Budowa błony komórkowej, dwuwarstwa fosfolipidowa

arkusz maturalny z biologia rozszerzonej maj 2020 nowa formuła

Zrąb błon plazmatycznych tworzy dwuwarstwa lipidowa, której głównym składnikiem są cząsteczki fosfolipidów. Ta dwuwarstwa jest półpłynna, ponieważ cząsteczki lipidów nieustannie się w niej przemieszczają. Płynność dwuwarstwy zależy m.in. od budowy cząsteczek fosfolipidów – jest ona tym bardziej płynna, im więcej w niej cząsteczek fosfolipidów z krótkimi i nienasyconymi łańcuchami węglowodorowymi. Na płynność błon ma również wpływ temperatura – jej wzrost skutkuje zwiększeniem płynności dwuwarstwy.
Organizmy jednokomórkowe, które stale muszą dostosowywać się do różnych temperatur, zmieniają skład fosfolipidowy swoich błon komórkowych tak, aby utrzymać względnie stały stopień ich płynności. Na schematach przedstawiono dwuwarstwę lipidową (A) i budowę cząsteczki fosfolipidu (B) na przykładzie fosfatydylocholiny, której jeden łańcuch jest nienasycony.

Budowa błony komórkowej, dwuwarstwa fosfolipidowa

Spośród przykładów A–D wybierz i zaznacz ten rodzaj ruchu cząsteczek fosfolipidów, który jest najmniej prawdopodobny w obrębie dwuwarstwy lipidowej błony komórkowej.

Budowa błony komórkowej, dwuwarstwa fosfolipidowa

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały one informacje prawdziwe. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Gdy temperatura środowiska wzrasta, to płynność błony komórkowej organizmu jednokomórkowego (się zmniejsza / się zwiększa). Temu zjawisku przeciwdziała zmiana składu błony komórkowej, która polega na (zmniejszeniu / zwiększeniu) udziału cząsteczek
o dłuższych łańcuchach węglowodorowych z mniejszą liczbą wiązań podwójnych.

Podaj nazwę lipidu występującego w błonie komórkowej zwierząt, innego niż fosfatydylocholina, którego cząsteczki zmniejszają płynność dwuwarstwy lipidowej.

Etapy oddychanie komórkowego, beta-oksydacja, synteza cholesterolu.

ARKUSZ MATURALNY Z BIOLOGIA ROZSZERZONEJ MAJ 2020 NOWA FORMUŁA

U zwierząt podstawowymi materiałami zapasowymi, dostarczającymi substratów
do procesów oddychania komórkowego, są tłuszcze właściwe i glikogen.
Tłuszcze właściwe dostarczają ponad dwukrotnie więcej energii niż węglowodany
w przeliczeniu na jednostkę masy. Stanowią one główny materiał zapasowy np. u ptaków
wędrownych. U zwierząt nieprzemieszczających się, takich jak ostrygi i omułki, gromadzony jest glikogen. Magazynuje go także wiele pasożytów jelitowych, m.in. glista ludzka. Węglowodorowy łańcuch kwasu tłuszczowego ulega w mitochondriach degradacji
w powtarzających się cyklach, zwanych β-oksydacją. Wynikiem każdego obrotu cyklu, oprócz powstawania FADH2 i NADH + H+, jest odłączenie acetylo-CoA, co skutkuje skróceniem łańcucha kwasu tłuszczowego o dwa atomy węgla.
Utlenienie jednej cząsteczki nasyconego kwasu tłuszczowego, mającego określoną liczbę
atomów węgla, prowadzi do powstania o połowę mniejszej liczby cząsteczek acetylo-CoA. Ten związek może być wykorzystany także jako substrat do wytwarzania cholesterolu. Do syntezy jednej cząsteczki cholesterolu zużywanych jest 18 cząsteczek acetylo-CoA.

Na podstawię: http://www.drmichalak.pl/biochemia_tluszcze.htm
K. Schmidt-Nielsen, Fizjologia zwierząt. Adaptacja do środowiska, Warszawa 2008.

Podaj nazwy etapów oddychania komórkowego, do których zostają włączone wymienione poniżej produkty β-oksydacji.

FADH2 i NADH + H+:

acetylo-CoA:

Określ, ile cząsteczek kwasu laurynowego, który jest nasyconym kwasem tłuszczowym o wzorze C11H23COOH, jest niezbędnych do syntezy jednej cząsteczki cholesterolu.
Przedstaw obliczenia.
Obliczenia:

Podkreśl nazwę narządu ludzkiego, w którym odbywa się synteza największej ilości cholesterolu.

mięśnie         trzustka          skóra             wątroba             śledziona

Zaznacz poprawne dokończenie poniższego zdania – wybierz odpowiedź spośród A–B oraz odpowiedź spośród 1.–3.

U pasożytów jelitowych substancją zapasową jest

Etapy oddychanie komórkowego, beta-oksydacja, synteza cholesterolu.

Jednopienność i dwupienność roślin. Adaptacje do wiatropylności.

ARKUSZ MATURALNY Z BIOLOGIA ROZSZERZONEJ MAJ 2020 NOWA FORMUŁA

Kwiaty pokrzywy zwyczajnej (Urtica dioica) są rozdzielnopłciowe, zielonkawe i niepozorne.
Są zebrane w kwiatostany wyrastające z kątów liści na długich i wiotkich osiach. Na jednych
roślinach znajdują się tylko kwiatostany męskie, a na innych – tylko żeńskie. W kwiatach
męskich znajdują się 4 pręciki, w żeńskich – jest obecny jednokomorowy słupek z dużym,
pędzelkowatym znamieniem.
Pokrzywa zwyczajna rośnie w wilgotnych lasach i zaroślach oraz na żyznych siedliskach
ruderalnych. Preferuje miejsca z dobrym dostępem do światła, w których obficie kwitnie
i owocuje, w miejscach zacienionych rośnie słabiej. Najlepiej rośnie na siedliskach wilgotnych,
jednak źle znosi długotrwałe zalanie gleby wodą.
Zbadano zawartość białka w nadziemnych organach pokrzywy zwyczajnej rosnącej na glebie
nawożonej różnymi dawkami nawozów azotowych. Wyniki badań przedstawiono w tabeli.

Jednopienność i dwupienność roślin. Adaptacje do wiatropylności.

Spośród A–F wybierz i zaznacz dwa poprawne wnioski, które można sformułować na podstawie przedstawionych wyników.

A. Średnia zawartość białka w łodygach pokrzywy zwyczajnej zwiększa się wraz
ze wzrostem zawartości związków azotowych w glebie.
B. Wpływ nawozów azotowych na zawartość białka w nadziemnych organach pokrzywy.
C. Nawozy azotowe hamują syntezę białek w organach nadziemnych pokrzywy zwyczajnej.
D. Liście pokrzywy są bardziej wrażliwe na niedobór azotu w glebie niż jej łodygi.
E. Niezależnie od dawki azotu liście pokrzywy zwyczajnej osiągają większą średnią
procentową zawartość białka niż jej łodygi.
F. Wzrost zawartości związków azotowych w glebie skutkuje zwiększeniem rozmiarów liści
i łodyg pokrzywy zwyczajnej.

Określ, czy pokrzywa zwyczajna jest rośliną jednopienną, czy – dwupienną. Odpowiedź uzasadnij.

Wypisz z tekstu dwie cechy budowy pokrzywy stanowiące przystosowanie
do wiatropylności i podaj, na czym polega każde z tych przystosowań.

Kwiat, kielich i owoc. Klasa roślin okrytonasiennych.

ARKUSZ MATURALNY Z BIOLOGIA ROZSZERZONEJ MAJ 2020 NOWA FORMUŁA

Organizmy modelowe wykazują szereg cech, które ułatwiają ich wykorzystywanie
w badaniach naukowych.
Na rysunku przedstawiono rzodkiewnik pospolity (Arabidopsis thaliana). Ta roślina znalazła
zastosowanie w badaniach związanych m.in. z fizjologią roślin (przekazywanie sygnałów
hormonalnych i stresowych), funkcjonowaniem zegara biologicznego, roślinnymi komórkami
macierzystymi oraz genetycznymi podstawami fototropizmu.
W doświadczeniach związanych z fizjologią roślin badano wpływ różnych warunków
środowiska na kwitnienie rzodkiewnika. Na podstawie wyników jednego z tych doświadczeń
sformułowano wniosek:
„Względnie wysoka temperatura przyśpiesza kwitnienie rzodkiewnika”.

Kwiat, kielich i owoc. Klasa roślin okrytonasiennych.

Sformułuj problem badawczy doświadczenia, które doprowadziło do powyższego wniosku.

Zaznacz klasę roślin okrytonasiennych, do której należy rzodkiewnik. Odpowiedź uzasadnij, podając dwie, widoczne na rysunku, cechy budowy tej rośliny, które o tym świadczą.

A. jednoliścienne                                      B. dwuliścienne

Spośród wymienionych cech wybierz i zaznacz trzy, które powinny charakteryzować organizm modelowy, aby był on łatwy do badania w laboratorium.
A. organizm eukariotyczny
B. krótki cykl życiowy
C. rozmnażanie wyłącznie bezpłciowe
D. łatwość rozmnażania
E. małe rozmiary
F. duża odporność na czynniki środowiska

Gniazdowniki i zagniazdowniki. Różnice w cechach płci u ptaków.

ARKUSZ MATURALNY Z BIOLOGIA ROZSZERZONEJ MAJ 2020 NOWA FORMUŁA

Ohar (Tadorna tadorna), nazywany też kaczką norową, jest w Polsce skrajnie nielicznym
ptakiem lęgowym, objętym ścisłą ochroną gatunkową. Jego lęgowiska są rozmieszczone
głównie na wybrzeżu, gdzie także częściej jest obserwowany w trakcie wędrówek.
Samce są nieco większe od samic i są od nich intensywniej ubarwione. Można je rozpoznać po jaskrawoczerwonej narośli u nasady dzioba i rdzawych piórach pod ogonem. Gniazda oharów znajdują się najczęściej w pobliżu wody, w opuszczonych norach wykopanych przez dzikie zwierzęta (króliki, borsuki). Po wykluciu pisklęta są wodzone przez obydwoje rodziców w kierunku wody. Zdarzają się przypadki, że te ptaki prowadzą swoje pisklęta do wody nawet kilka kilometrów. Nad Zatoką Pucką był realizowany program ochrony czynnej ohara, polegający na budowaniu sztucznych nor, które rozmieszczono w miejscach, gdzie ohary przystępują zwykle do lęgów,
jak również tam, gdzie od pewnego czasu dorosłych ptaków z pisklętami już nie obserwowano.
Na podstawie: I. Kaługa, Ohar – czarno-biała kaczka, „Salamandra. Magazyn Przyrodniczy”, nr 1/2008 (25).

Wybierz i zaznacz nazwę zjawiska opisanego w tekście, umożliwiającego odróżnienie samca ohara od samicy ohara po cechach morfologicznych.
A. hermafrodytyzm
B. zmienność modyfikacyjna
C. dymorfizm płciowy
D. rozdzielnopłciowość

Określ, czy ohary są gniazdownikami czy zagniazdownikami. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do informacji zawartych w tekście.

Na podstawie tekstu określ jeden z czynników ograniczających liczebność par lęgowych oharów nad Zatoką Pucką.

Funkcje surfaktantu. Budowa pneumocytów typu II.

ARKUSZ MATURALNY Z BIOLOGIA ROZSZERZONEJ MAJ 2020 NOWA FORMUŁA

W pęcherzykach płucnych wyróżnić można kilka rodzajów komórek, m.in. pneumocyty
typu II, zwane również dużymi. Mają one kształt zbliżony do sześcianu, a na ich powierzchni występują mikrokosmki. W cytoplazmie tych komórek znajdują się liczne mitochondria i aparaty Golgiego, ciałka blaszkowate zawierające fosfolipidy i silnie rozbudowana siateczka śródplazmatyczna szorstka.
Pneumocyty typu II produkują surfaktant – związek powierzchniowo czynny, zapobiegający zapadaniu się i zlepianiu pęcherzyków płucnych w czasie wydechu. W jego skład, oprócz fosfolipidów, wchodzą również białka i węglowodany.
Niedobór surfaktantu u przedwcześnie narodzonych noworodków nazywa się zespołem błon szklistych – jest to poważne zagrożenie dla życia dziecka. Do objawów tego zespołu należą m.in. przyśpieszenie oddechów powyżej 60/min lub bezdechy, zaburzenie krążenia
z narastającą sinicą oraz niestabilna ciepłota ciała z tendencją do hipotermii.
Na podstawie: A. Myśliwski, Podstawy cytofizjologii i histofizjologii, Gdańsk 2007,

http://www.wydawnictwopzwl.pl

Wyjaśnij, dlaczego w przypadku zespołu błon szklistych oddech noworodka ulega znacznemu przyśpieszeniu. W odpowiedzi uwzględnij funkcje surfaktantu.

Podaj przykład cechy występującej w budowie pneumocytów typu II i będącej
przystosowaniem do produkcji surfaktantu oraz wykaż związek między tą cechą
a produkcją surfaktantu przez pneumocyty.