Biochemiczne podstawy ycia CYTOLOGIA Powtrka rozwizywanie zada NMG

Biochemiczne podstawy życia CYTOLOGIA Powtórka – rozwiązywanie zadań NMG 2019 nmg 2019 1

nmg 2019 2

Z informacji, które można znaleźć na stronie Centralnej Komisji Egzaminacyjnej, wynika, że każdy egzamin (w tym matura z biologii) rządzi się pewnymi regułami. Ich poznanie z pewnością pomoże Ci w rzetelnym przygotowaniu się do tego sprawdzianu wiedzy i umiejętności. nmg 2019 3

Czasowniki Operacyjne • W poleceniu do każdego zadania występuje co najmniej jeden czasownik wskazujący czynność, jaką powinien wykonać zdający, aby poprawnie dane zadanie wykonać. W przypadku zadań zamkniętych będą to najczęściej czasowniki takie jak: „wybierz”, „podkreśl”, „zaznacz”. W przypadku zadań otwartych katalog czasowników jest dużo szerszy, a precyzyjne ich zrozumienie warunkuje poprawną realizację polecenia. nmg 2019 4

wymień • Zdający zapisuje w odpowiedzi nazwę / nazwy (np. narządów, procesów, elementów budowy, gatunków) bez opisu, uzasadnienia ani wyjaśnienia. zródło: INFORMATOR O EGZAMINIE MATURALNYM Z BIOLOGII nmg 2019 5

podaj, określ • Za pomocą zwięzłej odpowiedzi zdający przedstawia np. istotę danego procesu czy zjawiska albo jego przyczynę, używając odpowiedniej terminologii biologicznej, w oparciu o analizę materiału źródłowego lub własną wiedzę, bez wnikania w szczegóły. zródło: INFORMATOR O EGZAMINIE MATURALNYM Z BIOLOGII nmg 2019 6

opisz • Zdający formułuje krótką odpowiedź pisemną, nie ograniczając się tylko do podania nazw, ale również przedstawiając budowę (np. komórki, narządu, organizmu) lub przebieg jakiegoś procesu, zjawiska czy doświadczenia (np. następstwo wydarzeń), bez wyjaśniania przyczyn. zródło: INFORMATOR O EGZAMINIE MATURALNYM Z BIOLOGII nmg 2019 7

porównaj • Zdający wskazuje podobieństwa i różnice między obiektami, procesami, zjawiskami, teoriami, bez wyjaśniania przyczyn tych podobieństw i różnic. zródło: INFORMATOR O EGZAMINIE MATURALNYM Z BIOLOGII nmg 2019 8

wykaż • Przy pomocy krótkiej odpowiedzi zdający ukazuje, że istnieje zależność, związek (np. czasowy, przestrzenny, przyczynowo-skutkowy) między faktami biologicznymi (przyczyna-skutek, budowa-funkcja, budowa-tryb życia, budowa-środowisko itp. ), bez wnikania w przyczyny tej zależności. zródło: INFORMATOR O EGZAMINIE MATURALNYM Z BIOLOGII nmg 2019 9

uzasadnij • Za pomocą krótkiej odpowiedzi zdający podaje argumenty, czyli fakty biologiczne, przemawiające za hipotezą, stwierdzeniem, poglądem, opiniąlub przeciwko; argument musi merytorycznie odnosić się do materiału źródłowego w zadaniu lub wiedzy biologicznej zdającego zródło: INFORMATOR O EGZAMINIE MATURALNYM Z BIOLOGII nmg 2019 10

wyjaśnij • Za pomocą krótkiej odpowiedzi zdający przedstawia zależności lub związki czasowe, przestrzenne, przyczynowoskutkowe (rozpoznając przyczynę i skutek oraz wskazując drogę, która prowadzi od przyczyny do skutku). zródło: INFORMATOR O EGZAMINIE MATURALNYM Z BIOLOGII nmg 2019 11

nmg 2019 12

nmg 2019 13

nmg 2019 14

ZADANIA Cytologia Chemiczne podstawy życia nmg 2019 15

• Na rysunku przedstawiono zestaw doświadczalny przygotowany w celu zilustrowania właściwości błony komórkowej nmg 2019 16

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 podniesie się. w rurce …………………. . osmoza. Nazwa procesu: ………………. . nmg 2019 17

• Pobierane przez rośliny z roztworu glebowego sole mineralne są źródłem pierwiastków niezbędnych do prawidłowego przebiegu w komórkach wielu przemian biochemicznych, m. in. związanych z procesem fotosyntezy. Poniżej przedstawiono przykłady funkcji, jaką pełnią w tym procesie wskazane pierwiastki. A Jest składnikiem białek np. cytochromów uczestniczących w transporcie elektronów podczas fosforylacji fotosyntetycznej. B Niedobór tego pierwiastka uniemożliwia wytwarzanie w liściach zielonego barwnika – chlorofilu. C Jest składnikiem kompleksu enzymatycznego przeprowadzającego fotolizę wody. D Reguluje ruchy aparatów szparkowych oraz przepuszczalność błon uczestniczących w fosforylacjach fotosyntetycznych. • Do każdego z wymienionych poniżej pierwiastków chemicznych przyporządkuj spośród A–D jedną, właściwą rolę, pełnioną przez ten pierwiastek. Wpisz ich oznaczenia literowe. A / B B D • żelazo ……………… magnez …………. . potas ………………… nmg 2019 18

Wykaż, że budowa opisanych polimerów ma związek z ich funkcją w komórce roślinnej . • Skrobia i celuloza, należące do węglowodanów, są polimerami zbudowanymi z monomerów glukozy. W skrobi cząsteczki glukozy łączą się wiązaniem α-1, 4 glikozydowym, tworząc łańcuchy, które się rozgałęziają (dzięki powstawaniu wiązania α -1, 6 -glikozydowego) i zwijają się w helisę. Celuloza, w której monomery glukozy są wydłużone i łączą się wiązaniem β-1, 4 glikozydowym, tworzy długie, proste łańcuchy ułożone równolegle. Między grupami hydroksylowymi (-OH) monomerów glukozy powstają liczne wiązania wodorowe. nmg 2019 19

Uwaga: Nie uznaje się odpowiedzi odwołujących się wyłącznie do właściwości skrobi lub celulozy bez wskazania na konkretne cechy budowy cząsteczki warunkujące te właściwości, np. „Skrobia jest nierozpuszczalna w wodzie, więc nie jest osmotycznie czynna”, oraz odpowiedzi odwołujących się do wykorzystania budowy skrobi do lepszego upakowania jej cząsteczek, np. „Skrobia pełni funkcję zapasową, dlatego jej cząsteczki ze względu na swoją rozgałęzioną strukturę zajmują niewielką przestrzeń w komórce i można ją zmagazynować”. nmg 2019 20

Wykaż, że budowa opisanych polimerów ma związek z ich funkcją w komórce roślinnej. Skrobia • Skrobia jest materiałem zapasowym, który ze względu na obecność wiązań α może być stosunkowo łatwo rozłożony na monomery. • Skrobia jest energetycznym materiałem zapasowym. Jej forma helisy ułatwia dostęp enzymów hydrolitycznych, uwalniających ze skrobi glukozę. • Jest materiałem zapasowym roślin, ponieważ dzięki budowie rozgałęzionych łańcuchów mniej czasu zajmuje dołączanie lub odłączanie wielu cząsteczek glukozy. • Jest zbudowana z wielu monomerów glukozy i nie jest czynna osmotycznie, przez co nie zmienia stężenia substancji zawartych w soku komórkowym, dzięki czemu może pełnić funkcję spichrzową. Celuloza • Cząsteczki celulozy budują ścianę komórkową. Ich długie łańcuchy ułożone we włókna biegną w określonych kierunkach, co umożliwia wzrost elongacyjny młodych komórek. • Celuloza pełni funkcje strukturalne. Jej monomery są powiązane wiązaniami βglikozydowymi, które są trudno dostępne dla enzymów hydrolitycznych. nmg 2019 21

• 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. nmg 2019 22

Na podstawie przedstawionych informacji określ najwyższą rzędowość struktury białka – prokolagenu. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do cechy budowy tego białka. • Prokolagen jest białkiem o strukturze 4 -rzędowej, ponieważ składa się z trzech łańcuchów polipeptydowych, a białko o strukturze 4 rzędowej musi mieć co najmniej dwa polipeptydy. Uwaga: Nie uznaje się odpowiedzi niepełnych – nieodwołujących się do struktury prokolagenu, ale tylko do definicji struktury 4 rzędowej, np. „Prokolagen ma strukturę 4 -rzędową, ponieważ ma więcej niż jeden łańcuch polipeptydowy” albo „Struktura 4 -rzędowa, ponieważ zbudowany jest z łańcuchów polipeptydowych α”. • Struktura 4 -rzędowa, gdyż w jego skład wchodzą łańcuchy polipeptydowe, połączone ze sobą za pomocą mostków disiarczkowych. nmg 2019 23

Na rysunku przedstawiono fragmenty cząsteczek dwóch rodzajów kwasów nukleinowych i występujące w nich zasady azotowe Podaj nazwy kwasów nukleinowych – I i II – przedstawionych na rysunku. I. RNA, II. DNA. nmg 2019 24

Na podstawie rysunku podaj jedną, widoczną na rysunkach, różnicę w strukturze i jedną różnicę w składzie chemicznym kwasów nukleinowych I i II. W odpowiedzi uwzględnij budowę obu kwasów nukleinowych. Struktura: cząsteczka DNA jest dwuniciowa / jest podwójną helisą / podwójną spiralą / jest zbudowana z dwóch łańcuchów nukleotydów skręconych spiralnie, a cząsteczka RNA jest jednoniciowa / jest zbudowana z jednego łańcucha nukleotydów. Skład chemiczny: odpowiednikiem tyminy / T w DNA jest uracyl / U w RNA. nmg 2019 25

nmg 2019 26

nmg 2019 27

Rybosomy to kompleksy zbudowane z rybosomalnego RNA i białek. W komórce roślinnej występują rybosomy na terenie cytoplazmy w postaci wolnej lub w postaci związanej z siateczką śródplazmatyczną, a także rybosomy wewnątrz mitochondriów i chloroplastów. Wyjaśnij, dlaczego rybosomy chloroplastowe są bardziej zbliżone budową do rybosomów bakteryjnych niż do rybosomów cytoplazmatycznych występujących w komórce roślinnej Chloroplasty pochodzą od komórek prokariotycznych, które na drodze endosymbiotycznej zostały pobrane przez komórkę eukariotyczną, dlatego ich rybosomy bardziej przypominają rybosomy sinic należących do bakterii, (będących organizmami prokariotycznymi) niż rybosomy występujące w cytoplazmie komórek eukariotycznych. nmg 2019 28

1 n, 1 c 1 n, 2 c nmg 2019 29

Na rysunkach przedstawiono kolejne etapy podziału mitotycznego komórki roślinnej. Na podstawie rysunków uporządkuj przedstawione w tabeli opisy etapów mitozy w kolejności ich zachodzenia w komórce roślinnej. Wpisz w tabelę numery 2. – 5. nmg 2019 30

Na podstawie rysunków uporządkuj przedstawione w tabeli opisy etapów mitozy w kolejności ich zachodzenia w komórce . roślinnej. Wpisz w tabelę numery 2. – 5 Opis etapu Kolejność Wskutek skracania się mikrotubul wrzeciona kariokinetycznego chromatydy każdego chromosomu rozdzielają się i wędrują do przeciwległych biegunów komórki. 4 Chromosomy zostają przyłączone do mikrotubul wrzeciona kariokinetycznego i ustawiają się w płaszczyźnie równikowej komórki. 3, Chromatyna jest skondensowana. Zanika jąderko. Następuje początek formowania się wrzeciona kariokinetycznego. 1 Wyodrębniają się chromosomy, z których każdy zawiera po dwie chromatydy siostrzane. Zanika otoczka jądrowa. Tworzą się jądra potomne, a pomiędzy nimi powstaje przegroda pierwotna, która powiększając się, rozdziela całkowicie dwie komórki potomne. nmg 2019 2 5 31

Spośród etapów podziału mitotycznego komórki przedstawionych na rysunkach (A–E) wybierz i podaj oznaczenie literowe tego etapu, na którym: 1. rozpoczynają się podział cytoplazmy i wytwarzanie D ściany komórkowej. ……………. 2. chromosomy są najlepiej widoczne i mogą być B wykorzystywane do określenia kariotypu komórki. ………… nmg 2019 32

Wybierz spośród poniższych (A–D) i zaznacz nazwę tkanki roślinnej, w której zachodzą intensywne podziały mitotyczne, oraz określ, jakie znaczenie dla rozwoju rośliny mają podziały komórek tej tkanki. A. kolenchyma B. drewno C. miazga D. łyko Znaczenie: • umożliwiają przyrost wtórny rośliny na grubość. • dają początek łyku i drewnu (w wiązkach przewodzących pędów i korzeni). • powodują wytworzenie wtórnych tkanek przewodzących. nmg 2019 33

nmg 2019 34

nmg 2019 35

nmg 2019 36

nmg 2019 37

nmg 2019 38

nmg 2019 39

nmg 2019 40

nmg 2019 41

nmg 2019 42

nmg 2019 43

nmg 2019 44

nmg 2019 45

nmg 2019 46

nmg 2019 47

nmg 2019 48