Zadania maturalne z Biologii

Tematyka: komórki prokariotyczne i eukariotyczne, organelle, struktury wewnątrzkomórkowe, funkcjonowanie komórek.

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. (SP12)
Poniżej opisano przebieg reakcji odpornościowej. Po wniknięciu czynnika chorobotwórczego do organizmu, komórki pamięci immunologicznej rozpoznały antygeny na jego powierzchni. Intensywne podziały tych komórek doprowadziły do powstania dużej ilości limfocytów produkujących odpowiednie przeciwciała. Poziom przeciwciał wzrósł tak znacznie, że w ciągu kilku dni infekcja została powstrzymana.
Napisz, czy opisana reakcja jest pierwotną, czy wtórną odpowiedzią immunologiczną. Odpowiedź uzasadnij.

Zadanie 2. (SP13)
Mitochondria to centra energetyczne komórki. Ich liczba w komórkach różnych tkanek jest różna. W pojedynczej komórce organizmu człowieka przeciętnie występuje od kilkuset do kilku tysięcy mitochondriów, np. w komórkach wątroby jest ich około 1000–2000.
a) Wyjaśnij, dlaczego mitochondria nazywa się „centrami energetycznymi komórki”.
b) Określ, od czego zależy liczba mitochondriów w komórce.
c) Uzasadnij, że brak mitochondriów w erytrocytach jest przystosowaniem budowy tych komórek do transportu tlenu.

 

Zadanie 3. (SP13)
Na rysunkach przedstawiono trzy rodzaje nabłonków jednowarstwowych występujących w różnych narządach organizmu człowieka

Zaznacz rodzaj nabłonka, z którego zbudowane są ściany pęcherzyków płucnych, i wykaż związek budowy tego nabłonka z jego funkcją w tych pęcherzykach.

Zadanie 4. (SP13)
Mejoza to proces podziału komórki, który w organizmie człowieka zachodzi w komórkach gonad i umożliwia wytworzenie gamet.

Zaznacz poprawne dokończenie poniższego zdania.

W wyniku podziału mejotycznego z komórki mającej 46 chromosomów powstaną
A. dwie komórki zawierające po 23 chromosomy.
B. cztery komórki zawierające po 23 chromosomy.
C. dwie komórki zawierające po 46 chromosomów.
D. cztery komórki zawierające po 46 chromosomów.

Zadanie 5. (SP14)
Na schemacie przedstawiono budowę chemiczną dwóch nukleotydów

Zapisz, który z nukleotydów (A czy B) pełni funkcję przenośnika energii w komórce. Odpowiedź uzasadnij.

 

Zadanie 6. (SP15)
Na rysunku przedstawiono budowę jądra komórkowego.

a) Podaj nazwę struktury oznaczonej na rysunku literą X.
b) Określ, czy jest to jądro komórki będące w trakcie podziału, czy – znajdujące się w stadium międzypodziałowym. Odpowiedź uzasadnij.

Zadanie 7. (SP16)
Komórki uzyskują energię w procesie oddychania tlenowego lub beztlenowego. Na schemacie przedstawiono w uproszczeniu jeden z rodzajów oddychania komórkowego.

a) Podaj nazwę typu oddychania komórkowego – tlenowe albo beztlenowe – przedstawionego na schemacie. Odpowiedź uzasadnij.

 b) Podaj nazwy albo wzory chemiczne substratów lub produktów oddychania, które należałoby wpisać w miejsca oznaczone na schemacie cyframi 1 i 2.

Zadanie 8. (SP18)
Każdemu z elementów budowy ludzkiego organizmu (A–C) przyporządkuj poziom organizacji budowy odpowiadający temu elementowi (1.–5.).

Zadanie 9. (SR05)
Komórki nabłonka gruczołowego gruczołów trawiennych (ślinianek, trzustki itp.) produkują i wydzielają enzymy trawienne.

Wykaż zależność między syntezą enzymów a obfitością siateczki śródplazmatycznej szorstkiej w komórkach tych gruczołów.

Zadanie 10. (SR06)
Teoria endosymbiozy zakłada, że mitochondria i plastydy są przekształconymi w procesie ewolucji mikroorganizmami, które dostały się do wnętrza komórki praeukariotycznej drogą fagocytozy, przy czym nie uległy strawieniu, lecz przekształciły się w wymienione wcześniej organella. Spośród podanych niżej zdań zaznacz dwa, które stanowią argumenty przemawiające za teorią endosymbiozy.

  1. Plastydy są spotykane w komórkach roślinnych i bakteryjnych.
  2. Mitochondria są spotykane we wszystkich komórkach oddychających tlenowo.
  3. Mitochondria i plastydy zawierają własną informację genetyczną w postaci DNA.
  4. Jedynie mitochondria zawierają enzymy umożliwiające przeprowadzanie oddychania tlenowego.
  5. Komórka eukariotyczna potrafi sama wytwarzać nowe mitochondria na drodze syntez potrzebnych składników.
  6. Niektóre formy plastydów mogą być bezbarwne.
  7. Analiza sekwencyjna białek mitochondrialnych i plastydowych wskazuje na ich bliskie pokrewieństwo z prokariontami.

Zadanie 11. (SR07)
Poniższy rysunek przedstawia schematycznie budowę mitochondrium, w którym zachodzi m.in. proces oddychania wewnątrzkomórkowego. Podaj nazwy struktur oznaczonych na schemacie jako X oraz Y i podaj, jakie etapy oddychania komórkowego zachodzą w ich obrębie.

Zadanie 12. (SR07)
Komórki żywych organizmów są bardzo różnorodne. Poniższe rysunki przedstawiają komórkę bakteryjną (A) oraz roślinną (B). Podaj nazwy dwóch widocznych na rysunkach struktur wspólnych dla obu komórek i zaznacz je na rysunkach.

Zadanie 13. (SR07)
Na podstawie analizy przedstawionych niżej fragmentów opisów (1-3) różnych rodzajów komórek, zaznacz ten, który przedstawia opis komórki rośliny lądowej. Wybór uzasadnij jednym argumentem.

  1. Ściana komórkowa tej komórki ma budowę warstwową, a jedną z jej głównych substancji budulcowych jest mannan. Cytoplazma jest jednolita, ale w starszych komórkach występują wodniczki. Materiałem zapasowym jest głównie glikogen, rzadziej lipidy i fosforany. Występuje jedno jądro komórkowe zawierające materiał genetyczny komórki.
  2. Ściana komórkowa tej komórki zbudowana jest, między innymi, z celulozy i mureiny. Na jej powierzchni występuje otoczka śluzowa. W cytoplazmie występują wakuole gazowe. Błona komórkowa tworzy liczne wpuklenia – tylakoidy, na których są barwniki fikobilinowe i chlorofil a. Materiałem zapasowym jest głównie glikogen. Materiał genetyczny zlokalizowany jest w nukleoidzie.
  3. Ściana komórkowa tej komórki zbudowana jest głównie z celulozy. Dużą część wnętrza komórki zajmuje wakuola. W cytoplazmie występują liczne chloroplasty z rozbudowanymi tylakoidami tworzącymi grana, na których umieszczone są barwniki (głównie chlorofil a i b). Materiałem zapasowym jest skrobia asymilacyjna. Występuje jedno jądro komórkowe zawierające materiał genetyczny komórki.

Zadanie 14. (SR08)
W komórkach eukariotycznych występują następujące rodzaje błon:

I.    błona otaczająca komórkę
II.   błony znajdujące się wewnątrz komórki.

Podaj po jednej funkcji błony I i błon II.

Zadanie 15. (SR09)
Na schemacie przedstawiono lizosom.

a) Wyjaśnij, na czym polega rola przedstawionego tu lizosomu w komórce zwierzęcej.
b) Określ, jaki mechanizm utrzymuje niskie pH wewnątrz lizosomu.

Zadanie 16. (SR09)
Na schemacie przedstawiono substraty i produkty przemian w mitochondrium.

Zaznacz zestaw związków oznaczonych jako X i Y.

 

Zadanie 17. (SR09)
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.

Zadanie 18. (SR09)
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.

 

Zadanie 19. (SR10)
Na schemacie przedstawiono podział komórki macierzystej i dalsze losy komórek potomnych. Opisz dwie możliwe drogi dalszego rozwoju komórek powstałych z podziału komórki macierzystej.

Zadanie 20. (SR11)
Udział siateczki śródplazmatycznej gładkiej i szorstkiej w budowie komórki eukariotycznej zależy od rodzaju procesów metabolicznych zachodzących w komórce.
Zaznacz w tabeli literą G procesy zachodzące z udziałem siateczki śródplazmatycznej gładkiej i literą S procesy zachodzące z udziałem siateczki śródplazmatycznej szorstkiej.

Zadanie 21. (SR11)
Jądro komórkowe zawiera jąderko, którego funkcją jest synteza rRNA i formowanie podjednostek tworzących rybosomy. Dojrzałe plemniki mają haploidalne jądro komórkowe, bez jąderka, z silnie skondensowaną chromatyną.
Uwzględniając funkcję plemników, wyjaśnij, dlaczego w ich jądrach komórkowych nie występują jąderka.

Zadanie 22. (SR12)
Mitochondria to struktury wewnątrzkomórkowe, w których odbywa się synteza ATP. Oceń prawdziwość informacji dotyczących mitochondriów.
Wpisz w odpowiednich miejscach tabeli literę P, jeśli informacja jest prawdziwa, lub literę F, jeśli informacja jest fałszywa.

Zadanie 23. (SR12)
Jednym z rodzajów leukocytów we krwi człowieka są granulocyty obojętnochłonne – neutrofile. Pełnią one funkcje obronne, głównie przeciwbakteryjne. Substancje chemiczne wydzielane przez drobnoustroje chorobotwórcze wyzwalają u granulocytów zdolność do przechodzenia przez nieuszkodzone ściany naczyń włosowatych, co umożliwia tym komórkom przemieszczanie się do ognisk zapalnych (skupisk bakterii). Tam fagocytują drobnoustroje chorobotwórcze i następnie trawią je dzięki enzymom zawartym w lizosomach.
a) Na podstawie powyższych informacji podaj dwie cechy granulocytów obojętnochłonnych, które umożliwiają im skuteczną walkę z bakteriami.
b) Wybierz i podkreśl dwie cechy opisanej odporności organizmu.
 swoista, nieswoista, wrodzona, nabyta

Zadanie 24. (SR13)
W otoczce jądrowej obecne są pory, jakich nie mają błony innych organelli komórkowych. Przez te niewielkie otwory transportowane są różnego rodzaju substancje z jądra komórkowego do cytoplazmy i z cytoplazmy do jądra. Liczba porów w otoczce jądrowej jest różna w różnych rodzajach komórek i zależy od ich aktywności metabolicznej.
a) Podaj po jednym przykładzie substancji, które przenikają
z jądra komórkowego do cytoplazmy
z cytoplazmy do jądra komórkowego
b) Wykaż związek pomiędzy aktywnością metaboliczną komórki a zwiększoną liczbą porów w otoczce jej jądra.

Zadanie 25. (SR14)
Komórki poszczególnych tkanek w obrębie jednego narządu różnią się budową, co wiąże się z funkcjami, które pełnią, np. charakterystyczną cechą budowy komórek zewnątrzwydzielniczych trzustki jest występowanie w nich silnie rozbudowanej szorstkiej siateczki śródplazmatycznej.
Wykaż związek między funkcją komórek zewnątrzwydzielniczych trzustki a występowaniem w nich dobrze rozwiniętej szorstkiej siateczki śródplazmatycznej.

Zadanie 26. (SR14)
Cytoszkielet komórki zwierzęcej jest utworzony przez sieć włókien białkowych o różnej grubości (mikrofilamenty, filamenty pośrednie oraz mikrotubule), spełniających różne funkcje. Zaznacz dwie funkcje, które w komórce pełnią mikrotubule.
A. Budują organelle ruchu: wici i rzęski.
B. Odpowiadają za ruch pełzakowaty komórek.
C. Pozwalają na skurcz komórek mięśnia poprzecznie prążkowanego.
D. Umożliwiają zachowanie kształtu komórki oraz otoczki jądrowej.
E. Umożliwiają segregację chromosomów w trakcie podziału jądra komórkowego.

Zadanie 27. (SR14)
Na schemacie przedstawiono rolę mitozy i mejozy w cyklu życiowym organizmu zwierzęcego.

a) Określ, która faza dominuje w cyklu życiowym przedstawionym na schemacie. Odpowiedź uzasadnij.
b) Podaj, jaką rolę w przedstawionym cyklu pełni mejoza.

Zadanie 28. (SR15)
Oceń, czy poniższe informacje dotyczące porównania komórki prokariotycznej i eukariotycznej są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

Zadanie 29. (SR15)
Mucyny, które są glikoproteinami, występują w ślinie ludzkiej wydzielanej przez komórki nabłonkowe ślinianek. Glikoproteiny powstają w procesie glikozylacji, polegającej na tym, że podczas modyfikacji potranslacyjnej do łańcuchów polipeptydowych dołączane są fragmenty cukrów. Spośród wymienionych struktur komórkowych (1–6) wybierz tylko te, które biorą bezpośredni udział w syntezie i wydzielaniu mucyn przez komórki ślinianek.
Uporządkuj wybrane struktury w kolejności ich udziału w procesie powstawania tych substancji.
1. jąderko
2. mitochondrium
3. aparat Golgiego
4. pęcherzyki ulegające fuzji z lizosomami
5. siateczka wewnątrz plazmatyczna szorstka
6. pęcherzyki ulegające fuzji z błoną komórkową

Zadanie 30. (SR16)
Na rysunku przedstawiono jądro komórkowe wraz z otaczającymi je strukturami błoniastymi.

Na podstawie: C.J. Clegg, Introduction to Advanced Biology, John Murray Ltd, 2005.

Wpisz w tabeli nazwy struktur oznaczonych na rysunku literami A i B oraz podaj po jednej funkcji charakterystycznej dla każdej z nich.

Zadanie 31. (SR16)
W tabeli przedstawiono wybrane cechy różnych rodzajów komórek. Wpisz brakujące informacje.

Zadanie 32. (SR17)
Ściana komórkowa u roślin lądowych to struktura zbudowana głównie z celulozy – substancji o dużej wytrzymałości na rozciąganie i stanowiącej włóknisty szkielet ściany, a także z pektyn i hemicelulozy – wypełniających ten szkielet.
a) Wykaż związek między budową ściany komórkowej a funkcją, jaką ta ściana pełni w komórce.
b) Spośród wymienionych nazw wybierz i podkreśl wszystkie odnoszące się do organizmów, których komórki mają ścianę komórkową.
brunatnice    skorupiaki     podstawczaki       orzęski      bakterie Gram-ujemne

Zadanie 33. (SR17)
Umieszczenie żywej komórki w roztworze hipotonicznym skutkuje stopniowym napływem do jej wnętrza wody, co powoduje zwiększanie się objętości komórki i w efekcie może prowadzić do jej pęknięcia.
a) Podaj, jakich komórek – roślinnych czy zwierzęcych – dotyczy ten opis. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do zjawiska zachodzącego w tych komórkach i do ich budowy.
b) Określ konsekwencje umieszczenia komórki roślinnej w roztworze hipertonicznym.

Zadanie 34. (SR17)
Na schemacie przedstawiono fazy cyklu komórkowego.
Określ, w której fazie cyklu komórkowego zanika otoczka jądrowa, i podaj tego przyczynę.

Zadanie 35. (NR15)

Podczas doświadczenia wprowadzono do komórek wydzielniczych trzustki radioaktywne aminokwasy, a następnie śledzono zmiany promieniotwórczości. W określonych odstępach czasu dokonywano pomiaru stopnia radioaktywności w wybranych organellach komórkowych. Początkowo wykryto sygnał radioaktywny płynący z szorstkiej siateczki śródplazmatycznej, który stopniowo się osłabiał wraz ze wzrostem promieniotwórczości aparatu Golgiego (diktiosomów). Po osiągnięciu pewnego poziomu sygnał radioaktywny aparatu Golgiego zaczął maleć, a pojawił się w pęcherzykach przemieszczających się w kierunku błony komórkowej.
Na podstawie: L. Kłyszejko-Stefanowicz, Cytobiochemia, Warszawa 2002.
Przedstaw przyczyny zmian (wzrostu i spadku) radioaktywności szorstkiej siateczki śródplazmatycznej oraz aparatu Golgiego (diktiosomów). W odpowiedzi uwzględnij funkcję tych struktur.

 

TEKST DO ZADAŃ 36.-41.
Mitochondria i chloroplasty pochodzą najpewniej od bakterii żyjących samodzielnie, które zostały pobrane do wnętrza komórki przodka organizmów eukariotycznych, ale nie zostały strawione. W obydwu organellach dochodzi do syntezy ATP. Zgodnie z modelem chemiosmozy, dzięki transportowi elektronów przez przenośniki związane z błoną, protony (H+ ) są przepompowywane na jej drugą stronę: w mitochondriach z matriks do przestrzeni międzybłonowej, a w chloroplastach – ze stromy do wnętrza (światła) tylakoidu. W błonę wbudowany jest enzym – syntaza ATP, który wykorzystuje do swojego działania powstałą różnicę stężeń H+ . Źródła elektronów, przechodzących przez przenośniki łańcucha transportu elektronów, są różne w mitochondriach i w chloroplastach, ale istota procesu chemiosmozy jest taka sama w obydwu organellach – co przedstawiono na poniższym schemacie.

 

Zadanie 36. (NR15)
Podaj jeden argument na rzecz endosymbiotycznego pochodzenia mitochondriów i chloroplastów.

Zadanie 37. (NR15)
Na podstawie podanych informacji oceń prawdziwość stwierdzenia: „Synteza ATP w mitochondriach i chloroplastach zachodzi bezpośrednio w procesie przepompowywania protonów (H+ ) podczas transportu elektronów przez przenośniki łańcucha transportu elektronów”. Odpowiedź uzasadnij.

Zadanie 38. (NR15)
Określ, czy transport protonów (H+ ) z matriks mitochondrium i stromy chloroplastu jest aktywny, czy – bierny. Odpowiedź uzasadnij, korzystając z przedstawionych informacji.

Zadanie 39. (NR15)
Wyjaśnij, dlaczego zbyt wysoka temperatura może doprowadzić do zatrzymania syntezy ATP w mitochondriach i chloroplastach.

Zadanie 40. (NR15)
Podaj, w której fazie fotosyntezy (zależnej od światła czy niezależnej od światła) powstaje i do czego jest następnie wykorzystywany ATP wytwarzany w chloroplastach komórki roślinnej.

Zadanie 41. (NR15)
Podaj jeden przykład powiązania procesów metabolicznych zachodzących w chloroplastach z metabolizmem mitochondriów tej samej komórki roślinnej.

 

Zadanie 42. (NR16)
Jednym z najważniejszych enzymów mitochondrialnych jest syntaza ATP: kompleks białek, dzięki któremu w procesie fosforylacji oksydacyjnej powstaje ATP. Na schemacie przedstawiono mitochondrium oraz lokalizację materiału genetycznego zawierającego informację o budowie podjednostek syntazy ATP, a także miejsca ich syntezy i składania.


Na przykładzie wytwarzania syntazy ATP uzasadnij, że mitochondria są organellami półautonomicznymi.

Zadanie 43. (NR16)
Zaznacz wśród wymienionych elementów budowy mitochondrium ten, w którym występuje aktywna syntaza ATP.
A. błona zewnętrzna
B. przestrzeń międzybłonowa
C. błona wewnętrzna
D. matriks (macierz)

Zadanie 44. (NR16)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały one informacje prawdziwe. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.
Przez kanał utworzony z podjednostek syntazy ATP (elektrony / protony) powracają do (matriks / przestrzeni międzybłonowej). Ich przepływ przez kanał syntazy ATP sprawia, że możliwe jest przyłączenie reszty fosforanowej do (ATP / ADP).

Zadanie 45. (NR17)
Spermatogeneza, czyli tworzenie i rozwój plemników, jest procesem przebiegającym w sposób ciągły przez całe dorosłe życie mężczyzny. Ostatnim etapem spermatogenezy jest spermiogeneza, w czasie której wykształca się m.in. akrosom – duży, spłaszczony pęcherzyk powstały z udziałem aparatu Golgiego, przemieszczający się na szczyt komórki. Na rysunku przedstawiono budowę plemnika człowieka.

  1. Określ ploidalność jądra komórkowego plemnika oraz liczbę występujących w nim chromosomów autosomalnych, która jest charakterystyczna dla prawidłowej gamety męskiej człowieka.
  2. Opisz rolę akrosomu w procesie zapłodnienia. W odpowiedzi uwzględnij jego zawartość.
  3. Wykaż związek między funkcjonowaniem plemnika a obecnością licznych mitochondriów w jego wstawce.

Zadanie 46. (NR18)
W celu sprawdzenia, czy na przejście komórek do fazy M cyklu komórkowego mogą mieć wpływ związki chemiczne zawarte w cytoplazmie innych komórek będących w fazie M, przeprowadzono doświadczenie w dwóch wariantach: A i B. W doświadczeniu wykorzystano oocyty żaby Xenopus, które są wygodnym obiektem sprawdzania aktywności czynników kierujących komórkę do fazy M, gdyż mają one zakończoną replikację DNA i są zatrzymane tuż przed fazą podziału jądra komórkowego. A. Z oocytu żaby Xenopus, znajdującego się w interfazie cyklu komórkowego, pobrano cytoplazmę, następnie wstrzyknięto ją do innego oocytu tej żaby, znajdującego się w interfazie. B. Z dzielącego się jaja żaby Xenopus, znajdującego się w fazie M cyklu komórkowego, pobrano cytoplazmę, następnie wstrzyknięto ją do oocytu tej żaby, znajdującego się w interfazie.Przebieg doświadczenia i jego wyniki przedstawiono na poniższych schematach.

I. Sformułuj wniosek na podstawie wyników przedstawionego doświadczenia.
II. Określ, który wariant tego doświadczenia – A czy B – stanowił dla niego próbę kontrolną. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do roli tej próby w interpretacji wyników doświadczenia.
III. Podaj nazwę podziału jądra komórkowego, który został wywołany wstrzyknięciem do oocytu cytoplazmy z dzielącej się komórki w fazie M, i rozpoznaj fazę podziału, którą oznaczono na schemacie literą X. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do zmian w komórce.
IV.
Uzasadnij tezę, że konsekwencją mutacji genów kodujących białka regulujące cykl komórkowy może być u człowieka rozwój nowotworu.
V. Podaj przykład funkcji, jaką pełnią w niedzielącym się oocycie mikrotubule wchodzące w skład cytoszkieletu komórki.