Keitha-Flacka / węzeł SA (ang. sinoatrial node)
1 p. – za podanie właściwej litery i nazwy opisanego elementu budowy serca. 0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Praca układu bodźcowo-przewodzącego podlega regulacji ze strony | ✓ | ✓ |
Efektem oddziaływania hormonu tyreotropowego (TSH) na receptory komórek tarczycy jest pobudzenie ich aktywności wydzielniczej. Hormon ten nie przenika do wnętrza komórki, ale łączy się z receptorem na powierzchni komórki. U osób cierpiących na chorobę Gravesa-Basedowa limfocyty wytwarzają specyficzne przeciwciała skierowane przeciwko receptorom hormonu TSH (przeciwciała anty-TSHR). Na poniższym schemacie przedstawiono oddziaływanie TSH i przeciwciał anty-TSHR z receptorem TSH. U osób predysponowanych genetycznie, do rozwoju choroby Gravesa-Basedowa przyczynia się współwystępowanie różnych czynników środowiskowych, takich jak infekcje bakteryjne i wirusowe stymulujące układ odpornościowy.
Na podstawie przedstawionych informacji i własnej wiedzy uzasadnij, że choroba Gravesa-Basedowa jest chorobą autoimmunizacyjną.
Na podstawie przedstawionych informacji określ, czy TSH jest hormonem steroidowym, czy jest hormonem białkowym. Odpowiedź uzasadnij.
Podaj nazwę gruczołu dokrewnego wydzielającego do krwi TSH oraz nazwę hormonu uwalnianego z tarczycy po pobudzeniu przez TSH, i określ wpływ hormonu tarczycy na oddychanie wewnątrzkomórkowe organizmu.
1 p. – za prawidłowe uzasadnienie, odnoszące się do cechy choroby Gravesa-Basedowa wskazujące na jej autoimmunizacyjny charakter z uwzględnieniem informacji przedstawionych na schemacie. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Jest to choroba autoimmunizacyjna, ponieważ przeciwciała łączące się z receptorem hormonu TSH i wywołujące patologiczne pobudzenie są produkowane przez organizm chorego. • Jest to choroba autoimmunizacyjna, ponieważ przeciwciała anty-TSHR, łączące się z receptorem hormonu TSH, to autoprzeciwciała. • Jest to choroba autoimmunizacyjna, ponieważ limfocyty uznały receptory TSH za obce białka i wytworzyły przeciwciała wiążące się z tymi receptorami. Uwaga: Nie uznaje się odpowiedzi odwołujących się jedynie do definicji choroby autoimmunizacyjnej, np. „Jest to choroba autoimmunizacyjna, ponieważ produkowane przez organizm przeciwciała atakują własne komórki”.
1 p. – za poprawne określenie, że TSH należy do hormonów białkowych, wraz z uzasadnieniem odnoszącym się do sposobu oddziaływania TSH na komórki docelowe (poprzez receptor błonowy) lub do braku przenikania hormonów białkowych przez błonę komórkową. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • TSH jest hormonem białkowym, ponieważ łączy się z receptorem na powierzchni komórki. • TSH jest hormonem białkowym, ponieważ nie wnika do wnętrza komórki.
2 p. – za podanie poprawnej nazwy gruczołu dokrewnego wydzielającego do krwi TSH oraz podanie poprawnej nazwy hormonu wydzielanego przez komórki tarczycy po pobudzeniu przez TSH wraz z prawidłowym określeniem jego wpływu na oddychanie wewnątrzkomórkowe. 1 p. – za podanie poprawnej nazw gruczołu dokrewnego i hormonu lub poprawnej nazwy hormonu i jego działania. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania Nazwa gruczołu dokrewnego: przysadka / przysadka mózgowa / przedni płat przysadki. Nazwa hormonu: tyroksyna / trijodotyronina / trójjodotyronina / tetrajodotyronina. Wpływ hormonu tarczycy na oddychanie wewnątrzkomórkowe: wzrost intensywności oddychania komórkowego. / wzrost poziomu metabolizmu. / wzmożone zużycie tlenu. / wzrost wytwarzania ciepła. / wzrost produkcji ATP w komórkach. Uwaga: Uznaje się symbole „T4” oraz „T3” jako nazwy hormonów.
Kwas foliowy (witamina z grupy B) jest niezbędny przy podziale komórkowym i dlatego odgrywa szczególną rolę w tkankach, w których podziały komórkowe są intensywne. Pełni on funkcję koenzymu w reakcjach przenoszenia grup jednowęglowych w procesie syntezy zasad purynowych i pirymidynowych. Podczas tych reakcji kwas foliowy ulega utlenieniu, a regenerowanie polega na ponownej jego redukcji. Antagonistą kwasu foliowego jest metotreksat (MTX). Wiąże się on z centrum aktywnym enzymu odpowiedzialnego za reakcję redukcji kwasu foliowego 10 000 razy silniej niż naturalny substrat. Metotreksat działa swoiście na dzielące się komórki, głównie w fazie S cyklu komórkowego, i dlatego jest stosowany w leczeniu wielu chorób nowotworowych. Ubocznym skutkiem opisanej chemioterapii okazuje się wpływ leku na inne prawidłowo dzielące się komórki organizmu, np. na niewyspecjalizowane komórki szpiku kostnego.
Zaznacz właściwe dokończenie zdania wybrane spośród A–B oraz jego poprawne uzasadnienie wybrane spośród 1.–3. Po podaniu MTX zachodzi inhibicja
A2.
1 p. – za zaznaczenie właściwego dokończenia zdania i poprawnego jego uzasadnienia. 0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
1 p. – za poprawne określenie, że podczas leczenia pacjenta chemioterapią niemożliwe jest odwrócenie efektu inhibicji opisanego enzymu, odwołujące się do bardzo silnego powinowactwa MTX do centrum aktywnego. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Nie, ponieważ MTX łączy się z centrum aktywnym 10 000 razy silniej niż kwas foliowy. • Nie można, ponieważ niemożliwe jest osiągnięcie w komórce na tyle wysokich stężeń kwasu foliowego, aby skutecznie współzawodniczył o miejsce aktywne enzymu z MTX, który ma do niego 10 tys. razy większe powinowactwo. • Inhibicja opisanego enzymu przez MTX jest praktycznie nieodwracalna, ponieważ MTX ma silne powinowactwo do centrum aktywnego enzymu. Odwrócenie inhibicji wymagałoby niemożliwego do osiągnięcia w organizmie, znacznego zwiększenia stężenia utlenionej formy kwasu foliowego. • Chociaż ten typ inhibicji jest odwracalny, to ze względu na bardzo silne powinowactwo MTX do centrum aktywnego enzymu inhibicja tej konkretnej reakcji nie może być zniesiona w organizmie pacjenta. Uwaga: Nie uznaje się odpowiedzi, w których zdający wykazuje niezrozumienie mechanizmu inhibicji kompetycyjnej, np. „Nawet duża dawka kwasu foliowego nie zdoła odłączyć MTX od centrum aktywnego enzymu”.
1 p. – za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające blokowanie redukcji kwasu foliowego przez metotreksat, skutkujące niedoborem zasad azotowych niezbędnych do syntezy DNA. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • W fazie S zachodzi replikacja DNA, do której potrzebne są zasady purynowe i pirymidynowe, a ich synteza zachodzi przy udziale kwasu foliowego. Zablokowanie redukcji kwasu foliowego skutkuje niedoborem zasad azotowych i niezachodzeniem replikacji. • Metotreksat, blokując redukcję kwasu foliowego, hamuje syntezę zasad azotowych, potrzebnych do syntezy DNA, co skutkuje zatrzymaniem podziałów komórkowych. Uwaga: Uznaje się odpowiedzi zawierające odniesienie do syntezy zasad azotowych w fazie S. Zasady azotowe są głównie wytwarzane w późnej fazie G1, ale ich synteza zachodzi również na innych etapach cyklu komórkowego.
W celu sprawdzenia, czy na przejście komórek do fazy M cyklu komórkowego mogą mieć wpływ związki chemiczne zawarte w cytoplazmie innych komórek będących w fazie M, przeprowadzono doświadczenie w dwóch wariantach: A i B. W doświadczeniu wykorzystano oocyty żaby Xenopus, które są wygodnym obiektem sprawdzania aktywności czynników kierujących komórkę do fazy M, gdyż mają one zakończoną replikację DNA i są zatrzymane tuż przed fazą podziału jądra komórkowego. A. Z oocytu żaby Xenopus, znajdującego się w interfazie cyklu komórkowego, pobrano cytoplazmę, następnie wstrzyknięto ją do innego oocytu tej żaby, znajdującego się w interfazie. B. Z dzielącego się jaja żaby Xenopus, znajdującego się w fazie M cyklu komórkowego, pobrano cytoplazmę, następnie wstrzyknięto ją do oocytu tej żaby, znajdującego się w interfazie.
Sformułuj wniosek na podstawie wyników przedstawionego doświadczenia.
1 p. – za sformułowanie poprawnego wniosku, dotyczącego obecności w cytoplazmie dzielących się oocytów Xenopus związków chemicznych stymulujących przejście tych komórek do fazy M. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Związki chemiczne wywołujące przejście oocytu żaby do fazy M są obecne w jego cytoplazmie. • W cytoplazmie dzielącego się jaja Xenopus w fazie M znajdują się substancje wywołujące przejście komórki interfazowej do mejozy. • W cytoplazmie dzielącego się jaja Xenopus w fazie M obecne są związki, które ten podział wywołują. • Związki chemiczne wywołujące podział jądra oocytu żaby są obecne w jego cytoplazmie.
: Nie uznaje się odpowiedzi zbyt ogólnych – nieuwzględniających badanego obiektu, np. „Związki chemiczne wywołujące przejście oocytu do fazy M są obecne w jego cytoplazmie”, „Związki chemiczne obecne w cytoplazmie komórek żaby inicjują przejście do fazy podziału jądra”. Nie uznaje się odpowiedzi pomijających fazę M cyklu komórkowego, np. „Związki chemiczne zawarte w cytoplazmie oocytów żaby inicjują podziały”.
1 p. – za wskazanie wariantu A doświadczenia i poprawne uzasadnienie, wykazujące nieobecność badanego czynnika lub uwzględniające sprawdzenie wpływu zabiegów mechanicznych na wynik doświadczenia. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania Próbą kontrolną w tym doświadczeniu jest: • wariant A doświadczenia, ponieważ do oocytu w interfazie wstrzyknięto cytoplazmę komórki również w interfazie, co umożliwia porównanie wyników z wariantem B. • wariant A, ponieważ służył sprawdzeniu, czy zabiegi mechaniczne służące wprowadzeniu cytoplazmy do oocytu są czynnikiem wyzwalającym podział jądra. • A, ponieważ to np. ukłucie mogło wywołać przejście komórki do fazy M. Uwaga Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się wyłącznie do definicji próby kontrolnej, np. „Wariant A, ponieważ badany czynnik nie działał” lub „Wariant A, ponieważ warunki doświadczenia się nie zmieniły”.
Białka histonowe, typowe dla eukariontów, zbudowane są z części globularnej oraz z tzw. ogonka, wystającego poza nukleosom. Ogonki białek histonowych są miejscem modyfikacji chemicznych polegających m.in. na acetylacji i deacetylacji. Modyfikacje te wpływają na strukturę chromatyny: regulują w ten sposób ekspresję informacji genetycznej w komórce. Na schemacie przedstawiono modyfikacje fragmentu chromatyny o długości ok. 600 par zasad.
Podaj, który z procesów przedstawionych na schemacie – acetylacja czy deacetylacja – prowadzi do zahamowania ekspresji informacji genetycznej danego fragmentu DNA. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do znaczenia powstałych zmian w strukturze chromatyny.
Określ, czy prawdziwe jest stwierdzenie, że procesy przedstawione na schemacie nie mogą zachodzić w mitochondrium. Odpowiedź uzasadnij.
1 p. – za wskazanie procesu deacetylacji wraz z poprawnym uzasadnieniem, uwzględniającym kondensację chromatyny oraz znaczenie tej zmiany w zahamowaniu transkrypcji. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Deacetylacja, ponieważ odłączenie grup acetylowych od ogonków białek histonowych skutkuje wytworzeniem bardziej zwartej struktury chromatyny, a więc nie dochodzi do inicjacji transkrypcji. • Deacetylacja, ponieważ skutkuje ściślejszym upakowaniem nici DNA, co uniemożliwia przyłączenie czynników transkrypcyjnych. • Deacetylacja, ponieważ wskutek kondensacji chromatyny miejsca przyłączenia polimerazy RNA zależnej od DNA są niedostępne. Uwaga: Nie uznaje się odpowiedzi, w której uwzględniona jest zmiana struktury chromatyny bez podania jej znaczenia w hamowaniu ekspresji informacji genetycznej, np. „Deacetylacja, ponieważ powoduje kondensację chromatyny, co hamuje ekspresję informacji genetycznej danego fragmentu DNA”.
1 p. – za określenie, że stwierdzenie jest prawdziwe, wraz z poprawnym uzasadnieniem, odnoszącym się do braku w mitochondriach białek histonowych związanych z DNA. 0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Jest prawdziwe, ponieważ mitochondria nie mają białek histonowych związanych z DNA. • Tak, ponieważ mtDNA nie tworzy chromatyny takiej, jak w jądrze komórkowym.
: Uznaje się odpowiedzi odnoszące się w uzasadnieniu do braku histonów lub do braku chromatyny w mitochondriach. Uznaje się odpowiedzi odnoszące się do niemożności zachodzenia przedstawionych na schemacie procesów w mitochondriach (bez jednoznacznego „tak” na początku zdania), jeśli uzasadnienie jednoznacznie na tę niemożność wskazuje, np. „Nie mogą, ponieważ w mitochondriach histony nie wiążą się z DNA”.
U kotów brytyjskich produkcja eumelaniny, czyli czarnego barwnika, jest modyfikowana przez trzy allele genu autosomalnego, które w zależności od układu, w jakim pojawiają się w genotypie kota, determinują kolor włosa: B – allel dominujący w stosunku do pozostałych, warunkujący barwę czarną, b – allel recesywny w stosunku do B, ale dominujący w stosunku do b1, warunkujący barwę czekoladową, b1 – allel recesywny zarówno w stosunku do B, jak i do b, warunkujący barwę cynamonową. Ekspresja genu odpowiedzialnego za produkcję eumelaniny modyfikowana jest przez autosomalny gen z innego chromosomu, którego allel D warunkuje równomierne rozproszenie barwnika, co daje normalną barwę włosa, natomiast recesywny allel d sprawia, że pigment występuje w skupiskach, co skutkuje rozjaśnieniem (rozmyciem) kolorów: czarnego – do niebieskiego, czekoladowego – do liliowego, a cynamonowego – do płowego.
Zapisz, stosując podane oznaczenia alleli genów odpowiedzialnych za kolor sierści, wszystkie możliwe genotypy niebieskiego kota brytyjskiego.
Zapisz, stosując podane oznaczenia alleli genów, genotypy kotów brytyjskich: cynamonowej samicy i czarnego samca, w których potomstwie znajdują się kocięta czarne, czekoladowe, niebieskie oraz liliowe.
Zapisz krzyżówkę genetyczną (szachownicę Punnetta) cynamonowej samicy i czarnego samca (rodziców z zadania
BBdd, Bbdd, Bb1dd. Uwaga: Nie uznaje się odpowiedzi, w których zastosowano inne oznaczenia alleli niż podane w tekście lub zdający zapisał tę cechę jako sprzężoną z płcią, lub zastosowano zapis „BdBd” albo „Bd/Bd” wskazujący na sprzężenie genów.
1 p. – za zapisanie wszystkich trzech możliwych genotypów niebieskiego kota brytyjskiego. 0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
Genotyp cynamonowej samicy: b1b1Dd. Genotyp czarnego samca: BbDd.
1 p. – za poprawne zapisanie genotypów obojga rodziców (cynamonowej samicy i czarnego samca). 0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
: Uznaje się odpowiedzi, w których obok prawidłowych genotypów zdający zapisał także właściwe chromosomy płci, np.: b1b1Dd XX oraz BbDd XY. Nie uznaje się odpowiedzi, w których zastosowano inne oznaczenia alleli niż podane w tekście lub zdający zapisał tę cechę jako sprzężoną z płcią.
(♂) BD Bd bD bd (♀) Bb1DD Bb1Dd bb1DD bb1Dd b1D (czarny) (czarny) (czekoladowy) (czekoladowy) Bb1Dd Bb1dd bb1Dd bb1dd b1d (czarny) (niebieski) (czekoladowy) (liliowy) Prawdopodobieństwo, że kolejne kocię będzie niebieskie = 1/8 lub 0,125 lub 12,5% Dopuszczalne zaokrąglenie do pełnych procentów: 12% lub 13%
W pewnej populacji motyli (populacja I), w której występują dwa allele warunkujące ubarwienie ciała, pozostającej w stanie równowagi genetycznej pod względem tych alleli, występowały zarówno motyle ciemne, jak i jasne. Jednorazowe pojawienie się drapieżnika spowodowało śmierć wszystkich osobników o fenotypie jasnym. W wyniku rozmnażania się osobników ciemnych, które przeżyły, powstała populacja II. Ubarwienie ciała tego gatunku motyla jest cechą autosomalną, determinowaną przez: dominujący allel A – warunkujący ubarwienie ciemne i recesywny allel a – warunkujący ubarwienie jasne. n – liczba osobników
Oblicz częstość allelu warunkującego ciemne ubarwienie ciała motyli w populacji I przed atakiem drapieżnika. Zapisz obliczenia.
Po przyjęciu założenia, że krzyżowanie się osobników jest losowe, określ, czy w populacji II motyli będą występowały osobniki o jasnym ubarwieniu ciała. Odpowiedź uzasadnij.
1 p. – za poprawne obliczenie i wskazanie wartości częstości allelu warunkującego ciemne ubarwienie w populacji I. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Obliczenia: p2 = 0,64 p = 0,8 • Obliczenia: (2 × 640 + 320) / 2000 = 4/5 640 • Obliczenia: p2 = 640/1000 p = = 0,8 1000 40 • Obliczenia: naa = 40; q2 = 40/1000 q = = 0,2; p + q = 1 ∧ q = 0,2 p = 0,8. 1000 Częstość allelu warunkującego ciemne ubarwienie w populacji I wynosi: 0,8 lub 80%.
1 p. – za poprawne określenie, że w populacji II będą występowały osobniki o jasnym ubarwieniu ciała, i poprawne uzasadnienie, uwzględniające obecność heterozygot w populacji. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Tak, w populacji II motyli będą występowały osobniki o jasnym ubarwieniu ciała, ponieważ wśród pozostałych ciemno ubarwionych motyli były również heterozygoty, które krzyżując się ze sobą dadzą potomstwo zróżnicowane na osobniki ciemne i jasne. • Tak, ponieważ allel warunkujący jasne ubarwienie zachował się u heterozygot. • Będą, ponieważ w populacji I przeżyły heterozygoty. Uwaga: Uznaje się odpowiedzi, w których w uzasadnieniu przedstawiono krzyżówkę dwóch heterozygot wraz z jej interpretacją, polegającą na wskazaniu osobnika jasnego.
Wśród mikroflory jelita krwiopijnego pluskwiaka Rhodnius prolixus, który jest wektorem świdrowca wywołującego u ludzi groźną chorobę Chagasa, dominuje bakteria – Rhodococcus rhodnii. Do genomu tej bakterii wprowadzono gen ćmy kodujący cekropinę A – peptyd wywołujący śmierć świdrowca. W wyniku tego w ciele pluskwiaka liczba świdrowców znacznie spadła. Preparaty zawierające transgeniczne bakterie Rhodococcus rhodnii mogą być wykorzystywane do zapobiegania roznoszenia choroby Chagasa poprzez wprowadzanie ich do środowiska życia pluskwiaków.
Wyjaśnij, dlaczego gen kodujący cekropinę A wprowadza się do genomu bakterii Rhodococcus rhodnii w postaci cDNA otrzymanego w wyniku odwrotnej transkrypcji na matrycy eukariotycznego mRNA.
Uzasadnij tezę, że stosowanie preparatów zawierających transgeniczne bakterie Rhodococcus rhodnii w celu zapobiegania roznoszenia choroby Chagasa jest korzystniejsze dla środowiska niż stosowanie chemicznych metod zwalczania tego pluskwiaka.
1 p. – za poprawne wyjaśnienie, odnoszące się do braku możliwości wycinania intronów z mRNA w komórkach bakterii. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Bakterie nie mają możliwości usuwania intronów, dlatego wprowadzenie do ich genomu cDNA, który nie zawiera intronów, umożliwia syntezę cekropiny. • cDNA nie zawiera intronów, co umożliwia syntezę cekropiny A, ponieważ bakterie nie mają możliwości przeprowadzania splicingu. Uwaga: Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się tylko do braku intronów u bakterii.
1 p. – za poprawne uzasadnienie, uwzględniające znacznie większą selektywność działania opisanej metody w porównaniu ze stosowaniem chemicznych środków owadobójczych. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Owadobójcze związki chemiczne uśmiercają owady, natomiast stosowanie transgenicznych bakterii nie powoduje śmierci owadów, a jedynie eliminuje świdrowca. • Pestycydy są najczęściej mało selektywne i oprócz owadów będących wektorami choroby eliminują też inne owady, natomiast stosowanie transgenicznych bakterii nie powoduje śmierci owadów, a jedynie śmierć świdrowca żyjącego w ciele pluskwiaka.
: Nie uznaje się zbyt ogólnych odpowiedzi odnoszących się wyłącznie do zanieczyszczenia środowiska pestycydami, np. „Chemiczne metody zwalczania pluskwiaka są przyczyną zanieczyszczenia środowiska w przeciwieństwie do transgenicznych bakterii”. Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do zwalczania pluskwiaka za pomocą transgenicznych bakterii (a nie świdrowca), np. „Pestycydy uśmiercają różne owady, a transgeniczne bakterie zwalczają tylko pluskwiaka przenoszącego chorobę Chagasa”. Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do korzyści dla gospodarki człowieka, a nie środowiska, np. „Środki chemiczne zwalczają także pożyteczne owady, a transgeniczne bakterie nie czynią im szkody”.
Spośród wielu substancji chemicznych, które przedostają się do środowiska morskiego, wysoką toksycznością i trwałością cechują się polichlorowane bifenyle (PCB). Wchłanianie PCB przez organizmy następuje w różny sposób, ale najwięcej PCB przyjmują one wraz ze spożywanym pokarmem. Na schemacie przedstawiono fragment sieci pokarmowej ekosystemu Bałtyku oraz stężenie PCB [µg/kg] w różnych organizmach tworzących tę sieć.
Na podstawie przedstawionych danych sformułuj wniosek dotyczący zależności między poziomem troficznym zajmowanym przez gatunek a stężeniem PCB w organizmie.
Wypisz ze schematu dwa przykłady organizmów, między którymi występuje konkurencja międzygatunkowa.
1 p. – za sformułowanie poprawnego wniosku, wskazującego na wzrost stężenia PCB przy przejściu z niższego na wyższy poziom troficzny. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Im wyższy poziom troficzny organizmu w łańcuchu pokarmowym, tym wyższe stężenie PCB. • PCB kumulują się w kolejnych ogniwach łańcucha pokarmowego. • Poziom PCB wzrasta przy przejściu z niższego na wyższy poziom troficzny. • Organizmy z wyższych poziomów troficznych zawierają większe stężenia PCB niż organizmy z niższych poziomów troficznych. Uwaga: Nie uznaje się odpowiedzi zbyt ogólnych, np. „PCB kumulują się w organizmach”.
1 p. – za prawidłowe podanie dwóch przykładów organizmów, między którymi występuje konkurencja międzygatunkowa. 0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • mewa i perkoz • chełbia i śledź • alka i mewa • edredon i okoń
Na poniższym wykresie przedstawiono wyniki badania, którego celem było określenie czynników wpływających na bogactwo gatunkowe wybranych wysp Karaibów.
Sformułuj wniosek na podstawie przedstawionych wyników.
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące czynników wpływających na różnorodność gatunkową zwierząt na wyspach są prawdziwe.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Na wyspie różnorodność gatunkowa zwierząt rośnie wraz ze wzrostem różnorodności siedlisk. |
1 p. – za sformułowanie poprawnego wniosku, odnoszącego się do wpływu wielkości powierzchni wyspy na bogactwo gatunkowe płazów i gadów. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Wielkość wyspy jest czynnikiem wpływającym na bogactwo gatunkowe płazów i gadów wysp Karaibów. • Różnorodność gatunkowa płazów i gadów zależy od wielkości powierzchni wyspy. • Wraz ze wzrostem powierzchni wysp wzrasta liczba gatunków płazów i gadów. • Im większa powierzchnia wyspy, tym większa różnorodność gatunkowa badanych kręgowców. • Im mniejsza powierzchnia wyspy, tym mniejsza różnorodność gatunkowa płazów i gadów. Uwaga: Nie uznaje się odpowiedzi określających zależność między powierzchnią wyspy a liczbą gatunków jako wprost proporcjonalną, ponieważ na wykresie obie skale są logarytmiczne.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Na wyspie różnorodność gatunkowa zwierząt rośnie wraz ze wzrostem różnorodności siedlisk. | ✓ |
(0–1)
Wybierz i zaznacz poprawne dokończenie poniższego zdania. Konwencja waszyngtońska, zwana CITES przekraczają granice państw. zwłaszcza jako środowisko życia ptaków wodnych. wyginięciem. w państwach Unii Europejskiej.
C.
1 p. – za wskazanie właściwego dokończenia zdania dotyczącego CITES. 0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
Wyjaśnij, w jaki sposób opisana zdolność skupni cuchnącej do wytwarzania ciepła w czasie kwitnienia ułatwia tej roślinie rozmnażanie płciowe.
Spośród wymienionych narządów organizmu człowieka wybierz i zaznacz ten, który oprócz swojej podstawowej funkcji może również pełnić funkcję termogeniczną.
1 p. – za poprawne uzasadnienie, uwzględniające dużą powierzchnię ciała nowo narodzonych ssaków w stosunku do ich objętości i konieczność równoważenia dużych strat ciepła. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • U nowo narodzonych ssaków stosunek powierzchni ciała do jego objętości jest duży i przez powierzchnię ciała tracona jest duża ilość ciepła. Aby zrównoważyć ilość traconego ciepła, w organizmie noworodka musi być wytwarzana duża ilość ciepła. • Ponieważ u noworodków ssaków stosunek powierzchni ciała do jego objętości jest większy niż u dorosłych ssaków, tempo utraty ciepła na jednostkę masy ciała jest większe. Uwaga: Nie uznaje się odpowiedzi zbyt ogólnych, np. „U noworodków ssaków stosunek powierzchni ciała do jego objętości jest niekorzystny, przez co tracą więcej ciepła niż osobniki dorosłe”.
1 p. – za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające przywabianie owadów zapylających skupnię. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Wytwarzanie ciepła przez skupnię cuchnącą w czasie kwitnienia sprawia, że możliwe staje się wydzielanie substancji zapachowych przywabiających muchówki, które roznosząc pyłek między roślinami umożliwiają ich zapylenie. • Kwiaty skupni cuchnącej są zapylane przez owady przywabiane przez substancje zapachowe wydzielane dzięki temu, że podczas kwitnienia wytwarzane jest ciepło. • Dzięki wytwarzanemu ciepłu uwalnia się zapach przywabiający zapylaczy.
A.
1 p. – za poprawne zaznaczenie narządu, który oprócz swojej podstawowej funkcji może pełnić funkcję termogeniczną (generującą ciepło). 0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby powstał poprawny opis dotyczący wiosennego transportu cukrów przez elementy drewna rośliny. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie. Transport wiosenny cukrów u drzew okrytozalążkowych, gdy nie ma jeszcze liści, zachodzi z udziałem drewna. Te cukry pochodzą z rozkładu (glikogenu / skrobi) – wielocukru, który został zmagazynowany w okresie jesiennym w komórkach miękiszowych pnia lub korzeni drzewa. Siłą napędową tego transportu jest (siła ssąca / parcie korzeniowe).
1 p. – za podkreślenie właściwych określeń w obydwu nawiasach. 0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
: Uznaje się odpowiedzi odnoszące się do wyższej zawartości białka (glutenu) lub witamin, lub soli mineralnych w mące pochodzącej z pełnego przemiału, np. „W tej mące jest znacznie więcej białka, które jest niezbędnym składnikiem budulcowym dla organizmu człowieka”. Nie uznaje się odpowiedzi zbyt ogólnych, które nie pokazują ciągu przyczynowo-skutkowego, np. „Błonnik pokarmowy zapobiega nowotworom jelita grubego”.
| 3 | Praca układu bodźcowo-przewodzącego powoduje, że serce wyjęte z organizmu człowieka i umieszczone w płynie fizjologicznym nadal bije. |
Oceń, czy poniższe informacje dotyczące układu bodźcowo-przewodzącego serca są prawdziwe.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Praca układu bodźcowo-przewodzącego podlega regulacji ze strony | ||
| 2 | Układ bodźcowo-przewodzący decyduje o częstotliwości i synchronizacji | ||
| 3 | Praca układu bodźcowo-przewodzącego powoduje, że serce wyjęte |
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby poprawnie opisywały regulujące działanie mechanizmów fizjologicznych wpływających na pracę serca. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie. Adrenalina wydzielana przez nadnercza (zwalnia / przyśpiesza) pracę serca. Wzrost temperatury ciała (hamuje / pobudza) aktywność układu bodźcowo-przewodzącego, dlatego gdy mamy gorączkę, nasze tętno jest (niższe / wyższe).
| 2 | Układ bodźcowo-przewodzący decyduje o częstotliwości i synchronizacji | ✓ | ✓ |
| 3 | Praca układu bodźcowo-przewodzącego powoduje, że serce wyjęte | ✓ | ✓ |
1. – P, 2. – P, 3. – P.
1 p. – za prawidłową ocenę wszystkich trzech informacji. 0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
Adrenalina wydzielana przez nadnercza (zwalnia / przyśpiesza) pracę serca. Wzrost temperatury ciała (hamuje / pobudza) aktywność układu bodźcowo-przewodzącego, dlatego gdy mamy gorączkę, nasze tętno jest (niższe / wyższe).
1 p. – za podkreślenie wszystkich właściwych określeń. 0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby powstał poprawny opis dotyczący mechanizmu regulacji wydzielania TSH. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie. (Pobudzenie / Hamowanie) aktywności wydzielniczej komórek tarczycy przez przeciwciała anty-TSHR jest przyczyną (spadku / wzrostu) poziomu tyreotropiny we krwi, ponieważ jej wydzielanie przez (podwzgórze / przysadkę mózgową) jest regulowane na zasadzie (dodatniego / ujemnego) sprzężenia zwrotnego przez hormony tarczycy.
(Pobudzenie / Hamowanie) aktywności wydzielniczej komórek tarczycy przez przeciwciała anty-TSHR jest przyczyną (spadku / wzrostu) poziomu tyreotropiny we krwi, ponieważ jej wydzielanie przez (podwzgórze / przysadkę mózgową) jest regulowane na zasadzie (dodatniego / ujemnego) sprzężenia zwrotnego przez hormony tarczycy.
1 p. – za wybór i podkreślenie wszystkich właściwych określeń w zdaniu. 0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
Określ, czy podczas leczenia pacjenta chemioterapią, z wykorzystaniem dużych dawek MTX, można odwrócić inhibicję reakcji redukcji kwasu foliowego za pomocą wysokiej dawki tego kwasu. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do właściwości metotreksatu.
Wyjaśnij, dlaczego metotreksat jest najbardziej toksyczny dla dzielących się komórek w fazie S cyklu komórkowego. W odpowiedzi uwzględnij rolę kwasu foliowego w procesie zachodzącym w tej fazie.
Podaj, dlaczego jednym ze skutków ubocznych stosowania małych dawek metotreksatu jest zahamowanie wytwarzania przeciwciał w organizmie. W odpowiedzi odnieś się do komórek układu odpornościowego.
1 p. – za podanie przyczyny zahamowania wytwarzania przeciwciał pod wpływem metotreksatu, uwzględniającej hamowanie podziałów linii komórek produkujących przeciwciała. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Metotreksat powoduje zahamowanie podziałów komórkowych limfocytów B, syntetyzujących przeciwciała. • Małe dawki MTX hamują podział komórek szpiku kostnego, z których powstają komórki układu odpornościowego produkujące przeciwciała. • MTX hamuje podziały komórek, przez co powstaje mniej plazmocytów. • Ponieważ następuje zahamowanie podziałów macierzystych komórek limfocytów B w szpiku kostnym. Uwaga: Nie uznaje się odpowiedzi zbyt ogólnych, np. „Małe dawki MTX hamują podział komórek układu odpornościowego”.
Określ, który wariant tego doświadczenia – A czy B – stanowił dla niego próbę kontrolną. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do roli tej próby w interpretacji wyników doświadczenia.
Podaj nazwę podziału jądra komórkowego, który został wywołany wstrzyknięciem do oocytu cytoplazmy z dzielącej się komórki w fazie M, i rozpoznaj fazę podziału, którą oznaczono na schemacie literą X. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do zmian w komórce.
Uzasadnij tezę, że konsekwencją mutacji genów kodujących białka regulujące cykl komórkowy może być u człowieka rozwój nowotworu.
Podaj przykład funkcji, jaką pełnią w niedzielącym się oocycie mikrotubule wchodzące w skład cytoszkieletu komórki.
1 p. – za poprawne określenie nazwy podziału komórkowego (mejoza) oraz jego fazy, wraz z poprawnym uzasadnieniem odnoszącym się do charakterystycznej cechy mejozy widocznej na rysunku źródłowym. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania Nazwa podziału: mejoza. Faza podziału: profaza I / pachyten. Uzasadnienie: • widoczne są pary chromosomów homologicznych. • widoczne są biwalenty. • widoczne są tetrady chromatyd. • widoczne są skrzyżowane ramiona chromatyd. • pomiędzy chromosomami homologicznymi zachodzi proces crossing-over. • komórka X jest diploidalna, a na następnym rysunku jest już haploidalna.
: Uznaje się odpowiedzi, w których podano profazę (bez numeru) jako fazę podziału, pod warunkiem, że wcześniej podano nazwę podziału jako „mejoza I”. Nie uznaje się odpowiedzi „podział redukujący”, ponieważ nie jest to nazwa podziału komórkowego. W uzasadnieniu nie uznaje się odniesienia do zanikania otoczki jądrowej lub do powstawania wrzeciona kariokinetycznego bez uwzględnienia cech podziału mejotycznego, ponieważ są to także cechy podziału mitotycznego.
1 p. – za poprawne uzasadnienie, uwzględniające niekontrolowane podziały komórkowe. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Mutacja tych genów prowadzi do niekontrolowanych podziałów komórkowych. • Mutacja tych genów prowadzi do ciągłych podziałów komórkowych. Uwaga: Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się jedynie do apoptozy komórek oraz odpowiedzi niewskazujących na zwiększenie się tempa podziałów komórkowych zmutowanych komórek, np. „Mutacja tych genów prowadzi do namnażania się uszkodzonych komórek”.
1 p. – za poprawne podanie przykładu funkcji mikrotubul w niedzielącym się oocycie, odnoszącego się do transportu wewnątrzkomórkowego lub organizacji komórki. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Funkcja transportowa. • Mikrotubule umożliwiają zachodzenie transportu wewnątrzkomórkowego. • W niedzielącym się oocycie mikrotubule tworzą szlaki transportowe. • Mikrotubule określają pozycję organellów w obrębie komórki. • Wpływają na ruch cytoplazmy. • Mikrotubule utrzymują kształt komórki.
: Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do tworzenia wici lub rzęsek, ponieważ oocyt nie ma organellów ruchu. Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do budowy centrioli, bo nie jest to element cytoszkieletu. Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do pełnienia funkcji ochrony przed uszkodzeniem.
2 p. – za poprawne zapisanie krzyżówki genetycznej (szachownicy Punnetta) oraz za określenie na jej podstawie właściwego prawdopodobieństwa, że kolejne kocię będzie niebieskie. 1 p. – za poprawne zapisanie krzyżówki genetycznej, ale niewłaściwe określenie prawdopodobieństwa. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
: Uznaje się odpowiedzi, w których zdający użył innego oznaczenia literowego alleli genu, np. „A” i „C”, ale podał legendę w zadaniu 17.2. lub 17.3., pod warunkiem, że poprawnie rozwiązał i zinterpretował krzyżówkę (otrzymuje 2 p.). Zastosowanie innych oznaczeń bez legendy z poprawnym rozwiązaniem krzyżówki (otrzymuje 1 p). Jeżeli zdający zapisze gen jako sprzężony z płcią – otrzymuje 0 p. za całe zadanie, bez względu na otrzymaną wartość prawdopodobieństwa.
| 2 | Pojawienie się nowych gatunków na wyspie jest konsekwencją dwóch zjawisk: imigracji oraz specjacji. |
| 3 | W okresie zasiedlania nowo powstałej wyspy przez organizmy tempo wzrostu różnorodności gatunkowej zależy od odległości wyspy od kontynentów. |
| ✓ |
| 2 | Pojawienie się nowych gatunków na wyspie jest konsekwencją dwóch zjawisk: imigracji oraz specjacji. | ✓ | ✓ |
| 3 | W okresie zasiedlania nowo powstałej wyspy przez organizmy tempo wzrostu różnorodności gatunkowej zależy od odległości wyspy od kontynentów. | ✓ | ✓ |
1. – P, 2. – P, 3. – P.
1 p. – za prawidłową ocenę wszystkich trzech stwierdzeń. 0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.