Siarkowe bakterie zielone to organizmy przystosowane do warunków beztlenowych (nie tolerują w ogóle obecności tlenu), panujących w osadach dennych jezior i innych środowiskach niezawierających tlenu. W ich komórkach występuje bakteriochlorofil, a źródłem wodoru do procesu fotosyntezy jest nie woda, ale siarkowodór.

Na podstawie: J. Kopcewicz, S. Lewak, Fizjologia roślin, Warszawa 2002.

Wskaż związek między źródłem wodoru wykorzystywanym w procesie fotosyntezy a przystosowaniem zielonych bakterii siarkowych do życia w środowisku, w którym one występują.

Współczynnik oddechowy WO (RQ) to iloraz objętości dwutlenku węgla wydalonego przez organizm i objętości zużytego tlenu. W przypadku zużywania węglowodanów jako źródła energii współczynnik przyjmuje wartość równą jedności, dla białek – około 0,9, a dla tłuszczów – około 0,7. U pewnego gatunku owada, którego larwy są roślinożerne, mierzono zmiany wartości WO podczas procesu przeobrażania. Stwierdzono, że przed przejściem w stadium poczwarki, kiedy larwy stały się nieruchliwe i nie pobierały pokarmu, ich współczynnik oddechowy zmniejszył się z 0,99 do 0,85.

Na podstawie przedstawionych informacji podaj przypuszczalne wyjaśnienie spadku wartości współczynnika WO u badanego owada.

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.

Na podstawie: J. Kączkowski, Biochemia roślin, Warszawa 1992.

Podaj oznaczenia literowe dwóch mechanizmów hamowania pracy enzymu, innych niż blokada centrum aktywnego. Opisz, na czym polega każdy z wybranych mechanizmów.

Stała Michaelisa-Menten (KM) to takie stężenie substratu (dla określonego stężenia enzymu), przy którym reakcja enzymatyczna osiąga połowę prędkości maksymalnej. Stałą tę uznaje się za orientacyjną miarę powinowactwa enzymu do substratu, ponieważ w przypadku większego powinowactwa następuje wysycenie enzymu substratem przy jego niższym stężeniu.
W doświadczeniu badano zależność szybkości reakcji enzymatycznej od stężenia substratu – dla enzymu bez obecności związku X oraz dla enzymu w obecności związku X. Wyniki doświadczenia przedstawiono na poniższym wykresie.

Na podstawie:

http://www.mikeblaber.org/oldwine/BCH4053/Lecture25/Lecture25.htm [dostęp 10.02.2013]

a) Wybierz prawidłową interpretację wyników doświadczenia i jej uzasadnienie.

A. Związek X jest inhibitorem tego enzymu, ponieważ w jego obecności powinowactwo enzymu do substratu zwiększyło się.
B. Związek X jest inhibitorem tego enzymu, ponieważ w jego obecności powinowactwo enzymu do substratu zmniejszyło się.
C. Związek X jest aktywatorem tego enzymu, ponieważ w jego obecności powinowactwo enzymu do substratu zwiększyło się.
D. Związek X jest aktywatorem tego enzymu, ponieważ w jego obecności powinowactwo enzymu do substratu zmniejszyło się.

b) Korzystając z informacji przedstawionych na wykresie, wyjaśnij, dlaczego wartość Vmax tej reakcji nie zmienia się w obecności związku X.

Przykładem substancji magazynowanej w organizmie człowieka jest glikogen. Największe ilości tego polisacharydu znajdują się w wątrobie i mięśniach szkieletowych. Jednak glikogen mięśniowy, mimo znacznej przewagi ilościowej nad glikogenem wątrobowym, nie stanowi głównej rezerwy węglowodanowej dla pozostałych narządów w organizmie człowieka.

W tabeli przedstawiono przeciętną zawartość glikogenu wątrobowego i mięśniowego u osoby dorosłej.

a) Wyjaśnij, z czego wynika niska, w porównaniu z wątrobą, zawartość procentowa glikogenu w mięśniach szkieletowych, chociaż gromadzą one dużo więcej tego cukru.
b) Wyjaśnij, dlaczego glikogen zmagazynowany w mięśniach szkieletowych nie stanowi głównej rezerwy węglowodanowej dla pozostałych narządów w organizmie człowieka.

Fasolamina jest substancją pozyskiwaną z nasion fasoli. Naukowcy stwierdzili, że w przewodzie pokarmowym człowieka hamuje ona działanie jednego z enzymów trawiennych – amylazy trzustkowej.

Zaznacz dwa zdania, które prawidłowo wyjaśniają zasadność stosowania fasolaminy jako środka wspomagającego odchudzanie.

A. Fasolamina bezpośrednio działa na ośrodek głodu, hamując uczucie łaknienia.
B. Działanie fasolaminy sprawia, że część spożytej skrobi nie zostanie strawiona, a tym samym zmniejsza się ilość kalorii przyswajanych przez organizm.
C. Fasolamina pobudza ruchy perystaltyczne jelit, dzięki temu spożyty pokarm szybciej przechodzi przez przewód pokarmowy i pozostaje częściowo niestrawiony.
D. Blokując trawienie skrobi fasolamina powoduje, że zalega ona w żołądku co daje uczucie sytości.
E. Fasolamina nie działa już na wchłonięte z pokarmu węglowodany, a jedynie uniemożliwia trawienie skrobi w jelicie.

Na schemacie przedstawiono jeden z etapów trawienia cukrów w przewodzie pokarmowym człowieka.

a) Podaj dwie możliwe lokalizacje tego etapu trawienia w przewodzie pokarmowym człowieka oraz odpowiednie nazwy enzymów biorących w nim udział.
b) Na podstawie analizy schematu uzasadnij kataboliczny charakter trawienia polisacharydów, np. skrobi.

Na schemacie przedstawiono przemiany kwasu mlekowego, powstającego w mięśniach człowieka.

a) Zaznacz odpowiedź, która prawidłowo określa proces oznaczony na schemacie symbolem X.

A. glikoliza
B. fosforylacja
C. glikogenoliza
D. glukoneogeneza

b) Wyjaśnij, dlaczego kwas mlekowy powstaje w mięśniach szkieletowych, a nie powstaje w mięśniach gładkich. Uwzględnij sposób pracy tych mięśni.

Na uproszczonym schemacie przedstawiono jeden ze szlaków metabolicznych aminokwasu fenyloalaniny.

a) Podaj nazwę choroby genetycznej spowodowanej mutacją genu kodującego enzym E3 oraz określ, na czym polega ta choroba.
b) Wyjaśnij, dlaczego osoby z chorobą genetyczną spowodowaną mutacją genu kodującego enzym E3 są nadwrażliwe na promieniowanie UV.

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.

Podczas przemian metabolicznych w komórkach ważną rolę odgrywają związki chemiczne pełniące funkcję przenośników.

Każdej z wymienionych reakcji (A–C) przyporządkuj właściwy związek chemiczny (1–4), który w niej uczestniczy.

Niektóre bakterie i grzyby uzyskują energię w procesie fermentacji mleczanowej (mlekowej). Pierwszym etapem fermentacji jest glikoliza, w czasie której glukoza jest przekształcana do pirogronianu i zostaje uwolniona energia. W następnym etapie pirogronian jest przekształcany w mleczan. Mleczan jest związkiem szkodliwym dla komórki, natomiast pirogronian to związek kluczowy w przemianach metabolicznych.

Na schemacie przedstawiono przebieg fermentacji mleczanowej.

Wyjaśnij, jakie znaczenie dla przebiegu fermentacji mleczanowej ma przekształcanie pirogronianu w mleczan podczas tego procesu.

Przechowywanie warzyw i owoców w odpowiednich warunkach jest gwarancją ich dostępności na rynku z zachowaniem wysokiej jakości. Temperatura to jeden z najważniejszych czynników abiotycznych, które wpływają na długość czasu przechowywania warzyw i owoców. Przechowywanie w chłodniach, w temperaturze 1 – 6 °C, zapobiega rozwojowi bakterii będących przyczyną psucia się warzyw i owoców, a także ogranicza ubytki ich biomasy.

Wyjaśnij, dlaczego niska temperatura ogranicza ubytki masy przechowywanych warzyw i owoców.

Uczniowie przygotowali do doświadczenia dwa zestawy (A i B) przedstawione na rysunku.
Zlewkę i probówki w zestawie A napełnili odstaną wodą wodociągową, natomiast zlewkę i probówki w zestawie B – odstaną wodą wodociągową, w której rozpuścili niewielką ilość wodorowęglanu potasu (KHCO3). Oba zestawy umieścili obok siebie, w tej samej odległości od źródła światła. Po pewnym czasie stwierdzili, że proces fotosyntezy przebiegał intensywniej w roślinach z zestawu B niż w roślinach umieszczonych w zestawie A.

a) Podaj parametr, za pomocą którego można określić intensywność fotosyntezy w tym doświadczeniu.
b) Wyjaśnij, dlaczego w roślinach z zestawu B fotosynteza przebiegała intensywniej.

W tabeli przedstawiono wyniki doświadczenia, w którym przy wysokim stężeniu CO2 badano wpływ natężenia światła na intensywność fotosyntezy w dwóch różnych temperaturach.

Na podstawie: A. Szweykowska, Fizjologia roślin, Wyd. Naukowe UAM, Poznań, 1998.

a) Na podstawie danych w tabeli narysuj wykresy liniowe ilustrujące wpływ natężenia światła na intensywność procesu fotosyntezy w temperaturze 20 °C i 30 °C, przy wysokim stężeniu CO2. Zastosuj jeden układ współrzędnych.
b) Na podstawie wykresu sformułuj wniosek dotyczący wpływu natężenia światła na intensywność fotosyntezy, przy wysokim stężeniu CO2, w zależności od temperatury.