Biologia, poziom rozszerzony — maj 2024
21 zadań z arkusza CKE (maj 2024, poziom rozszerzony), 60 pkt: Polimery biologiczne i struktury białka; Odwrotna transkryptaza HIV — dwie aktywności jednego enzymu; Bioluminescencja świetlików — drapieżnictwo, ATP i tchawki; Potencjał czynnościowy — bloker kanału a faza repolaryzacji. Polecenia…
Zadanie 1 — Polimery biologiczne i struktury białka (3 punkty)
W skład organizmów wchodzą różne wielkocząsteczkowe związki organiczne, które są polimerami, składającymi się z monomerów.
Uzupełnij brakujące informacje (w miejscu „?”) w dwóch zestawieniach. Każde zestawienie obejmuje: grupę związków organicznych, nazwę monomeru, wiązanie łączące monomery (glikozydowe / fosfodiestrowe / peptydowe) i przykład funkcji w organizmie.
Zestawienie 1: grupa związków — białka; monomer — ? ; wiązanie — ? ; funkcja — budulcowa.
Zestawienie 2: grupa związków — ? ; monomer — monosacharyd; wiązanie — ? ; funkcja — zapasowa.
Do każdej z poniższych struktur białkowych przyporządkuj właściwy opis wybrany spośród A–D.
Struktura I-rzędowa: … Struktura II-rzędowa: … Struktura III-rzędowa: …
A. Jest to struktura stabilizowana oddziaływaniami między resztami aminokwasowymi osobnych łańcuchów polipeptydowych.
B. Jest to część łańcucha polipeptydowego zwinięta w regularną strukturę stabilizowaną wyłącznie wiązaniami wodorowymi.
C. Jest to przestrzenne ułożenie pojedynczego łańcucha polipeptydowego stabilizowane oddziaływaniami niekowalencyjnymi i kowalencyjnymi.
D. Jest to kolejność reszt aminokwasowych w łańcuchu polipeptydowym.
Odpowiedź wg zasad oceniania CKE
- 1.1 — cztery komórki do uzupełnienia — dla białek: monomer = aminokwas (aminokwasy / kwasy aminowe), wiązanie = peptydowe (amidowe); dla wiersza z monomerem monosacharyd: grupa związków = polisacharydy (cukry złożone / wielocukry / węglowodany złożone; dopuszczalne disacharydy, oligosacharydy), wiązanie = glikozydowe (O-glikozydowe)
- Punktacja: 2 pkt za cztery brakujące informacje, 1 pkt za trzy.
- Nie jest uznawane:
- „monopeptyd"
- NIE „cukry"/„sacharydy"/„węglowodany" (cukry proste nie są polimerami)
- NIE „dekstryny" (nie pełnią funkcji zapasowej)
- 1.2 — I-rzędowa – D, II-rzędowa – B, III-rzędowa – C
- Punktacja: 1 pkt za wszystkie trzy przyporządkowania.
Rozwiąż to zadanie z asystentem
Zadanie 2 — Odwrotna transkryptaza HIV — dwie aktywności jednego enzymu (2 punkty)
Do komórek zainfekowanych przez retrowirusy, których materiał genetyczny stanowi jednoniciowy RNA, jest wprowadzany enzym — odwrotna transkryptaza.
Odwrotna transkryptaza HIV składa się z dwóch podjednostek: p66 i p51 (na schemacie odpowiednio czerwona i pomarańczowa). Podjednostka p66 zawiera obszary wykazujące dwie różne aktywności wobec kwasów nukleinowych: polimerazy oraz rybonukleazy.
Określ funkcję każdego z obszarów odwrotnej transkryptazy HIV w procesie przepisywania wirusowego RNA na DNA. Odpowiedz w formie „obszar o aktywności polimerazy – …; obszar o aktywności rybonukleazy – …".
Odpowiedź wg zasad oceniania CKE
obszar o aktywności polimerazy → synteza DNA (na matrycy RNA lub DNA); obszar o aktywności rybonukleazy → trawienie / degradacja / rozkład / hydroliza / cięcie RNA
- Punktacja: 2 pkt za dwie komórki, 1 pkt za jedną.
- Nie jest uznawane:
- „synteza łańcucha polinukleotydowego" (zbyt ogólne)
- „odwrotna transkrypcja"/„przepisywanie RNA na DNA" (to cały proces, nie funkcja obszaru)
- „oddzielenie RNA od DNA" / denaturacja kompleksu
Rozwiąż to zadanie z asystentem
Zadanie 3 — Bioluminescencja świetlików — drapieżnictwo, ATP i tchawki (4 punkty)
Bioluminescencja to zdolność żywych komórek do emisji promieniowania w zakresie światła widzialnego. Występuje u wielu owadów. Duże drapieżne samice tropikalnych świetlików Photuris lugubris wykształciły umiejętność wabienia swoich ofiar — małych samców świetlików Photinus palaciosi — przez imitację charakterystycznego wzoru sygnałów świetlnych wysyłanych przez samice Photinus palaciosi.
Materiał (ciąg dalszy)
Bioluminescencja świetlików jest wynikiem reakcji utleniania lucyferyny z udziałem enzymu — lucyferazy; niezbędna jest też obecność ATP. U świetlików ta reakcja zachodzi w wyspecjalizowanych narządach w segmentach odwłokowych i jest regulowana przez dopływ tlenu do świecących komórek.
Lucyferynę i lucyferazę świetlika wykorzystuje się do wykrywania mikroorganizmów w różnych próbkach — takie testy stosuje się np. w ocenie czystości powierzchni szpitalnych i okazów muzealnych.
Przedstaw korzyść, jaką odnoszą samice świetlików Photuris lugubris dzięki umiejętności wabienia swoich ofiar.
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały wykorzystanie lucyferyny i lucyferazy. W każdym nawiasie wybierz właściwe określenie.
Testy wykorzystujące lucyferynę i lucyferazę świetlików w wykrywaniu mikroorganizmów opierają się na założeniu, że (AMP / ATP) jest związkiem chemicznym wytwarzanym w procesie oddychania komórkowego, którego stężenie (wzrasta / spada) wraz ze wzrostem liczby mikroorganizmów znajdujących się w danej próbce. O wykryciu bakterii świadczy (ustanie / wystąpienie) bioluminescencji.
Podaj nazwę tego narządu układu oddechowego świetlików, który odpowiada za doprowadzenie tlenu bezpośrednio do komórek ich ciała.
Odpowiedź wg zasad oceniania CKE
- 3.1 — 1 pkt za korzyść polegającą na zmniejszeniu nakładów czasu LUB energii na polowanie LUB na zdobywaniu większej ilości pokarmu. NIE uznaje się ogólników („lepiej im się poluje") ani odpowiedzi o zmniejszeniu konkurencji.
- 3.2 — ATP, wzrasta, wystąpienie
- Punktacja: 2 pkt za trzy poprawne wybory, 1 pkt za dwa.
- 3.3 — tracheole (uznaje się „tchawki"; NIE „tchawki powietrzne").
Rozwiąż to zadanie z asystentem
Zadanie 4 — Potencjał czynnościowy — bloker kanału a faza repolaryzacji (1 punkt)
Potencjał czynnościowy to krótko trwająca depolaryzacja błony neuronu i związana z nią repolaryzacja — powrót do stanu spoczynkowego. Na wykresie przedstawiono zmiany przewodnictwa jonów Na⁺ i K⁺ towarzyszące obu fazom.
W przebiegu stwardnienia rozsianego dochodzi do uszkodzenia osłonek mielinowych neuronów i w konsekwencji do osłabienia przewodzenia impulsu nerwowego. Poprawę przewodnictwa można osiągnąć przez wydłużenie czasu trwania potencjału czynnościowego — w tym celu pacjentom podaje się bloker odpowiedniego kanału jonowego, dzięki czemu ogranicza się przewodnictwo jednego z jonów.
Dokończ zdanie — zaznacz odpowiedź A albo B oraz odpowiedź 1. albo 2.
Wydłużenie czasu trwania potencjału czynnościowego jest skutkiem podania …………, który to bloker jest przyczyną wydłużenia fazy ………… .
A. blokera kanału K⁺,
B. blokera kanału Na⁺,
1. depolaryzacji.
2. repolaryzacji.
Odpowiedź wg zasad oceniania CKE
A2 — wydłużenie czasu trwania potencjału czynnościowego jest skutkiem podania blokera kanału K⁺, który wydłuża fazę repolaryzacji.
Rozwiąż to zadanie z asystentem
Zadanie 5 — Bakterie ekstremofilne — adaptacje do temperatury (5 punktów)
Wiele bakterii to ekstremofile — organizmy żyjące w ekstremalnych warunkach środowiskowych.
Psychrofile nie rosną w temperaturze powyżej 20 °C, a optimum ich rozwoju to poniżej 15 °C. Wykształciły adaptacje do niskich temperatur, wśród nich mechanizmy chroniące przed nadmiernym zmniejszeniem płynności błon komórkowych.
Termofile mają optimum wzrostu powyżej 50 °C; maksymalna temperatura umożliwiająca życie to 122 °C. Wysoka temperatura zwiększa płynność błony oraz destabilizuje strukturę białek i kwasów nukleinowych, dlatego w białkach termofili znajdują się liczne mostki disiarczkowe, a cząsteczki rRNA i tRNA mają wysoką zawartość par zasad GC.
Enzymy wytwarzane przez ekstremofile są wykorzystywane w biotechnologii.
Określ, które z poniższych modyfikacji składu lipidów błony komórkowej stanowią adaptację do życia w niskiej temperaturze. Odpowiedz w formie „1 – T/N, 2 – T/N".
1. Wzrost zawartości nasyconych kwasów tłuszczowych.
2. Wzrost zawartości krótkich kwasów tłuszczowych.
Podaj nazwę aminokwasu niezbędnego do wytworzenia mostków disiarczkowych, stabilizujących strukturę przestrzenną białek bakterii termofilnych.
Wykaż, że stabilność cząsteczek rRNA i tRNA bakterii termofilnych zwiększa się wraz ze wzrostem zawartości w ich cząsteczkach par zasad GC kosztem zawartości par zasad AU.
Określ, która grupa organizmów — psychrofile czy termofile — stanowi źródło polimeraz DNA wykorzystywanych do PCR. Odpowiedź uzasadnij.
Która cecha występuje u bakterii — organizmów prokariotycznych?
A. obecność mitochondriów
B. rybosomy o współczynniku sedymentacji równym 80S
C. chityna jako główny składnik ściany komórkowej
D. translacja cząsteczki mRNA rozpoczynająca się przed zakończeniem jej syntezy
Odpowiedź wg zasad oceniania CKE
- 5.1 — 1 – N, 2 – T
- Punktacja: 1 pkt za obie oceny.
- 5.2 — cysteina (uznaje się „Cys", „C").
- 5.3 — 1 pkt za wykazanie odnoszące się do większej liczby wiązań wodorowych w parze GC (trzy) niż w parze AU (dwa) ORAZ do większej energii koniecznej do ich zerwania (dopuszczalne: większej siły oddziaływania)
- Nie jest uznawane:
- „podwójnych/potrójnych wiązań wodorowych"
- NIE mylenia uracylu z tyminą
- NIE mylenia cytozyny z cysteiną
- Nie jest uznawane:
- 5.4 — termofile + uzasadnienie odnoszące się do termostabilności ich enzymów LUB do wysokiej temperatury podczas PCR.
- 5.5 — D — translacja mRNA rozpoczynająca się przed zakończeniem jego syntezy.
Rozwiąż to zadanie z asystentem
Zadanie 6 — Bezlist — sporofit, gametofit i przemiana pokoleń mchów (3 punkty)
Bezlist (Buxbaumia) to wyjątkowy rodzaj mchów należący do prątników, występujący m.in. w polskich lasach. Gametofity męskie bezlistu są bardzo drobne — widoczne tylko pod mikroskopem. Gametofity żeńskie mają nierozgałęzioną łodyżkę, nieprzekraczającą 1 mm długości. Listki gametofitu żeńskiego zanikają podczas dojrzewania sporofitu i przekształcają się w nitkowate twory. Sporofit bezlistu osiąga do 2 cm wysokości i jest dobrze widoczny — na czerwonej secie znajduje się duża puszka zarodni, która przynajmniej na początku rozwoju jest zielona.
![Biologia R, matura 2024 CKE (maj) — Zadanie 6 (sporofity bezlistu Buxbaumia) · Arkusz CKE maj 2024; podpis: „Na podstawie: siedliska.gios.gov.pl. Fotografia: H.J. van der Kolk, Buxbaumia […], „Buxbaumiella” 99, 2014" · CKE · dozwolony użytek (art. 27 pr. aut.)](ryciny/bio-r-2024-z6.webp)
Na podstawie przedstawionych informacji wykaż, że dojrzały sporofit bezlistu pozyskuje związki organiczne niezależnie od gametofitu, z którego wyrasta.
Określ, czy gametofit bezlistu jest rośliną jednopienną, czy dwupienną. Odpowiedź uzasadnij.
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały przemianę pokoleń mchów. W każdym nawiasie wybierz właściwe określenie.
Gametofity męskie mchów są (haploidalne / diploidalne) i wytwarzają plemniki zapładniające komórki jajowe, wytworzone w rodni gametofitu żeńskiego. Z zygoty rozwija się sporofit, wytwarzający w zarodni (identyczne / różne) genetycznie zarodniki.
Odpowiedź wg zasad oceniania CKE
- 6.1 — 1 pkt za wykazanie odnoszące się do fotosyntezy prowadzonej przez zielony sporofit (zielona puszka zarodni → chlorofil/chloroplasty) LUB do braku fotosyntezy u zredukowanego gametofitu żeńskiego (zanikłe listki), LUB do dużej różnicy wielkości między drobnym gametofitem a dużym sporofitem. NIE uznaje się odpowiedzi o gametofitcie MĘSKIM (sporofit wyrasta z rodni gametofitu żeńskiego) ani odpowiedzi nieodwołujących się do cech z tekstu/zdjęcia.
- 6.2 — dwupienny + uzasadnienie odnoszące się do występowania osobnych gametofitów męskich i żeńskich (rodnie i plemnie na różnych osobnikach). NIE uznaje się odpowiedzi sugerujących, że gametofity wyrastają ze sporofitu.
- 6.3 — haploidalne, różne
- Punktacja: 1 pkt za oba wybory.
Rozwiąż to zadanie z asystentem
Zadanie 7 — Budowa nasienia tytoniu — rozpoznanie bielma (1 punkt)
Która ze struktur oznaczonych na schemacie to bielmo? Podaj odpowiednią literę (A–D).
Odpowiedź wg zasad oceniania CKE
oznaczenie bielma: C.
Rozwiąż to zadanie z asystentem
Zadanie 8 — Nasiona buka — żywotność w czasie i budowa siewki (2 punkty)
Okresy nasienne buka zwyczajnego następują w odstępach 5–10 lat, a roczna wydajność produkowanych nasion jest zazwyczaj bardzo niska. Z tego powodu leśnicy gromadzą nasiona na zapas.
W 2017 roku przeprowadzono doświadczenie, w którym wysiano nasiona buka zebrane w latach 2000, 2006, 2009 i 2017. Nasiona z lat 2000, 2006 i 2009 przechowywano w jednakowych warunkach, a nasiona z 2017 r. wysiano od razu po zbiorze. Wyniki przedstawiono jako wartości średnie z odchyleniem standardowym.
![Biologia R, matura 2024 CKE (maj) — Zadanie 8 (siła kiełkowania nasion buka + siewka) · Arkusz CKE maj 2024; podpis: „Na podstawie: beagle.miljolare.no; A. Małecka i in., Relationship between Mitochondria Changes and Seed Aging […], „PeerJ” 9, 2021" · CKE · dozwolony użytek (art. 27 pr. aut.)](ryciny/bio-r-2024-z8.webp)
Na podstawie przedstawionych wyników doświadczenia sformułuj wniosek dotyczący żywotności nasion buka zwyczajnego.
Podaj nazwę oraz określ funkcję tej struktury siewki buka zwyczajnego, którą oznaczono literą X na zdjęciu.
Odpowiedź wg zasad oceniania CKE
- 8.1 — 1 pkt za wniosek o zmniejszaniu się zdolności kiełkowania nasion buka wraz z upływem czasu przechowywania LUB o przydatności nasion do siewu tylko w początkowym okresie przechowywania. NIE uznaje się samego opisu wyników („między grupami występowały różnice").
- 8.2 — nazwa: liścienie (liście zarodkowe, liścień); funkcja: przeprowadzanie fotosyntezy / asymilacyjna LUB gromadzenie substancji zapasowych / odżywianie siewki
- Nie jest uznawane: „listki zarodkowe", „liście pierwotne", „liście rzekome" (błąd merytoryczny) ani samego „liście" (zbyt ogólne).
Rozwiąż to zadanie z asystentem
Zadanie 9 — Łodyga lipy — skórka i kolenchyma na mikrofotografii (3 punkty)
Na zdjęciu mikroskopowym przedstawiono fragment przekroju poprzecznego przez łodygę lipy (Tilia) o budowie pierwotnej. Podpisano na nim: komórkę tkanki okrywającej, zewnętrzną ścianę komórkową oraz komórkę kolenchymy.
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały budowę łodygi lipy. W każdym nawiasie wybierz właściwe określenie.
Na zdjęciu widoczna jest tkanka okrywająca — (skórka / korkowica), powstająca w wyniku działania (merystemu wierzchołkowego / kambium). Kolenchyma to (żywa / martwa) tkanka wzmacniająca.
Wykaż, że tkanka okrywająca przedstawiona na zdjęciu pełni funkcje ochronne. W odpowiedzi uwzględnij jedną cechę budowy tej tkanki widoczną na zdjęciu.
Odpowiedź wg zasad oceniania CKE
- 9.1 — skórka, merystemu wierzchołkowego, żywa
- Punktacja: 2 pkt za trzy poprawne wybory, 1 pkt za dwa.
- 9.2 — 1 pkt za wykazanie funkcji ochronnej skórki uwzględniające cechę budowy widoczną na zdjęciu (ścisłe przyleganie komórek LUB pokrycie kutikulą, LUB silnie zgrubiałe ściany zewnętrzne) ORAZ znaczenie adaptacyjne tej cechy. NIE uznaje się odpowiedzi bez znaczenia adaptacyjnego („skórka jest pokryta kutykulą, a więc pełni funkcje ochronne").
Rozwiąż to zadanie z asystentem
Zadanie 10 — Drzewo filogenetyczne kręgowców — owodnia, monofiletyzm, parafiletyzm (3 punkty)
W czasie ewolucji powstają nowe cechy zwiększające możliwości adaptacyjne organizmów. Na drzewie filogenetycznym kręgowców literą X oznaczono pojawienie się w ich historii ewolucyjnej pewnej nowej cechy.
Dokończ zdanie. Na drzewie filogenetycznym literą X oznaczono wykształcenie
A. płuc.
B. błon płodowych.
C. gruczołów mlecznych.
D. kończyn typu lądowego.
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące ewolucji kręgowców są prawdziwe. Odpowiedz w formie „1 – P/F, 2 – P/F, 3 – P/F".
1. Krokodyle są bliżej spokrewnione z ptakami niż z jaszczurkami i wężami.
2. Ptaki są grupą parafiletyczną.
3. Gady są grupą monofiletyczną.
Odpowiedź wg zasad oceniania CKE
- 10.1 — B — literą X oznaczono wykształcenie błon płodowych.
- 10.2 — 1 – P, 2 – F, 3 – F
- Punktacja: 2 pkt za trzy poprawne oceny, 1 pkt za dwie.
Rozwiąż to zadanie z asystentem
Zadanie 11 — Gruczoły dokrewne — rozpoznanie po funkcji i położeniu (2 punkty)
Do każdej z poniższych funkcji przyporządkuj oznaczenie literowe gruczołu ze schematu oraz podaj jego nazwę. Odpowiedz w formie „funkcja – litera, nazwa".
1. Wydziela hormony peptydowe regulujące stężenie glukozy we krwi.
2. Odgrywa kluczową rolę w dojrzewaniu układu odpornościowego.
3. Część korowa tego gruczołu wydziela hormony steroidowe, np. kortyzol i niewielkie ilości androgenów.
Odpowiedź wg zasad oceniania CKE
- hormony peptydowe regulujące stężenie glukozy → D, trzustka
- dojrzewanie układu odpornościowego → B, grasica
- kora wydzielająca hormony steroidowe (kortyzol, androgeny) → C, nadnercze (uznaje się „kora nadnerczy")
- Punktacja: 2 pkt za poprawne wypełnienie dwóch kolumn; 1 pkt za jedną kolumnę ALBO dwa pełne wiersze.
Rozwiąż to zadanie z asystentem
Zadanie 12 — Rotawirusy — mechanizm biegunki i skutki odwodnienia (5 punktów)
Rotawirusy są patogenami wywołującymi biegunkę u ludzi i pozostałych ssaków. Rotawirus namnaża się w szczytowych komórkach kosmków jelitowych. Wskutek tego mikrokosmki ulegają zanikowi, a zakażone komórki się złuszczają. Utrata szczytowych części kosmków prowadzi do niedoboru disacharydaz — maltazy, laktazy i sacharazy — który może się utrzymywać przez kilka tygodni. Każda zakażona komórka wydziela do światła jelita jony chlorkowe. Disacharydy oraz jony chlorkowe są substancjami czynnymi osmotycznie.
Materiał (ciąg dalszy)
Wraz z nasilonym wydalaniem płynnego kału organizm traci nie tylko wodę, lecz także niestrawione i niewchłonięte składniki odżywcze. U chorych zwierząt obserwowano obniżenie podstawowego tempa metabolizmu, co stanowi przystosowanie do zmniejszonej dostępności glukozy.
Dzieci, które przeszły zakażenie rotawirusowe, wykazują nietolerancję mleka, występującą nawet przez kilka tygodni po infekcji.
Wyjaśnij, w jaki sposób infekcja rotawirusowa doprowadza do zwiększonej utraty wody. W odpowiedzi uwzględnij mechanizm osmotycznego zatrzymywania wody w treści jelitowej oraz mechanizm osmotycznego wydzielania wody do treści jelitowej.
Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby w poprawny sposób opisywało wpływ znacznego odwodnienia na układ krwionośny. W każdym nawiasie wybierz właściwe określenie.
W wyniku znacznego odwodnienia organizmu objętość osocza (spada / wzrasta), a więc serce musi bić (szybciej / wolniej), aby utrzymać odpowiednie ciśnienie krwi i zaopatrzyć tkanki w tlen.
Wyjaśnij, dlaczego obniżenie tempa metabolizmu przy niskim stężeniu glukozy we krwi zwiększa szanse przeżycia chorego ssaka.
Na podstawie przedstawionych informacji podaj przyczynę nietolerancji mleka występującej u dzieci po przebytym zakażeniu rotawirusem.
Odpowiedź wg zasad oceniania CKE
- 12.1 — 2 pkt za wyjaśnienie OBU mechanizmów — osmotycznego (niestrawione disacharydy pozostają w jelicie i jako związki czynne osmotycznie zatrzymują wodę) ORAZ sekrecyjnego (wydzielanie jonów chlorkowych do światła jelita czyni treść hipertoniczną, więc woda wypływa z enterocytów)
- Punktacja: 1 pkt za jeden mechanizm. NIE uznaje się odpowiedzi opartych wyłącznie na ograniczonym wchłanianiu wody wskutek zaniku mikrokosmków; NIE mylenia rotawirusów z retrowirusami.
- 12.2 — spada, szybciej
- Punktacja: 1 pkt za oba wybory.
- 12.3 — 1 pkt za wyjaśnienie odnoszące się do zmniejszonego zużycia glukozy wskutek mniejszego zapotrzebowania energetycznego (ograniczenie oddychania komórkowego, mniejsze zużycie ATP, niższa temperatura ciała).
- 12.4
- 1 pkt za wskazanie niedoboru laktazy LUB utrudnionego trawienia laktozy. NIE uznaje się ogólnika „niedobór disacharydaz"
- NIE mylenia laktozy (cukier) z laktazą (enzym)
- NIE odpowiedzi o CAŁKOWITYM braku enzymu
Rozwiąż to zadanie z asystentem
Zadanie 13 — Niedobór jodu a poziom TSH — sprzężenie zwrotne ujemne (2 punkty)
Jod jest niezbędnym składnikiem diety. Ten pierwiastek wchodzi w skład hormonów tarczycy. W razie długotrwałego niedoboru jodu w pożywieniu dochodzi do wzrostu wydzielania z przysadki mózgowej hormonu tyreotropowego (TSH).
Podaj nazwę przykładowego ludzkiego hormonu zawierającego jod.
Wyjaśnij, dlaczego w razie długotrwałego niskiego poziomu jodu w organizmie poziom hormonu tyreotropowego (TSH) jest podwyższony. W odpowiedzi uwzględnij mechanizm sprzężenia zwrotnego ujemnego.
Odpowiedź wg zasad oceniania CKE
- 13.1 — tyroksyna (tetrajodotyronina, T4) LUB trijodotyronina (T3) LUB jodotyronina
- Nie jest uznawane: „tyronina" (ten związek nie zawiera jodu).
- 13.2 — 1 pkt za wyjaśnienie uwzględniające wydzielanie niedostatecznej ilości hormonów tarczycy ORAZ związane z tym ograniczenie zwrotnego hamowania wydzielania TSH. NIE uznaje się odpowiedzi o ZUPEŁNYM braku syntezy T3/T4 (przy niedoborze jodu synteza jest ograniczona, nie zniesiona).
Rozwiąż to zadanie z asystentem
Zadanie 14 — Roztocza — rozpoznanie gromady i mechanizm alergii (3 punkty)
Roztocza (Acari) są przystosowane do różnych środowisk: żyją w glebie, w kurzu — na przedmiotach lub w powietrzu, w strefie przybrzeżnej środowisk słodkowodnych, a nawet w gorących źródłach. Niektóre mogą przenosić choroby lub być szkodnikami magazynów. Alergeny pochodzące od roztocza kurzu domowego są jedną z najczęstszych przyczyn chorób alergicznych.
Zdjęcie spod skaningowego mikroskopu elektronowego przedstawia roztocza z gatunku Brevipalpus phoenicis.
Określ gromadę stawonogów, do której należy B. phoenicis. Odpowiedź uzasadnij, podając jedną widoczną na zdjęciu cechę budowy świadczącą o przynależności tego gatunku do wybranej gromady.
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały nadmierną odpowiedź immunologiczną na alergeny roztoczy. W każdym nawiasie wybierz właściwe określenie.
Alergeny zawarte w odchodach roztoczy wiążą się z przeciwciałami klasy IgE występującymi na powierzchni (komórek tucznych / limfocytów B). Te komórki uwalniają histaminę, która powoduje (rozszerzenie / zwężenie) naczyń krwionośnych i (zwiększenie / zmniejszenie) przepuszczalności ścian naczyń włosowatych. Rozwija się obrzęk, zwęża się światło dróg oddechowych oraz pojawia się katar.
Odpowiedź wg zasad oceniania CKE
- 14.1 — gromada pajęczaki (uznawane: Arachnida; dopuszczalna nazwa podtypu „szczękoczułkowce"/Chelicerata) ORAZ cecha widoczna na zdjęciu: cztery pary (osiem) odnóży krocznych LUB nogogłaszczki (pedipalpy). NIE uznaje się szczękoczułków (nie są widoczne na fotografii).
- 14.2 — komórek tucznych, rozszerzenie, zwiększenie
- Punktacja: 2 pkt za trzy poprawne wybory, 1 pkt za dwa.
Rozwiąż to zadanie z asystentem
Zadanie 15 — Choroby mitochondrialne — półautonomia, dziedziczenie i mleczan (5 punktów)
Funkcjonowanie mitochondriów znajduje się pod kontrolą dwóch genomów, ale większość białek mitochondrialnych jest kodowana przez genom jądrowy. Mutacje zarówno w DNA mitochondrialnym (mtDNA), jak i w DNA jądrowym (nDNA) mogą być przyczyną chorób mitochondrialnych.
Komórka zawiera kilka tysięcy mitochondriów, a w każdym z nich znajduje się kilka cząsteczek mtDNA. Te cząsteczki nie zawsze są identyczne — to zjawisko nazywa się heteroplazmią. Podczas podziału komórki mitochondria są rozdzielane losowo do komórek potomnych, a więc objawy choroby zależą od stosunku ilości prawidłowego mtDNA do zmutowanego i pojawiają się po przekroczeniu pewnej wartości progowej, różnej dla różnych tkanek i narządów.
Materiał (ciąg dalszy)
Choroby mitochondrialne to głównie schorzenia wynikające z nieprawidłowego funkcjonowania łańcucha oddechowego. U około 70% osób cierpiących na choroby mitochondrialne stwierdza się podwyższone stężenie kwasu mlekowego w surowicy krwi.
Nie można przewidzieć, ile zmutowanego mtDNA znajdzie się w oocytach kobiety chorującej na chorobę mitochondrialną. Nie wiadomo także, jak mitochondria będą segregowane do różnych tkanek w czasie embriogenezy.
Wykaż, że mitochondria są organellami półautonomicznymi.
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące chorób mitochondrialnych są prawdziwe. Odpowiedz w formie „1 – P/F, 2 – P/F, 3 – P/F".
1. Jeżeli przyczyną choroby mitochondrialnej jest mutacja autosomalna, to choroba dziedziczy się zgodnie z pierwszym prawem Mendla.
2. Dzieci mężczyzny, u którego stwierdzono mutację w genomie mitochondrialnym, odziedziczą zaburzenia metaboliczne związane z uszkodzeniami mitochondriów.
3. Zdiagnozowanie u kobiety choroby spowodowanej mutacją w genomie mitochondrialnym oznacza, że u jej dzieci wystąpią takie same objawy o takim samym nasileniu.
Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby w poprawny sposób opisywało konsekwencje metaboliczne choroby mitochondrialnej u ludzi. W każdym nawiasie wybierz właściwe określenie.
Niedobór ATP wywołany chorobą mitochondrialną jest sygnałem do wzmożonej (glikolizy / glikogenogenezy), w wyniku której powstaje (pirogronian / glikogen) — związek w dużej części bezpośrednio przekształcany na szlaku przemian beztlenowych w (mleczan / etanol).
Odpowiedź wg zasad oceniania CKE
- 15.1 — 1 pkt za wykazanie półautonomii uwzględniające częściową zależność LUB częściową niezależność mitochondriów od reszty komórki (dwa genomy kontrolujące ich funkcjonowanie; własna synteza części białek przy zależności od genomu jądrowego; niezależne podziały). NIE uznaje się odpowiedzi sugerujących PEŁNĄ autonomię („w mitochondriach zachodzi synteza białek").
- 15.2 — 1 – P, 2 – F, 3 – F
- Punktacja: 2 pkt za trzy poprawne oceny, 1 pkt za dwie.
- 15.3 — glikolizy, pirogronian, mleczan
- Punktacja: 2 pkt za trzy poprawne wybory, 1 pkt za dwa.
Rozwiąż to zadanie z asystentem
Zadanie 16 — Brzanka sumatrzańska — genotypy wzorów paskowania i krzyżówka (4 punkty)
Tułów brzanki sumatrzańskiej przecinają trzy poprzeczne czarne paski. Występują trzy możliwe wzory paskowania (1.–3.), różniące się długością paska środkowego.
Wzór paskowania zależy od dwóch niesprzężonych ze sobą loci — A i B — z allelami dominującymi (A i B) oraz recesywnymi (a i b):
wzór 1. — obecność co najmniej jednego allelu dominującego w każdym z obu loci daje wzór pełnego paskowania;
wzór 2. — homozygotyczność recesywna tylko w jednym z loci powoduje skrócenie paska środkowego, który jednak przecina linię naboczną;
wzór 3. — podwójna homozygotyczność recesywna sprawia, że pasek środkowy jest skrócony o połowę i kończy się na linii nabocznej.
![Biologia R, matura 2024 CKE (maj) — Zadanie 16 (paskowanie brzanki sumatrzańskiej 1–3) · Arkusz CKE maj 2024; podpis: „Na podstawie: Z. Nowak (red.), Genetyka zwierząt…, Warszawa 2015; J.S. Frankel […], „Journal of Heredity” 76, 1985. Fotografia: J.S. Frankel, „AMAZONAS” 3(6), 2014" · CKE · dozwolony użytek (art. 27 pr. aut.)](ryciny/bio-r-2024-z16.webp)
Dla każdego z fenotypów brzanki sumatrzańskiej wymienionych poniżej zapisz WSZYSTKIE możliwe genotypy warunkujące dany fenotyp. Zastosuj oznaczenia alleli podane w tekście.
1. pełne paskowanie — wzór 1.
2. skrócony pasek środkowy przecinający linię naboczną — wzór 2.
Zapisz krzyżówkę genetyczną i na jej podstawie podaj oczekiwany rozkład wzoru paskowania wśród potomstwa dwóch podwójnie heterozygotycznych osobników brzanki sumatrzańskiej. Podaj proporcje w kolejności: wzór 1. : wzór 2. : wzór 3.
Krzyżówkę zapisz tekstem — gamety obojga rodziców i genotypy potomstwa.
Odpowiedź wg zasad oceniania CKE
- 16.1 — wzór 1. (pełne paskowanie): AABB, AaBB, AABb, AaBb; wzór 2. (skrócony pasek przecinający linię naboczną): AAbb, Aabb, aaBB, aaBb
- Punktacja: 2 pkt za oba wiersze, 1 pkt za jeden.
- 16.2 — krzyżówka AaBb × AaBb (szachownica 4×4 gamet AB, Ab, aB, ab) oraz proporcje 9 : 6 : 1 (wzór 1. : wzór 2. : wzór 3.)
- Punktacja: 2 pkt za krzyżówkę ORAZ proporcje; 1 pkt za samą poprawną krzyżówkę.
Rozwiąż to zadanie z asystentem
Zadanie 17 — Cząsteczka tRNA — budowa przestrzenna i funkcje ramion (3 punkty)
Dokończ zdanie — zaznacz odpowiedź A albo B oraz odpowiedź 1. albo 2.
Cząsteczki tRNA są zbudowane …………, a w budowie przestrzennej tRNA komplementarne odcinki nici są położone ………… .
A. z jednej nici,
B. z dwóch nici,
1. w przeciwnej orientacji.
2. w tej samej orientacji.
Określ funkcję pełnioną przez ramię akceptorowe oraz funkcję pełnioną przez antykodon cząsteczki tRNA.
Odpowiedź wg zasad oceniania CKE
- 17.1 — A1 — tRNA zbudowane jest z JEDNEJ nici, a komplementarne odcinki tej nici są w budowie przestrzennej ułożone w PRZECIWNEJ orientacji (antyrównolegle).
- 17.2 — ramię akceptorowe — przyłączanie właściwego (specyficznego) aminokwasu; antykodon — parowanie się z właściwym kodonem mRNA
- Punktacja: 2 pkt za obie funkcje, 1 pkt za jedną. NIE uznaje się odpowiedzi zbyt ogólnych, nieuwzględniających SPECYFICZNOŚCI oddziaływania („antykodon umożliwia odczytanie informacji genetycznej").
Rozwiąż to zadanie z asystentem
Zadanie 18 — Ekspresja genu — dojrzałe mRNA i sekwencja aminokwasowa (2 punkty)
Ekspresja informacji genetycznej u eukariontów składa się z trzech etapów: transkrypcji, obróbki potranskrypcyjnej i translacji.
Na schemacie przedstawiono w uproszczony sposób fragment sekwencji nukleotydowej nici matrycowej DNA. Kolorem pomarańczowym zaznaczono sekwencję promotorową, a kolorem niebieskim — introny. Sekwencje nukleotydowe eksonów ujęto w ramki.
Jaką sekwencję nukleotydową będzie miał fragment dojrzałego mRNA transkrybowany na podstawie przedstawionej nici matrycowej? Zaznacz właściwą odpowiedź.
A. 5′ UAUUAUACUGCUACGGGCGCACAACGUAUGCCAUGACAAUU 3′
B. 5′ AUAAUAUGACGAUGCCCGCGUGUUGCAUACGGUACUGUUAA 3′
C. 5′ AUGACGAUGCCCGCGUGUGUGUGAUGCAUACGGUAC 3′
D. 5′ AUGACGAUGCCCGCGUGUUGCAUACGGUACUGUUAA 3′
Podaj sekwencję aminokwasową kodowaną przez pierwszy ekson przedstawionego genu. Odpowiedź zapisz od końca aminowego do końca karboksylowego, z wykorzystaniem pełnych nazw aminokwasów lub ich oznaczeń trójliterowych.
Odpowiedź wg zasad oceniania CKE
- 18.1 — D —
5′ AUGACGAUGCCCGCGUGUUGCAUACGGUACUGUUAA 3′. - 18.2 — metionina, prolina, alanina, cysteina (Met-Pro-Ala-Cys; dopuszczalny zapis IUPAC: MPAC). NIE uznaje się zapisu z błędną orientacją łańcucha ani z oznaczeniami 5′/3′ przy białku (np. „Cys-Ala-Pro-Met", „5′ Met-Pro-Ala-Cys 3′"). Dopuszcza się „C Cys-Ala-Pro-Met N".
Rozwiąż to zadanie z asystentem
Zadanie 19 — Przewlekła białaczka szpikowa — translokacja i chromosom Philadelphia (2 punkty)
Przewlekła białaczka szpikowa to choroba o podłożu genetycznym. W komórce macierzystej szpiku kostnego w wyniku mutacji powstaje fuzyjny gen składający się z fragmentów dwóch genów: BCR oraz ABL1. Gen ABL1 koduje kinazę tyrozynową, która fosforyluje różne białka i wpływa w ten sposób na procesy komórkowe. Komórka szpiku z fuzją genów BCR i ABL1 nie podlega wewnątrzkomórkowym procesom regulującym podziały i dzieli się w sposób niekontrolowany, co prowadzi do rozwoju nowotworu.
Dokończ zdanie. Przyczyną przewlekłej białaczki szpikowej jest
A. duplikacja.
B. inwersja.
C. translokacja.
D. transkrypcja.
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące mutacji będącej przyczyną przewlekłej białaczki szpikowej są prawdziwe. Odpowiedz w formie „1 – P/F, 2 – P/F".
1. Opisana mutacja powoduje zmiany w strukturze chromosomów oraz w ich liczbie.
2. Zmiany w strukturze chromosomów 9 i 22 — charakterystyczne dla przewlekłej białaczki szpikowej — są widoczne w kariotypie.
Odpowiedź wg zasad oceniania CKE
- 19.1 — C — przyczyną przewlekłej białaczki szpikowej jest translokacja.
- 19.2 — 1 – F, 2 – P
- Punktacja: 1 pkt za obie oceny.
Rozwiąż to zadanie z asystentem
Zadanie 20 — Osuszanie siedlisk a płazy oraz konwencje ochrony gatunków (2 punkty)
W drugiej połowie XX wieku naukowcy zwrócili uwagę na globalne zmniejszanie się liczebności populacji płazów. Badacze zgodnie określają obecny trend jako szóste masowe wymieranie zwierząt o globalnym zasięgu.
Badania prowadzone w Polsce wskazują kilka czynników negatywnie wpływających na liczebność płazów. Jednym z nich jest osuszanie naturalnych siedlisk płazów.
Wykaż, że osuszanie siedlisk ma negatywny wpływ na liczebność płazów w Polsce.
Który z dokumentów i form ochrony przyrody reguluje zasady handlu gatunkami zagrożonymi wyginięciem?
A. Agenda 21
B. Konwencja o Różnorodności Biologicznej
C. Konwencja Waszyngtońska — CITES
D. Natura 2000
Odpowiedź wg zasad oceniania CKE
- 20.1 — 1 pkt za wykazanie odnoszące się do uzależnienia płazów od środowiska wodnego — konkretnie: rozród (gody, składanie jaj), rozwój larw (kijanki), wymiana gazowa przez wilgotną skórę, pobieranie wody przez skórę albo żerowanie; dopuszczalne też odniesienie do fragmentacji siedlisk wymuszającej migracje. NIE uznaje się ogólników („wilgotne środowisko jest niezbędne płazom do życia").
- 20.2 — C — Konwencja Waszyngtońska (CITES).
Rozwiąż to zadanie z asystentem
Zadanie 21 — Krzewy a rośliny jednoroczne na pustyni — dobór prób i bilans wodny (3 punkty)
Oddziaływania międzygatunkowe u roślin mogą mieć charakter antagonistyczny, np. gdy w suchym środowisku występuje konkurencja korzeni o wodę, lub nieantagonistyczny — polegający na wzajemnym wspomaganiu wzrostu.
Aby określić wpływ wzajemnego oddziaływania roślin jednorocznych i krzewów Ambrosia dumosa, przygotowano na pustyni poletka doświadczalne:
próba A — usunięto rośliny jednoroczne, a pozostawiono krzewy A. dumosa;
próba B — pozostawiono rośliny jednoroczne oraz krzewy A. dumosa;
próba C — pozostawiono rośliny jednoroczne, a usunięto krzewy A. dumosa.
Rośliny jednoroczne w obecności krzewów charakteryzowały się większym przyrostem biomasy, natomiast przyrost biomasy krzewów w obecności roślin zielnych był ograniczony.
Wskaż, które próby należy porównać, aby zweryfikować poniższe hipotezy. Podaj po dwie litery dla każdej hipotezy.
1. Obecność na tym samym obszarze krzewów A. dumosa skutkuje zwiększeniem przyrostu biomasy roślin jednorocznych.
2. Obecność na tym samym obszarze roślin jednorocznych skutkuje ograniczeniem przyrostu biomasy krzewów A. dumosa.
Wyjaśnij, w jaki sposób rzucanie cienia przez krzewy A. dumosa wpływa pozytywnie na przyrost biomasy roślin jednorocznych w warunkach suszy. W odpowiedzi uwzględnij bilans wodny roślin.
Odpowiedź wg zasad oceniania CKE
- 21.1 — hipoteza o wpływie krzewów na rośliny jednoroczne → porównanie prób B, C; hipoteza o wpływie roślin jednorocznych na krzewy → A, B
- Punktacja: 2 pkt za dwa wiersze, 1 pkt za jeden.
- 21.2 — 1 pkt za wyjaśnienie uwzględniające mechanizm (ograniczenie parowania wody z liści lub z podłoża → większa dostępność wody lub CO₂ dla roślin jednorocznych) ORAZ skutek (wzrost intensywności FOTOSYNTEZY pozwalający na większy przyrost biomasy). NIE uznaje się odpowiedzi nieodnoszących się do zwiększenia intensywności fotosyntezy.