Na poniższym zdjęciu przedstawiono koniugację bakterii, polegającą na jednokierunkowym
transferze materiału genetycznego (plazmidowego DNA) z jednej komórki bakteryjnej
(dawcy) do drugiej komórki bakteryjnej (biorcy). Na zdjęciu zaznaczono strzałką połączenie
pomiędzy dwoma komórkami bakteryjnymi.
DNA plazmidowy jest rzadko przekazywany w całości, ponieważ koniugacja naturalnie jest
przerywana w losowym momencie. Dodatkowo w warunkach laboratoryjnych koniugację
bakterii można przerwać przez intensywne wstrząsanie zawartości probówki z hodowlą
bakteryjną, co jednocześnie zapobiega powstawaniu nowych par koniugacyjnych.
W celu określenia kolejności przekazywania czterech genów podczas koniugacji
przeprowadzono doświadczenie polegające na przerwaniu koniugacji w określonych
odstępach czasu. Na poniższym wykresie przedstawiono wyniki doświadczenia.
Na podstawie: M. Hüttener i in., Roles of Proteins Containing Immunoglobulin-Like Domains
in the Conjugation of Bacterial Plasmids, „mSphere” 7(1), 2022;
S. Srivastava, Genetics of Bacteria, Nowe Delhi 2013.
8.1. (0–2)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące wyników przedstawionego doświadczenia
są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Spośród badanych genów jako pierwszy jest przekazywany gen azi.
P
F
2.
Gen ton jest przekazywany po genie azi, ale przed genem lac.
P
F
3.
Gdy przerwano koniugację po 20 minutach, nie było wśród komórek będących biorcami takich komórek, które otrzymały gen gal.
P
F
8.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego intensywne wstrząsanie zawartością probówki prowadzi
do przerwania przekazywania materiału genetycznego między bakteriami.
W odpowiedzi odnieś się do mechanizmu koniugacji.
Wątroba człowieka bierze udział w przemianach substancji wchłoniętych w przewodzie
pokarmowym. Wątroba wytwarza dziennie około 1200 ml żółci, która jest następnie
zagęszczana i magazynowana w pęcherzyku żółciowym. Enzymatyczny rozkład lipidów
w przewodzie pokarmowym jest wspomagany przez żółć.
Na podstawie: red. J.O.E. Clark, The Human Body: A Comprehensive Guide to
the Structure and Functions of the Human Body, Leicester 1989.
9.1. (0–1)
Uzupełnij poniższą tabelę tak, aby zawierała informacje prawdziwe dotyczące
procesów zachodzących w wątrobie. W każdym nawiasie podkreśl właściwe
określenie.
Substraty
Proces
Produkty
aminokwasy
(dekarboksylacja / deaminacja)
ketokwasy + amoniak
glukoza
(glikoliza / glikogenogeneza)
glikogen
9.2. (0–1)
Wyjaśnij, w jaki sposób żółć wspomaga enzymatyczny rozkład lipidów w przewodzie
pokarmowym.
Na rysunku przedstawiono widok jamy ustnej człowieka od strony przyśrodkowej,
uwzględniający śliniankę podjęzykową, śliniankę podżuchwową oraz ich przewody
odprowadzające:
przewód podżuchwowy
przewód większy ślinianki podjęzykowej
przewody mniejsze ślinianki podjęzykowej.
Uwaga: na rysunku nie przedstawiono języka.
Na podstawie: W. Dauber, Ilustrowana anatomia człowieka Feneisa, Warszawa 2010;
J. Sokołowska-Pituchowa (red.), Anatomia człowieka, Warszawa 2020.
9.1. (0–1)
Określ, czy ślinianki podjęzykowa i podżuchwowa są gruczołami wydzielania
wewnętrznego, czy – wydzielania zewnętrznego. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się
do informacji przedstawionych na rysunku.
9.2. (0–1)
Który rodzaj zęba oznaczono na schemacie literą X? Zaznacz odpowiedź spośród
podanych.
siekacz
kieł
przedtrzonowiec
trzonowiec
9.3. (0–1)
Wykaż związek między budową jamy ustnej a trawieniem w niej skrobi.
9.4. (0–1)
Spośród podanych produktów spożywczych wybierz i zaznacz wszystkie produkty
zawierające skrobię.
Układ oddechowy człowieka tworzą drogi oddechowe oraz płuca. Tchawica (rysunek A)
stanowi odcinek dolnych dróg oddechowych. Pierścienie obecne w ścianie tchawicy mają
kształt podkowiasty.
U owadów tlen do komórek ciała jest dostarczany przez układ tchawkowy. Tchawki
(rysunek B) stanowią kanały powietrzne, których ścianę tworzy nabłonek będący
przedłużeniem epidermy pokrywającej ciało owada. Ten nabłonek wytwarza pokrytą
woskami kutykularną wyściółkę tchawki, w której można wyróżnić takie same warstwy jak
w kutykuli tworzącej szkielet zewnętrzny owada. Na przekroju tchawki są widoczne
pierścieniowe zgrubienia kutykuli.
Na podstawie: B.S. Beckett, Biology: A Modern Introduction, Oxford 1978;
red. M. Maćkowiak, A. Michalak, Biologia. Jedność i różnorodność, Warszawa 2008.
10.1. (0–1)
Podaj nazwę białka stanowiącego główny składnik pierścieni tchawicy człowieka oraz
nazwę polisacharydu stanowiącego główny składnik zgrubień kutykuli w tchawkach
owadów.
Białko stanowiące główny składnik pierścieni tchawicy człowieka:
Polisacharyd stanowiący główny składnik zgrubień kutykuli w tchawkach owadów:
10.2. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby zawierało informacje prawdziwe dotyczące budowy
tchawicy człowieka. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.
Tchawica człowieka rozpoczyna się bezpośrednio za (gardłem / krtanią), a na dolnym końcu
dzieli się na (oskrzela główne / oskrzeliki).
10.3. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.
W celu wzrokowej oceny w czasie rzeczywistym wyglądu błony śluzowej tchawicy wykonuje się
Podstawową jednostką funkcjonalno-strukturalną nerki jest nefron. W początkowej części
nefronu znajduje się ciałko nerkowe, zbudowane z kłębuszka nerkowego oraz otaczającej go
torebki Bowmana. Śródbłonek kapilar kłębuszka jest zespolony z nabłonkiem blaszki
trzewnej torebki Bowmana, co sprawia, że płyn przefiltrowany przez kapilary kłębuszka
przepływa bezpośrednio do światła torebki Bowmana, a następnie – do kanalika bliższego
nefronu.
Część osocza krwi przepływającej przez naczynia włosowate kłębuszków nerkowych ulega
przefiltrowaniu do światła torebki Bowmana. Związki przefiltrowane do przesączu
kłębuszkowego przepływają następnie przez kanaliki nerkowe, gdzie dochodzi
do wchłaniania zwrotnego.
W tabeli przedstawiono zawartość wybranych związków w przesączu kłębuszkowym oraz
ilości tych związków ulegające wchłanianiu zwrotnemu u zdrowego człowieka.
Nazwa związku
Zawartość w przesączu kłębuszkowym, g/doba
Ilość ulegająca wchłanianiu zwrotnemu, g/doba
Ilość pozostająca w moczu, g/doba
glukoza
180
180
0
jony sodu
588
584
4
Na podstawie: J.E. Hall, Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology, Filadelfia 2016;
D.U. Silverthon, Fizjologia człowieka. Zintegrowane podejście, Warszawa 2021.
10.1. (0–2)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące procesów zachodzących w nefronie
zdrowego człowieka są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe,
albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Budowa ciałka nerkowego uniemożliwia przemieszczanie się elementów morfotycznych krwi do światła kanalika nerkowego.
P
F
2.
Podczas filtracji kłębuszkowej większość białek osocza przemieszcza się do światła kanalika nerkowego.
P
F
3.
Zmiany średnicy tętniczki doprowadzającej pozwalają na utrzymanie względnie stałego przepływu krwi przez kłębuszek nerkowy mimo zmian ciśnienia krwi w tętnicy nerkowej.
P
F
10.2. (0–1)
Określ czynniki warunkujące przechodzenie glukozy z osocza krwi do światła torebki
Bowmana. W odpowiedzi uwzględnij wielkość cząsteczki glukozy oraz jedną cechę
budowy kapilar kłębuszka nerkowego.
10.3. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały funkcjonowanie
nefronu. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.
Wchłanianie zwrotne Na+ w kanaliku bliższym powoduje, że płyn zewnątrzkomórkowy
śródmiąższu nerki staje się (hipertoniczny / hipotoniczny) w stosunku do filtratu pozostałego
w świetle kanalika. Dzięki temu woda jest (wydzielana do / wchłaniana z) kanalika bliższego.
10.4. (0–2)
Każdy z hormonów wymienionych poniżej (1.–4.) przyporządkuj do odpowiedniego
składnika moczu, którego wchłanianie zwrotne ze światła kanalika nerkowego jest
regulowane przez ten hormon. W wyznaczone miejsca wpisz odpowiednie oznaczenie
hormonu (lub hormonów).
Krzywa wiązania tlenu przedstawia wysycenie cząstkowe hemoglobiny w zależności
od ciśnienia cząstkowego tlenu. Wysyceniem cząstkowym nazywa się stosunek liczby miejsc
zawierających związany tlen do całkowitej liczby miejsc zdolnych do wiązania tlenu
w cząsteczkach hemoglobiny.
Na wiązanie tlenu przez hemoglobinę wpływają różne czynniki, m.in. stężenie
2,3-bisfosfoglicerynianu (2,3-BPG) w erytrocytach.
Na wykresie przedstawiono dwie krzywe wiązania tlenu:
czarna krzywa przedstawia dane uzyskane z użyciem ludzkiej hemoglobiny oczyszczonej (wyizolowanej z erytrocytów)
czerwona krzywa przedstawia dane uzyskane z użyciem ludzkiej hemoglobiny znajdującej się w erytrocytach.
Na osi X zaznaczono typowe wartości ciśnienia cząstkowego tlenu występujące w płucach
oraz w tkankach innych narządów organizmu.
Na podstawie: J.M. Berg i in., Biochemia, Warszawa 2009.
11.1. (0–2)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące wiązania tlenu przez hemoglobinę są
prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Oczyszczona hemoglobina ma większe powinowactwo do tlenu niż hemoglobina w erytrocytach.
P
F
2.
Przy ciśnieniu cząstkowym tlenu równym 100 mmHg oczyszczona hemoglobina wiąże o 8% więcej tlenu niż hemoglobina w erytrocytach.
P
F
3.
Maksymalne możliwe wysycenie cząstkowe hemoglobiny tlenem zależy od związania hemoglobiny z 2,3-BPG.
P
F
11.2. (0–1)
Wiązanie 2,3-BPG z hemoglobiną płodową jest znacznie słabsze niż z hemoglobiną
dorosłego człowieka. U ciężarnych kobiet stężenie 2,3-BPG w erytrocytach jest o 30%
wyższe niż u kobiet niebędących w ciąży.
Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby w poprawny sposób przedstawiało wpływ
2,3-BPG na wiązanie tlenu przez hemoglobinę. W każdym nawiasie podkreśl właściwe
określenie.
Podwyższone stężenie 2,3-BPG w erytrocytach ciężarnych kobiet jest przyczyną
(obniżonego / podwyższonego) powinowactwa hemoglobiny matki do tlenu,
co (ułatwia / utrudnia) dyfuzję tlenu z części macicznej łożyska do części płodowej łożyska.
11.3. (0–1)
Podaj przykład funkcji pełnionej przez hemoglobinę w erytrocytach, innej niż
transportowanie tlenu.
W trakcie polowania nietoperze emitują i odbierają ultradźwięki o częstotliwości niekiedy
przekraczającej 200 kiloherców.
Na podstawie: M.B. Fenton i in., Signal Strength, Timing, and Self-Deafening:
The Evolution of Echolocation in Bats, „Paleobiology” 21(2), 1995.
11.1. (0–1)
Wykaż, że zdolność nietoperzy do emitowania i odbierania dźwięków o wysokiej
częstotliwości jest przystosowaniem do nocnego trybu życia, który prowadzą
nietoperze.
11.2. (0–1)
Spośród podanych cech nietoperzy A–E wybierz i zaznacz dwie, które świadczą
o przynależności nietoperzy do gromady ssaków.
Złącze nerwowo-mięśniowe to synapsa znajdująca się między neuronem ruchowym
a włóknem mięśniowym. Warunkiem niezbędnym do uwolnienia w synapsie przekaźnika
nerwowego, np. acetylocholiny, jest połączenie pęcherzyków synaptycznych zawierających
neurotransmiter z błoną komórkową neuronu. Umożliwia je kompleks fuzyjny tworzony przez
kilka białek transbłonowych (SNARE).
Toksyna botulinowa jest wytwarzana przez beztlenowe bakterie Clostridium botulinum.
Po dostaniu się do organizmu człowieka toksyna botulinowa dociera do szczeliny
synaptycznej, gdzie łączy się z receptorami w błonie neuronu i wnika do jego wnętrza.
Forma aktywna toksyny składa się z dwóch podjednostek – łańcucha lekkiego oraz łańcucha
ciężkiego – które są połączone mostkiem disiarczkowym. Po rozłączeniu się tych
podjednostek łańcuch lekki rozkłada białka z grupy SNARE. Ostatecznie dochodzi do
zablokowania przewodzenia w złączu nerwowo-mięśniowym, w wyniku czego mięśnie
ulegają zwiotczeniu.
Na poniższych schematach przedstawiono mechanizm przekazywania pobudzenia
w synapsie nerwowo-mięśniowej osoby zdrowej (A) oraz mechanizm działania toksyny
botulinowej (B). Strzałkami oznaczono kolejność zdarzeń przedstawionych na schematach.
Na podstawie: P. Čapek, T.J. Dickerson, Sensing the Deadliest Toxin: Technologies for
Botulinum Neurotoxin Detection, „Toxins” 2(1), 2010;
A. Mazurkiewicz-Pisarek, A. Płucienniczak, Toksyna botulinowa – cudowna trucizna,
„Biotechnologia” 2(85), 2009.
12.1. (0–2)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące działania toksyny botulinowej są
prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
W procesie porażania mięśni przez toksynę botulinową dochodzi do przemieszczenia jej łańcucha lekkiego do cytozolu neuronu.
P
F
2.
Po związaniu się z receptorem w szczelinie synaptycznej toksyna botulinowa wnika do neuronu na drodze endocytozy.
P
F
3.
Toksyna botulinowa po przedostaniu się do szczeliny synaptycznej blokuje receptory acetylocholiny w błonie komórki mięśniowej.
P
F
12.2. (0–1)
Na podstawie przedstawionych w tekście informacji określ najwyższą rzędowość
struktury białka – toksyny botulinowej. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do jednej
cechy budowy tego białka.
12.3. (0–1)
Uzupełnij tabelę – uporządkuj w odpowiedniej kolejności procesy fizjologiczne
zachodzące w synapsie nerwowo-mięśniowej u zdrowego człowieka. Wpisz numery
2.–4. w odpowiednie miejsca tabeli.
Proces fizjologiczny
Kolejność
Dotarcie impulsu nerwowego do synapsy nerwowo-mięśniowej i utworzenie kompleksu fuzyjnego przez białka transbłonowe (SNARE).
1
Depolaryzacja błony komórkowej komórki mięśniowej i powstanie potencjału czynnościowego.
Fuzja pęcherzyków synaptycznych z błoną presynaptyczną i uwolnienie acetylocholiny do szczeliny synaptycznej.
Wiązanie się acetylocholiny z mięśniowym receptorem błonowym.
Na schemacie A przedstawiono początkowy fragment polipeptydu, obejmujący pierwsze
cztery reszty aminokwasowe łańcucha liczącego łącznie 172 reszty aminokwasowe.
Na skutek mutacji w trzeciej pozycji czwartego kodonu w genie kodującym ten polipeptyd
dochodzi do przedwczesnego zakończenia translacji i powstaje skrócony peptyd składający
się tylko z trzech reszt aminokwasowych (schemat B).
14.1. (0–1)
Podaj sekwencję aminokwasową fragmentu polipeptydu przedstawionego
na schemacie A. Sekwencję zapisz od końca aminowego do końca karboksylowego,
posługując się pełnymi nazwami aminokwasów lub ich oznaczeniami trójliterowymi.
14.2. (0–1)
Podaj dwie możliwe sekwencje nukleotydowe mRNA kodujące fragment polipeptydu
przedstawiony na schemacie A. Sekwencje zapisz od końca 5′ do końca 3′.
14.3. (0–1)
Podaj sekwencję nukleotydową czwartego kodonu mRNA kodującego tripeptyd
przedstawiony na schemacie B. Sekwencję zapisz od końca 5′ do końca 3′.
14.4. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Kod genetyczny określa się jako zdegenerowany, co oznacza, że
różne organizmy mają ten sam kod genetyczny.
kolejne kodony następują bezpośrednio po sobie.
jeden aminokwas może być kodowany przez więcej niż jeden kodon.
kolejność kodonów w mRNA odpowiada kolejności reszt aminokwasowych w peptydzie.
