Termoregulacja organizmów zapadających w sen zimowy.

Arkusz maturalny z biologii 2018 poziom rozszerzony, nowa formuła

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.

Termoregulacja organizmów zapadających w sen zimowy.

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.

Termoregulacja organizmów zapadających w sen zimowy.

Transport asymilatów w roślinie.

Arkusz maturalny z biologii 2018 poziom rozszerzony, nowa formuła

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.

Transport asymilatów w roślinie.

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).

Działanie TSH. Choroby autoimmunizacyjne.

Arkusz maturalny z biologii 2018 poziom rozszerzony, nowa formuła

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.

Działanie TSH. Choroby autoimmunizacyjne.

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.

Mechanizm inhibicji kompetecyjnej i niekompetecyjnej.

Arkusz maturalny z biologii 2018 poziom rozszerzony, nowa formuła

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

Mechanizm inhibicji kompetecyjnej i niekompetecyjnej.

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.

Skutki transferu jądra komórkowego do innej komórki.

Arkusz maturalny z biologii 2018 poziom rozszerzony, nowa formuła

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.

Skutki transferu jądra komórkowego do innej komórki.

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.

793 790 445 dawidwyrozebski@gmail.com
Skontaktuj się w sprawie rekrutacji