Energii niezbędnej do wywołania skurczu mięśnia dostarcza związek chemiczny – ATP
(adenozynotrifosforan). Na schemacie przedstawiono w uproszczeniu dwie drogi (szlaki
metaboliczne) uzyskiwania ATP przez komórki mięśniowe w procesie oddychania: droga A
składająca się z procesów oznaczonych na schemacie cyframi I i II oraz droga B – składająca
się z procesów I i III.
a)
Podaj nazwę procesu oznaczonego na schemacie cyfrą I oraz miejsce jego przebiegu w komórce.
Nazwa procesu:
Lokalizacja w komórce:
b)
Uzupełnij poniższe zdania – określ, czy dana droga uzyskiwania energii jest procesem tlenowym czy beztlenowym. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając informacje przedstawione na schemacie.
Droga A jest procesem , ponieważ
Droga B jest procesem , ponieważ
Aparat szparkowy składa się z komórek przyszparkowych oraz komórek szparkowych
zawierających chloroplasty, pomiędzy którymi tworzy się szparka, łącząca środowisko
zewnętrzne rośliny z komorą podszparkową i dalej – z przestworami międzykomórkowymi.
W doświadczeniu badano wpływ DCMU na stopień otwarcia aparatów szparkowych.
DCMU to organiczny związek hamujący transport elektronów pomiędzy fotosystemem II
a fotosystemem I.
Na schematach przedstawiono kierunek dyfuzji cząsteczek dwutlenku węgla oraz stan
aparatów szparkowych skórki dolnej liścia w kolejnych próbach (A–C).
4.1. (0–1)
Na podstawie przedstawionych informacji uzupełnij poniższe zdanie tak, aby powstał poprawny wniosek z tego eksperymentu. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.
Pod wpływem DCMU stężenie CO2 w komorze podszparkowej (wzrasta / maleje), w wyniku
czego aparaty szparkowe się (zamykają / otwierają).
4.2. (0–1)
Wyjaśnij, uwzględniając procesy metaboliczne zachodzące w komórkach roślin, dlaczego dodanie związku DCMU w próbie C wywołało zmianę stężenia CO2 w jamie podszparkowej.
Na schemacie przedstawiono udział w obiegu azotu różnych grup bakterii żyjących w glebie,
które oznaczono literami A–D.
a)
Wypisz ze schematu oznaczenie literowe bakterii, które są chemoautotrofami.
b)
Uzasadnij, że procesy przeprowadzane przez bakterie oznaczone na schemacie literą A są korzystne dla roślin. W odpowiedzi uwzględnij metabolizm tych bakterii.
Anabaena to rodzaj nitkowatych sinic. Większość komórek w nici tej sinicy przeprowadza
fotosyntezę. W skład nici wchodzą także wyspecjalizowane komórki o grubych ścianach
komórkowych, zwane heterocytami, asymilujące azot atmosferyczny. W heterocytach nie jest
aktywny fotosystem II. Biologiczne wiązanie N2 w heterocytach zachodzi przy udziale
złożonego układu enzymatycznego, w skład którego wchodzi nitrogenaza. Enzym ten
katalizuje w warunkach beztlenowych reakcję wiązania azotu atmosferycznego, którą
sumarycznie można przedstawić następująco:
N2 + 16ATP + 8e- + 8H+ → 2NH3 + H2 + 16ADP +16Pi
Międzykomórkowe połączenia między poszczególnymi komórkami nici pozwalają
heterocytom pozyskiwać węglowodany i transportować do sąsiednich komórek produkty
wiązania N2 w postaci glutaminy.
Na podstawie: Biologia, pod red. N.A. Campbella, Poznań 2012;
W.J.H. Kunicki-Goldfinger, Życie bakterii, Warszawa 2005.
5.1. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego w heterocytach sinicy Anabaena nie może być aktywny fotosystem II. W odpowiedzi uwzględnij funkcję heterocytów oraz proces zachodzący w fotosystemie II.
5.2. (0–1)
Określ, czy reakcja wiązania azotu atmosferycznego zachodząca w heterocytach sinicy Anabaena ma charakter anaboliczny, czy – kataboliczny. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do jednej z cech tej klasy reakcji.
5.3. (0–1)
Wyjaśnij znaczenie połączeń między komórkami fotosyntetyzującymi a heterocytami u sinic Anabaena dla efektywnego zachodzenia fotosyntezy. W odpowiedzi uwzględnij procesy zachodzące w obu rodzajach komórek.
Enzymy mogą być regulowane za pośrednictwem efektorów, które przyłączają się do enzymu
w innym miejscu niż centrum aktywne – w tzw. centrum allosterycznym. Ta regulacja może
polegać na hamowaniu lub aktywowaniu enzymów. W szlaku metabolicznym aktywność enzymów
allosterycznych jest często regulowana przez końcowe produkty tego szlaku.
Na schemacie przedstawiono sposób regulacji allosterycznej enzymu katalizującego pierwszy etap
szlaku metabolicznego, składającego się łącznie z trzech różnych reakcji enzymatycznych.
Końcowy produkt jest efektorem pierwszego enzymu szlaku.
a)
Określ, czy efektor, którego działanie zilustrowano na schemacie, ma charakter aktywatora, czy – inhibitora. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając zmiany struktury przestrzennej tego enzymu.
b)
Wyjaśnij, w jaki sposób nadmiar produktu końcowego wpłynie w opisanym przypadku na łańcuch katalizowanych reakcji.
Tekst I.
W strefie przybrzeżnej, na skalistym dnie morskim, spotykane są gęste zarośla brunatnic,
których plechy mają do 2–3 m długości. Ich komórki mają ściany komórkowe zbudowane
z dwóch warstw: wewnętrznej celulozowej i zewnętrznej pektynowej, wysyconej
polisacharydami specyficznymi dla brunatnic. W cytoplazmie tych komórek znajdują się
chloroplasty wtórne otoczone czterema błonami, w których występują chlorofil a i chlorofil c.
Głównym barwnikiem pomocniczym w chloroplastach jest brunatna fukoksantyna, która
absorbuje światło od żółtozielonej do żółtoniebieskiej części widma. Materiałem zapasowym
wytwarzanym w komórkach brunatnic jest polisacharyd – laminaryna. W cyklu życiowym
wielu brunatnic, np. u listownicy, występuje przemiana pokoleń z przewagą sporofitu.
Na podstawie: Encyklopedia biologiczna – Wszystkie dziedziny nauk przyrodniczych, t. II Bo-Dn, Kraków 2013.
Tekst II.
Zarośla brunatnic nie tylko stanowią schronienie, lecz także są pokarmem dla różnych
organizmów. W miarę jak brunatnice rosną, odżywiają się nimi między innymi ślimaki,
skorupiaki oraz jeżowce i ryby roślinożerne. Roślinożercami tymi odżywiają się np. drapieżne
mięczaki i ryby, jak również liczna grupa morskich ssaków i ptaków drapieżnych. Niektóre
z tych drapieżników np. wydry morskie, których głównym pokarmem są jeżowce, są uważane
za gatunek kluczowy, decydujący o zachowaniu równowagi w tej biocenozie.
Na podstawie: Biologia, pod red. N.A. Campbella, Poznań 2012.
5.1. (0–2)
Wypisz z tekstu I dwie cechy budowy komórek brunatnic, które różnią je od typowych komórek miękiszu asymilacyjnego roślin nasiennych, i porównaj obydwa te taksony pod względem tych cech.
5.2. (0–1)
Na podstawie tekstu II wyjaśnij, w jaki sposób występowanie wydr morskich w strefie przybrzeżnej oceanów decyduje o utrzymaniu różnorodności gatunkowej ryb w tych biocenozach. W odpowiedzi uwzględnij zależności pokarmowe między wydrą morską, jeżowcami a brunatnicami.
5.3. (0–1)
Spośród poniższych nazw grup roślin wybierz wszystkie te, u których występuje przemiana pokoleń z przewagą pokolenia sporofitu, podobnie jak u listownicy. Podkreśl te nazwy.
mszaki paprotniki rośliny nagonasienne rośliny okrytonasienne
Turkuć podjadek (Gryllotalpa gryllotalpa) jest owadem z rzędu prostoskrzydłych. Ryje
w ziemi korytarze, którymi dociera do podziemnych części rośliny, będących jego głównym
pokarmem. Na rysunku przedstawiono stadia rozwojowe turkucia podjadka.
6.1. (0–2)
Wymień dwie, widoczne na rysunku, cechy budowy morfologicznej turkucia świadczące o tym, że należy on do owadów, a nie – do innej grupy stawonogów.
6.2. (0–1)
Określ, jaki rodzaj przeobrażenia występuje w rozwoju turkucia podjadka. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do tych cech jego larw, które są widoczne na rysunku.
6.3. (0–1)
Wykaż związek budowy pierwszej pary odnóży krocznych tego owada z trybem jego życia.
Na schemacie A przedstawiono przebieg jednej z faz fotosyntezy – fazę niezależną od światła
(cykl Calvina-Bensona), w której zachodzi asymilacja dwutlenku węgla. W cyklu tym zostają
zużyte produkty fazy fotosyntezy zależnej od światła – ATP i NADPH + H+, tzw. siła
asymilacyjna. Poszczególne etapy cyklu Calvina-Bensona zaznaczono cyframi 1–3.
Na schemacie B przedstawiono wynik doświadczenia, w którym w komórkach glonu
z rodzaju Chlorella badano zmiany stężenia kwasu 3-fosfoglicerynowego (PGA) oraz
rybulozo-1,5-bisfosforanu (RuBP), jakie zachodzą podczas tego cyklu na świetle
i w ciemności.
a)
Podaj nazwy etapów cyklu Calvina-Bensona oznaczonych na schemacie A cyframi 1–3 oraz określ lokalizację tego cyklu w chloroplaście.
Etapy cyklu Calvina-Bensona:
Lokalizacja tego cyklu w chloroplaście:
b)
Na podstawie przedstawionych informacji wyjaśnij, dlaczego w ciemności ilość RuBP spada praktycznie do zera, a ilość PGA gwałtownie rośnie i utrzymuje się na wysokim poziomie.
Turzyca piaskowa (Carex arenaria L.) jest byliną, która rośnie w miejscach piaszczystych
i niepokrytych bujną roślinnością. Występuje często na nadmorskich i śródlądowych
wydmach. Rozrasta się w charakterystyczny, liniowy sposób za pomocą prosto rosnących
kłączy, wydających w regularnych odstępach pęd nadziemny. Kłącza mogą osiągać do 15 m
długości. Kwiaty mają zredukowany okwiat i zebrane są w niepozorne kłosy umieszczone
na szczycie pędu. W górnej części kłosa znajdują się kwiaty męskie zawierające po trzy
pręciki mające długie i wiotkie nitki, a u jego podstawy – kwiaty żeńskie zawierające słupki
z trzema długimi znamionami. Owocem turzycy piaskowej jest orzeszek znajdujący się
wewnątrz oskrzydlonego pęcherzyka przystosowanego do rozsiewania przez wiatr.
Na podstawie: Z. Podbielkowski, M. Podbielkowska, Przystosowania roślin do środowiska, Warszawa 1992.
6.1. (0–2)
Uzupełnij zdania 1. i 2. tak, aby były prawdziwe – wpisz na początku zdania rodzaj rozmnażania turzycy piaskowej (wegetatywne lub generatywne), a następnie dokończ zdanie: przedstaw uzasadnienie, że od podanego rodzaju rozmnażania zależy przetrwanie na wydmach tego gatunku.
Rozmnażanie umożliwia szybkie opanowanie nowego siedliska i utrzymanie lokalnej populacji, ponieważ
Rozmnażanie warunkuje zachowanie zróżnicowania genetycznego osobników, ponieważ
6.2. (0–1)
Na podstawie informacji w tekście uzupełnij poniższe zdania tak, aby poprawnie charakteryzowały kwiaty turzycy piaskowej. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.
Turzyca piaskowa ma kwiaty (pojedyncze / zebrane w kwiatostany). Kwiaty te są (obupłciowe / rozdzielnopłciowe), a ze względu na swoją budowę są (owadopylne / wiatropylne).
Na rysunku przedstawiono budowę skóry płazów, która u tych zwierząt pełni istotną funkcję
w wymianie gazowej.
7.1. (0–1)
Na podstawie informacji przedstawionych na rysunku oceń, czy poniższe zdania opisujące budowę skóry płazów są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Skórę płazów okrywa nabłonek jednowarstwowy.
P
F
2.
Pory występujące w skórze płazów są ujściami gruczołów śluzowych.
P
F
3.
Gruczoły śluzowe są wytworami naskórka.
P
F
7.2. (0–2)
Wyjaśnij, w jaki sposób występujące w skórze płazów liczne gruczoły śluzowe i liczne naczynia krwionośne umożliwiają płazom sprawną wymianę gazową.
