Arkusz maturalny
Komórki charakteryzujące się wysokim tempem syntezy białek, np. komórki trzustki, zawierają szczególnie dużo rybosomów. Takie komórki mają również dobrze widoczne aktywne jąderka oraz liczne mitochondria. Część rybosomów jest zawieszona w cytozolu komórki, a część przyłącza się do cytozolowej powierzchni błon siateczki śródplazmatycznej. Rybosomy występują również w matriks mitochondriów.
Wyjaśnij, dlaczego w komórkach trzustki znaczna część białek jest syntetyzowana na rybosomach przyłączonych do siateczki śródplazmatycznej, a nie jest – na rybosomach w cytozolu. W odpowiedzi uwzględnij funkcję trzustki w organizmie i funkcję szorstkiej siateczki śródplazmatycznej w komórce.
Określ, na czym polega różnica między rybosomami występującymi w cytozolu a rybosomami występującymi w matriks mitochondriów komórek trzustki. W odpowiedzi porównaj oba typy rybosomów.
1 p. – za poprawne wykazanie związku między obecnością licznych rybosomów w komórkach trzustki a obecnością dobrze widocznych jąderek, uwzględniające rolę jąderek w syntezie rRNA lub składania podjednostek rybosomów. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • W jąderkach wytwarzany jest rRNA, który buduje rybosomy, dlatego jąderka są lepiej widoczne, gdyż są aktywne. • W jąderkach wytwarzany jest rRNA, dlatego w sytuacji, kiedy powstaje dużo rRNA, to jąderka są bardziej wyraźne. • W jąderkach syntezowany jest rRNA. • Jąderka odpowiadają za syntezę podjednostek rybosomów.
: Uznaje się odpowiedzi odnoszące się do dojrzewania mRNA w jąderku, jeżeli zdający jednocześnie wykazał związek między mRNA a syntezą białek na rybosomach. Nie uznaje się odpowiedzi zbyt ogólnych, np. „Jąderka uczestniczą w powstawaniu rybosomów”, „W jąderkach syntezowany jest RNA”, lub zawierających błędne uogólnienie, np. „Jąderka odpowiadają za syntezę rybosomów”, „W jąderkach powstają rybosomy”, albo niewykazujących związku określonego w poleceniu, np. „W jąderkach zawarty jest rRNA”.
1 p. – za poprawne wyjaśnienie, odnoszące się do syntezy w trzustce enzymów (trawiennych) z niej wydzielanych lub hormonów i uwzględniające rolę szorstkiej siateczki śródplazmatycznej w modyfikacji tych białek lub w ich transporcie poza komórkę. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • W komórkach trzustki na rybosomach związanych z siateczką śródplazmatyczną są syntetyzowane enzymy trawienne, które ulegają w niej modyfikacji, a następnie są wydzielane. • Komórki trzustki produkują enzymy białkowe wydzielane do jelita, a szorstka siateczka śródplazmatyczna umożliwia transport tych białek poza komórki trzustki. • W komórkach trzustki wytwarzane są hormony (przeznaczone do wydzielania poza komórkę), dlatego ich synteza zachodzi na rybosomach przyłączonych do siateczki śródplazmatycznej, która transportuje je dalej. • Komórki trzustki wytwarzają insulinę, dlatego rybosomy, na których powstaje ten hormon, przyłączone są do siateczki śródplazmatycznej, która umożliwia jego egzocytozę. Uwaga: Nie uznaje się odpowiedzi niepełnych, odnoszących się tylko do syntezy białek na rybosomach RER, nieuwzgledniających konkretnej funkcji wydzielniczej trzustki albo roli szorstkiej siateczki śródplazmatycznej w transporcie lub modyfikacji białek, np. „RER bierze udział w syntezie białek przeznaczonych na eksport”.
1 p. – za określenie różnicy polegającej na występowaniu w mitochondriach rybosomów typu prokariotycznego, a w cytozolu rybosomów typu eukariotycznego albo określenie różnicy w wielkości obu typów rybosomów lub współczynnika sedymentacji obu tych struktur. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • W mitochondriach występują rybosomy typu prokariotycznego, które są mniejsze od rybosomów występujących w cytozolu komórek eukariotycznych. • W mitochondriach występują rybosomy typu prokariotycznego, a w cytoplazmie – typu eukariotycznego. • Rybosomy mitochondrialne są mniejsze od rybosomów występujących w cytozolu komórek eukariotycznych. • Rybosomy cytoplazmatyczne mają stałą sedymentacji 80S, a mitochondrialne – 55S. • Stosunek rRNA do białek w rybosomach mitochondrialnych jest niższy (1 : 3) niż w rybosomach cytoplazmatycznych (1 : 1). • Rybosomy mitochondrialne są mniejsze. • Rybosomy cytoplazmatyczne mają większą stałą sedymentacji.
: Uznaje się odpowiedzi, w których współczynnik sedymentacji dla rybosomów mitochondrialnych został podany jako 70S zamiast 55S. Nie uznaje się odpowiedzi nieokreślających kierunku różnicy, np.: „różnią się współczynnikiem sedymentacji”, „różnią się wielkością” lub „rybosomy cytoplazmatyczne mają stałą sedymentacji 80S”. Nie uznaje się odpowiedzi odwołujących się do różnicy w funkcji wynikającej bezpośrednio z odmiennej lokalizacji rybosomów cytoplazmatycznych i mitochondrialnych, np. „Rybosomy mitochondrialne syntezują białka dla mitochondrium, a cytoplazmatyczne – dla całej komórki”.
Podczas fazy fotosyntezy zależnej od światła ATP powstaje na drodze fosforylacji. Na schemacie A przedstawiono fosforylację, której towarzyszy cykliczny transport elektronów, a na schemacie B – fosforylację, której towarzyszy niecykliczny transport elektronów.
Na podstawie schematów uzupełnij tabelę, w której porównasz oba typy fosforylacji i transportu elektronów zachodzące podczas fotosyntezy.
| Proces na schemacie A | Proces na schemacie B | |
|---|---|---|
| Fotosystemy, które uczestniczą w tych procesach | ||
| Fotoliza wody (zachodzi / nie zachodzi) |
Proces na schemacie A Proces na schemacie B Fotosystemy, które uczestniczą PS I / I PS I i PS II / I i II w tych procesach Fotoliza wody nie zachodzi / nie zachodzi / tak (zachodzi / nie zachodzi) Wszystkie produkty ATP ATP, NADPH + H+, O2
2 p. – za poprawne wypełnienie trzech wierszy tabeli. 1 p. – za poprawne wypełnienie dwóch wierszy tabeli. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
: Uznaje się zapisy „NADPH”, „NADPH2” lub „NADPH, H+” zamiast „NADPH + H+” oraz „½ O2” zamiast „O2”. Uznaje się cyfry arabskie w oznaczeniach fotosystemów oraz oznaczenia P700 i P680 zamiast, odpowiednio, PS I i PS II. Nie uznaje się określenia „siła asymilacyjna” zamiast: „ATP i NADPH + H+”.
1 p. – za poprawne wyjaśnienie, odnoszące się do powstawania podczas fosforylacji niecyklicznej NADPH + H+ (zredukowanego przenośnika wodoru) i jego roli w cyklu Calvina. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • W transporcie cyklicznym nie powstaje NADPH + H+, który jest niezbędny do redukcji węgla (CO2) w cyklu Calvina. • Tylko podczas fosforylacji niecyklicznej powstaje zredukowany NADP, który jest niezbędny w fazie niezależnej od światła do wytworzenia PGAl z PGA. • Tylko podczas fosforylacji niecyklicznej powstaje pełna siła asymilacyjna, czyli ATP i NADPH + H+, które są niezbędne do (etapu) redukcji w cyklu Calvina. Uwaga: Nie uznaje się określenia, że NADPH + H+ jest niezbędny w procesie regeneracji w cyklu Calvina, np. „ATP i NADPH + H+ biorą udział w redukcji i regeneracji w cyklu Calvina”.
Fitochrom – niebieskozielone białko – występuje w liściach roślin i jest fotoreceptorem uczestniczącym w wielu reakcjach fizjologicznych wywoływanych przez światło, np. w reakcjach fotoperiodycznych. Kwitnienie roślin krótkiego dnia (RKD) i roślin długiego dnia (RDD) jest związane z działaniem aktywnej formy fitochromu. Na schemacie przedstawiono mechanizm powstawania dwóch form fitochromu.
Na podstawie schematu oceń, czy poniższe informacje dotyczące fitochromu są prawdziwe.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Przekształcanie się form fitochromu pod wpływem światła jest związane ze zmianą struktury przestrzennej jego cząsteczki. | ||
| 2 | W ciemności forma aktywna fitochromu (P ) jest mniej stabilna niż 730 nieaktywna forma (P ). 660 |
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Przekształcanie się form fitochromu pod wpływem światła jest związane ze zmianą struktury przestrzennej jego cząsteczki. | ✓ | ✓ |
| 2 | W ciemności forma aktywna fitochromu (P ) jest mniej stabilna niż 730 nieaktywna forma (P ). 660 | ✓ |
Na rysunku przedstawiono zestaw doświadczalny ilustrujący siłę imbibicyjną, czyli siłę wytwarzaną przez pęczniejące nasiona. Uczniowie umieścili suche nasiona grochu jadalnego w kolbie, którą następnie napełnili wodą, szczelnie zamknęli korkiem i pozostawili na kilka godzin. Uczniowie postawili dwie alternatywne hipotezy, wyjaśniające wynik tego doświadczenia: 1. proces pęcznienia jest zjawiskiem czysto fizycznym; 2. proces pęcznienia wymaga aktywności metabolicznej nasion. Aby sprawdzić te hipotezy, postanowili przygotować kolejny zestaw badawczy.
Zaznacz poprawne dokończenie zdania – wybierz odpowiedź spośród A–C oraz odpowiedź spośród 1.–3. Zestaw badawczy umożliwiający rozstrzygnięcie, która z hipotez postawionych przez uczniów jest trafna, powinien zawierać
C 3.
1 p. – za wskazanie obu właściwych odpowiedzi. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
D.
1 p. – za wskazanie właściwego dokończenia zdania. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
Kwas abscysynowy (ABA) jest wytwarzany w liściach rośliny w warunkach niedoboru wody w glebie i stymuluje zamykanie się aparatów szparkowych, co wpływa na proces transpiracji. Przygotowano cztery zestawy doświadczalne A–D (po trzy próby w każdym), do których użyto pędów lilaka z liśćmi o jednakowej wielkości. Liście lilaka w dwóch zestawach opryskano syntetycznym kwasem abscysynowym (ABA), a w dwóch – pozostawiono bez oprysku. Następnie po dwa zestawy (z opryskiem i bez oprysku ABA) umieszczono w warunkach niskiej (20%) i wysokiej (90%) wilgotności powietrza, w temperaturze 25 ºC i w równomiernym oświetleniu. Podczas doświadczenia co 10 minut odczytywano z podziałki poziom wody w kapilarach. Na rysunku przedstawiono jeden z przygotowanych zestawów, a w tabeli – schemat przebiegu doświadczenia.
| Zestaw | A | B | C | D |
|---|---|---|---|---|
| Oprysk ABA | (+) | (−) | (+) | (−) |
Wybierz spośród A–D i zaznacz dwa poprawnie sformułowane problemy badawcze przedstawionego doświadczenia. wilgotności powietrza. od wilgotności powietrza?
A, C.
1 p. – za zaznaczenie dwóch poprawnych problemów badawczych. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
Zestaw B jest zestawem kontrolnym dla (zestawu A / zestawu C / zestawu D), natomiast zestaw D to zestaw (kontrolny / badawczy) względem (zestawu A / zestawu B / zestawu C).
1 p. – za podkreślenie wszystkich trzech poprawnych określeń. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
1 p. – za wskazanie właściwego zestawu doświadczalnego oraz wyjaśnienie wyniku odnoszące się bezpośrednio lub w sposób opisowy do najintensywniejszej transpiracji, spowodowanej niską wilgotnością powietrza i otwarciem aparatów szparkowych. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania Zestaw doświadczalny: B. Wyjaśnienie: • Znaczna różnica w potencjale wody między rośliną a otoczeniem przy otwartych aparatach szparkowych (brak wpływu ABA) będzie przyczyną intensywniejszego parowania wody z liści tej rośliny, przez co zwiększy się pobieranie przez nią wody. • Ponieważ proces transpiracji w tym zestawie będzie przebiegał najbardziej intensywnie, gdyż aparaty szparkowe będą otwarte, a wilgotność powietrza jest niska. • Wody z kapilary ubywa przez transpirację, a parowanie jest silniejsze przy małej wilgotności (powietrza), oraz gdy szparki są otwarte. • Ubytek wody spowodowany był najintensywniejszą transpiracją, dlatego że roślina była umieszczona w środowisku o niskiej wilgotności i nie była opryskana ABA, więc szparki były otwarte. Uwaga: Nie uznaje się odpowiedzi zawierających prawidłowe wyjaśnienie bez wskazania zestawu B.
Jedną z eksperymentalnych form terapii antybakteryjnej jest terapia fagowa. W preparatach fagowych są zawarte wirusy bakteryjne (bakteriofagi) działające na określone szczepy bakteryjne. Bakteriofag wytwarza białka adhezyny, rozpoznające receptory na komórkach określonych szczepów bakterii, i produkuje enzymy degradujące elementy ściany komórkowej lub otoczki bakterii. Preparaty fagowe przygotowuje się indywidualnie dla każdego pacjenta: selekcjonuje się szczep bakteriofaga, który skutecznie się namnaża i niszczy patogenne bakterie wyizolowane z organizmu pacjenta. Preparaty fagowe stosuje się m.in. doustnie i wówczas, w celu ograniczenia inaktywacji fagów, pacjentowi podaje się również środki zobojętniające sok żołądkowy.
Określ, które bakteriofagi – przeprowadzające przede wszystkim cykl lityczny czy cykl lizogeniczny – są wykorzystywane w opisanej terapii fagowej. Odpowiedź uzasadnij.
Wyjaśnij, w jaki sposób niskie pH soku żołądkowego może spowodować inaktywację preparatów fagowych. W odpowiedzi uwzględnij budowę bakteriofagów.
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące problemów związanych ze stosowaniem terapii fagowej są prawdziwe.
| Nr |
|---|
1 p. – za poprawne określenie, że w terapii fagowej wykorzystuje się bakteriofagi przeprowadzające cykl lityczny, i za uzasadnienie odnoszące się do zniszczenia (lizy) komórek bakterii. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • W terapii fagowej wykorzystywane są bakteriofagi przeprowadzające cykl lityczny, ponieważ ten cykl prowadzi do zniszczenia komórek bakteryjnych. • Przeprowadzające cykl lityczny – w terapii fagowej chodzi o to, aby zniszczyć komórki bakteryjne, a nie tylko namnożyć w nich kwas nukleinowy faga. • Cykl lityczny – bakteriofagi uszkadzają od wewnątrz ścianę komórkową za pomocą enzymów. • Lityczny – takie bakteriofagi uruchamiają procesy prowadzące do lizy komórek bakterii.
1 p. – za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające wpływ niskiego pH soku żołądkowego lub wydzielanego przez żołądek kwasu solnego na białka bakteriofaga i ich denaturację lub na zniszczenie kwasu nukleinowego bakteriofaga albo wpływ niskiego pH na aktywację enzymów trawiących białka wirusowe. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Niskie pH soku żołądkowego może powodować denaturację białek, z których zbudowana jest osłonka wirusa i wywołać jej uszkodzenie, a tym samym – inaktywację fagów. • W soku żołądkowym znajduje się kwas solny, który powoduje zniszczenie struktury białek tworzących kapsyd wirusa. • W soku żołądkowym znajduje się kwas solny, który powoduje denaturację białek strukturalnych wirusa. • Niskie pH soku żołądkowego może powodować denaturację białek rozpoznających receptory na komórkach bakterii i fagi nie będą mogły ich zainfekować. • W soku żołądkowym znajduje się kwas solny, powodujący zniszczenie DNA znajdującego się w cząsteczce bakteriofaga. • Niskie pH soku żołądkowego powoduje aktywację wydzielanych enzymów proteolitycznych, które mogą strawić białka fagów. • Niskie pH soku żołądkowego powoduje aktywację enzymów trawiących białka, które mogą zdegradować białka wirusów. Uwaga: Uznaje się określenia różnych konkretnych struktur białkowych bakteriofaga: główka, ogonek, białka enzymatyczne zamiast odpowiedzi ogólnej odnoszącej się do białek.
(0–2) Na rysunkach A i B przedstawiono dwa rodzime gatunki roślin iglastych, a w punktach 1.–4. podano opisy różnych gatunków roślin iglastych. 1. Jest jedynym krajowym iglakiem tracącym liście na zimę. Jego igły są miękkie, niekłujące, pojedynczo osadzone na pędach długich, a w pęczkach – na krótkopędach. Młode szyszki są zielone, a dojrzałe jasnobrunatne, pozostają na roślinie jeszcze kilka lat po wysypaniu się nasion. 2. Jest krzewem typowym dla suchych lasów sosnowych i wrzosowisk. Igły ma twarde, płaskie, silnie kłujące, zimozielone, układają się po trzy w okółku. Rozrastające się łuski nasienne stają się mięsiste i tworzą fioletowoczarne, pokryte niebieskim woskowym nalotem, tzw. szyszkojagody, zawierające po trzy nasiona. 3. Jest krzewem osiągającym ok. 3 m wysokości. Igły dość miękkie, zielone z połyskiem, są ustawione parami na krótkopędach ułożonych gęsto wokół pędu. Szyszki siedzące pojedynczo lub po dwie – trzy. Młode są pokryte niebieskawym lub fioletowym nalotem, dojrzałe brązowieją. 4. Jest rośliną dwupienną. Igły są płaskie, ostre, lśniące i ciemnozielone, ustawione w dwóch rzędach na rozpostartych gałązkach. Nasiona nie są osadzone w szyszkach, lecz otoczone mięsistą czerwoną powłoką, tzw. osnówką, która jest jedyną nietrującą częścią rośliny. W Polsce występuje jeden gatunek, będący pod ochroną.
Numer opisu Rysunek Nazwa rodzajowa gatunku gatunku A cis 4 B jałowiec 2 Uwaga: Uznaje się nazwy gatunkowe: cis pospolity, jałowiec pospolity / zwyczajny oraz nazwy łacińskie Taxus (baccata), Juniperus (communis).
2 p. – za poprawne wypełnienie obu wierszy tabeli. 1 p. – za poprawne wypełnienie jednego wiersza tabeli lub poprawne wypełnienie drugiej kolumny tabeli przy niewypełnionej kolumnie pierwszej. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
Endofity to symbiotyczne grzyby, głównie workowce, żyjące wewnątrz liści lub innych organów wielu gatunków roślin. Badano wpływ endofitów na uszkodzenie liści kakaowca wywołane zakażeniem fitoftorą – pasożytniczym protistem z grupy lęgniowców. Przygotowano cztery grupy zestawów z siewkami kakaowca: dwie grupy badawcze (I–II) oraz dwie grupy kontrolne (III–IV). Po osiągnięciu odpowiedniego wzrostu roślin liście w zestawach badawczych (I i II) zakażono fitoftorą. Po określonym czasie sprawdzono stan liści siewek kakaowca we wszystkich czterech grupach. Wyniki doświadczenia przedstawiono w tabeli.
| Zestaw | Siewki kakaowca | Skutki zakażenia kakaowca fitoftorą | ||
|---|---|---|---|---|
| obecność endofitów | zakażenie fitoftorą | odsetek obumarłych liści | odsetek zniszczonej powierzchni żywych liści | |
| I | + |
Sformułuj wniosek na podstawie wyników przedstawionego doświadczenia.
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały one prawdziwe informacje dotyczące workowców. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie. Strzępki troficzne grzybni workowców są (haploidalne / diploidalne), powstają na nich lęgnie i plemnie, w których po (mitozie / mejozie) tworzą się liczne jądra komórkowe, łączące się po procesie płciowym w pary jąder sprzężonych. W zarodniach, po kariogamii i kolejnych podziałach, powstają zarodniki workowe, które są (mitosporami / mejosporami).
1 p. – za sformułowanie wniosku uwzględniającego wpływ infekcji endofitem na zmniejszenie skutków zakażenia fitoftorą lub na zwiększenie odporności kakaowca na fitoftorę. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Endofity ograniczają uszkodzenie liści kakaowca przez fitoftorę. • Endofity zmniejszają objawy zakażenia liści kakaowca fitoftorą. • Endofity ograniczają rozległość uszkodzenia liści kakaowca przez fitoftorę. • Obecność endofitów w liściach kakaowca zmniejsza skutki ich zakażenia fitoftorą. • Symbiotyczne workowce zmniejszają odsetek liści kakaowca obumarłych na skutek zakażenia fitoftorą. • Kakaowiec zainfekowany endofitami wykazuje większą odporność na fitoftorę niż rośliny niezainfekowane.
: Nie uznaje się wniosków nieuprawnionych – odnoszących się do zwalczania fitoftory przez endofity lub do wydzielania przez nie substancji, które ją zwalczają, np. „Endofity dostarczają związków, które zwiększają odporność kakaowca na zakażenie fitoftorą.” Nie uznaje się opisu wyników doświadczenia zamiast wniosku dotyczącego wpływu endofitów, na uszkodzenie liści fitoftorą, np. „W próbie z endofitami jest mniejszy odsetek obumarłych liści i zniszczonej powierzchni żywych liści spowodowany zakażeniem fitoftorą”. Nie uznaje się odpowiedzi zbyt ogólnych, nieodnoszących się do fitoftory, a jedynie do pasożytów lub czynników chorobotwórczych, np. „Endofity w symbiozie z kakaowcem zapewniają mu większą odporność na czynniki chorobotwórcze”.
Strzępki troficzne grzybni workowców są (haploidalne / diploidalne), powstają na nich lęgnie i plemnie, w których po (mitozie / mejozie) tworzą się liczne jądra komórkowe, łączące się po procesie płciowym w pary jąder sprzężonych. W zarodniach, po kariogamii i kolejnych podziałach, powstają zarodniki workowe, które są (mitosporami / mejosporami).
Świdrowiec gambijski (Trypanosoma gambiense) to protist wywołujący śpiączkę afrykańską. Pasożytuje on we krwi różnych ssaków (np. bydła), z których może być przeniesiony na człowieka. U ssaków świdrowiec rozmnaża się przez podział komórki. Jest roznoszony przez krwiopijną, trudną do zwalczenia, muchę tse-tse, w której organizmie przechodzi część swojego cyklu życiowego. Dopiero w 2014 roku odkryto, że w cyklu świdrowca na tym etapie może zachodzić mejoza, a następnie – zapłodnienie. Rozmnażanie płciowe nie jest jednak niezbędne do zamknięcia cyklu życiowego tego pasożyta. Powierzchnia komórki świdrowca jest pokryta milionami kopii jednego rodzaju białka – wysokozmiennej glikoproteiny powierzchniowej (VSG). Po wniknięciu do krwi gospodarza każde kolejne pokolenie pasożyta wytwarza inny wariant antygenu VSG o odmiennej budowie molekularnej. Do zmiany wariantu białka powierzchniowego dochodzi przez przeniesienie i rearanżację (zamianę) fragmentów genomu, w którym znajdują się sekwencje kodujące VSG. Na wykresie przedstawiono zmiany liczebności pasożyta we krwi oraz zmiany białka powierzchniowego (VSG1, VSG2, VSG3) w kolejnych pokoleniach świdrowca we krwi człowieka.
Oceń, czy poniższe informacje dotyczące świdrowca gambijskiego są prawdziwe.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Epidemie śpiączki afrykańskiej mogą występować wyłącznie na terenach, gdzie żyje mucha tse-tse. | ||
| 2 | Świdrowcem gambijskim można się zarazić przez kontakt z chorą osobą. |
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Epidemie śpiączki afrykańskiej mogą występować wyłącznie na terenach, gdzie żyje mucha tse-tse. | ✓ | ✓ |
| 2 | Świdrowcem gambijskim można się zarazić przez kontakt z chorą osobą. | ✓ |
Na rysunku przedstawiono gatunki należące do różnych grup stawonogów (skorupiaków, owadów i pajęczaków).
Wypisz z rysunku oznaczenia literowe wszystkich gatunków stawonogów należących do owadów.
Określ, który z gatunków stawonogów (A–F) przedstawionych na rysunku jest pajęczakiem. Uzasadnij wybór, podając jedną charakterystyczną cechę budowy pajęczaków widoczną na rysunku. Pajęczakiem jest gatunek .............., ponieważ ..............................................................................
A, C, E, F.
1 p. – za wypisanie wszystkich czterech właściwych oznaczeń literowych owadów. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
1 p. – za podanie właściwego oznaczenia literowego pajęczaka oraz uzasadnienie odwołujące się do odpowiedniej charakterystycznej cechy jego budowy, widocznej na rysunku. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania Pajęczakiem jest gatunek D, ponieważ • ma cztery pary odnóży krocznych / 4 pary nóg / odnóży lokomotorycznych. • nie występują u niego czułki. • ma nogogłaszczki.
: Uznaje się nogogłaszczki, chociaż jest to cecha również innych szczękoczułkowców, np. staroraków. Nie uznaje się odniesienia tylko do „obecności głowotułowia i odwłoka”, gdyż jest to cecha charakterystyczna także dla skorupiaków, oraz obecności 4 par odnóży bez informacji o ich funkcji, a także określenia „kończyny”. Nie uznaje się cech charakterystycznych dla pajęczaków, ale niewidocznych na rysunku, np.: „obecności szczękoczułków” albo „braku oczu złożonych”. U przedstawionego gatunku szczękoczułki tkwią w zagłębieniu gnatosomy, z którego mogą być wysuwane, a fotoreceptory są w postaci plamek ocznych położonych boczno-brzusznie – w skali rysunku są niewidoczne i niemożliwa jest analiza ich budowy, a więc określenie, czy oczy są proste, czy złożone.
Potomstwo niedźwiedzi polarnych jest karmione mlekiem zawierającym ok. 27% tłuszczu, natomiast dorosłe osobniki żywią się głównie ssakami morskimi bogatymi w tłuszcz, na które polują, przebywając wyłącznie na lodzie morskim. Konsekwencją takiej diety jest występowanie u niedźwiedzi grubej warstwy tłuszczu pod skórą oraz wokół narządów wewnętrznych. Ponieważ te zwierzęta nie mają przez dużą część roku dostępu do słodkiej wody (np. ciężarna samica w czasie pobytu w legowisku przez 4–5 miesięcy nie je i nie pije), korzystają głównie z wody pochodzącej z metabolizmu tkanki tłuszczowej. Populacja niedźwiedzi polarnych jest szacowana na 20 000–25 000 osobników. Trend liczebności populacji jest zniżkowy. Występowanie niedźwiedzi polarnych jest ograniczone przez dostępność lodu morskiego.
Podaj nazwę procesu metabolicznego, którego substratami są związki pochodzące z rozkładu tłuszczu zgromadzonego w tkance tłuszczowej niedźwiedzia polarnego, a jednym z produktów jest woda metaboliczna.
Uzasadnij, że podskórna tkanka tłuszczowa niedźwiedzi polarnych stanowi przystosowanie do środowiska życia tych zwierząt. W odpowiedzi uwzględnij funkcję tkanki tłuszczowej, inną niż funkcja źródła wody metabolicznej.
Na podstawie tekstu i własnej wiedzy wykaż, że działania prowadzące do ograniczenia globalnego ocieplenia przyczyniają się do ochrony niedźwiedzi polarnych.
1 p. – za podanie pełnej nazwy opisanego procesu metabolicznego, którego substratami są związki pochodzące z rozkładu tłuszczu, a jednym z produktów jest woda metaboliczna. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • (wewnątrzkomórkowe) oddychanie tlenowe • łańcuch oddechowy • cykl Krebsa i łańcuch oddechowy • fosforylacja oksydacyjna
: Nie uznaje się odpowiedzi zbyt ogólnych, np. „oddychanie”, „utlenianie biologiczne”, „oddychanie komórkowe”, ponieważ te pojęcia nie precyzują, że jest to proces, którego jednym z produktów jest woda metaboliczna. Do uznania zestawienie: „β-oksydacja / utlenianie kwasów tłuszczowych” łącznie z „oddychanie tlenowe / łańcuch oddechowy”.
1 p. – za poprawne uzasadnienie uwzględniające termoizolacyjną lub zapasową funkcję tkanki tłuszczowej jako adaptację do zimna lub niedostatku pokarmu. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Tkanka tłuszczowa stanowi warstwę termoizolacyjną, co jest przystosowaniem do niskiej temperatury środowiska życia niedźwiedzi polarnych. • Tkanka tłuszczowa chroni organy wewnętrzne przed niską temperaturą w wodzie, w której niedźwiedzie polują. • Tkanka tłuszczowa stanowi materiał zapasowy bogaty energetycznie, co ma znaczenie, gdy w środowisku życia niedźwiedzi polarnych brakuje pokarmu. • Tkanka tłuszczowa stanowi materiał zapasowy umożliwiający samicy przeżycie w okresie, gdy nie pobiera pokarmu. Uwaga: Uznaje się odpowiedzi odnoszące się do funkcji termogenicznej lub odnoszące do termoregulacji pod warunkiem, że zdający odnosi się do uwalniania ciepła.
Tlenek węgla(II), tzw. czad, powstaje w wyniku niecałkowitego spalania węgla i substancji, które zawierają węgiel. Czad jest jedną z najsilniejszych i najgroźniejszych trucizn dla człowieka. Gaz ten nie ma smaku, zapachu, barwy, nie szczypie w oczy i nie podrażnia dróg oddechowych. Czad wykazuje ok. 210–300 razy większe powinowactwo do hemoglobiny niż tlen i łączy się z nią trwale, w wyniku czego tworzy karboksyhemoglobinę. Na wykresie przedstawiono procentową ilość karboksyhemoglobiny i stopień zatrucia w zależności od stężenia CO w powietrzu (pomieszczenie zamknięte), czasu działania i stopnia wysiłku fizycznego.
Badanie krwi nieprzytomnego pacjenta wykazało, że 50% cząsteczek jego hemoglobiny było połączonych z CO. W pomieszczeniu, w którym przebywał, stwierdzono 0,1-procentowe stężenie czadu w powietrzu. Na podstawie wykresu określ 1. stopień zatrucia pacjenta: ………………………………………………, 2. przybliżony czas, w którym pacjent był narażony na działanie CO – przy założeniu,
Określ, czy wysiłek fizyczny skraca, czy wydłuża czas, po którym występują objawy zatrucia czadem. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając mechanizm tego zjawiska.
1. stopień zatrucia pacjenta: bardzo ciężki, 2. przybliżony czas, w którym był narażony na działanie CO: 3 godziny / 180 min. Uwaga: Uznaje się odpowiedzi podające w pkt. 2. wartość z zakresu 2,5–3,5 godzin.
1 p. – za poprawne określenie obu parametrów. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
1 p. – za określenie, że wysiłek fizyczny skraca czas do wystąpienia objawów zatrucia czadem, wraz z prawidłowym uzasadnieniem, uwzględniającym zwiększone zapotrzebowanie na tlen podczas wysiłku lub zwiększenie częstości oddechów albo zwiększenie przepływu krwi przez płuca, powodujące pobranie większej ilości czadu. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania Wysiłek fizyczny skraca czas, po którym występują objawy zatrucia, ponieważ: • wówczas krew szybciej krąży i wykonujemy więcej oddechów, przez co większa ilość CO dostaje się do krwi i łączy się z hemoglobiną. • zachodzi wówczas intensywna wymiana gazowa, więc gdy w pomieszczeniu jest czad, organizm intensywnie wdycha go wraz z powietrzem, co skutkuje zatruciem. • podczas wysiłku fizycznego mamy przyśpieszony oddech, co jest równoznaczne z tym, że pobieramy więcej powietrza, w którym znajduje się czad, co skutkuje szybszym wystąpieniem objawów zatrucia. • wymaga on zwiększonego nakładu energii, a więc tlen jest szybciej zużywany w mięśniach i dlatego więcej hemoglobiny jest wysycane tlenkiem węgla, przez co szybciej wystąpią objawy zatrucia. • krew wówczas szybciej przepływa przez płuca, a co za tym idzie wiązana jest większa ilość czadu.
(0–2) Podwyższenie temperatury krwi dopływającej do ośrodka termoregulacji w podwzgórzu skutkuje uruchomieniem mechanizmów zwiększających utratę ciepła z organizmu człowieka, m.in. przez pogłębienie i przyśpieszenie oddechów oraz zwiększenie pojemności minutowej serca, a więc skróceniem czasu, w którym serce przepompowuje całą objętość krwi znajdującą się w układzie krwionośnym.
Wykaż związek między zwiększoną utratą ciepła z organizmu człowieka przez układ oddechowy 1. a zwiększeniem pojemności minutowej serca: 2. a pogłębieniem i przyśpieszeniem oddechów:
2 p. – za wykazanie, że utrata ciepła przez układ oddechowy wynika: (1) ze zwiększonego dostarczania ciepła do płuc przez krew oraz (2) ze zwiększonego oddawania ciepła z wydychanym powietrzem lub z większą objętością powietrza przepływającego przez układ oddechowy. 1 p. – za poprawne wykazanie tylko jednego związku. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania 1. zwiększenie pojemności minutowej serca: • zwiększony przepływ krwi przez płuca powoduje, że dostarcza ona więcej ciepła do płuc. • krew jest nośnikiem ciepła z tkanek organizmu do płuc. Intensywniejsze krążenie przyśpiesza ten transport. 2. pogłębienie i przyspieszenie oddechów: • z powietrzem wydychanym z płuc jest oddawane więcej ciepła (głównie dzięki parowaniu). • zwiększona wymiana powietrza w płucach zwiększa odbieranie przez powietrze ciepła z krwi. • im intensywniejsza wentylacja, tym więcej ciepła jest oddawane przez układ oddechowy.
: Nie uznaje się odpowiedzi nieodnoszących się do utraty ciepła, np. uwzględniających pobieranie większej ilości zimnego powietrza: „Dzieje się tak, ponieważ wdychamy chłodne powietrze, które pozwala nam chłodzić organizm od środka”. Nie uznaje się odpowiedzi nieodnoszących się do układu oddechowego, np. mówiących o utracie ciepła przez skórę.
Na schemacie przedstawiono budowę cząsteczki przeciwciała – immunoglobuliny klasy IgG. Ta cząsteczka składa się z połączonych mostkami disiarczkowymi czterech łańcuchów polipeptydowych: • dwóch takich samych łańcuchów ciężkich • dwóch takich samych łańcuchów lekkich. Część fragmentu Fab oznaczona na schemacie literą V charakteryzuje się wysoką zmiennością struktury – każdy rodzaj przeciwciała ma w tym obszarze inną strukturę przestrzenną, natomiast fragment Fc jest stały, czyli taki sam dla wszystkich przeciwciał w danej klasie.
Na podstawie przedstawionych informacji i własnej wiedzy określ rolę fragmentu Fab i rolę fragmentu Fc tego przeciwciała. Wybierz odpowiedź spośród 1.–3. i wpisz w wyznaczone miejsce. Fragment Fab …………… 1. wiąże się specyficznie z określonymi antygenami. 2. łączy się z łańcuchami lekkimi innych przeciwciał. Fragment Fc …………….. 3. przyłącza się do receptorów w błonie komórkowej komórek efektorowych układu odpornościowego.
Podaj liczbę mostków disiarczkowych, które stabilizują 4-rzędową strukturę przedstawionej immunoglobuliny.
Zaznacz poprawne dokończenie zdania – wybierz odpowiedź spośród A–B oraz odpowiedź spośród 1.–4. Przeciwciała są zawarte w
Fragment Fab – 1. Fragment Fc – 3.
1 p. – za prawidłowe dobranie roli do obu fragmentów przeciwciała. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
cztery / 4 (mostki disiarczkowe)
1 p. – za określenie, że strukturę 4-rzędową przedstawionej immunoglobuliny stabilizują cztery mostki disiarczkowe. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
B 4.
1 p. – za wybór obu poprawnych odpowiedzi. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
(0–2) Na rysunku przedstawiono budowę siatkówki oka człowieka.
1. Z dwóch rodzajów komórek światłoczułych – czopków i pręcików – w siatkówce ludzkiego oka dominują (czopki / pręciki), które umożliwiają widzenie (barwne / w odcieniach szarości). 2. Wysoką rozdzielczość obrazu, czyli większą szczegółowość, zapewniają (czopki / pręciki), ponieważ każdy z nich łączy się (z jednym neuronem / z kilkoma neuronami).
2 p. – za prawidłowe podkreślenie wszystkich określeń w obydwu zdaniach. 1 p. – za prawidłowe podkreślenie wszystkich określeń w jednym zdaniu. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
W rozmnażającej się płciowo populacji zwierząt, pozostającej w stanie równowagi genetycznej, w pewnym locus występują dwa allele genu autosomalnego. Allel A wykazuje pełną dominację nad allelem a. Na poniższym wykresie przedstawiono liczbę osobników tej populacji o określonych genotypach. Samce i samice są jednakowo licznie reprezentowane wśród wszystkich genotypów.
Oblicz częstość występowania alleli a i A w tej populacji. Zapisz odpowiednie obliczenia.
1. Dobór naturalny T N 2. Dobór sztuczny T N 3. Efekt wąskiego gardła T N
Określ, które spośród wymienionych poniżej zjawisk mogłoby spowodować zmianę częstości alleli tego genu w tej populacji. Zaznacz T (tak), jeśli zjawisko może powodować zmiany w częstości występowania alleli w populacji, albo N (nie) – jeśli tych zmian spowodować nie może.
1 p. – za poprawne obliczenie i wskazanie wartości częstości alleli a i A w populacji. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Częstość występowania allelu a: częstość homozygot recesywnych to 20/500 = 0,04 zatem częstość allelu to √0,04 = 0,2 lub 1/5 Częstość występowania allelu A: 1 – 0,2 = 0,8 lub 4/5 • Częstość występowania allelu a: (40+160) / 1000 = 0,2 lub 1/5 Częstość występowania allelu A: (640+160) / 1000 = 0,8 lub 4/5 • Częstość występowania allelu a: q2= 4/100 → q = 2/10 = 20% Częstość występowania allelu A: 80%
1. – T, 2. – T, 3. – T
1 p. – za poprawną ocenę wszystkich trzech czynników. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
W operonie tryptofanowym znajduje się pięć otwartych ramek odczytu (trpA–trpE) kodujących podjednostki enzymów uczestniczących w syntezie tryptofanu u bakterii. Do sekwencji regulatorowych należy promotor, który znajduje się przed sekwencjami kodującymi trpA–trpE i stanowi miejsce wiązania polimerazy RNA. Obok promotora znajduje się operator, do którego przyłącza się aktywny represor. Białko represorowe jest aktywowane poprzez przyłączenie cząsteczki tryptofanu. Na schemacie przedstawiono działanie operonu tryptofanowego w sytuacji, gdy komórka bakterii nie ma odpowiedniej ilości tego aminokwasu.
Zaznacz poprawne dokończenie zdania – wybierz odpowiedź spośród A–B oraz odpowiedź spośród 1.–2. Operon tryptofanowy podlega regulacji
B 2.
1 p. – za zaznaczenie obu właściwych odpowiedzi. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
1 p. – za poprawny opis, uwzględniający następujące etapy: (1) przyłączenie się cząsteczek tryptofanu do represora, (2) przyłączenie się aktywnego represora do operatora, (3) uniemożliwienie przyłączenia się polimerazy (RNA) lub zablokowanie transkrypcji genów szlaku syntezy tryptofanu. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Jeżeli komórka ma odpowiednią ilość tryptofanu, to jego cząsteczki przyłączają się do nieaktywnego białka represorowego, co powoduje jego aktywację, dzięki czemu przyłącza się ono do operatora i blokuje transkrypcję genów szlaku syntezy tryptofanu. • Dochodzi do wyciszenia ekspresji genów szlaku syntezy tryptofanu, ponieważ tryptofan łączy się z białkiem represorowym, aktywując je, co powoduje przyłączenie się tego białka do operatora. • Represor aktywowany przez tryptofan łączy się z operatorem, blokując przyłączenie się polimerazy RNA.
: Uznaje się odpowiedzi odnoszące się w opisie etapu 3. do zahamowania ekspresji genów szlaku syntezy tryptofanu bez określenia, że dochodzi do tego na etapie transkrypcji. Nie uznaje się odpowiedzi niepełnych, np. uwzględniających jedynie przyłączenie się tryptofanu do białka represorowego i zablokowanie transkrypcji genów szlaku syntezy tryptofanu – bez opisania etapu 2.
Ze względu na występowanie swoistych antygenów na powierzchni erytrocytów wyróżnia się u ludzi wiele układów grupowych krwi. Największe znaczenie ze względów praktyki lekarskiej ma układ AB0. Gen warunkujący grupy krwi układu AB0 znajduje się na chromosomie 9 i ma trzy allele: IA, IB, i. W latach trzydziestych ubiegłego wieku opisano grupy krwi układu MN. Gen odpowiedzialny za występowanie antygenów tego układu ma: locus na chromosomie 4 i dwa kodominujące allele (LM i LN) warunkujące grupę M, N lub MN. Kobieta mająca grupę krwi AB N urodziła dziecko, którego ojciec ma grupę krwi 0 M.
Określ, czy geny warunkujące grupy krwi układu AB0 i układu MN są ze sobą sprzężone. Odpowiedź uzasadnij.
Zapisz genotypy opisanych rodziców – kobiety mającej grupę krwi AB N i mężczyzny mającego grupę krwi 0 M. Wykorzystaj podane w tekście oznaczenia alleli warunkujących oba rodzaje grup krwi.
Określ i zaznacz spośród A–E prawdopodobieństwo, że kolejne dziecko tej pary będzie miało grupę krwi A MN. Odpowiedź uzasadnij, zapisując krzyżówkę genetyczną.
Te geny nie są sprzężone, ponieważ • występują w różnych chromosomach – jeden w 4, a drugi w 9. • jeden występuje na 4 chromosomie, a drugi na 9. Uwaga: Uznaje się odpowiedzi: Te geny nie są sprzężone, ponieważ • nie występują w tym samym chromosomie. • są położone na różnych chromosomach / na chromosomach niehomologicznych.
1 p. – za określenie, że nie są to geny sprzężone, i poprawne uzasadnienie, odnoszące się do ich występowania na różnych chromosomach. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
Genotyp matki: IAIBLNLN lub LNLNIAIB Genotyp ojca: iiLMLM lub LMLMii
1 p. – za poprawny zapis genotypów obu rodziców przy użyciu właściwych (podanych w treści zadania) symboli alleli. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
: Uznaje się zapis, w którym obok genotypów warunkujących grupy krwi zdający zapisał symbole chromosomów płci (matka XX, ojciec XY). Nie uznaje się zapisów genotypów: (1) nieuwzględniających wszystkich czterech alleli genów warunkujących łącznie obie grupy krwi, np. IAIBLN, (2) z nieprawidłową kolejnością alleli, np. IALNIBLN, (3) z oznaczeniami alleli innymi niż podane w treści zadania, np. IAIBNN (za wyjątkiem „i0” zamiast „i”), (4) zapisów z przecinkiem pomiędzy parami alleli.
Babka nadmorska (Plantago maritima) w środowisku naturalnym występuje na siedliskach o różnej wilgotności, m.in. na bagnach, a także na murawach porastających klify nadmorskie. Zbadano wysokość roślin babki w obu populacjach na stanowiskach naturalnych, a następnie nasiona zebrane z roślin populacji bagiennej i klifowej wysiano na poletku doświadczalnym o średniej wilgotności gleby. Po pewnym czasie zmierzono wysokość wyhodowanych roślin. W tabeli przedstawiono wyniki badań. Na podstawie C.J. Krebs, Ekologia, Warszawa 2011.
| Siedlisko populacji babki nadmorskiej | Średnia wysokość roślin [cm] | |
|---|---|---|
| na stanowisku naturalnym | hodowanych na poletku doświadczalnym | |
| bagno | 35,0 | 31,5 |
| murawa z klifu nadmorskiego | 7,5 | 20,7 |
Uzasadnij, uwzględniając wyniki badań, że przyczyną różnic w wysokości roślin babki nadmorskiej w badanych populacjach naturalnych jest 1. zarówno zmienność genetyczna: 2. jak i zmienność środowiskowa (fenotypowa):
Oceń, czy na podstawie przedstawionych wyników badań można sformułować wnioski podane w tabeli. Zaznacz T (tak), jeśli wniosek wynika z tych badań, albo N (nie) – jeśli z nich nie wynika. 1. Babka nadmorska ma szeroki zakres tolerancji pod względem wilgotności siedliska. T N 2. Populacje babki nadmorskiej z bagien i z klifów należy zaklasyfikować do dwóch odrębnych gatunków. T N 3. Dla babki nadmorskiej optymalne jest siedlisko o średniej wilgotności. T N
2 p. – za poprawne uzasadnienie odnoszące się do wyników doświadczenia, dotyczące zarówno (1) zmienności genetycznej – różna wysokość roślin pochodzących z różnych populacji na poletku doświadczalnym, jak i (2) zmienności fenotypowej – różnice pomiędzy wysokością roślin na poletku doświadczalnym i wysokością roślin w populacji naturalnej. 1 p. – za poprawne uzasadnienie odnoszące się do wyników doświadczenia, ale dotyczące tylko jednej zmienności: genetycznej albo fenotypowej. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania 1. zmienność genetyczna: • średnia wysokość roślin wyhodowanych na stanowisku doświadczalnym jest różna i zależy od tego, z której populacji ze stanowisk naturalnych pochodziły nasiona. • wysokości roślin z dwóch populacji hodowanych na poletku doświadczalnym nadal się różnią, co świadczy o tym, że na wysokość roślin wpływa nie tylko zmienność środowiskowa. • gdyby populacje były takie same genetycznie, to na poletku doświadczalnym rośliny miałyby taką samą wysokość. 2. zmienność środowiskowa (fenotypowa): • średnia wysokość roślin wyhodowanych na stanowisku doświadczalnym o średniej wilgotności różni się od średniej wysokości roślin z populacji ze stanowiska naturalnego, z której pochodziły nasiona. • rośliny na poletku doświadczalnym były wyższe niż na klifie, ale niższe niż na bagnie, czyli wysokość zależy od wilgotności podłoża. • średnia wysokość roślin z klifu nadmorskiego była niższa w środowisku naturalnym niż na poletku doświadczalnym, gdzie była wyższa wilgotność. • różnica wysokości babki nadmorskiej z klifu nadmorskiego i bagna była mniejsza na poletku doświadczalnym niż w warunkach naturalnych.
1. – T, 2. – N, 3. – N
1 p. – za poprawną ocenę wszystkich trzech sformułowanych wniosków. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
Badano wpływ umiarkowanego (ekstensywnego) wypasania bydła na różnorodność gatunkową roślin w naturalnym zbiorowisku trawiastym (pampa) Ameryki Południowej. Porównano różnorodność gatunkową zbiorowiska, w którym rośliny były zgryzane przez roślinożerców, z różnorodnością gatunkową w takim samym zbiorowisku, które nie było wypasane.
Sformułuj wniosek na podstawie przedstawionych wyników badań.
Wyjaśnij, w jaki sposób zgryzanie roślin przez bydło wpływa na zmiany w różnorodności gatunkowej zbiorowiska trawiastego, w którym jest prowadzony wypas.
1 p. – za sformułowanie poprawnego wniosku, odnoszącego się do wpływu wypasu bydła na zwiększenie różnorodności gatunkowej badanego zbiorowiska. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Umiarkowany wypas bydła zwiększa różnorodność gatunkową wypasanego zbiorowiska trawiastego Ameryki Południowej. • Wypas bydła zwiększa różnorodność gatunkową badanego zbiorowiska roślinnego. • Zgryzanie roślin przez bydło ma pozytywny wpływ na różnorodność gatunkową pampy. Uwaga: Nie uznaje się odpowiedzi, które nie odnoszą się do badanego zbiorowiska, np. „Umiarkowany wypas bydła zwiększa różnorodność gatunkową zbiorowisk roślinnych” oraz wniosków określających zależność monotoniczną, np. „Różnorodność gatunkowa tego zbiorowiska roślin zwiększa się wraz z intensywnością wypasu”.
1 p. – za poprawne wyjaśnienie odnoszące się bezpośrednio lub pośrednio do zmniejszenia konkurencji międzygatunkowej między roślinami zbiorowiska. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Zgryzanie roślin przez roślinożerców powoduje, że zmniejsza się konkurencja międzygatunkowa w tym zbiorowisku i rozwijają się rośliny gatunków, które przy braku wypasania są wypierane przez te gatunki, którymi żywi się bydło. • Presja roślinożerców zmniejsza konkurencję międzygatunkową roślin, co prowadzi do ograniczenia ich konkurencyjnego wypierania. • Roślinożercy, wybiórczo zjadając rośliny określonych gatunków, ułatwiają rozwój gatunków, które przy braku wypasu są wypierane przez rośliny zjadane przez bydło. • Roślinożercy zmniejszają konkurencję między gatunkami roślin, umożliwiając pojawienie się nowych, niewystępujących tam wcześniej gatunków. Uwaga: Uznaje się odpowiedzi odnoszące się do wybranych aspektów konkurencji międzygatunkowej, np. konkurencji o światło: „Bydło, zgryzając trawę, powoduje, że inne rośliny mogą mieć dostęp do światła i rosnąć” lub „Zgryzanie traw przyczyniło się do zmniejszenia ich wysokości, co umożliwiło wzrost innym gatunkom roślin”.
Wydajność produkcji wtórnej w ekosystemie określa się jako stosunek energii dostępnej dla kolejnego poziomu troficznego do energii pobranej z poziomu poprzedniego. Populacje poszczególnych gatunków są powiązane ze sobą siecią zależności pokarmowych. Na poniższym wykresie przedstawiono rozkład liczby poziomów troficznych uzyskany na podstawie analizy 183 różnych sieci pokarmowych.
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące przedstawionych wyników badań są prawdziwe.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Najwięcej jest sieci pokarmowych, które mają 4 poziomy troficzne. | ||
| 2 | Liczba poziomów troficznych zależy od liczby sieci pokarmowych w danym ekosystemie. |
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Najwięcej jest sieci pokarmowych, które mają 4 poziomy troficzne. | ✓ | ✓ |
| 2 | Liczba poziomów troficznych zależy od liczby sieci pokarmowych w danym ekosystemie. | ✓ |
Karpieniec diabli (Cyprinodon diabolis) to niewielka ryba, mieniąca się niebiesko, która żyje tylko w jednym na świecie miejscu, będącym wypełnioną wodą szczeliną skalną (Devil’s Hole) znajdującą się na pustyni – w Dolinie Śmierci w Kalifornii. Przodek karpieńca diablego zasiedlił ten zbiornik około 60 tys. lat temu. Zwierzęta te żyją w izolowanej jaskini w słonej wodzie geotermalnej o temperaturze 33 oC, w której poziom tlenu jest tak niski, że większość gatunków ryb byłaby bliska śmierci. Ich populacja liczy kilkadziesiąt ryb i występuje do głębokości 24 m, lecz żeruje i rozmnaża się na małej, płytko położonej półce skalnej o powierzchni zaledwie ok. 18 m2, pokrytej glonami. Na podstawie decyzji Sądu Najwyższego USA pod ochronę wzięto wody podziemne w tym regionie: zakazano jakiegokolwiek czerpania z ich zasobów. Na podstawie badań molekularnych stwierdzono, że najbliższym krewnym karpieńca diablego jest inny gatunek z tego samego rodzaju zasiedlający niewielkie zbiorniki znajdujące się w oazie Ash Meadows położonej kilka kilometrów od szczeliny Devil’s Hole.
Wyjaśnij, dlaczego czerpanie wody z zasobów wód podziemnych w rejonie Devil’s Hole zagrażałoby populacji karpieńca diablego. W odpowiedzi odwołaj się do trybu życia tej ryby.
Wybierz i zaznacz poprawne dokończenie zdania spośród A–B oraz jego poprawne uzasadnienie wybrane spośród 1.–2. Powstanie karpieńca diablego jest przykładem specjacji
1 p. – za uzasadnienie wiążące obniżenie poziomu wody na skutek jej czerpania z utratą miejsca rozmnażania się lub żerowania karpieńca. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Mogłoby to doprowadzić do obniżenia poziomu wody, co spowodowałoby, że karpieńce utraciłyby dostęp do półki skalnej, gdzie żerują i się rozmnażają. • Czerpanie wody może doprowadzić do obniżenia poziomu wód gruntowych i obniżenia lustra wody w Devil’s Hole, co spowodowałoby zniszczenie płytkiej strefy glonów i uniemożliwiło karpieńcom żerowanie oraz rozmnażanie się. • Czerpanie wody z okolicy może doprowadzić do osuszenia półki skalnej, na której te ryby rozmnażają się. • Czerpanie wody z okolicy może spowodować, że półka skalna, na której karpieńce żerują, zostanie odkryta i będzie dla nich niedostępna.
: Nie uznaje się odpowiedzi zbyt ogólnych, odnoszących się jedynie do zmiany warunków środowiska życia tego gatunku. Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do zmian ilości tlenu w wodzie albo zmian jej zasolenia lub temperatury, ponieważ czerpanie wody nie ma na to bezpośredniego wpływu.
A 1.
1 p. – za wskazanie poprawnego dokończenia zdania i poprawnego uzasadnienia. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
(0–2) Poniżej przedstawiono szkielet skrzydła nietoperza i szkielet skrzydła ptaka oraz uproszczone drzewo filogenetyczne kręgowców lądowych.
1 Szkielet skrzydła ptaka i szkielet skrzydła nietoperza są (homologiczne / analogiczne), ponieważ mają (wspólne / różne) pochodzenie oraz plan budowy. 2. Powierzchnie nośne umożliwiające aktywny lot ptaka i nietoperza są (homologiczne / analogiczne), ponieważ powstały (niezależnie / tylko raz) w toku ewolucji.
2 p. – za prawidłowe podkreślenie wszystkich określeń w obydwu zdaniach. 1 p. – za prawidłowe podkreślenie wszystkich określeń w jednym zdaniu. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
| Wszystkie produkty |
Wyjaśnij, dlaczego do zajścia fotosyntezy konieczny jest niecykliczny transport elektronów, a niewystarczający jest sam transport cykliczny. W odpowiedzi uwzględnij produkty fazy zależnej od światła i ich znaczenie w procesie fotosyntezy.
Oceń, czy poniższe informacje dotyczące fazy fotosyntezy zależnej od światła są prawdziwe.
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Przenośniki elektronów występują w stromie chloroplastu, natomiast barwniki tworzące fotosystemy – w tylakoidach gran. | ||
| 2 | W centrum reakcji fotosystemów znajdują się cząsteczki chlorofilu, z których są wybijane elektrony. | ||
| 3 | W tylakoidy gran wbudowana jest syntaza ATP, która przenosi protony do wnętrza tylakoidu. |
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Przenośniki elektronów występują w stromie chloroplastu, natomiast barwniki tworzące fotosystemy – w tylakoidach gran. | ✓ | ✓ |
| 2 | W centrum reakcji fotosystemów znajdują się cząsteczki chlorofilu, z których są wybijane elektrony. | ✓ | ✓ |
| 3 | W tylakoidy gran wbudowana jest syntaza ATP, która przenosi protony do wnętrza tylakoidu. | ✓ | ✓ |
1. – F, 2. – P, 3. – F
1 p. – za poprawną ocenę wszystkich trzech stwierdzeń. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
| 3 | Daleka czerwień powoduje przekształcenie formy aktywnej (P ) 730 w formę nieaktywną (P ). 660 |
Na podstawie przedstawionych informacji uzupełnij tabelę dotyczącą zakwitania roślin krótkiego dnia (RKD).
| Czas trwania dnia i nocy | Stężenie fitochromu P 730 (wysokie / niskie) | Wpływ danego stężenia P na przejście RKD 730 w fazę generatywną | Reakcja fotoperiodyczna RKD |
|---|---|---|---|
| długa noc, krótki dzień | stymulacja | ||
| krótka noc, długi dzień | brak stymulacji |
| ✓ |
| 3 | Daleka czerwień powoduje przekształcenie formy aktywnej (P ) 730 w formę nieaktywną (P ). 660 | ✓ | ✓ |
1. – P, 2. – P, 3. – P
1 p. – za poprawną ocenę wszystkich trzech stwierdzeń. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
Stężenie Wpływ danego stężenia P730 Czas trwania Reakcja fitochromu P730 na przejście RKD dnia i nocy fotoperiodyczna RKD (wysokie / niskie) w fazę generatywną długa noc, niskie stymulacja kwitnienie krótki dzień krótka noc, wysokie brak stymulacji brak kwitnienia długi dzień Uwaga: Uznaje się określenia w ostatniej kolumnie tabeli: „tak” i „nie”, „jest” i „nie ma”, albo „+” i „–”.
1 p. – za poprawne uzupełnienie wszystkich czterech komórek tabeli. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
Wybierz spośród A–E i zaznacz poprawne dokończenie zdania. Proces pęcznienia nasion jest warunkowany obecnością zmagazynowanych w nich związków organicznych, a przede wszystkim obecnością
| Wilgotność powietrza |
| 20% |
| 90% |
Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby zawierało ono informacje prawdziwe. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie. Zestaw B jest zestawem kontrolnym dla (zestawu A / zestawu C / zestawu D), natomiast zestaw D to zestaw (kontrolny / badawczy) dla (zestawu A / zestawu B / zestawu C).
Określ, w którym z zestawów doświadczalnych: A, B, C czy D, będzie można po dwóch godzinach zaobserwować największy ubytek wody w kapilarach. Wyjaśnij wynik uzyskany w tym zestawie, uwzględniając w odpowiedzi proces transpiracji.
| Stwierdzenie |
|---|
| P |
|---|
| F |
|---|
| 1 | Przez wirusy wykorzystywane w terapii fagowej mogą zostać zainfekowane komórki człowieka. | ||
| 2 | Szczepy bakterii chorobotwórczych mogą nabywać oporności na fagi. | ||
| 3 | W terapii fagowej kluczowe jest znalezienie bakteriofaga działającego swoiście na szczepy bakterii danego pacjenta. |
Spośród wymienionych poniżej chorób człowieka wybierz i podkreśl wszystkie te, które wywoływane są przez bakterie. cholera gruźlica malaria odra świnka tężec
| Nr | Stwierdzenie | P | F |
|---|---|---|---|
| 1 | Przez wirusy wykorzystywane w terapii fagowej mogą zostać zainfekowane komórki człowieka. | ✓ | ✓ |
| 2 | Szczepy bakterii chorobotwórczych mogą nabywać oporności na fagi. | ✓ | ✓ |
| 3 | W terapii fagowej kluczowe jest znalezienie bakteriofaga działającego swoiście na szczepy bakterii danego pacjenta. | ✓ | ✓ |
1. – F, 2. – P, 3. – P
1 p. – za poprawną ocenę wszystkich trzech informacji. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
1 p. – za podkreślenie trzech właściwych nazw chorób wywoływanych przez bakterie. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. cholera gruźlica malaria odra świnka tężec
| 9,5 |
| 7,6 |
| II | – | + | 24,5 | 15,1 |
| III | + | – | 0,0 | 0,0 |
| IV | – | – | 0,0 | 0,0 |
C. Uwaga: Uznaje się odpowiedzi, w których zdający zakreślił rysunek zarodni workowej zamiast zaznaczyć literę C.
1 p. – za wskazanie właściwego rysunku. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
| 3 | Podczas rozwoju świdrowca gambijskiego we krwi człowieka DNA świdrowca ulega rekombinacji. |
Określ, który organizm – człowiek czy mucha tse-tse – może być uważany za żywiciela ostatecznego świdrowca gambijskiego. Odpowiedź uzasadnij. Żywicielem ostatecznym jest ................................., ponieważ ....................................................
Określ ploidalność (n / 2n) formy świdrowca występującej w organizmach ssaków. Odpowiedź uzasadnij. W organizmie ssaków występuje forma .............. świdrowca, ponieważ ...................................
Na podstawie przedstawionych informacji wyjaśnij, dlaczego tak trudne jest zwalczenie świdrowca przez układ odpornościowy organizmu człowieka.
| 3 | Podczas rozwoju świdrowca gambijskiego we krwi człowieka DNA świdrowca ulega rekombinacji. | ✓ | ✓ |
1. – P, 2. – F, 3. – P
1 p. – za poprawną ocenę wszystkich trzech informacji. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
1 p. – za określenie, że żywicielem ostatecznym jest mucha tse-tse, i prawidłowe uzasadnienie, odnoszące się do rozmnażania płciowego zachodzącego w cyklu rozwojowym tego pasożyta w jej ciele. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania Żywicielem ostatecznym jest mucha tse-tse, ponieważ • w jej ciele w cyklu rozwojowym tego pasożyta zachodzi zapłodnienie. • w niej zachodzi rozmnażanie płciowe świdrowca. • w jej organizmie występuje forma świdrowca dojrzała płciowo. • w ciele tego owada świdrowiec wytwarza gamety.
: Uznaje się określenie „forma dorosła” jako synonim formy dojrzałej płciowo. Nie uznaje się uzasadnienia odnoszącego się do zamknięcia cyklu rozwojowego w organizmie muchy tse-tse, ponieważ nie wskazuje to jednoznacznie na rozmnażanie płciowe świdrowca.
1 p. – za określenie ploidalności jako 2n wraz z uzasadnieniem odwołującym się bezpośrednio lub pośrednio do mejozy przedzapłodnieniowej zachodzącej poza organizmem ssaka (w ciele muchy tse-tse) lub zapłodnienia poprzedzającego powstanie formy inwazyjnej. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania W organizmie ssaków występuje forma 2n świdrowca, ponieważ • forma inwazyjna powstaje w organizmie muchy po zapłodnieniu. • w ciele muchy tse-tse, do której formy te dostają się wraz z pobraną krwią, zachodzi mejoza, a powstałe gamety świdrowca się łączą i takie diploidalne komórki dostają się do organizmu ssaka. • w ciele muchy tse-tse w cyklu świdrowca może zachodzić mejoza, a po niej zapłodnienie. • forma troficzna tego protista jest diploidalna. Uwaga: Nie uznaje się uzasadnienia odwołującego się wyłącznie do rozmnażania się przez podział komórki w ciele ssaków.
1 p. – za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające zmienność antygenów świdrowca w czasie i związaną z tym trudność w szybkim wytwarzaniu specyficznych przeciwciał przez układ odpornościowy człowieka lub opóźnioną swoistą reakcją układu odpornościowego. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Świdrowce trudno zwalczyć, ponieważ po zainfekowaniu człowieka każde nowe pokolenie pasożyta ma inne antygeny na powierzchni komórek, wobec czego układ odpornościowy człowieka nie może w odpowiednim czasie wytworzyć przeciwciał właściwych dla danego pokolenia świdrowca. • Zmienność antygenów w kolejnych pokoleniach świdrowca rozwijających się po infekcji powoduje, że przeciwciała wytwarzane przez organizm człowieka nie są już odpowiednie do białek VSG występujących na powierzchni komórek kolejnego pokolenia tego pasożyta. • Tempo wytwarzania odpowiednich przeciwciał jest wolniejsze niż tempo zmian antygenów powierzchniowych świdrowca. • W każdym kolejnym pokoleniu świdrowca ma on inne białka VSG, przez co nie są one rozpoznawane przez wcześniej wytworzone komórki pamięci.
Opisz, korzystając z powyższego schematu, w jaki sposób będzie działać operon tryptofanowy w sytuacji, gdy komórka bakterii znajdzie się w środowisku, w którym ma dostęp do odpowiedniej ilości tryptofanu.
Na podstawie schematu określ, jak zmieni się funkcjonowanie operonu tryptofanowego na skutek mutacji w genie kodującym białko represorowe, której efektem jest uniemożliwienie przyłączenia się cząsteczki tryptofanu do tego białka.
1 p. – za poprawne określenie skutku opisanej mutacji w postaci ciągłej transkrypcji genów kodujących enzymy szlaku syntezy tryptofanu. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Represor nie będzie mógł być aktywowany – dojdzie do ciągłego wytwarzania mRNA kodującego enzymy szlaku produkcji tryptofanu. • Represor nie będzie mógł się przyłączyć do operatora, czego skutkiem będzie brak możliwości zatrzymania ekspresji genów szlaku syntezy tryptofanu. • Spowoduje to stałą transkrypcję genów trpA-trpE. • Dojdzie do konstytutywnej transkrypcji genów trpA-trpE. • Operon będzie stale aktywny.
: Uznaje się opisanie skutków mutacji jako: „stałą ekspresję genów szlaku syntezy tryptofanu”, „stałą transkrypcję ORF trpE-trpA” lub ”stałą ekspresję tego operonu”. Nie uznaje się odpowiedzi niepełnych, w których zdający nie odniósł się do funkcjonowania operonu, np. „Ta mutacja może spowodować, że tryptofan, mimo wystarczającej jego ilości w środowisku, będzie stale wytwarzany”.
C. Krzyżówka: (♀) IALN IBLN (♂) iLM IAiLMLN IBiLMLN Uwaga: Uznaje się odpowiedzi, w których zdający nie zaznaczył odpowiedzi C, ale poprawnie wykonał krzyżówkę i przy niej zapisał prawdopodobieństwo 50% lub ½, lub 0,5, a także odpowiedzi, w których zostały pomylone lub pominięte symbole płci lub zapisane inne niż w treści zadania oznaczenia alleli, pod warunkiem, że te oznaczenia są stosowane konsekwentnie w rozwiązaniu zadań 18.2 i 18.3.
1 p. – za zaznaczenie właściwej odpowiedzi i poprawne uzasadnienie w formie krzyżówki genetycznej. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
| 3 | Większość sieci ma 6 lub więcej poziomów troficznych. |
Wyjaśnij, dlaczego liczba poziomów troficznych w ekosystemie jest ograniczona. W odpowiedzi uwzględnij przepływ energii przez kolejne poziomy troficzne.
| 3 | Większość sieci ma 6 lub więcej poziomów troficznych. | ✓ | ✓ |
1. – P, 2. – F, 3. – F
1 p. – za prawidłową ocenę wszystkich trzech stwierdzeń. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
1 p. – za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające straty energii – wykorzystanie na danym poziomie troficznym lub wykorzystanie na procesy życiowe, lub rozpraszanie w postaci ciepła – przy przejściu z jednego poziomu do następnego. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Im więcej poziomów troficznych, tym większa jest różnica między energią przyswojoną przez pierwszy i ostatni poziom troficzny, ponieważ każdy organizm traci część energii na procesy życiowe, dlatego liczba poziomów troficznych jest ograniczona. • W łańcuchach pokarmowych tylko niewielka ilość (około 10%) energii przekształcana jest w materię organiczną następnego poziomu, ponieważ każdy poziom część energii traci na własne potrzeby i w miarę wydłużania się łańcucha pokarmowego ilość energii przekazywanej kolejnym poziomom troficznym jest coraz mniejsza. Uwaga: Uznaje się odpowiedzi, w których obok rozpraszania energii w postaci ciepła uwzględniono kumulację materii w środowisku, np. „Na każdym z poziomów troficznych część energii jest rozpraszana w postaci ciepła, a część materii organicznej wypada z obiegu”.