Zadania maturalne z Biologii

Tematyka: pierwiastki biogenne, witaminy, cukry, białka i peptydy, tłuszcze, kwasy nukleinowe, di- oraz trinukleotydy.

Zadania pochodzą z oficjalnych arkuszy maturalnych CKE, które służyły przeprowadzaniu majowych egzaminów. Czteroznakowy kod zapisany przy każdym zadaniu wskazuje na jego pochodzenie: S/N – „stara”/”nowa” formuła; P/R – poziom podstawowy/rozszerzony; np. 08 – rok 2008.

Wkrótce przy każdym zadaniu pojawią się wzory odpowiedzi 🙂

.

Zadanie 1. (SP05)
Żelazo wchodzi w skład hemoglobiny, która jest jednocześnie magazynem żelaza dla naszego organizmu. Dzienne zapotrzebowanie na żelazo dla dorosłego mężczyzny wynosi 15 mg, a dla dorosłej kobiety 18 mg. Podaj jeden skutek zdrowotny niedoboru żelaza dla organizmu człowieka oraz wyjaśnij, dlaczego dzienne zapotrzebowanie na żelazo dorosłych kobiet jest większe niż zapotrzebowanie dorosłych mężczyzn.

Zadanie 2. (SP05)
Przedstaw schematyczny zapis kolejnych etapów trawienia skrobi przez człowieka bez ich lokalizacji w organizmie. Uwzględnij następujące substancje: glukoza, skrobia, maltoza, dekstryny, maltaza jelitowa, amylaza ślinowa, amylaza trzustkowa.

Zadanie 3. (SP05)
Schemat regulacji stężenia glukozy we krwi.

Ustal, w którym miejscu schematu, A czy B, należy wstawić opis: pobudzanie wytwarzania glukagonu, a w którym z tych miejsc należy wstawić opis: pobudzanie wytwarzania insuliny.
A. ……………………………………………. ,
B. …………………………………………….. .

Zadanie 4. (SP05)
W skład niektórych, dostępnych na rynku, preparatów odchudzających wchodzi błonnik. Zalecane stosowanie polega, np. na połykaniu około 15 – 20 minut przed posiłkiem pigułek zawierających błonnik, które należy popić wodą. Wyjaśnij rolę tak stosowanego błonnika w procesie odchudzania.

Zadanie 5. (SP05)
Schemat ilustruje procesy zachodzące w erytrocytach.


a) Określ, gdzie w organizmie zachodzi proces I, a gdzie proces II.
b) Wyjaśnij, co oznacza, że oksyhemoglobina jest utlenowaną hemoglobiną

 

Zadanie 6. (SP05)
Uczeń ma do dyspozycji: zlewkę szklaną, wodę wapienną [roztwór Ca(OH)2], rurkę szklaną. Podaj kolejność czynności ucznia, który na lekcji biologii sprawdzi, że w powietrzu wydychanym znajduje się CO2.

Zadanie 7. (SP05)
Miażdżyca naczyń krwionośnych spowodowana jest, między innymi, gromadzeniem się tłuszczów, głównie cholesterolu, wewnątrz ścian tętnic (powstają tzw. blaszki miażdżycowe). Zmiany te są przyczyną zwężania się, a czasem całkowitego zamknięcia światła tętnic, co utrudnia przepływ krwi przez tętnice. Schorzenie to dotyczy też naczyń wieńcowych serca, które zaopatrują w krew mięsień sercowy. Uzasadnij pogląd, że miażdżyca naczyń wieńcowych może doprowadzić do:
a) niewydolności krążenia.
b) zawału serca.

 Zadanie 8. (SP06)
Ze względu na wielkość dziennego zapotrzebowania pokarmowego jod zaliczany jest do mikroelementów. Podaj przykład pokarmu będącego źródłem jodu oraz określ rolę, jaką ten pierwiastek pełni w organizmie człowieka.

Zadanie 9. (SP06)
Tabela przedstawia zawartość wody w organizmie człowieka w różnych okresach jego życia


Podaj oznaczenia dwóch kolejnych okresów życia człowieka, między którymi następuje
największy spadek zawartości wody w organizmie.

Zadanie 10. (SP06)
Barwnik skóry – melanina chroni organizm człowieka przed szkodliwym wpływem emitowanego przez słońce promieniowania ultrafioletowego. Jednocześnie odpowiednia dawka tego promieniowania jest niezbędna dla wytwarzania przez organizm pewnej witaminy.
Podaj literowy symbol tej witaminy oraz określ skutek jej niedoboru w organizmie.

Zadanie 11. (SP06)
Stres oznacza fizjologiczny stan „podwyższonej gotowości” organizmu, przystosowujący do nowej, nietypowej sytuacji. Jeżeli jest krótkotrwały –
mobilizuje organizm do działania. Wówczas, pod wpływem hormonów nadnerczy, zwiększa się wydolność różnych narządów.
Uzupełnij tabelę, podając trzy przykłady narządów i właściwych im reakcji na pobudzenie przez hormony stresu.


Zadanie 12.
(SP06)
Bilans energetyczny organizmu oznacza różnicę pomiędzy ilością energii dostarczanej do organizmu w pokarmie, a ilością energii wydatkowanej przez organizm w określonym czasie (np. w ciągu doby). Otyłość jest zawsze wynikiem utrzymującego się przez dłuższy czas dodatniego bilansu energetycznego.
Na podstawie tekstu określ dwie przyczyny powstawania dodatniego bilansu energetycznego organizmu.

Zadanie 13. (SP06)
Schemat przedstawia przebieg biosyntezy białka


Przyporządkuj każdemu ze związków organicznych oznaczonych na rysunku cyframi 1 – 4, jego poprawną nazwę spośród A – E

 

Zadanie 14. (SP07)
Różne badania prowadzone na całym świecie potwierdzają związek między rodzajem diety
a zapadalnością na chorobę wieńcową. W tabeli zestawiono wyniki przeprowadzonych badań.


Na podstawie analizy przedstawionych danych sformułuj dwa wnioski dotyczące wpływu rodzaju spożywanego tłuszczu na zapadalność na chorobę wieńcową.

Zadanie 15. (SP07)
W proponowanych zasadach zdrowego żywienia wskazywane są najczęściej grupy pokarmów, które należy spożywać i określana jest liczba posiłków w ciągu dnia. Posiłki powinny zawierać w odpowiednich proporcjach wszystkie niezbędne do życia człowieka składniki odżywcze czyli białka, węglowodany, tłuszcze i witaminy. Podstawę wielu zaleceń żywieniowych i codziennej diety stanowią produkty zbożowe  (np. płatki, kasze, pieczywo pełnoziarniste) lub ziemniaki.
Podaj nazwę składnika odżywczego, którego największą ilość zawierają produkty zbożowe i ziemniaki oraz określ jego rolę dla organizmu człowieka.

Zadanie 16. (SP07)
Przy produkcji masła, margaryny lub oleju zwykle dodawane są witaminy A i E.
a) Uzasadnij, że jest to korzystna dla organizmu człowieka forma podawania obu tych
b) Spośród poniższych informacji zaznacz zdanie trafnie określające główną rolę witaminy A w organizmie człowieka.
A. Pełni rolę ważnego przeciwutleniacza podwyższając odporność organizmu.
B. Warunkuje prawidłowe widzenie o zmierzchu lub przy słabym świetle.
C. Odpowiada za prawidłowy stan kości i zębów.
D. Warunkuje prawidłowy przebieg procesów krzepnięcia krwi.

Zadanie 17. (SP07)
W tabeli przedstawiono normy zapotrzebowania na białko, czyli ilość białka, jaka powinna znajdować się w żywności spożywanej przez osoby w różnym wieku (w gramach na 1 kg masy ciała człowieka w ciągu doby)


a) Podane w tabeli dane przedstaw w postaci diagramu słupkowego.
b) Sformułuj zależność wynikającą z analizy powyższych danych.

Zadanie 18. (SP07)
Wyjaśnij, dlaczego ustalone normy zapotrzebowania na białko u dzieci są wyraźnie inne niż u osób dorosłych.

Zadanie 19. (SP07)
Poniżej przedstawiono etapy trawienia białek w organizmie człowieka.
Wpisz, w odpowiednie miejsca etapów A, B i C, nazwy odcinków przewodu pokarmowego, w których działają wymienione enzymy

Zadanie 20. (SP07)
Na poniższym schemacie przedstawiono przemiany węglowodanów w wątrobie człowieka.


Podaj, która z przemian oznaczonych od 1 do 3 powinna zachodzić podczas stosowania diety:
a) ubogiej w węglowodany
………………………………………………….
b) bogatej w węglowodany, których ilość przez dłuższy czas przekraczała dzienne zapotrzebowanie energetyczne ……………………………………………

Zadanie 21. (SP08)
Białka są związkami wielkocząsteczkowymi, które odgrywają ważną rolę w procesach wzrostu, rozwoju i codziennego funkcjonowania organizmu człowieka.
Oceń prawdziwość zamieszczonych w tabeli stwierdzeń, wpisując w odpowiednich miejscach literę P (prawda) lub literę F (fałsz).

Zadanie 22. (SP08)
W tabeli przedstawiono procentową zawartość tlenu i dwutlenku węgla w powietrzu wdychanym i w powietrzu wydychanym.


Na podstawie danych z tabeli, określ kierunki przenikania O2 i CO2 w trakcie wymiany gazowej między pęcherzykami płucnymi a krwią w naczyniach krwionośnych.
1. Tlen ……………………………………………………………………………………………………………………….
2.
Dwutlenek węgla ……………………………………………………………………………………………………..

Zadanie 23. (SP08)
Zaburzenia gospodarki wodnej w organizmie można postrzegać jako problemy związane z niedoborem lub z nadmiarem wody (odwodnienie lub przewodnienie). Zarówno niedobór, jak i nadmierne gromadzenie się płynów w organizmie człowieka, może stanowić zagrożenie dla życia.
a) Podaj przykłady dwóch grup wiekowych, dla których zaburzenia gospodarki wodnej są najbardziej groźne.
1.
…………………………………………,
2. …………………………………………
b) Podaj dwie przyczyny prowadzące do niedoboru płynów ustrojowych (których głównym składnikiem jest woda) w organizmie człowieka.
1. ………………………………………………………………………………………………………………………….
2.
………………………………………………………………………………………………………………………….

Zadanie 24. (SP09)
Na śniadanie uczeń zjadł posiłek złożony wyłącznie z węglowodanów (skrobi i sacharozy).
Zaznacz informację, która prawidłowo opisuje trawienie wyżej wymienionego posiłku.
A. Większa część tego posiłku nie ulegnie strawieniu, ze względu na brak odpowiedniego enzymu trawiennego w przewodzie pokarmowym człowieka.
B. Trawienie zachodzić będzie stopniowo, we wszystkich odcinkach przewodu pokarmowego, aż po jelito cienkie.
C. Trawienie tego posiłku zachodzić będzie głównie w żołądku, ze względu na obecność specyficznych enzymów.
D. Trawienie zachodzić będzie tylko w tych odcinkach przewodu pokarmowego, w których jest środowisko obojętne lub zasadowe

Zadanie 25. (SP09)
Ważnym posiłkiem jest pierwsze śniadanie. Powinno ono pokrywać nieco ponad jedną trzecią całodziennego zapotrzebowania na energię i składniki pokarmowe. W Polsce głównym posiłkiem jest zwykle obiad. Kolacja nie powinna przekraczać 1/4 wartości całodziennej racji żywieniowej.  Wykresy przedstawiają możliwe udziały trzech głównych posiłków w całodziennym zapotrzebowaniu człowieka na składniki pokarmowe.

Na podstawie tekstu zaznacz wykres (1, 2 lub 3), który obrazuje prawidłowy udział poszczególnych posiłków w całodziennym zapotrzebowaniu człowieka na składniki pokarmowe.

Zadanie 25. (SP09)
Cholesterol wiąże się we krwi z białkami, tworząc kompleksy lipoproteinowe o dużej gęstości (HDL) lub małej gęstości (LDL). Kompleksy te różnią się funkcjami pełnionymi w organizmie. Nadmiar znajdującego się we krwi cholesterolu transportowany jest przez LDL, przy czym cholesterol często przenika do ścian tętnic lub osadza się na ich wewnętrznej ścianie.  Lipoproteiny HDL mogą chronić tętnice przed rozwojem miażdżycy, transportują bowiem cholesterol z ich ścian do wątroby, gdzie ulega on przemianie na kwasy żółciowe. Stwierdzono, że wysokiemu poziomowi LDL sprzyja dieta bogata w tłuszcze zwierzęce (oprócz ryb), natomiast spożywanie tłuszczów roślinnych powoduje wzrost poziomu HDL.
Korzystając z powyższego tekstu wyjaśnij, uwzględniając obecność HDL lub LDL, w jaki sposób spożywanie każdego z wymienionych rodzajów tłuszczów (roślinne, zwierzęce) może wpływać na rozwój miażdżycy w organizmie człowieka.

Zadanie 26. (SP09)
W organizmie człowieka wątroba pełni różnorodne funkcje, w tym uczestniczy w przemianach metabolicznych różnych związków.   Na schemacie przedstawiono w uproszczony sposób przemiany biochemiczne, którym podlegają aminokwasy w wątrobie człowieka.


Podkreśl dwie funkcje wątroby w organizmie człowieka, które są zilustrowane na powyższym schemacie.
A. Magazynuje żelazo.
B. Produkuje różne białka.
C. Wytwarza żółć.
D. Wytwarza mocznik.
E. Produkuje ciepło.

Zadanie 27. (SP09)
W warunkach deficytu tlenowego, podczas intensywnego wysiłku fizycznego, w organizmie człowieka wytwarzany jest kwas mlekowy, który dalej jest przekształcany do glukozy. Na schemacie przedstawiono przemiany kwasu mlekowego w dwóch narządach organizmu człowieka.

Podaj nazwy tych narządów, wybierając je z poniższych: serce,   dwunastnica,   mięsień dwugłowy,   trzustka,   wątroba,   mózg

 

Zadanie 28. (SP809)
Wystąpienie w błonie komórkowej erytrocytów wyłącznie antygenu A warunkuje grupę krwi A, wyłącznie antygenu B – grupę krwi B. Jednoczesna obecność obu antygenów warunkuje grupę krwi AB, a brak jakichkolwiek antygenów – grupę krwi 0. W osoczu krwi znajdują się przeciwciała (aglutyniny) skierowane przeciw antygenom nieobecnym na erytrocytach własnego ustroju. Obecnie nie stosuje się już bezpośredniego przetaczania (transfuzji) pełnej krwi (krwinek wraz z osoczem). Gdyby jednak doszło do bezpośredniego przetoczenia pełnej krwi, to przy niezgodności grup zlepieniu uległyby wyłącznie erytrocyty dawcy. Na schemacie przedstawiono efekt nieprawidłowego przetoczenia pełnej krwi.

Na podstawie powyższych informacji podaj grupę krwi dawcy oraz biorcy.

Zadanie 29. (SP10)
Na schemacie przedstawiono obraz krwi w organizmie biorcy po transfuzji. Widoczne są erytrocyty dawcy zaglutynowane przez aglutyniny biorcy. Dawca ma grupę krwi B.

a) Jaką grupę krwi może mieć biorca? Wybierz dwie poprawne odpowiedzi spośród zaproponowanych poniżej.
A. grupa krwi A        B. grupa krwi B        C. grupa krwi AB         D. grupa krwi 0
b) Uzasadnij swój wybór.

Zadanie 30. (SP10)
Na schemacie przedstawiono przemiany zachodzące w organizmie człowieka podczas długotrwałego,  intensywnego wysiłku fizycznego

a) Podaj nazwę przemiany, której ulega glukoza w mięśniach, oraz nazwę związku X.
b) Podaj nazwę związku Z i określ jego rolę w organizmie człowieka

Zadanie 31. (SP10)
Cholesterol jest związkiem organicznym, który przez większość ludzi uważany jest za szkodliwy dla zdrowia. Jednak cholesterol pełni w organizmie ważne funkcje biologiczne i jego obecność w organizmie jest konieczna.
Podaj przykład pozytywnej roli cholesterolu w organizmie człowieka.

Zadanie 32. (SP10)
Istnieje udowodniona zależność między niedoborem kwasu foliowego w diecie kobiet w ciąży a zwiększonym ryzykiem wystąpienia defektów cewy nerwowej (rozszczep rdzenia kręgowego i kręgosłupa) u ich dzieci. Naukowcy wykazali, że po ekspozycji na ostre światło słoneczne ludzie o jasnej skórze mieli znacznie obniżony poziom kwasu foliowego we krwi. W 1996 r. argentyński pediatra P. Lapunzina opisał przypadki trzech młodych, zdrowych kobiet, które opalały się w solarium we wczesnych tygodniach ciąży i urodziły dzieci z wadami rozwojowymi cewy nerwowej.
Na podstawie tekstu sformułuj dwa zalecenia, do których powinny stosować się kobiety we wczesnych tygodniach ciąży, żeby zmniejszyć ryzyko wystąpienia defektów cewy nerwowej u swoich dzieci.

Zadanie 33. (SP11)
Spośród niżej wymienionych zdań wybierz wszystkie, które charakteryzują poszczególne grupy związków organicznych, i zapisz ich numery w wyznaczonych miejscach.
1. Stanowią główne źródło energii dla komórek organizmu.
2. Są magazynowane w tkance podskórnej.
3. Budują filamenty mięśniowe.
4. Są magazynowane w wątrobie.
5. Budują błony komórkowe.
Białka  ……………..   Węglowodany  ……………..   Lipidy  ……………..

Zadanie 34. (SP11)
Wapń przez cały okres życia człowieka należy do niezbędnych składników mineralnych pożywienia. Ponad 99% tego pierwiastka w organizmie człowieka jest zmagazynowane w kościach, a pozostałe 1% odgrywa ważną rolę w licznych procesach fizjologicznych.  W tabeli przedstawiono normy zalecanego spożycia wapnia w różnych przedziałach wiekowych.

a) Narysuj diagram słupkowy ilustrujący zalecane spożycie wapnia przez człowieka w przedziałach wiekowych podanych w tabeli.
b)
Wyjaśnij, dlaczego zapotrzebowanie na wapń osób z przedziału wiekowego 19–30 lat jest większe niż osób z przedziału 31–60 lat.

Zadanie 35. (SP11)
Kwas foliowy pełni wiele ważnych funkcji w organizmie człowieka. W pierwszych tygodniach ciąży jego rola związana jest z rozwojem i kształtowaniem się płodu. Kobiety powinny przyjmować 0,4 mg kwasu foliowego dziennie przez okres począwszy od trzech miesięcy przed planowaną ciążą aż do 12 tygodnia ciąży. Zaleca się, aby jednak wszystkie kobiety w wieku rozrodczym przyjmowały kwas foliowy w dawce 0,4 mg/dzień. W wielu krajach witamina ta dodawana jest do pieczywa.
Wyjaśnij, jaki wpływ na rozwój płodu ma kwas foliowy.

Zadanie 36. (SP12)
Substancje, z których organizm człowieka może wytwarzać witaminy, nazywane są prowitaminami.
Podaj nazwę witaminy, dla której prowitaminą jest karoten przyjmowany wraz z pokarmem, oraz przykład jej znaczenia w organizmie człowieka.

Zadanie 37. (SP12)
Tłuszcze podlegają trawieniu tylko w postaci zemulgowanej.
Podaj nazwę odcinka przewodu pokarmowego, w którym odbywa się emulgowanie tłuszczów, i wyjaśnij, dzięki czemu zachodzi ten proces.

Zadanie 38. (SP12)
Wśród wymienionych funkcji zaznacz dwie, które pełni witamina C w organizmie człowieka.
A. Neutralizuje wolne rodniki.
B. Bierze udział w syntezie protrombiny.
C. Ułatwia wchłanianie wapnia z pokarmu.
D. Wzmacnia włosowate naczynia krwionośne.
E. Bierze udział w wytwarzaniu barwnika wzrokowego

Zadanie 39. (SP12)
Poziom glukozy we krwi regulowany jest przez insulinę i glukagon. Przeprowadzono badanie stężenia insuliny i glukagonu we krwi zdrowych osób. Obserwacje rozpoczęto na godzinę przed spożyciem posiłku bogatego w węglowodany i prowadzono w ciągu czterech godzin po jego spożyciu. Wyniki badania przedstawiono na wykresie.

a) Na podstawie wykresu określ, jak podczas drugiej godziny pomiaru zmieniało się stężenie insuliny i glukagonu.
b) Podaj nazwę narządu, który wydziela insulinę i glukagon.

Zadanie 40. (SP14)
Wapń jest pierwiastkiem niezbędnym do prawidłowego rozwoju i funkcjonowania organizmu człowieka.
Spośród podanych procesów wybierz dwa, które ulegają zaburzeniom przy niedoborze wapnia w organizmie.
A. skurcz mięśnia
B. krzepnięcie krwi
C. biosynteza białka
D. wytwarzanie hormonów tarczycy
E. powielanie informacji genetycznej

Zadanie 41. (SP14)
W organizmie człowieka na regulację gospodarki węglowodanowej wpływają dwa przeciwstawnie  działające hormony: insulina i glukagon. W tabeli zamieszczono wyniki pomiaru stężenia insuliny i glukagonu podczas intensywnego wysiłku fizycznego.


a) Na podstawie danych z tabeli narysuj wykres liniowy, ilustrujący poziom stężenia insuliny i glukagonu we krwi, w kolejnych godzinach ćwiczeń fizycznych. Zastosuj jeden układ współrzędnych.
b)
Wyjaśnij, dlaczego podczas wysiłku fizycznego zwiększa się wydzielanie glukagonu do krwi.

Zadanie 42. (SP14)
Wazopresyna, czyli hormon antydiuretyczny (ADH) produkowany przez podwzgórze  i uwalniany z tylnego płata przysadki mózgowej, jest ważnym regulatorem bilansu wodnego  w organizmie człowieka. Na schemacie przedstawiono mechanizm hormonalnej regulacji zawartości wody  w organizmie człowieka.


a) Do miejsc oznaczonych na schemacie literami A i B przyporządkuj określenia odpowiadające wydzielaniu ADH – zwiększone, zmniejszone – i zapisz je poniżej.
A. …………………………………………….. B. ……………………………………………..
b) Podaj, jakie objawy wywoła niedobór hormonu ADH, spowodowany uszkodzeniem komórek tylnego płata przysadki.

Zadanie 43. (SP14)
Tłuszcze, które są nierozpuszczalne w wodzie, krążą we krwi człowieka w postaci związanej z białkami jako lipoproteiny. Do najważniejszych lipoprotein biorących udział w transporcie cholesterolu w naszym organizmie należą lipoproteiny o wysokiej gęstości (HDL), określane mianem „dobrego cholesterolu”, i lipoproteiny o niskiej gęstości (LDL), zwane „złym cholesterolem”. Na schemacie przedstawiono dwa modele (X i Y) lipoprotein transportujących cholesterol  w obwodowych naczyniach krwionośnych.


a) Określ, który z przedstawionych na schemacie modeli lipoprotein (X czy Y), jest ilustracją HDL. Odpowiedź uzasadnij.
b) Podaj przykład zalecenia dotyczącego sposobu odżywiania się dla osoby, u której stwierdzono podwyższony poziom LDL i zbyt niski poziom HDL we krwi.

Zadanie 44. (SP14)
Oceń prawdziwość informacji dotyczących witamin. Wpisz w prawej kolumnie tabeli literę P, jeśli zdanie jest prawdziwe, lub literę F, jeśli zdanie jest fałszywe.

Zadanie 45. (SP15)
Wymienionym białkom (A–C)  przyporządkuj po jednej funkcji (1−4), jaką pełnią one w organizmie człowieka.

 

 

Zadanie 46. (SP15)
Na schemacie przedstawiono, w sposób uproszczony, zmiany w tempie zużywania substratów i wytwarzania produktów w przebiegu następujących po sobie dwóch procesów (I i II), dostarczających energii z utleniania glukozy w komórkach intensywnie pracujących mięśni szkieletowych.

a) Podaj nazwę każdego z przedstawionych procesów.
b) Podaj nazwę związku chemicznego powstającego w przebiegu procesu II w komórce mięśniowej i oznaczonego na schemacie literą X.

 

Zadanie 47. (SP15)
Antybiotyki, stosowane doustnie, hamują rozwój symbiotycznych bakterii jelitowych, produkujących niektóre witaminy.
Wskaż witaminę, która jest produkowana przez bakterie w jelicie człowieka – podkreśl jej nazwę.
witamina A,           witamina C,            witamina D,            witamina E,            witamina K


Zadanie 48.
(SP15)
Na schemacie przedstawiono ilości wody pobieranej, wchłanianej, wydzielanej i wydalanej w układzie pokarmowym człowieka w ciągu doby.


a) Podaj nazwy wydzielin oznaczonych na schemacie literami A i B.
b) Na podstawie informacji przedstawionych na schemacie określ, w którym odcinku układu pokarmowego wchłaniana jest największa ilość wody.

Zadanie 49. (SP15)
Przeprowadzono badania dotyczące przyswajalności żelaza z pokarmu na dwóch grupach ochotników. Osobom z pierwszej grupy zastąpiono w pożywieniu białko zwierzęce białkiem sojowym. Druga grupa ochotników zachowała w diecie białko zwierzęce. W obydwu przypadkach zapewniono w diecie taką samą ilość dostępnego żelaza. Po pewnym czasie oznaczono w obu grupach stężenie ferrytyny (białka magazynującego żelazo w organizmie). Okazało się, że w grupie z dietą tradycyjną (z białkiem zwierzęcym) stężenie ferrytyny było dwukrotnie wyższe niż w grupie z dietą opartą na białku soi, mimo że zawartość żelaza w obu dietach była taka sama.
Sformułuj wniosek na podstawie wyników uzyskanych w tym doświadczeniu.

Zadanie 50. (SP16)
Składniki pokarmowe pełnią różne funkcje w organizmie człowieka, np. funkcję energetyczną.
Spośród wymienionych składników pokarmowych wybierz i podkreśl dwa, których  w diecie zrównoważonej organizm nie wykorzystuje jako źródła energii.
węglowodany       sole mineralne       tłuszcze       białka       witaminy

Zadanie 51. (SP16)
Błonnikiem (włóknikiem) pokarmowym nazywamy zespół substancji ścian komórkowych roślin nietrawionych i niewchłanianych w przewodzie pokarmowym człowieka. Jest to mieszanina substancji o charakterze polisacharydowym (celuloza, hemicelulozy, pektyny, gumy, śluz) i niepolisacharydowym (ligniny). Według ekspertów Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) dzienne spożycie przez człowieka błonnika pokarmowego powinno wynosić ok. 30 g.
Na podstawie tekstu i własnej wiedzy oceń, czy informacje opisujące funkcję błonnika pokarmowego są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

Zadanie 52. (SP16)
Badano wpływ niedoboru witamin w diecie kobiet na ryzyko wystąpienia wady cewy nerwowej u urodzonych przez nie dzieci. W tym celu porównano dwie grupy kobiet  i przebadano ich nowo narodzone dzieci.
• Grupa I – kobiety, które planowały ciążę i uzupełniały dietę o witaminy
• Grupa II – kobiety, które nie uzupełniały diety o witaminy ani przed ciążą, ani w czasie  ciąży.
Wyniki tego badania przedstawiono w tabeli.

a) Wyjaśnij, dlaczego do opisanego badania potrzebny był udział wymienionych dwóch grup kobiet.
b) Na podstawie wyników badania sformułuj wniosek dotyczący wpływu diety matki na występowanie wad rozwojowych u niemowląt.

Zadanie 53. (SP16)
Cukrzyca jest chorobą związaną z zaburzeniem regulacji poziomu glukozy we krwi spowodowanym przez różne czynniki. 
Wymień nazwy dwóch hormonów wydzielanych przez trzustkę, które biorą udział w regulacji stężenia glukozy we krwi, i podaj, na czym polega rola każdego z nich.

Zadanie 54. (SP17)
Witamina K, należąca do witamin rozpuszczalnych w tłuszczach, wpływa na syntezę czynników krzepnięcia krwi. Jej źródłem są rośliny, np. szpinak, rośliny kapustowate,  w mniejszym stopniu także pomidory, truskawki oraz – z produktów pochodzenia zwierzęcego – wątroba. Zapotrzebowanie człowieka na witaminę K jest pokrywane przez pokarm oraz bakterie jelitowe żyjące w jelicie grubym.
Wyjaśnij, dlaczego zaburzenia w procesie wchłaniania tłuszczów, w przypadku np. niektórych chorób, mogą prowadzić do wystąpienia krwawień i trudności  w zahamowaniu krwotoków. W odpowiedzi uwzględnij właściwości i funkcję  witaminy K.

Zadanie 55. (SP17)
Zapotrzebowanie na wodę zdrowego dorosłego człowieka zależy od temperatury i wilgotności otoczenia. Na diagramie przedstawiono straty wody przez organizm człowieka w ciągu doby.

a) Na podstawie przedstawionych informacji określ, ile wody powinien pobrać człowiek w ciągu doby, aby gospodarka wodna organizmu została zbilansowana.
b) Wyjaśnij, jakie znaczenie w procesie termoregulacji organizmu ma zjawisko pocenia się.

Zadanie 56. (SP18)
Niedobór wapnia w organizmie człowieka może wynikać m.in. z długotrwałego zmniejszonego dostarczania tego pierwiastka wraz z pokarmem lub ze złego wchłaniania wapnia w jelicie. Hipokalcemią określa się zbyt niskie stężenie wapnia we krwi, czyli spadek jego zawartości w surowicy poniżej 2,25 mmol/l. Objawami hipokalcemii mogą być tężyczka, czyli nadmierna pobudliwość mięśni do skurczu, niewydolność serca, zaburzenia rytmu serca. Zmniejszone spożycie wapnia stosunkowo rzadko prowadzi do objawów hipokalcemii, gdyż organizm ma jego zapasy zdeponowane w kościach. Z kolei odpowiednie przyjmowanie tego pierwiastka z pokarmem nie zabezpiecza organizmu przed hipokalcemią, ponieważ stężenie wapnia we krwi jest regulowane hormonalnie.
a) Wybierz i zaznacz nazwę hormonu, którego niedobór w organizmie może być przyczyną hipokalcemii.
A. kortyzol      B. kalcytonina      C. parathormon     D. trijodotyronina
b) Wyjaśnij, uwzględniając procesy związane z utrzymaniem homeostazy, dlaczego długotrwałe zmniejszone dostarczanie wapnia z pokarmem przez osobę dorosłą może prowadzić do osłabienia jej kości.

Zadanie 57. (SP18)
W organizmie zdrowego człowieka, po zjedzeniu pokarmu bogatego w cukry, stężenie glukozy we krwi (zawierającej wchłonięte produkty trawienia) transportowanej żyłą wrotną ze ściany jelita do wątroby jest wysokie. We krwi wypływającej z wątroby żyłą wątrobową stężenie glukozy jest dużo niższe.
Podaj przyczynę różnicy poziomu glukozy we krwi w żyle wrotnej i w żyle wątrobowej.

 

Zadanie 58. (SP18)
a) Uzupełnij schemat – w prostokątach oznaczonych numerami 1.–3. wpisz odpowiednio: elementy morfotyczne krwi człowieka oraz składnik chemiczny osocza.

b) Określ funkcję, jaką pełnią w organizmie krwinki czerwone i płytki krwi.

Zadanie 59. (SP18)
Na rysunku przedstawiono fragmenty cząsteczek dwóch rodzajów kwasów nukleinowych  i występujące w nich zasady azotowe.


a) Podaj nazwy kwasów nukleinowych – I i II – przedstawionych na rysunku
b) Na podstawie rysunku podaj jedną, widoczną na rysunkach, różnicę w strukturze i jedną różnicę w składzie chemicznym kwasów nukleinowych I i II. W odpowiedzi uwzględnij budowę obu kwasów nukleinowych.

Zadanie 60. (SR05)
Celuloza, skrobia, glikogen, chityna są to związki należące do polisacharydów (wielocukrów). Pełnią one w komórkach organizmów żywych różne funkcje. Skonstruuj tabelę, w której przedstawisz podział wymienionych polisacharydów na strukturalne i zapasowe, oraz podasz przykłady miejsc ich występowania w organizmach żywych.

Zadanie 61. (SR05)
Zapis fragmentu cząsteczki białka: Gly – Ala – Leu – Phe – Asp – Ser – … przedstawia strukturę
A. pierwszorzędową białka                                        C. trzeciorzędową białka.
B. drugorzędową białka.                                            D. czwartorzędową białka.

Zadanie 62. (SR05)
Proces powstawania ATP z ADP nazywamy fosforylacją.
Określ, jaki rodzaj fosforylacji przedstawia powyższy schemat fragmentu procesu glikolizy.

Zadanie 63. (SR06)
Węglowodany to grupa różnorodnych związków organicznych. Wyróżniamy wśród nich m.in. monosacharydy (cukry proste) i polisacharydy (cukry złożone, zawierające więcej niż 10 cząsteczek monosacharydów). Różnią się one właściwościami np. rozpuszczalnością w wodzie i, co się z tym wiąże, pełnioną w komórce funkcją.
Uzupełnij poniższą tabelę wpisując odpowiednie przykłady węglowodanów oraz określ ich rozpuszczalność w wodzie i podstawową funkcję pełnioną w komórce lub organizmie

 Zadanie 64. (SR06) 
Glikoliza jest powszechnym szlakiem metabolicznym zachodzącym w cytoplazmie komórek wszystkich żywych organizmów.
Wypisz z poniższego schematu trzy substraty oraz trzy produkty procesu glikolizy.

Zadanie 65. (SR06) 
Poniższa tabela zawiera porównanie zawartości niektórych aminokwasów egzogennych w białku zwierzęcym i roślinnym (w gramach aminokwasów na 100 gramów białka).

Zadanie 66. (SR07) 
Woda jest związkiem chemicznym, którego jest najwięcej w komórkach organizmów roślinnych i zwierzęcych.
Podaj dwie wspólne funkcje wody pełnione przez nią zarówno u roślin, jak i u zwierząt.

Zadanie 67. (SR07) 
W organizmie człowieka różne rodzaje związków chemicznych pełnią określone funkcje. Poniżej przedstawiono różne przykłady białek lub węglowodanów.
A. mioglobina
B. glikogen
C. laktoza
D. miozyna
E. Immunoglobulina
a) Przyporządkuj każdy z wyżej wymienionych związków do białek lub do węglowodanów, wpisując w odpowiednie miejsca ich oznaczenia literowe.
Białka – ………………………………………… Węglowodany – ……………………………………….
b) Określ rolę w organizmie człowieka dwóch wybranych spośród A do E związków organicznych.

Zadanie 68. (SR07) 
Na schemacie przedstawiono zasadę działania urządzenia do dializy (sztucznej nerki).

Na podstawie analizy schematu wyjaśnij, dlaczego nie wszystkie składniki znajdujące się we krwi przenikają do płynu dializującego. 

Zadanie 69. (SR07) 
Wzrost i naprawa mięśni są kontrolowane przez sygnały chemiczne, których pojawienie się zależy między innymi od aktywności dwóch genów: jeden z nich koduje białkowy czynnik wzrostu IGF1, a drugi miostatynę. Białko IGF1 pobudza występujące w pobliżu włókien mięśniowych komórki satelitarne (satelitowe) do podziałów, natomiast miostatyna zatrzymuje podziały tych komórek. Dzielące się komórki satelitarne (satelitowe) łączą się z uszkodzonymi włóknami mięśniowymi by pomóc w ich naprawie, co w efekcie daje większe i silniejsze mięśnie. Na podstawie analizy tekstu, uzupełnij tabelę, wpisując do niej odpowiednie określenia spośród wymienionych w nawiasach tak, aby ilustrowały zależność pomiędzy ilością obu białek, liczbą komórek satelitarnych (satelitowych) i szybkim przyrostem masy mięśni. I

Zadanie 70. (SR07) 
Na schematach przedstawiono wzory dwóch związków czynnych biologicznie.


Podaj, który z tych związków (A czy B) to grupa hemowa hemoglobiny oraz określ funkcję hemoglobiny w organizmach.

Zadanie 71. (SR08) 
Wykonano badania dotyczące wpływu enzymów na energię aktywacji rozkładu różnych substancji. Okazało się, że energia aktywacji rozkładu 1 mola H2O2 bez udziału enzymu wynosi 75600 J, a z udziałem enzymu katalazy – 23100 J. Hydroliza 1 mola kazeiny bez udziału enzymu wymaga 86520 J, a w obecności enzymu trypsyny – 50400 J.
a) Wyniki uzyskane w badaniach przedstaw w tabeli.
b) Sformułuj wniosek wynikający z uzyskanych danych.

Zadanie 72. (SR08) 
Na schemacie przedstawiono mechanizm aktywacji pewnego enzymu przez białko modulatorowe – kalmodulinę, zależną od jonów wapnia.


Na podstawie schematu opisz krótko mechanizm aktywacji enzymu zależnego od kalmoduliny.

Zadanie 73. (SR08) 
Na wykresach przedstawiono wpływ pH na aktywność trzech enzymów.


Uzupełnij poniższą tabelę, podając optymalne pH działania każdego z enzymów (I, II i III) oraz nazwy makrocząsteczek, które są trawione przez te enzymy w żołądku lub dwunastnicy
człowieka.

Zadanie 74. (SR08) 
Na schemacie przedstawiono pewien proces biochemiczny


a) Podaj pełną nazwę przedstawionego na schemacie procesu i określ jego znaczenie w życiu tych organizmów, które go przeprowadzają.
b) Wyjaśnij znaczenie procesu regeneracji NAD+ .

Zadanie 75. (SR09) 
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

Zadanie 76. (SR09) 
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. 

Zadanie 77. (SR09) 
Na schemacie w sposób uproszczony przedstawiono zasadę działania pewnego enzymu.

Na podstawie analizy schematu opisz sposób, w jaki substancja X umożliwia działanie tego enzymu.

Zadanie 78. (SR09)
W soku trzustkowym występują różne enzymy trawienne rozkładające związki organiczne. Przeprowadzono doświadczenie, którego wyniki zostały zapisane w poniższej tabeli.


Sformułuj problem badawczy, do rozwiązania którego posłużyło uczniom powyższe doświadczenie.

Zadanie 79. (SR09)
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.

Zadanie 80. (SR09)
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.

 

Zadanie 81. (SR09)
Na schematach A i B przedstawiono sposób działania pewnego leku i jego wpływ na funkcjonowanie synapsy. A) stan przed zastosowaniem leku B) stan po zastosowaniu leku

Na podstawie analizy powyższych schematów opisz trzy kolejne następstwa działania przedstawionego leku.

Zadanie 82. (SR10)
Poniższe wzory przedstawiają fragmenty makrocząsteczek: glikogenu i celulozy występujących w komórkach różnych organizmów.


a) Porównaj przedstawione wzory i podaj jedną cechę wspólną i jedną cechę różniącą struktury cząsteczek glikogenu i celulozy.
b) Podaj, w komórkach jakich organizmów występuje celuloza i jaką pełni w nich rolę.

 

Zadanie 83. (SR10)
Obrane surowe ziemniaki ciemnieją w kontakcie z powietrzem. Proces ten związany jest z działaniem obecnej w bulwach ziemniaka oksydazy polifenolowej – enzymu, który katalizuje reakcje utleniania zawartych w bulwach związków polifenolowych.
Wyjaśnij, dlaczego ugotowane ziemniaki nie ciemnieją w kontakcie z powietrzem.

Zadanie 84. (SR11)
Przygotowano sok z liści czerwonej kapusty. Miał on barwę ciemnoniebieską spowodowaną występowaniem barwników – antocyjanów. Antocyjany w środowisku kwasowym zmieniają barwę z niebieskiej na czerwoną i dlatego mogą być stosowane jako wskaźnik kwasowości. Do dwóch probówek, oznaczonych A i B, wlano po 100 ml przygotowanego soku z kapusty. Do probówki A nie dodano nic, a do probówki B dodano trochę drożdży i trochę cukru. Obydwie probówki szczelnie oklejono folią. Po godzinie sprawdzono wyniki: – w probówce A nic się nie zmieniło, – w probówce B zaobserwowano zmianę zabarwienia soku z niebieskiego na czerwone.
a) Podaj nazwę (lub wzór chemiczny) substancji, powstającej w opisanym doświadczeniu, która po rozpuszczeniu się w wodzie spowodowała zmianę zabarwienia soku w probówce B.
b) Wyjaśnij, jaki proces chemiczny spowodował zmianę barwy soku.

Zadanie 85. (SR11)
Na rysunkach przedstawiono dwa zestawy doświadczalne, które przygotowali uczniowie w celu zbadania zjawiska osmozy. Dwa lejki napełnili 50% roztworem glukozy i szczelnie zamknęli celofanem. Dwie zlewki wypełnili zimną wodą. Do drugiej zlewki dodali dwie łyżki mąki ziemniaczanej (skrobi) i zawartość intensywne wymieszali. W zlewkach umieścili lejki z roztworem glukozy, zaznaczając poziom cieczy w rurkach. Po kilku minutach zaobserwowali, że w obydwu zestawach doświadczalnych poziom roztworu glukozy w rurkach lejków podnosił się w podobnym tempie.
a) Sformułuj problem badawczy do przeprowadzonego doświadczenia.
b) Na podstawie wyniku doświadczenia wyjaśnij, dlaczego rośliny magazynują skrobię, a nie glukozę.

 

Zadanie 86. (SR11)
Aktywność enzymów może być hamowana przez cząsteczki zwane inhibitorami. Na schemacie przedstawiono dwa rodzaje hamowania aktywności enzymów.

Na podstawie schematu opisz, na czym polega hamowanie:
kompetycyjne (A)
niekompetycyjne (B)

Zadanie 87. (SR11)
W peroksysomach znajdują się enzymy, które biorą udział w reakcjach utleniania związków organicznych tlenem cząsteczkowym. Produktem wielu z tych reakcji jest szkodliwy dla komórki, bardzo reaktywny nadtlenek wodoru (H2O2). Zabezpieczeniem przed H2O2 jest obecność w peroksysomach enzymu katalazy, który rozkłada nadtlenek wodoru na wodę i tlen cząsteczkowy. Uczniowie postanowili sprawdzić, czy w tkankach roślinnych występuje enzym katalaza. W tym celu w dwóch probówkach A i B umieścili równe objętości soku ze startego surowego ziemniaka. Sok w probówce A zagotowali i ostudzili, a następnie do obydwu probówek dodali taką samą ilość roztworu H2O2 (wody utlenionej).
a) W której z probówek (A czy B) zajdzie reakcja rozkładu H2O2 i jakie zmiany będą widoczne w tej probówce?
b) Wyjaśnij, w jakim celu zagotowano sok w probówce A.

 Zadanie 88. (SR12)
Na schematach A i B przedstawiono w uproszczeniu dwa rodzaje transportu substancji przez błony komórkowe.

Scharakteryzuj rodzaje transportu przedstawione na schematach. Wpisz w tabeli numery właściwych informacji, wybierając je z poniższych. Rodzaj transportu
1.bierny       2. aktywny       3. wspomagany
 Opis transportu
I – przemieszczanie się cząsteczek z obszaru stężenia niższego do miejsca stężenia wyższego przy udziale białek przenośnikowych i energii
II – przemieszczanie się cząsteczek z obszaru stężenia wyższego do miejsca stężenia niższego przy udziale białek przenośnikowych i bez udziału energii
III – przemieszczanie się cząsteczek z obszaru stężenia wyższego do miejsca stężenia niższego bez udziału białek przenośnikowych i nakładu energi

Zadanie 89. (SR12)
W wielu komórkach powstaje, szkodliwy dla komórki, nadtlenek wodoru (H2O2). Jego neutralizacja odbywa się dzięki specyficznemu enzymowi – katalazie. Wykonano doświadczenie, w którym do dwóch słoików wlano jednakową ilość 3% roztworu H2O2 (wody utlenionej). Do jednego ze słoików włożono kawałek świeżej, surowej wątroby bydlęcej. Na rysunku przedstawiono wyniki tego doświadczenia.


a) Sformułuj problem badawczy do powyższego doświadczenia.
b) Podaj, na czym polega neutralizacja nadtlenku wodoru przez komórki wątroby ssaka.

Zadanie 90. (SR13)
Płynność błony to zdolność lipidów i białek błonowych do przemieszczania się w obrębie płaszczyzny dwuwarstwy. Stopień płynności jest czynnikiem istotnym dla funkcji błony i musi być utrzymany w określonych granicach. Na schemacie przedstawiono model budowy błony komórkowej komórki zwierzęcej.
a) Określ, którą cyfrą (1 czy 2) oznaczono na schemacie zewnętrzną przestrzeń komórki. Odpowiedź uzasadnij.
b) Podaj, który ze związków chemicznych budujących błonę komórkową, poza obecnymi w fosfolipidach kwasami tłuszczowymi, powoduje zmniejszenie jej płynności.

 

Zadanie 91. (SR13)
Uczniowie przygotowali pokaz ilustrujący zjawisko osmozy. Trzy woreczki (A, B, C) z tworzywa o własnościach błony półprzepuszczalnej, stanowiące modele komórek, wypełnili roztworami glukozy o stężeniach 1%, 5% oraz 10%. Szczelnie zamknięte woreczki umieścili w zlewce z 5% roztworem glukozy. Zestaw do tego pokazu przedstawiono na rysunku.


W odpowiednie miejsca tabeli wpisz określenia opisujące warunki, przebieg pokazu oraz obserwacje.

Zadanie 92. (SR13)
W inżynierii genetycznej w celu otrzymania określonych substancji, np. białek, najczęściej wprowadza się geny eukariontów do komórek bakteryjnych, których hodowla jest tania, a jednocześnie efektywna, ponieważ otrzymuje się dużo organizmów w niewielkiej objętości. Jednak w niektórych sytuacjach konieczne jest wprowadzanie genów do komórek eukariotycznych, np. przy wytwarzaniu hormonu erytropoetyny (EPO), który jest glikoproteiną powstającą z udziałem struktur Golgiego.
a) Wyjaśnij, dlaczego glikoproteina EPO nie może być wytwarzana z wykorzystaniem komórek prokariotycznych.
b) Oceń prawdziwość stwierdzeń dotyczących erytropoetyny. Wpisz w odpowiednie miejsca tabeli literę P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, lub literę F, jeśli stwierdzenie jest fałszywe.

 

Zadanie 93. (SR13)
Do poradni rodzinnej zgłosił się pacjent, u którego stwierdzono następujące objawy: nadmierną masę ciała, osłabienie, ospałość oraz trudności z termoregulacją. Lekarz, podejrzewając niedoczynność tarczycy, zlecił zbadanie poziomu tyreotropiny (TSH) we krwi pacjenta.
Określ, jaki poziom TSH, zbyt wysoki czy zbyt niski w stosunku do normy, może świadczyć o niedoczynności tarczycy. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając sprzężenie zwrotne ujemne.

Zadanie 94. (SR13)
Stała Michaelisa (Km) jest miarą powinowactwa enzymu do substratu – im większe powinowactwo wykazuje enzym, tym mniejsze jest stężenie substratu, przy którym szybkość reakcji jest równa połowie szybkości maksymalnej. W tabeli przedstawiono wartości stałej Michaelisa dla czterech różnych substratów reakcji katalizowanych przez określony enzym.
Uszereguj substraty według wzrastającego powinowactwa enzymu do tych substratów, wpisując w tabelę numery 1–4.

Zadanie 95. (SR14)
Regulacja metabolizmu związana jest m.in. z regulacją działania enzymów – ich aktywacją lub hamowaniem. Wiele enzymów, aby pełnić funkcje katalityczne, wymaga przyłączenia cząsteczek, zwanych kofaktorami. Mogą nimi być małe jednostki niebiałkowe, np. jony metali, lub złożone niebiałkowe cząsteczki organiczne, nazwane koenzymami, np. NAD+ czy FAD. Na schematach przedstawiono różne sposoby (A–D) hamowania (inhibicji) pracy enzymu.
Podaj oznaczenia literowe dwóch mechanizmów hamowania pracy enzymu, innych niż blokada centrum aktywnego. Opisz, na czym polega każdy z wybranych mechanizmów.

 

 

Zadanie 96. (SR14)
Zdolność odbioru sygnałów z otoczenia i odpowiedzi na te sygnały jest cechą organizmów. W organizmach wielokomórkowych istnieją złożone mechanizmy służące do tworzenia, przesyłania i odbioru sygnałów umożliwiających kontrolę nad powstawaniem i pracą wszystkich komórek. Na schematach A i B przedstawiono dwa mechanizmy przekazywania sygnałów w organizmie wielokomórkowym.

 

Na podstawie schematów podaj jedną różnicę i jedno podobieństwo między nerwowym a hormonalnym mechanizmem pobudzania komórek docelowych.

 

Zadanie 97. (SR14)
Uporządkuj we właściwej kolejności wymienione poniżej etapy powstawania IV-rzędowej struktury białka. Wpisz w tabelę odpowiednio numery 1–4.

Zadanie 98. (SR15)
Wiele związków chemicznych występujących w komórce to makrocząsteczki, które składają się z monomerów połączonych ze sobą odpowiednimi wiązaniami. Na schemacie przedstawiono fragment makrocząsteczki, w której zaznaczono rodzaj wiązania chemicznego występującego między monomerami fragmentu tej cząsteczki.
a) Podaj nazwę wiązania chemicznego zaznaczonego na schemacie, a także nazwę monomerów połączonych tym wiązaniem.
b) Spośród wymienionych związków chemicznych wybierz ten, w którym występują przedstawione na schemacie wiązania chemiczne. Podkreśl nazwę tego związku.
Celuloza    skrobia    kolagen       fosfolipidy      kwas deoksyrybonukleinowy

Zadanie 99. (SR15)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby poprawnie charakteryzowały enzymy. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.
A. Enzymy występują (we wszystkich żywych komórkach / wyłącznie w komórkach o dużej aktywności metabolicznej).
B. Aktywność enzymów (zależy / nie zależy) od pH środowiska.
C. Enzymy (podwyższają / obniżają) energię aktywacji reakcji.

Zadanie 100. (SR15)
Dokonano obserwacji mikroskopowej żywych komórek skórki liścia spichrzowego cebuli umieszczonych w 5% roztworze sacharozy i obserwacji takich samych komórek umieszczonych w wodzie wodociągowej. Zaobserwowano, że – w porównaniu z komórkami umieszczonymi w wodzie wodociągowej – ściany komórek umieszczonych w roztworze sacharozy nie zmieniły kształtu, natomiast protoplast uległ obkurczeniu.
Wyjaśnij, dlaczego objętość protoplastu uległa zmianie, a kształt opisanych komórek pozostał niezmieniony.

Zadanie 101. (SR16)
Poniższy tekst opisuje podobieństwa i różnice w składzie pierwiastkowym głównych grup związków organicznych występujących w organizmie. Uzupełnij tekst − wpisz w wyznaczone miejsca nazwy pierwiastków wybranych spośród wymienionych. Niektóre nazwy pierwiastków mogą być użyte w tekście więcej niż jeden raz.
azot     fosfor      potas     węgiel     krzem       tlen      siarka     wodór

W skład węglowodanów, białek, lipidów i kwasów nukleinowych wchodzą trzy podstawowe pierwiastki: …….……, …….……, …….…… . Oprócz tych pierwiastków białka zawierają jeszcze: ….……… i siarkę. W kwasach nukleinowych nie ma pierwiastka występującego w białkach, którym jest …….……, ale jest …….……, którego nie ma w składzie białek (niemodyfikowanych potranslacyjnie).

Zadanie 102. (SR16)
Glikoproteina P − białko zwierzęce – występuje w błonach komórkowych komórek różnych tkanek, m.in. w śródbłonku włosowatych naczyń krwionośnych mózgu. Glikoproteina P jest niespecyficznym transporterem usuwającym poza obręb komórek różne substancje obce dla organizmu, w tym leki, co zapobiega ich kumulacji, ale jednocześnie może utrudniać im osiągnięcie miejsc docelowych, czego konsekwencją stanie się nawet niemożność leczenia lub obniżenie jego skuteczności. Przeprowadzono doświadczenie na dwóch grupach myszy:

  • grupa I – myszy ze zmutowanym genem kodującym glikoproteinę P
  • grupa II – myszy z niezmutowanym genem kodującym glikoproteinę P. Myszom podawano leki przeciwbólowe, a następnie badano stężenie tych leków w mózgu.
    Na podstawie: W.F. Ganong, Fizjologia, Warszawa 2009.

a) Określ, która z grup badanych zwierząt – I czy II – była próbą kontrolną w tym doświadczeniu. Odpowiedź uzasadnij.
b) Podaj, w której grupie badanych myszy – I czy II – należy oczekiwać większego stężenia leków przeciwbólowych w komórkach mózgu, i wyjaśnij, dlaczego tak się dzieje.

Zadanie 103. (SR16)
Powinowactwo hemoglobiny do tlenu zależy od pH osocza (wzrostu lub spadku stężenia jonów wodorowych). Na kwasowość osocza wpływa m.in. dysocjacja kwasu węglowego, który powstaje z CO2 i wody pod wpływem enzymu anhydrazy węglanowej i dysocjuje na aniony wodorowęglanowe i protony. Około 70–75% CO2 jest transportowanych w osoczu w postaci HCO3‾ (jonu wodorowęglanowego). Na wykresie przedstawiono krzywe wysycenia hemoglobiny tlenem przy różnym pH osocza krwi człowieka.

a) Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby powstał poprawny opis zależności przedstawionej na wykresie. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.
W sytuacji obniżenia się pH osocza krwi (zwiększa się / zmniejsza się) powinowactwo hemoglobiny do tlenu, co powoduje, że tlen przyłączony do hemoglobiny jest (łatwiej / trudniej) odłączany od jej cząsteczki.
b) Wyjaśnij znaczenie przedstawionych właściwości hemoglobiny (zmiany jej powinowactwa do tlenu) dla wymiany gazowej w tkankach, w których zachodzi intensywne oddychanie tlenowe. W odpowiedzi uwzględnij procesy zachodzące w tych tkankach.
c) Podaj inną niż jon wodorowęglanowy postać, w której jest transportowany CO2 we krwi człowieka.


Zadanie 104. (SR16)
Niektóre enzymy wytwarzane są w komórkach w formie nieaktywnej. Ich aktywacja wymaga udziału określonych czynników i czasem zachodzi dopiero w miejscu docelowego działania – poza komórką, w której doszło do syntezy białka. Takim enzymem jest chymotrypsyna α, wytwarzana w postaci nieaktywnego chymotrypsynogenu. Na schemacie przedstawiono proces aktywacji chymotrypsynogenu do chymotrypsyny α (cyframi oznaczono kolejne aminokwasy w łańcuchach polipeptydowych). Łańcuchy polipeptydowe (A–C) są połączone ze sobą wiązaniami dwusiarczkowymi, czego nie zaznaczono na schemacie.


a) Na podstawie analizy schematu podaj dwie różnice w budowie między chymotrypsynogenem a chymotrypsyną α. W odpowiedzi uwzględnij oba porównywane związki chemiczne.
b) Podaj nazwę narządu, w którym odbywa się aktywacja chymotrypsynogenu do chymotrypsyny α, i na podstawie schematu uzasadnij, dlaczego aktywacja chymotrypsynogenu odbywa się w tym narządzie.

Zadanie 105. (SR16)
Toksyna botulinowa, wytwarzana przez bakterie jadu kiełbasianego, znalazła w ostatnich latach zastosowanie w kosmetyce − do redukcji zmarszczek mimicznych, powstających na skutek nawykowego kurczenia niektórych mięśni twarzy. Toksynę wstrzykuje się w miejsca szczególnie podatne na tworzenie się zmarszczek. Działanie jej polega na fragmentacji białka SNAP-25, które jest niezbędne do uwolnienia neuroprzekaźnika – acetylocholiny. Na rysunku przedstawiającym prawidłowo działającą synapsę nerwowo–mięśniową numerami 1–4 oznaczono miejsca, w których możliwe jest zahamowanie funkcjonowania tej synapsy przez różne rodzaje toksyn.

  1.  Wypisz z rysunku numer oznaczający miejsce, w którym blokowane jest działanie synapsy przez toksynę botulinową.
  2.  Na podstawie tekstu wyjaśnij, dlaczego po wstrzyknięciu toksyny botulinowej uzyskuje się redukcję zmarszczek mimicznych

Zadanie 106. (SR17)
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.


Na podstawie: W. Czerwiński, Fizjologia roślin, Warszawa 1978
.

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.

 

Zadanie 107. (SR18)
Skrobia i celuloza, należące do węglowodanów, są polimerami zbudowanymi z monomerów glukozy. W skrobi cząsteczki glukozy łączą się wiązaniem α-1,4-glikozydowym, tworząc łańcuchy, które się rozgałęziają (dzięki powstawaniu wiązania α-1,6-glikozydowego) i zwijają się w helisę. Celuloza, w której monomery glukozy są wydłużone i łączą się wiązaniem β-1,4-glikozydowym, tworzy długie, proste łańcuchy ułożone równolegle. Między grupami hydroksylowymi (-OH) monomerów glukozy powstają liczne wiązania wodorowe.

Wykaż, że budowa opisanych polimerów ma związek z ich funkcją w komórce roślinnej.
1. Skrobia
2. Celuloza

Zadanie 108. (SR18)
Poniższym składnikom (A–C) budującym błony komórkowe w komórkach zwierzęcych przyporządkuj pełnione przez nie funkcje (1.–4.).

 

Zadanie 109. (SR18)
Kolageny to białka będące głównym składnikiem macierzy zewnątrzkomórkowej zwierząt. Ich główną funkcją jest utrzymanie integralności strukturalnej i sprężystości tkanki łącznej. Kolagen jest syntetyzowany w formie łańcuchów α, będących produktem ekspresji odrębnych genów. Te łańcuchy zawierają duże ilości lizyny i proliny – głównych składników kolagenu stabilizujących jego cząsteczkę. Aminokwasy te następnie ulegają hydroksylacji z udziałem hydroksylaz, których kofaktorem w tym procesie jest witamina C, pobudzająca także bezpośrednio syntezę kolagenu przez aktywację transkrypcji kodujących go genów. W kolejnym etapie łańcuchy α łączą się trójkami za pomocą mostków dwusiarczkowych, w wyniku czego powstaje prokolagen. Z cząsteczek prokolagenu wydzielonych poza komórkę powstają cząsteczki kolagenu, które mogą agregować w większe struktury, takie jak włókienka, włókna lub sieci.
Na podstawie: J. Kawiak, J. Zabel, Seminaria z cytofizjologii, Wrocław 2002; K.A. Czubak, H.M. Żbikowska, Struktura, funkcja i znaczenie biomedyczne kolagenów, Ann. Acad. Med. Siles., 4/2014.

a) Na podstawie przedstawionych informacji określ najwyższą rzędowość struktury białka – prokolagenu. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do cechy budowy tego białka.
b) Na podstawie przedstawionych informacji i własnej wiedzy wyjaśnij, dlaczego przy niedoborze witaminy C mogą pękać naczynia krwionośne. W odpowiedzi uwzględnij budowę naczyń krwionośnych.

 

Zadanie 110. (SR18)
Kwas foliowy (witamina z grupy B) jest niezbędny przy podziale komórkowym i dlatego odgrywa szczególną rolę w tkankach, w których podziały komórkowe są intensywne. Pełni on funkcję koenzymu w reakcjach przenoszenia grup jednowęglowych w procesie syntezy zasad purynowych i pirymidynowych. Podczas tych reakcji kwas foliowy ulega utlenieniu, a regenerowanie polega na ponownej jego redukcji. Antagonistą kwasu foliowego jest metotreksat (MTX). Wiąże się on z centrum aktywnym enzymu odpowiedzialnego za reakcję redukcji kwasu foliowego 10 000 razy silniej niż naturalny substrat. Metotreksat działa swoiście na dzielące się komórki, głównie w fazie S cyklu komórkowego, i dlatego jest stosowany w leczeniu wielu chorób nowotworowych. Ubocznym skutkiem opisanej chemioterapii okazuje się wpływ leku na inne prawidłowo dzielące się komórki organizmu, np. na niewyspecjalizowane komórki szpiku kostnego. Na podstawie: J. Berg, J. Tymoczko, L. Stryer, Biochemia, Warszawa 2009.
a)   Zaznacz właściwe dokończenie zdania wybrane spośród A–B oraz jego poprawne uzasadnienie wybrane spośród 1.–3. 
b) Określ, czy podczas leczenia pacjenta chemioterapią, z wykorzystaniem dużych dawek MTX, można odwrócić inhibicję reakcji
redukcji kwasu foliowego za pomocą wysokiej dawki tego kwasu. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do właściwości metotreksatu.
c) Podaj, dlaczego jednym ze skutków ubocznych stosowania małych dawek metotreksatu jest zahamowanie wytwarzania przeciwciał w organizmie. W odpowiedzi odnieś się do komórek układu odpornościowego.

 

Zadanie 111. (NR16)
Zatrucie metanolem jest dla organizmu człowieka bardzo groźne, ponieważ produkty jego utleniania (aldehyd mrówkowy i kwas mrówkowy) są silnie toksyczne. Utlenianie metanolu katalizuje dehydrogenaza alkoholowa. Enzym ten katalizuje również proces utleniania etanolu, ale produktem tej reakcji jest aldehyd octowy, który jest znacznie mniej toksyczny dla organizmu człowieka. Pierwsza pomoc osobom, u których podejrzewa się zatrucie metanolem, polega na jak najszybszym podaniu około 100 ml alkoholu etylowego.
Zaznacz rodzaj hamowania aktywności (inhibicji) dehydrogenazy alkoholowej, który występuje po podaniu etanolu osobom zatrutym metanolem. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do mechanizmu tego procesu.

A. inhibicja kompetycyjna       B. inhibicja niekompetycyjna
Wyjaśnij, w jaki sposób wprowadzenie etanolu do organizmu osoby, która wypiła metanol, zmniejsza groźne skutki działania metanolu.

 

Zadanie 112. (NR16)
Cząsteczki fosfolipidów mają jednocześnie właściwości hydrofilowe i hydrofobowe. Ta cecha odgrywa istotną rolę w samoistnym organizowaniu się cząsteczek fosfolipidów w środowisku wodnym w liposomy, czyli struktury mające postać mikropęcherzyków. Liposomy, np. lipoproteiny krwi, występują w organizmach. Są też produkowane i wykorzystywane w przemyśle farmaceutycznym i kosmetycznym. Wewnątrz liposomów umieszcza się np. zawiesiny leków. Dodatkowe umieszczenie odpowiednich cząsteczek sygnałowych w warstwie lipidowej liposomów sprawia, że łatwiejsze staje się dostarczenie ich zawartości do wnętrza komórek mających określone receptory rozpoznające i wiążące te cząsteczki sygnałowe. Na poniższych rysunkach przedstawiono budowę liposomu (I) i fuzję liposomu z błoną komórkową (II).
Podaj wspólną cechę budowy liposomu i błony komórkowej, dzięki której liposomy mogą ulegać fuzji z tą błoną.
Wyjaśnij, dlaczego dzięki wprowadzeniu określonych cząsteczek sygnałowych do błony liposomu można zwiększyć skuteczność leku w nich podawanego.
Podaj, która część cząsteczki fosfolipidu – 1 czy 2 – ma właściwości hydrofilowe. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając informacje przedstawione na rysunku I.

Zadanie 113. (NR16)
Dwie grupy uczniów przygotowały takie same zestawy doświadczalne w celu sprawdzenia, od czego zależy aktywność enzymu rozkładającego skrobię, występującego w ślinie. W pięciu probówkach uczniowie umieścili po 1 ml roztworu wodnego o określonym pH (4–8). Następnie do każdej probówki dodali 1 ml rozcieńczonego kleiku przygotowanego ze skrobi ziemniaczanej, do którego dosypali odrobinę soli kuchennej (NaCl). Pierwsza grupa umieściła probówki w łaźni wodnej o temperaturze 30 ºC, natomiast druga – w łaźni o temperaturze 37 ºC. Do każdej probówki uczniowie dodali po 1 ml świeżej śliny, wymieszali zawartość i następnie, w odstępach jednominutowych, pobierali z mieszaniny w każdej probówce po jednej kropli roztworu i sprawdzali, czy cała skrobia została już rozłożona. Wyniki zebrali w tabeli.
 Podaj nazwę enzymu znajdującego się w ślinie, który rozkłada skrobię.
Na podstawie wyników doświadczenia sformułuj wniosek dotyczący optimum działania badanego enzymu.
Określ, w jaki sposób uczniowie mogli sprawdzić podczas doświadczenia, czy cała skrobia została już rozłożona. Uwzględnij nazwę użytego odczynnika oraz efekt jego działania.

Zadanie 114. (NR17)
Na schemacie przedstawiono fragment cząsteczki białka o strukturze III-rzędowej oraz warunkujące tę strukturę różne oddziaływania występujące pomiędzy łańcuchami bocznymi aminokwasów: wiązania chemiczne oparte na przyciąganiu elektrostatycznym (1), wiązania kowalencyjne (2), interakcje hydrofobowe (3) i oddziaływania jonowe (4).
(0–1) Podaj nazwy wiązań chemicznych stabilizujących III-rzędową strukturę białka, oznaczonych na schemacie numerami 1. i 2. (0–1) Na przykładzie enzymów białkowych wyjaśnij, w jaki sposób struktura przestrzenna białka warunkuje jego funkcję katalityczną. W odpowiedzi uwzględnij mechanizm działania enzymów.

Zadanie 115. (NR18)
Na rysunku przedstawiono zestaw doświadczalny przygotowany w celu zilustrowania właściwości błony komórkowej. Na podstawie:
Uzupełnij poniższe informacje – określ, jak po kilkunastu minutach zmieni się poziom cieczy w rurce w stosunku do zaznaczonego poziomu początkowego (podniesie się, obniży się), oraz podaj nazwę procesu, który jest przyczyną obserwowanej zmiany.

Zaznacz właściwe dokończenie zdania wybrane spośród A–C oraz jego poprawne uzasadnienie wybrane spośród 1.–3.
Jeżeli w zlewce będzie znajdował się 15% wodny roztwór glukozy, a w kolbie z dnem wykonanym z błony półprzepuszczalnej – 10% wodny roztwór glukozy, to po kilkunastu minutach poziom cieczy w rurce

Zadanie 116. (NR18)
Efektem oddziaływania hormonu tyreotropowego (TSH) na receptory komórek tarczycy jest pobudzenie ich aktywności wydzielniczej. Hormon ten nie przenika do wnętrza komórki, ale łączy się z receptorem na powierzchni komórki. U osób cierpiących na chorobę Gravesa-Basedowa limfocyty wytwarzają specyficzne przeciwciała skierowane przeciwko receptorom hormonu TSH (przeciwciała anty-TSHR). Na poniższym schemacie przedstawiono oddziaływanie TSH i przeciwciał anty-TSHR z receptorem TSH. U osób predysponowanych genetycznie, do rozwoju choroby Gravesa-Basedowa przyczynia się współwystępowanie różnych czynników środowiskowych, takich jak infekcje bakteryjne i wirusowe stymulujące układ odpornościowy

I. Na podstawie przedstawionych informacji i własnej wiedzy uzasadnij, że choroba Gravesa-Basedowa jest chorobą autoimmunizacyjną.
II. Na podstawie przedstawionych informacji określ, czy TSH jest hormonem steroidowym, czy jest hormonem białkowym. Odpowiedź uzasadnij.
III. Podaj nazwę gruczołu dokrewnego wydzielającego do krwi TSH oraz nazwę hormonu uwalnianego z tarczycy po pobudzeniu przez TSH, i określ wpływ hormonu tarczycy na oddychanie wewnątrzkomórkowe organizmu.
IV. Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby powstał poprawny opis dotyczący mechanizmu regulacji wydzielania TSH. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.
(Pobudzenie / Hamowanie) aktywności wydzielniczej komórek tarczycy przez przeciwciała anty-TSHR jest przyczyną (spadku / wzrostu) poziomu tyreotropiny we krwi, ponieważ jej wydzielanie przez (podwzgórze / przysadkę mózgową) jest regulowane na zasadzie (dodatniego / ujemnego) sprzężenia zwrotnego przez hormony tarczycy.