Matura CKE Maj 2009 – Biologia Rozszerzona

Na rysunkach przedstawiono dwa rodzaje tkanki nabłonkowej człowieka.
Przyporządkuj każdemu z przedstawionych na rysunkach nabłonków po jednym z wymienionych niżej miejsc jego występowania w organizmie człowieka.
A. zewnętrzna powierzchnia ciała (naskórek)
B. drogi oddechowe (tchawica, oskrzela)
C. jelito cienkie
I .................. II ..................

Obecność cukrów prostych można wykryć za pomocą odczynników Fehlinga (I i II), które dodane do badanego materiału, po podgrzaniu reagują na obecność glukozy ceglastoczerwonym zabarwieniem.
Zaplanuj doświadczenie, w którym wykażesz obecność glukozy w soku z winogron.
Do dyspozycji masz: sok z winogron, probówki, palnik, roztwór glukozy, odczynniki Fehlinga (I i II). W projekcie doświadczenia podaj opis:
1. próby kontrolnej
2. próby badawczej
3. sposobu ustalenia wyników
1.
2.
3.

Na schemacie przedstawiono substraty i produkty przemian w mitochondrium.
Zaznacz zestaw związków oznaczonych jako X i Y.

Mitochondrium otoczone jest dwiema błonami. Błona wewnętrzna jest pofałdowana i tworzy grzebienie. Liczba grzebieni i ich rozmiary zwiększają się w mitochondriach występujących w komórkach narządów o intensywnym metabolizmie.
Na rysunkach przestawiono schematycznie mitochondria pochodzące z dwóch różnych narządów.
Podaj, który schemat przedstawia mitochondrium pochodzące najprawdopodobniej z mięśnia szkieletowego. Wybór uzasadnij jednym argumentem, uwzględniając funkcję mięśni i mitochondriów.
Schemat: .........................
Uzasadnienie:

Komórki nabłonka jelita szczura wytwarzają śluz (glikoproteinę). Przeprowadzono następujące doświadczenie. Najpierw do komórek nabłonka jelita szczura wprowadzono radioaktywnie oznakowane aminokwasy. Ustalono, że zostały one wbudowane w białka, które pojawiały się najpierw w siateczce wewnątrzplazmatycznej, a potem w cysternach aparatu Golgiego. Następnie do tych samych komórek wprowadzono oznakowaną radioaktywnie glukozę i zaobserwowano, że trafiała ona od razu do cystern aparatu Golgiego z pominięciem siateczki wewnątrzplazmatycznej. Na koniec stwierdzono, że wytwarzany przez badane komórki śluz jest radioaktywny.
Na podstawie opisu powyższego doświadczenia sformułuj wniosek dotyczący funkcji aparatów Golgiego w komórkach nabłonkowych jelita szczura.

Uczniowie otrzymali polecenie zaobserwowania zjawiska plazmolizy. W tym celu:
Uczeń 1 umieścił w kropli wody na szkiełku przedmiotowym komórki zwierzęce, następnie dodał dwie krople stężonego roztworu chlorku sodu i rozpoczął obserwację pod mikroskopem.
Uczeń 2 umieścił w kropli wody na szkiełku przedmiotowym komórki zwierzęce, następnie dodał dwie krople wody destylowanej i rozpoczął obserwację pod mikroskopem.
Uczeń 3 umieścił w kropli wody na szkiełku przedmiotowym komórki roślinne, następnie dodał dwie krople stężonego roztworu chlorku sodu i rozpoczął obserwację pod mikroskopem.
Uczeń 4 umieścił w kropli wody na szkiełku przedmiotowym komórki roślinne, następnie dodał dwie krople wody destylowanej i rozpoczął obserwację pod mikroskopem.
Wymień ucznia, który ma szansę zaobserwować zjawisko plazmolizy. Podaj argument uzasadniający ten wybór, uwzględniając w nim badany obiekt oraz mechanizm obserwowanego zjawiska.
Uczeń: ........................., ponieważ

Na wykresie przedstawiono widmo absorpcji barwników fotosyntetycznych.
Przeprowadzono następujące doświadczenie.
Siewki rzeżuchy podzielono na 3 grupy i umieszczono w jednakowych warunkach (wilgotność, temperatura, stężenie $CO_2$). Każdą grupę naświetlano światłem o innej barwie przez okres dwóch tygodni:
grupę I – światłem niebieskim o długości fali 440 nm
grupę II – światłem żółtozielonym o długości fali 560 nm
grupę III – światłem czerwonym o długości fali 660 nm.
Następnie zmierzono w każdej grupie wysokość wszystkich siewek.
Na podstawie powyższych danych podaj, w której grupie siewek rośliny uzyskały najwyższy wzrost. Odpowiedź uzasadnij.
Grupa: .........................
Uzasadnienie:

Na uproszczonym schemacie przedstawiono fazę jednego z ważnych procesów metabolicznych zachodzących u roślin.

Na rysunku przedstawiono przekrój poprzeczny liścia rośliny dwuliściennej.
Podaj pełną nazwę tkanki (A) zaznaczonej na rysunku oraz określ przystosowanie jej budowy do pełnionej funkcji.
Nazwa: ..................
Przystosowanie:

Na schemacie przedstawiono budowę kwiatu tulipana.

Wykonano doświadczenie, w którym do pożywki agarowej z kallusem dodawano auksyny i cytokininy zmieszane w różnych proporcjach. Obserwowano przekształcenie się kallusa albo w korzenie albo w pędy.
Na poniższym schemacie zilustrowano przebieg opisanego doświadczenia.
Sformułuj hipotezę badawczą potwierdzoną wynikami powyższego doświadczenia.

Na schemacie w sposób uproszczony przedstawiono zasadę działania pewnego enzymu.
Na podstawie analizy schematu opisz sposób, w jaki substancja X umożliwia działanie tego enzymu.

W soku trzustkowym występują różne enzymy trawienne rozkładające związki organiczne. Przeprowadzono doświadczenie, którego wyniki zostały zapisane w poniższej tabeli.

Nr zestawu	Zawartość probówek*	pH	Zaobserwowane zmiany po 30 minutach doświadczenia
I	2 ml wody + ścięte białko jaja kurzego + sok trzustkowy	7,0	Brak zmian w ilości białka
II	2 ml wody + ścięte białko jaja kurzego + sok trzustkowy + kilka kropli stężonego kwasu	4,0	Brak zmian w ilości białka
III	2 ml wody + ścięte białko jaja kurzego + sok trzustkowy + kilka kropli stężonej zasady	8,0	Zmniejszenie ilości białka (znaczna jego część uległa strawieniu)

* wszystkie probówki umieszczono w łaźni wodnej o temperaturze 38 $^oC$
Sformułuj problem badawczy, do rozwiązania którego posłużyło uczniom powyższe doświadczenie.

W przewodzie pokarmowym człowieka występują różne substancje biorące pośredni lub bezpośredni udział w trawieniu pokarmu.
Spośród wymienionych poniżej substancji działających w żołądku i dwunastnicy wpisz do odpowiednich rubryk tabeli tylko te, które nie są enzymami. Dla każdej z nich podaj po jednej funkcji, jaką ona pełni w przewodzie pokarmowym.
- żołądek: kwas solny, pepsyna, podpuszczka (rennina)
- dwunastnica: amylaza, lipaza, trypsyna, żółć

	Substancja	Funkcja
Żołądek	........	........
Dwunastnica	........	........

Efektem trawienia skrobi i tłuszczów są odpowiednio glukoza oraz kwasy tłuszczowe i glicerol. Na schematach przedstawiono dwa sposoby wchłaniana tych substancji w komórkach kosmków jelitowych człowieka.
Na podstawie powyższych schematów przedstaw dwie różnice w sposobie wchłaniania i dalszego transportu produktów trawienia skrobi i tłuszczów w obrębie komórek kosmków jelitowych.
1.
2.

Wyróżnia się 4 podstawowe grupy krwi: A, B, AB i 0. W błonach erytrocytów warunkujących wystąpienie danej grupy krwi są odpowiednio antygeny A lub B, albo A i B lub nie ma żadnych antygenów. Stwierdzono, że w surowicy krwi nigdy nie występują przeciwciała skierowane przeciwko własnym antygenom. Przy niewłaściwym przetoczeniu krwi antygeny dawcy wywołują reakcję przeciwciał polegającą na zlepianiu się obcych krwinek (aglutynacja).
Do dwóch probówek: pierwszej z surowicą krwi A i drugiej z surowicą krwi B dodano niewielką ilość krwi o nieznanej grupie. W obu probówkach nic się nie zmieniło (brak aglutynacji).
Podaj grupę krwi, którą dodano do obu probówek. ..................

Na rysunku przedstawiono schemat budowy serca człowieka.
W tabeli przedstawiono trzy kolejne fazy pracy serca w czasie jednego cyklu.

Części serca	Faza I	Faza II	Faza III
Przedsionki	skurcz	rozkurcz	rozkurcz
Komory	rozkurcz	skurcz	rozkurcz
Zastawki przedsionkowo – komorowe	otwarte	zamknięte	otwarte
Zastawki półksiężycowate	zamknięte	otwarte	zamknięte

Na podstawie schematu budowy serca oraz informacji w tabeli przyporządkuj po jednym z poniższych opisów kierunku przepływu krwi (A, B, C, D) do wyróżnionej fazy pracy serca (I, II, III).
A. Nowa porcja krwi napływa do serca.
B. Krew z przedsionków napływa do komór.
C. Krew z komór przepływa do przedsionków.
D. Krew z komór wypływa z serca.
Faza I .................. Faza II .................. Faza III ..................

Wymiana gazowa w płucach zachodzi na zasadzie dyfuzji. Niezależnie od wysokości nad poziomem morza zawartość tlenu w powietrzu jest taka sama (21%), zmienia się natomiast jego ciśnienie parcjalne.
W tabeli przedstawiono wartości ciśnienia parcjalnego tlenu w naczyniach włosowatych płuc oraz w powietrzu atmosferycznym na różnych wysokościach n.p.m.

Miejsce pomiaru	Ciśnienie parcjalne $O_2$ (kPa)
Naczynia włosowate płuc	5,3
Powietrze atmosferyczne na wysokości 0 m n.p.m.	21,3
Powietrze atmosferyczne na wysokości 8 tys. m n.p.m.	6,4

Na podstawie powyższych informacji wyjaśnij, uwzględniając mechanizm wymiany gazowej, dlaczego aby przebywać na wysokości 8 tys. m n.p.m., powinno się używać butli z tlenem.

Poniższe dane wykorzystaj do zadania nr 19 i 20.
Postanowiono porównać kondycję fizyczną dwóch chłopców. W tym celu mieli oni wykonywać takie samo intensywne ćwiczenie fizyczne przez 6 minut. Przed i podczas wykonywania tego ćwiczenia prowadzono ciągły pomiar ich tętna, notując co 2 minuty wyniki. Pomiar kontynuowano po wykonaniu ćwiczenia przez kolejne 6 minut, już w czasie odpoczynku. Wyniki wszystkich pomiarów przedstawiono w poniższej tabeli:

Czas (min)	Tętno (liczba uderzeń/min)
	Chłopiec I	Chłopiec II
Przed ćwiczeniem (0)	60	60
2	90	120
4	120	190
6	120	200
8	60	150
10	60	90
12	60	60

Na schemacie przedstawiono zróżnicowanie powierzchni wymiany gazowej w układach oddechowych różnych kręgowców (płazy, gady, ssaki).
Na podstawie schematu przedstaw tendencję ewolucyjną dotyczącą powierzchni wymiany gazowej u kręgowców.

Na schematach A i B przedstawiono sposób działania pewnego leku i jego wpływ na funkcjonowanie synapsy.
Na podstawie analizy powyższych schematów opisz trzy kolejne następstwa działania przedstawionego leku.
1.
2.
3.

Poniżej wymieniono różne działania ludzi mające na celu ograniczenie występowania zakażeń bakteryjnych.
A. Poprawa jakości wody pitnej.
B. Wprowadzenie przepisów kontroli sanitarnej żywności.
C. Dezynsekcja i deratyzacja, czyli regularne zwalczanie niektórych rodzajów zwierząt np. wśród owadów – wszy i pcheł; wśród gryzoni – szczurów i myszy.
D. Wprowadzenie regularnych szczepień ochronnych od wczesnego dzieciństwa.
Każdemu z wyżej wymienionych działań człowieka przyporządkuj po jednej nazwie choroby wybranej z niżej podanych, której występowanie lub przenoszenie może być skutecznie ograniczone przez dane działanie.
1. kiła 2. dżuma 3. gruźlica 4. salmonelloza 5. cholera
A. .................. B. .................. C. .................. D. ..................

Wirusy są pasożytami o uproszczonej budowie i nie mają metabolizmu. Zbudowane są z cząstek charakterystycznych dla materii ożywionej, czyli białek i kwasów nukleinowych. Właśnie ze względu na rodzaj cząsteczki kwasu nukleinowego wirusy można podzielić na DNA-wirusy i RNA-wirusy. Wśród wirusów posiadających DNA są takie, które mają dwuniciowe DNA i są takie, które mają je w postaci jednoniciowych cząsteczek. Podobną klasyfikację można przeprowadzić wśród wirusów zawierających RNA, gdyż mogą je mieć w postaci cząsteczek jednoniciowych lub dwuniciowych.
Na podstawie powyższego tekstu narysuj uproszczony schemat klasyfikacji wirusów.

Na schemacie przedstawiono fagocytozę – jeden ze sposobów pobierania pokarmu przez ameby.
Na podstawie rysunku wpisz do poniższej tabeli cyfry od 1 do 5, tak aby odzwierciedlały one uszeregowane we właściwej kolejności etapy fagocytozy.

Nr etapu	Charakterystyka etapu
........	Usunięcie niestrawionych resztek pokarmu na zewnątrz, regeneracja błony komórkowej.
........	Utworzenie wysłanego błoną wklęśnięcia na powierzchni ameby, które obejmuje pokarm.
........	Identyfikacja pokarmu przez cząsteczkę receptora tkwiącego w błonie komórkowej.
........	Trawienie pokarmu i wchłanianie prostych związków do cytoplazmy.
........	Utworzenie wodniczki pokarmowej, przesunięcie jej w głąb cytoplazmy i połączenie z lizosomem.

Podczas replikacji DNA doszło do mutacji w obrębie genu kodującego kluczowe dla rozwoju organizmu białko. Zamiast sekwencji CAA na nici DNA pojawiła się sekwencja CAC.
Fragment tabeli kodu genetycznego

CUU leucyna	GUU walina	GAA glutaminian
CUC leucyna	GUG walina	GAC asparaginian
GCC alanina	CCA prolina	CAA glutamina
GCA alanina	CAC histydyna	CAG glutamina

Oceń, czy opisana mutacja ma negatywne znaczenie dla funkcjonowania organizmu. Uzasadnij odpowiedź, uwzględniając bezpośredni skutek tej mutacji.
Ocena: .........................
Uzasadnienie:

Długość poszczególnych faz cyklu komórkowego może się różnić w zależności od rodzaju komórek. Na schemacie przedstawiono cykl komórkowy.
Podaj nazwę fazy cyklu komórkowego oznaczonej na schemacie literą X oraz określ, na czym polega zachodzący w niej proces.
Faza .................. polega na

Na wykresie przedstawiono zależność przeżywalności dwóch populacji tego samego gatunku bakterii (dzikiej i zmutowanej) od stężenia antybiotyku w pożywce.
Na podstawie obu wykresów podaj skutek mutacji dla przedstawionego gatunku bakterii.

Daltonizm (d) jest cechą recesywną sprzężoną z płcią. Rudy kolor włosów (r) jest cechą autosomalną i recesywną w stosunku do wszystkich pozostałych kolorów włosów, przy założeniu, że jest to cecha jednogenowa.
Pewien rudowłosy daltonista poślubił brunetkę prawidłowo rozróżniającą barwy.

Ziarniaki kukurydzy mogą różnić się między sobą barwą i powierzchnią, przy czym obecność zabarwienia nasion jest cechą dominującą w stosunku do braku barwy, a gładka powierzchnia dominuje nad pomarszczoną. Geny warunkujące obydwie cechy znajdują się na jednym chromosomie.
Poniżej przedstawiono wyniki krzyżówki pomiędzy podwójnie heterozygotycznymi roślinami o nasionach barwnych i gładkich a roślinami o nasionach bezbarwnych i pomarszczonych.
barwne, gładkie $\times$ bezbarwne, pomarszczone
AaBb aabb

gamety gamety	AB	ab	Ab	aB
ab	AaBb barwne gładkie	aabb bezbarwne pomarszczone	Aabb barwne pomarszczone	aaBb bezbarwne gładkie
liczba osobników potomnych	4016 48,2%	4019 48,2%	148 1,8%	149 1,8%

Na podstawie przedstawionych danych dotyczących potomstwa podaj w jednostkach mapowych odległość pomiędzy parą genów A i B na chromosomie.
..................

Czasami w naturze można spotkać muszki owocowe o żółto zabarwionych odwłokach. Hodując je na dowolnym rodzaju pożywki (hodowla I) można uzyskać potomstwo, które w kolejnych pokoleniach ma taką samą żółtą barwę odwłoków jak osobniki wyjściowe. Powstanie muszek o żółto zabarwionych odwłokach można też wywołać sztucznie poprzez hodowlę dzikich muszek (o barwie jasnobrązowej) na pożywce z dodatkiem azotanu srebra. Hodując je stale na tym samym rodzaju pożywki (hodowla II), można uzyskiwać w kolejnych pokoleniach potomstwo o takiej samej żółtej barwie odwłoka.
Określ barwę odwłoków potomstwa żółtych muszek z hodowli (I, II) po przeniesieniu każdej z nich na pożywkę o normalnym składzie (bez azotanu srebra).
hodowla I: ..................
hodowla II: ..................

DNA podlega różnym procesom, które poniżej przedstawiono w formie schematycznej.
Podaj, który rysunek (A czy B) przedstawia proces replikacji: .........................

Człowiek jako gatunek ze względu na cechy budowy morfologicznej i anatomicznej może być zaklasyfikowany do większych jednostek systematycznych.
Przyporządkuj każdej jednostce systematycznej taki zestaw cech człowieka, który umożliwia określenie jego przynależność do tej jednostki.
Jednostka systematyczna
I. Podtyp: Kręgowce
II. Gromada: Ssaki
III. Rząd: Naczelne
Cechy człowieka
A. Skóra pokryta włosami, obecność przepony, w odcinku szyjnym kręgosłupa 7 kręgów.
B. Obecność pięciu chwytnych palców, z których wielki jest ustawiony przeciwstawnie do pozostałych.
C. W rozwoju zarodkowym występowanie zawiązków struny grzbietowej.
D. Obecność kręgosłupa jako szkieletu wewnętrznego.
I .................., II .................., III ..................

Liczebność populacji może ulegać zmianie zarówno pod wpływem czynników wewnętrznych (związanych z daną populacją), jak i czynników zewnętrznych (środowiskowych).
Z poniższych czynników wypisz dwa przykłady czynników zewnętrznych i określ wpływ każdego z nich na liczebność populacji.
A. migracje
B. rozrodczość
C. dostępność i ilość pokarmu
D. czynniki abiotyczne np. temperatura
E. konkurencja międzygatunkowa
1. ..................
Wpływ:
2. ..................
Wpływ:

W ostatnich dziesięcioleciach dramatycznie spada na świecie genetyczna różnorodność odmian roślin i ras zwierząt hodowlanych.
Oceń, które działania człowieka mogłyby zapobiec zmniejszaniu się różnorodności genetycznej organizmów (TAK/NIE).

1.	A. Zastępowanie rodzimych odmian roślin nowymi, bardziej wydajnymi.	P	F
2.	B. Hodowla rodzimych ras zwierząt.	P	F
3.	C. Stosowanie nowych jednorodnych genetycznie bardziej wydajnych odmian roślin.	P	F
4.	D. Wysiew ziarna otrzymanego z własnych zbiorów.	P	F
5.	E. Stosowanie środków ochrony roślin i nawozów sztucznych.	P	F

Na rysunkach przedstawiono kształty dwóch rodzajów piramid ekologicznych A i B, w których wyróżniono 4 poziomy troficzne I – IV:
(I – producenci, II – konsumenci I rzędu, III – konsumenci II rzędu, IV – konsumenci III rzędu)
Podaj, która z powyższych piramid (A, B) jest piramidą energii. Odpowiedź uzasadnij.
Piramida energii: .........................
Uzasadnienie:

Organizmy modyfikowane genetycznie (GMO) są to organizmy (bakterie, rośliny, zwierzęta) uzyskane metodami inżynierii genetycznej. Szczególnie w Europie pojawiają się coraz częściej protesty przeciwko stosowaniu GMO. Argumentuje się, że genetycznie modyfikowane organizmy roślinne mogą wyprzeć inne rośliny z ich naturalnego środowiska.
Podaj dwa argumenty, za pomocą których można wykazać, że genetycznie modyfikowane organizmy (GMO) mogą mieć pozytywne znaczenie zarówno dla człowieka, jak i dla środowiska.
dla człowieka:
dla środowiska:

Na wykresie przedstawiono wyniki pomiarów emisji zanieczyszczeń powietrza tlenkami siarki i azotu oraz pyłami z zakładów szczególnie uciążliwych w Polsce w latach 1995 – 2006 (dane GUS).
Na podstawie powyższych danych określ tendencję dotyczącą zanieczyszczeń powietrza w latach 1995 – 2004 oraz podaj jedną prawdopodobną przyczynę tych zmian.