Na rysunku przedstawiono zestaw doświadczalny przygotowany w celu zilustrowania właściwości błony komórkowej.

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.

Po kilkunastu minutach poziom cieczy w rurce ………………………………………………………………. .

Nazwa procesu: …………………………………………………………………………………………………………….

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

Na zdjęciu spod transmisyjnego mikroskopu elektronowego przedstawiono fragment komórki pochodzącej z kory nadnerczy i wydzielającej hormony.

Wykaż związek pomiędzy funkcją wewnątrzwydzielniczą komórek kory nadnerczy a występowaniem w nich licznych:

1. kropel tłuszczu zawierających estry cholesterolu.

2. mitochondriów 

Wybierz i zaznacz nazwy dwóch hormonów wydzielanych przez korę nadnerczy dorosłego człowieka.

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 przedstawionych informacji określ najwyższą rzędowość struktury białka – prokolagenu. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do cechy budowy tego białka.

Na podstawie przedstawionych informacji i własnej wiedzy wyjaśnij, dlaczego przy niedoborze witaminy C mogą pękać naczynia krwionośne. W odpowiedzi uwzględnij
budowę naczyń krwionośnych.

Uwalnianie przez organizmy energii cieplnej jest warunkiem ich przeżycia. Zwierzęta w hibernacji, noworodki niektórych gatunków (w tym – człowieka) i ssaki przystosowane do życia w niskich temperaturach wytwarzają ciepło dzięki tzw. białkom rozprzęgającym. Białka te występują licznie w błonie grzebieni mitochondriów komórek brunatnej tkanki tłuszczowej, gdzie tworzą kanały jonowe. Aktywne białka rozprzęgające transportują protony z przestrzeni międzybłonowej do macierzy mitochondrialnej, uwalniając jednocześnie energię gradientu protonowego w postaci
ciepła. Skutkiem ubocznym jest zmniejszenie wydajności powstawania ATP z udziałem syntazy ATP. Komórki brunatnej tkanki tłuszczowej mają bardzo liczne mitochondria o dużych i licznych grzebieniach. Tkanka ta jest silnie unaczyniona.

Również niektóre rośliny mają zdolność wytwarzania dużej ilości ciepła. Przykładem może być
skupnia cuchnąca (Symplocarpus foetidus), zapylana przez muchówki i kwitnąca od lutego do marca, kiedy leży jeszcze śnieg, a temperatura otoczenia jest jeszcze niska. Temperatura jej kwiatostanu osiąga ok. 20 °C. Mitochondria tej rośliny uwalniają dużo ciepła, co pozwala kwiatom wydzielać substancje zapachowe. W kwitnącej roślinie wysoka temperatura utrzymuje się ok. dwóch tygodni.

Wyjaśnij, odnosząc się do mechanizmu fosforylacji oksydacyjnej, dlaczego obecność aktywnego białka rozprzęgającego w błonie wewnętrznej mitochondrium komórek brunatnej tkanki tłuszczowej jest przyczyną zmniejszenia wydajności powstania ATP z udziałem syntazy ATP.

Wykaż związek między cechami brunatnej tkanki tłuszczowej – silnym unaczynieniem
oraz obecnością licznych mitochondriów w jej komórkach – a funkcją pełnioną przez tę
tkankę u zwierząt.

Wykaż, uwzględniając stosunek powierzchni ciała do jego objętości, że u nowo narodzonych ssaków konieczne jest wytwarzanie dużej ilości ciepła dla utrzymania stałej temperatury ich ciała.

Wyjaśnij, w jaki sposób opisana zdolność skupni cuchnącej do wytwarzania ciepła
w czasie kwitnienia ułatwia tej roślinie rozmnażanie płciowe.

Spośród wymienionych narządów organizmu człowieka wybierz i zaznacz ten, który
oprócz swojej podstawowej funkcji może również pełnić funkcję termogeniczną.

Mikoryzacja to zabieg polegający na wprowadzeniu do podłoża, na którym rosną rośliny,
określonej ilości zarodników i strzępek wyselekcjonowanych grzybów mikoryzowych. Badano
wpływ mikoryzacji roślin na ilość mikroelementów pobieranych z roztworu glebowego: żelaza,
manganu i cynku – przez wilca wodnego (Ipomoea aquatica). Badania przeprowadzono
na próbie 20 roślin uprawianych na podłożu ze szczepionką mikoryzową i na próbie 20 roślin
uprawianych na podłożu bez szczepionki mikoryzowej. Wyniki doświadczenia przedstawiono
na poniższym wykresie.

Sformułuj wniosek na podstawie wyników przedstawionego doświadczenia.

Określ znaczenie mikoryzy dla grzybów. W odpowiedzi uwzględnij sposób odżywiania się grzybów.

U drzew odległość między liśćmi asymilującymi CO2 i eksportującymi produkty fotosyntezy a korzeniami pobierającymi wodę i składniki mineralne z podłoża dochodzi nawet do kilkudziesięciu metrów. Koniecznością jest więc sprawne funkcjonowanie transportu tych substancji w całej roślinie. Za transport wody i składników mineralnych odpowiadają naczynia drewna, a przez łyko jest przemieszczana główna masa związków organicznych, w tym – produkty
fotosyntezy. Wyjątek stanowi transport wiosenny u drzew okrytonasiennych, gdy nie ma jeszcze liści. Wówczas cukry są przemieszczane przez drewno.

Na podstawie: Podstawy fizjologii roślin, pod red. J. Kopcewicza i S. Lewaka, Warszawa 1998.

Uporządkuj poszczególne elementy uczestniczące w transporcie cukrów u roślin okrytonasiennych w okresie letnim – zgodnie z kierunkiem transportu. Wpisz numery
2.–6. we właściwe miejsca tabeli.

Wyjaśnij, dlaczego ograniczony dostęp wody w podłożu skutkuje ograniczeniem pobierania
CO2 przez roślinę. W odpowiedzi uwzględnij funkcjonowanie aparatów szparkowych.

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby powstał poprawny opis dotyczący wiosennego
transportu cukrów przez elementy drewna rośliny. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.

Transport wiosenny cukrów u drzew okrytozalążkowych, gdy nie ma jeszcze liści, zachodzi
z udziałem drewna. Te cukry pochodzą z rozkładu (glikogenu / skrobi) – wielocukru, który
został zmagazynowany w okresie jesiennym w komórkach miękiszowych pnia lub korzeni
drzewa. Siłą napędową tego transportu jest (siła ssąca / parcie korzeniowe).

Uczniowie mieli za pomocą mikroskopu świetlnego przeprowadzić obserwację cienkiego skrawka pochodzącego z bulwy spichrzowej ziemniaka.

Ustal właściwą kolejność czynności, które należy wykonać w celu przeprowadzenia obserwacji mikroskopowej komórek miękiszu spichrzowego. Wpisz numery 2.–6.
we właściwe miejsca tabeli.

Spośród rysunków A–D wybierz i zaznacz tkankę pochodzącą z bulwy spichrzowej
ziemniaka, w której gromadzona jest skrobia zaobserwowana przez uczniów.

Określenie „zboża” odnosi się do roślin o podobnych cechach użytkowych, bogatych
w skrobię. Większość roślin zbożowych należy do rodziny traw – do roślin jednoliściennych.
Jedynie gryka, zaliczana do zbóż ze względu na podobny skład chemiczny nasion
i użytkowanie, należy do roślin dwuliściennych. W ziarniaku traw wyróżnić można trzy
podstawowe elementy: zarodek, bielmo i okrywę owocowo-nasienną.

Na podstawie: J. Gawęcki, W. Obuchowski, Produkty zbożowe. Technologia i rola w żywieniu człowieka,
Poznań 2016.

Podaj jedną cechę budowy morfologicznej zarodka gryki odróżniającą go od zarodków
pozostałych roślin zbożowych zaliczanych do roślin jednoliściennych.

Określ, jaką funkcję pełni bielmo w ziarniakach zbóż i jakie ma ono znaczenie podczas kiełkowania.

Wyjaśnij, dlaczego spożywanie produktów z mąki pochodzącej z pełnego przemiału
(z całych ziarniaków) jest korzystne dla zdrowia człowieka.

Głowonogi wyróżniają się spośród pozostałych mięczaków m.in. układem krążenia zbudowanym z systemu naczyń krwionośnych, z których krew prawie nigdzie nie wylewa się do jamy ciała. W układzie tym występują serce oraz dwa tzw. serca skrzelowe, będące kurczliwymi odcinkami naczyń krwionośnych.
Poniżej przedstawiono budowę zewnętrzną jednego z przedstawicieli głowonogów oraz
budowę układu krwionośnego głowonogów, gdzie jasnym i ciemnym kolorem oznaczono krew różniącą się stopniem utlenowania.

Uwaga: Nie zachowano proporcji wielkości rysunków.

Zaznacz właściwe dokończenie zdania wybrane spośród A–B oraz jego poprawne
uzasadnienie wybrane spośród 1.–3.

Pod względem funkcji pełnionej w układzie krążenia serca skrzelowe głowonogów można
uznać za analogiczne do

Podaj jedną cechę budowy zewnętrznej głowonogów, która odróżnia je od pozostałych mięczaków.

Na poniższym zdjęciu przedstawiono budowę skóry typową dla wielu przedstawicieli pewnej gromady kręgowców lądowych.

Określ przynależność systematyczną – gromadę – zwierzęcia, od którego pobrano tkankę, a następnie wykonano przedstawiony preparat. Odpowiedź uzasadnij, wskazując jedną
cechę budowy skóry charakterystyczną dla wszystkich zwierząt zaliczanych do tej gromady.

Dla każdej z wymienionych warstw skóry podaj nazwę listka zarodkowego, z którego
ta warstwa się rozwija.

1. Skóra właściwa:

2. Naskórek:

Wykaż, że gruczoły jadowe odgrywają istotną rolę w funkcjonowaniu organizmu, którego
budowę skóry przedstawiono na zdjęciu.

Żebra ptaków są połączone z mostkiem i składają się z dwóch części: kręgowej i mostkowej. Obie
części żeber są połączone ruchomo. Część kręgowa żeber zaopatrzona jest w haczyki.
Na rysunku A przedstawiono budowę fragmentu klatki piersiowej, a na rysunku B – zmiany
w położeniu szkieletu klatki piersiowej podczas wentylacji płuc ptaka. Obszar zacieniony
na rysunku B przedstawia położenie klatki piersiowej na koniec wydechu, natomiast obszar
niezacieniony – pozycję klatki piersiowej pod koniec wdechu.

Wyjaśnij, w jaki sposób dwuczęściowa budowa żeber ptaków umożliwia im wentylację płuc
podczas spoczynku.

Rytmiczne skurcze serca przebiegają pod wpływem bodźców powstających w samym sercu. Włókna mięśnia sercowego tworzące układ bodźcowo-przewodzący mają charakterystyczną budowę. Ich błona komórkowa odznacza się zdolnością do rytmicznej depolaryzacji, co jest
przyczyną wytwarzania impulsów elektrycznych pobudzających skurcze serca. Na pracę serca wpływają również bodźce fizjologiczne oraz sygnały z autonomicznego układu nerwowego,
które mogą hamować lub pobudzać jego własny rytm. Na schemacie przedstawiono elementy (A–C) układu bodźcowo-przewodzącego serca
człowieka.

Wybierz ze schematu i zapisz literę: A, B lub C, którą oznaczono element układu
bodźcowo-przewodzącego serca odgrywający rolę nadrzędną, i podaj jego nazwę.

Oceń, czy poniższe informacje dotyczące układu bodźcowo-przewodzącego serca
są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby poprawnie opisywały regulujące działanie
mechanizmów fizjologicznych wpływających na pracę serca. Podkreśl w każdym nawiasie
właściwe określenie.

Adrenalina wydzielana przez nadnercza (zwalnia / przyśpiesza) pracę serca.
Wzrost temperatury ciała (hamuje / pobudza) aktywność układu bodźcowo-przewodzącego,
dlatego gdy mamy gorączkę, nasze tętno jest (niższe / wyższe)

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.

Na podstawie przedstawionych informacji i własnej wiedzy uzasadnij, że choroba Gravesa-Basedowa jest chorobą autoimmunizacyjną.

Na podstawie przedstawionych informacji określ, czy TSH jest hormonem steroidowym,
czy jest hormonem białkowym. Odpowiedź uzasadnij.

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.

Nazwa gruczołu dokrewnego: …………………………………………………………………………………………

Nazwa hormonu: …………………………………………………………………………………………………………..

Wpływ hormonu tarczycy na oddychanie wewnątrzkomórkowe: ………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………………………………….

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.

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.

Zaznacz właściwe dokończenie zdania wybrane spośród A–B oraz jego poprawne uzasadnienie wybrane spośród 1.–3.

Po podaniu MTX zachodzi inhibicja

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.

Wyjaśnij, dlaczego metotreksat jest najbardziej toksyczny dla dzielących się komórek w fazie S cyklu komórkowego. W odpowiedzi uwzględnij rolę kwasu foliowego
w procesie zachodzącym w tej fazie.

Podaj, dlaczego jednym ze skutków ubocznych stosowania małych dawek metotreksatu jest zahamowanie wytwarzania przeciwciał w organizmie. W odpowiedzi odnieś się do komórek układu odpornościowego.

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.

Sformułuj wniosek na podstawie wyników przedstawionego doświadczenia.

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.

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.

Nazwa podziału: …………………………………………………………………………………………………………………….

Faza podziału: ………………………………………………………………………………………………………………………..

Uzasadnienie:

Uzasadnij tezę, że konsekwencją mutacji genów kodujących białka regulujące cykl komórkowy może być u człowieka rozwój nowotworu.

Podaj przykład funkcji, jaką pełnią w niedzielącym się oocycie mikrotubule wchodzące w skład cytoszkieletu komórki.