Rybosomy są kompleksami złożonymi z rRNA i białek. Składają się one z dwóch podjednostek – dużej i małej, które łączą się podczas przeprowadzania translacji. Mechanizm działania niektórych antybiotyków polega na wiązaniu się z rybosomami. Przykładowo: gentamycyna wiąże się trwale do miejsca A w rybosomie – miejsca, gdzie zazwyczaj przyłączają się kolejne aminoacylo-tRNA transportujące do rybosomu kolejne aminokwasy. W komórkach prokariotycznych rybosomy powstają w cytoplazmie, a w komórkach eukariotycznych podjednostki rybosomów powstają na terenie jądra komórkowego.

Na podstawie: Biologia, pod red. A. Czubaja, Warszawa 1999.

1. Na podstawie tekstu określ, jaki wpływ na proces translacji będzie miała gentamycyna.
2. Wyjaśnij, jaki wpływ na metabolizm bakterii będzie miało dodanie gentamycyny do pożywki, na której hodowane są bakterie.
3. Podaj przykład organellum komórki eukariotycznej, które zawiera rybosomy podobne do bakteryjnych.
4. Wybierz spośród A-D i zaznacz te dwa etapy powstawania rybosomów, które zachodzą w jądrze komórkowym eukariontów.

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

Na schemacie przedstawiono aktywny i bierny transport jonów sodu (Na+) i potasu (K+) przez błonę komórkową neuronu.

Na podstawie: H. Wiśniewski, Biologia z higieną i ochroną środowiska, Warszawa 1995.

a) Określ, która powierzchnia błony – I czy II – jest powierzchnią zewnętrzną błony neuronu. Odpowiedź uzasadnij.
b) Podaj nazwę białka przedstawionego na schemacie, które jest odpowiedzialne za aktywny transport jonów sodu i potasu.

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.

Amyloplasty są strukturami obecnymi w komórkach niektórych roślin. W pełni rozwinięte i aktywne funkcjonalnie amyloplasty występują m.in. w miękiszu bulwy ziemniaka, w bielmie ziarniaków zbóż oraz w liścieniach fasoli. Charakterystyczne dla amyloplastów jest występowanie w nich ziaren skrobi.

a) Na podstawie przedstawionych informacji wykaż związek między funkcją amyloplastów a ich lokalizacją w roślinie.
b) Zaproponuj przebieg doświadczenia, które umożliwi wykrycie amyloplastów w wybranym organie roślinnym. W odpowiedzi uwzględnij materiał badawczy, odczynnik chemiczny oraz sposób odczytania wyniku.

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.

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.

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.

Na podstawie: Biologia, red. N.A. Campbell, Poznań 2012.

1. Podaj jeden argument na rzecz endosymbiotycznego pochodzenia mitochondriów i chloroplastów.
2. 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.
3. Określ, czy transport protonów (H+) z matriks mitochondrium i stromy chloroplastu jest aktywny, czy – bierny. Odpowiedź uzasadnij, korzystając z przedstawionych informacji.
4. Wyjaśnij, dlaczego zbyt wysoka temperatura może doprowadzić do zatrzymania syntezy ATP w mitochondriach i chloroplastach.
5. 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.
6. Podaj jeden przykład powiązania procesów metabolicznych zachodzących w chloroplastach z metabolizmem mitochondriów tej samej komórki roślinnej.

Wśród komórek eukariotycznych wyróżnia się komórki roślinne, zwierzęce i komórki grzybowe. Na rysunku przedstawiono dwa rodzaje komórek eukariotycznych (A i B), w których organelle oznaczono cyframi (1-7).

Na podstawie: A.J. Lack, D.E. Evans, Biologia roślin. Krótkie wykłady, Warszawa 2003, s. 4; J. Nicklin, K. Graeme-Cook, R. Killington, Mikrobiologia. Krótkie wykłady, Warszawa 2012, s. 208, 220.

a) Rozpoznaj rodzaje komórek eukariotycznych, przedstawionych na rysunku. Podpisz każdą z nich oraz podaj element budowy różniący je od siebie.

b) Do każdego z elementów budowy oznaczonych cyframi 1 i 2 przyporządkuj po dwa zdania wybrane spośród I-VI, które opisują dany element.

Element budowy 1
Element budowy 2

I. Jest zbudowany z glikoprotein i kolagenu.
II. Jest zbudowany głównie z węglowodanów.
III. Jest zbudowany głównie z lipidów i białek.
IV. Oddziela protoplast od środowiska zewnętrznego.
V. Chroni protoplast przed parowaniem i patogenami.
VI. Uniemożliwia wzrost komórki.

c) Uzupełnij tabelę przedstawiającą procesy zachodzące w organellach komórek A oraz B. W odpowiednich rubrykach wpisz nazwy poszczególnych organelli oraz wstaw znak +, jeśli wymieniony w tabeli proces zachodzi w danym organellum lub znak -, jeśli nie zachodzi.

Na rysunku I przedstawiono budowę jednego z rodzajów komórek, a na rysunku II – kolejne etapy pewnego zjawiska zachodzącego w takiej komórce, umieszczonej w 7% wodnym roztworze sacharozy.

Na podstawie: J. Duszyński, K. Grykiel, L. Hryniewiecka, A. Jarmołowski, Biologia, t. 1, Warszawa 2003, s. 108; M. Podbielkowska, Z. Podbielkowski, Biologia z higieną i ochroną środowiska, Warszawa 1994, s. 32.

a) Podaj, który rodzaj komórek (roślinne, zwierzęce, czy grzybowe) przedstawiono na rysunkach. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając różnice w budowie między wybranym rodzajem komórek, a pozostałymi dwoma rodzajami komórek.
b) Podaj nazwę zjawiska przedstawionego na rysunku II oraz wyjaśnij, na czym ono polega, uwzględniając proces osmozy.
c) Podaj właściwość błon plazmatycznych, która warunkuje przebieg zjawiska w sposób przedstawiony na rysunku II. Odpowiedź uzasadnij.
d) Wymień organella półautonomiczne występujące w komórce przedstawionej na rysunku I. Sformułuj dwa argumenty na rzecz ich endosymbiotycznego pochodzenia, uwzględniając cechy budowy tych organelli.

Na schemacie przedstawiono budowę komórki.

Na podstawie: http://timvandevall.com/animal-cell-diagram/ [dostęp: 27.05.2015].

a) Podaj nazwy i oznaczenia cyfrowe struktur komórkowych, w których

Cytoszkielet komórki budują trzy rodzaje filamentów: mikrofilamenty, filamenty pośrednie i mikrotubule. Mikrofilamenty to cienkie i elastyczne struktury zbudowane z identycznych globularnych cząsteczek aktyny. Mikrotubule są najgrubsze z tych struktur i mają postać długich, pustych wewnątrz rurek. Odpowiadają za organizację wnętrza komórki. Filamenty pośrednie są zbudowane z mocno zwiniętych nici, dzięki czemu są najbardziej sztywne i wytrzymałe spośród wymienionych elementów cytoszkieletu.
Na rysunku przedstawiono trzy rodzaje filamentów budujących cytoszkielet komórki.

Na podstawie: Biologia. Jedność i różnorodność, praca zbiorowa, Warszawa 2008, s. 102-105.

a) Przyporządkuj każdą z podanych funkcji do właściwego elementu cytoszkieletu, wstawiając w odpowiednie miejsca tabeli znak X.

b) Zaznacz prawidłowe dokończenie zdania.

Filamenty tworzące cytoszkielet komórki zbudowane są z
A. białek.
B. lipidów.
C. węglowodanów.
D. kwasów nukleinowych.

Stopień uwodnienia wyrośniętych, mających wakuole komórek roślinnych, regulowany jest dzięki osmozie. Ze względu na sposób pobierania wody, komórkę można uznać za układ osmotyczny. Błona komórkowa jest selektywnie przepuszczalna, a wnętrze komórki wypełnia wakuola, zawierająca wodny roztwór substancji osmotycznie czynnych. Ściana komórkowa jest przepuszczalna dla wody i substancji w niej rozpuszczonych.
Na rysunkach przedstawiono zmiany zachodzące w dwóch takich samych komórkach roślinnych umieszczonych w różnych roztworach.

Na podstawie: N.A. Campbell, J.B. Reece, L.A. Urry, M.L. Cain, S.A. Wasserman, P.V. Minorsky, R.B. Jackson, Biologia, Poznań 2013, s. 770; J. Michejda, L. Ratajczak, Ćwiczenia z fizjologii roślin, Warszawa 1986, s. 47–48.

a) Na obu rysunkach narysuj strzałki ilustrujące kierunek przepływu wody między komórką a roztworem, w którym jest umieszczona.
b) Opisz, jaką rolę odgrywają wakuola i ściana komórkowa w utrzymaniu jędrności (turgoru) komórki roślinnej.
c) Na podstawie analizy rysunków określ, jakie zmiany zachodzą w komórce roślinnej umieszczonej w roztworze hipertonicznym (A) i hipotonicznym (B), przyporządkowując wszystkie spośród podanych niżej stwierdzeń (1-5) odpowiednio roztworom A lub B.

Kolagen jest zbudowany z trzech łańcuchów polipeptydowych. Każdy łańcuch składa się z powtarzającego się tripeptydu, mającego sekwencję Gly-X-Y, w którym Gly to glicyna, a X i Y mogą być jakimikolwiek aminokwasami, ale najczęściej X jest proliną, a Y hydroksyproliną. Każdy łańcuch, zbudowany z ok. tysiąca aminokwasów, ma strukturę α helisy. Trzy łańcuchy polipeptydowe (α-helisy), owijając się wokół siebie, tworzą trójniciową helisę wyższego rzędu, która jest utrzymywana głównie dzięki wiązaniom wodorowym powstającym między grupami aminowymi glicyn jednej helisy i grupami hydroksylowymi jednej z pozostałych helis. W stabilizowaniu struktury trójniciowej helisy biorą również udział grupy –OH hydroksyproliny.
Na rysunku schematycznie przedstawiono biosyntezę kolagenu.

Na podstawie: Pod redakcją T. Le, K. Krause, First Aid for the Basic Sciences General Principles, New York 2009, s. 127; B.D. Hames, N.M. Hooper, Biochemia. Krótkie wykłady, Warszawa 2002, s. 55–56.

a) Korzystając z rysunku i swojej wiedzy, przedstaw etapy biosyntezy kolagenu. Uzupełnij tabelę, wpisując w odpowiednich rubrykach nazwę organellum, cyfrę oznaczającą proces (1-5) oraz rodzaj procesu, jaki w nim zachodzi.

b) Na podstawie informacji zawartych w tekście przedstaw strukturę pierwszorzędową kolagenu, zapisując fragment łańcucha złożonego z dziewięciu aminokwasów.

c) Zaznacz prawidłowe dokończenie zdania.

Przedstawiony na rysunku proces biosyntezy kolagenu zachodzi w komórkach
A. tkanki łącznej płynnej – limfocytach.
B. tkanki łącznej stałej – fibroblastach.
C. tkanki mięśniowej – miocytach.
D. wątroby – hepatocytach.

d) Wiedząc, że podczas biosyntezy kolagenu (w procesie przyłączania grup –OH do proliny) jest niezbędny kwas askorbinowy, wyjaśnij, dlaczego niedobór witaminy C (kwasu askorbinowego) może powodować zmniejszenie szczelności naczyń krwionośnych.

Główną cechą niemal wszystkich komórek prokariotycznych jest obecność ściany komórkowej. Różni się ona budową i składem cząsteczkowym od ścian komórek eukariotycznych, które zawierają zwykle celulozę lub chitynę. Większość ścian komórkowych bakterii zawiera peptydoglikan (związek chemiczny złożony z dwóch łańcuchów polisacharydów połączonych krótkimi łańcuchami polipeptydowymi). Skuteczność antybiotyku penicyliny wynika z tego, że blokuje ona aktywność enzymów bakteryjnych biorących udział w syntezie peptydoglikanu. Na podstawie różnic w budowie ściany komórkowej i wynikających z nich różnic w barwieniu tej ściany techniką nazywaną barwieniem Grama, podzielono bakterie na Gram-dodatnie i Gram-ujemne.
Na schematach przedstawiono budowę ściany komórkowej bakterii Gram-dodatnich i Gram-ujemnych.

Na podstawie: N.A. Campbell, J.B. Reece, L.A. Urry, M.L. Cain, S.A. Wasserman, P.V. Minorsky, R.B. Jackson, Biologia, Poznań 2013, s. 557–558.

a) Na podstawie schematów podaj różnicę w budowie ściany komórkowej bakterii Gram-dodatnich i Gram-ujemnych oraz wyjaśnij, jakie ma ona znaczenie dla bakterii chorobotwórczych.
b) Uzasadnij, dlaczego penicylina działa szkodliwie na komórki bakterii, a nie wpływa na komórki człowieka.
c) Zaznacz wśród niżej wymienionych grup protistów (A-E) te dwie grupy, które charakteryzują się obecnością ściany komórkowej.

A. Ameby.
B. Orzęski.
C. Okrzemki.
D. Sporowce.
E. Lęgniowce.