DWMED

Rak wątroby jest chorobą, która może mieć wiele przyczyn. Jedną z nich jest wirusowe zapalenie wątroby typu B, wywołane przez wirus HBV. Wirus ten przenosi się podczas kontaktu z zakażoną krwią lub płynami ustrojowymi i namnaża się w komórkach wątroby.
Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) znacząca część ludzkości jest zainfekowana wirusem, ale u wielu ludzi zakażenie jest bezobjawowe i dochodzi do pełnego wyleczenia połączonego z nabyciem odporności. Ze względu na zmienność sekwencji DNA wirusa wyróżnia się kilka jego typów. WHO zaleca szczepienia przeciw HBV. W diagnostyce zakażeń wirusem HBV stosuje się kilka metod:
I. metodę serologiczną, w której wykrywa się we krwi antygeny powierzchniowe wirusa;
II. metodę serologiczną, w której wykrywa się we krwi przeciwciała przeciwko antygenom wirusa;
III. metodę, w której wykorzystuje się jedną z technik inżynierii genetycznej – technikę PCR.

1. Oceń, czy sformułowane przez uczniów hasła propagujące szczepienia przeciw HBV zawierają informacje prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

2. Określ, za pomocą której metody diagnostycznej (I–III) można stwierdzić, że osoba zdrowa, która nie była szczepiona przeciw HBV, w przeszłości przeszła wirusowe
zapalenie wątroby typu B. Odpowiedź uzasadnij.

3. Podaj, którą metodę (I–III) należy zastosować, aby można było z największą dokładnością określić typ wirusa HBV, który w badanej próbce krwi znajduje się w bardzo małej ilości. Odpowiedź uzasadnij.

Na uproszczonym schemacie przedstawiono obieg azotu w przyrodzie, czyli cykl przemian wolnego azotu cząsteczkowego oraz jego związków nieorganicznych (np. amoniaku, azotanów(III) i (V)) i związków organicznych (np. białek). Istotną rolę w obiegu azotu odgrywają bakterie.

1. Na podstawie schematu oceń, czy poniższe informacje dotyczące udziału organizmów w krążeniu azotu są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

2. Wybierz ze schematu jedną grupę bakterii i przedstaw jej rolę w przyswajaniu azotu przez rośliny.

3. Która grupa bakterii uwzględniona na schemacie wykorzystuje przemiany związków azotowych jako źródło energii koniecznej do syntezy własnych związków organicznych? Podaj nazwę tej grupy i nazwę tego procesu.

Grupa bakterii:
Nazwa procesu:

Mitochondria i chloroplasty pochodzą najpewniej od bakterii żyjących samodzielnie, które zostały pobrane do wnętrza komórki przodka organizmów eukariotycznych, ale nie zostały strawione. W obydwu organellach dochodzi do syntezy ATP. Zgodnie z modelem
chemiosmozy, dzięki transportowi elektronów przez przenośniki związane z błoną, protony (H+) są przepompowywane na jej drugą stronę: w mitochondriach z matriks do przestrzeni międzybłonowej, a w chloroplastach – ze stromy do wnętrza (światła) tylakoidu. W błonę wbudowany jest enzym – syntaza ATP, który wykorzystuje do swojego działania powstałą różnicę stężeń H+.

Źródła elektronów, przechodzących przez przenośniki łańcucha transportu elektronów, są różne w mitochondriach i w chloroplastach, ale istota procesu chemiosmozy jest taka sama w obydwu organellach – co przedstawiono na poniższym schemacie.

1. Podaj jeden argument na rzecz endosymbiotycznego pochodzenia mitochondriów i chloroplastów.

2. Na podstawie podanych informacji oceń prawdziwość stwierdzenia: „Synteza ATP w mitochondriach i chloroplastach zachodzi bezpośrednio w procesie przepompowywania protonów (H+ ) podczas transportu elektronów przez przenośniki łańcucha transportu elektronów”. Odpowiedź uzasadnij.

3. Określ, czy transport protonów (H+ ) z matriks mitochondrium i stromy chloroplastu jest aktywny, czy – bierny. Odpowiedź uzasadnij, korzystając z przedstawionych informacji.

4. Wyjaśnij, dlaczego zbyt wysoka temperatura może doprowadzić do zatrzymania syntezy ATP w mitochondriach i chloroplastach.

5. Podaj, w której fazie fotosyntezy (zależnej od światła czy niezależnej od światła) powstaje i do czego jest następnie wykorzystywany ATP wytwarzany w chloroplastach komórki roślinnej.

6. Podaj jeden przykład powiązania procesów metabolicznych zachodzących w chloroplastach z metabolizmem mitochondriów tej samej komórki roślinnej.

Podczas wysiłku fizycznego w organizmie człowieka zachodzą takie procesy fizjologiczne, jak: zwiększone zaopatrywanie pracujących mięśni w glukozę, kwasy tłuszczowe i tlen, eliminowanie nadmiaru ciepła z organizmu, usuwanie z mięśni produktów przemiany materii, np. kwasu mlekowego i CO2 . Procesy te możliwe są dzięki zmianom w pracy komórek, narządów i układów. Przykłady takich zmian (I–III) przedstawiono poniżej.

I. rozszerzenie naczyń krwionośnych w skórze
II. większa częstotliwość i pogłębienie oddechów
III. nasilone wychwytywanie glukozy i wolnych kwasów tłuszczowych z krwi przez włókna mięśniowe

Oceń, czy w tabeli trafnie przyporządkowano zmiany w pracy komórek, narządów i układów (I–III) do procesów fizjologicznych człowieka wykonującego pracę fizyczną w pomieszczeniu o temperaturze pokojowej. Zaznacz T (tak), jeśli przyporządkowanie jest prawidłowe, albo N (nie) – jeśli jest nieprawidłowe.

Podczas doświadczenia wprowadzono do komórek wydzielniczych trzustki radioaktywne aminokwasy, a następnie śledzono zmiany promieniotwórczości. W określonych odstępach czasu dokonywano pomiaru stopnia radioaktywności w wybranych organellach komórkowych. Początkowo wykryto sygnał radioaktywny płynący z szorstkiej siateczki śródplazmatycznej, który stopniowo się osłabiał wraz ze wzrostem promieniotwórczości aparatu Golgiego (diktiosomów). Po osiągnięciu pewnego poziomu sygnał radioaktywny aparatu Golgiego zaczął maleć, a pojawił się w pęcherzykach przemieszczających się w kierunku błony komórkowej.

Na podstawie: L. Kłyszejko-Stefanowicz, Cytobiochemia, Warszawa 2002.

Przedstaw przyczyny zmian (wzrostu i spadku) radioaktywności szorstkiej siateczki śródplazmatycznej oraz aparatu Golgiego (diktiosomów). W odpowiedzi uwzględnij funkcję tych struktur.

Szorstka siateczka śródplazmatyczna:

Aparat Golgiego:

W tabeli cyfrą 1 zaznaczono obecność, a cyfrą 0 − brak niektórych cech u przedstawicieli wybranych gatunków strunowców. Obok tabeli zamieszczono drzewo filogenetyczne, na którym literami A–F oznaczono pewne grupy systematyczne strunowców oraz zaznaczono
na gałęziach (liniach filogenetycznych) cechy, które w rozwoju ewolucyjnym u przodków tych grup pojawiły się po raz pierwszy.

1. Wybierz z tabeli i zapisz poniżej nazwy wszystkich przedstawicieli strunowców należących do grup oznaczonych na drzewie filogenetycznym literami C i E.

Grupa C:
Grupa E:

2. Podaj wszystkie widoczne na drzewie filogenetycznym grupy kręgowców, których wspólny przodek miał cztery kończyny kroczne. Zapisz oznaczenia literowe tych grup.

3. Zaznacz właściwe dokończenie zdania. Przedstawione drzewo filogenetyczne

A. dostarcza bezpośrednich dowodów ewolucji strunowców.
B. jest źródłem informacji o konwergencji strunowców.
C. ukazuje tempo zmian ewolucyjnych u strunowców.
D. przedstawia pokrewieństwa grup strunowców.

W restytucji ekologicznej (procesie odtwarzania zniszczonych siedlisk i ekosystemów) wykorzystuje się dwie strategie: bioremediację i wspomaganie biologiczne. Bioremediacja polega na użyciu różnych organizmów do usuwania zanieczyszczeń środowiska, natomiast we wspomaganiu biologicznym organizmy wykorzystuje się w celu wprowadzenia niezbędnych substancji do zdegradowanych środowisk. Jednym z przykładów restytucji jest stosowanie roślin bobowatych (motylkowatych) jako nawozu zielonego na glebach zubożonych przez przemysł wydobywczy.

Na podstawie: Biologia, red. N.A. Campbell, Poznań 2012.

a) Wyjaśnij, uwzględniając charakterystyczną właściwość stosowanych roślin, czy opisany przykład użycia roślin bobowatych należy zaliczyć do bioremediacji, czy – do wspomagania biologicznego.


b) Oceń, czy działania przedstawione w tabeli są przykładami restytucji ekologicznej. Zaznacz T (tak), jeśli działanie jest przykładem restytucji ekologicznej, albo N (nie) – jeśli nim nie jest.

Na dużych głębokościach oceanicznych, które uważano za całkowicie pozbawione życia z powodu ekstremalnych warunków, w tym braku światła, odkryto kominy hydrotermalne występujące wokół źródeł gorącej wody, bogatej w siarczki. Okazało się, że w tych miejscach powstają bogate ekosystemy. Teren wokół nowo powstającego komina zasiedlają bakterie chemosyntetyzujące, które uzyskują niezbędną im energię przez utlenianie H2 S. Następnie pojawiają się odżywiające się bakteriami małże, ślimaki i kraby. Niektóre z nich żyją w symbiozie z bakteriami chemosyntetyzującymi, podobnie jak osiadłe wieloszczety – rurkoczułkowce. Te ostatnie tworzą gęste „zarośla” długich rurek. Kraby i ryby ogryzają wystające z rurek gałązki skrzelowe, które odrastają dzięki regeneracji. Wyższe piętro drapieżników tworzą ośmiornice, ukwiały i wiele gatunków ryb. Szczątki organizmów są zjadane przez kraby i niektóre mięczaki.

Na podstawie: D. Walicka, A. Gójska, Kominy hydrotermalne – środowisko występowania organizmów żywych, „Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych”, nr 41, 2009.

a) Przedstaw rolę opisanych bakterii w biocenozie występującej w pobliżu kominów hydrotermalnych.

b) Określ, jaki rodzaj sukcesji ekologicznej (pierwotna czy wtórna) został opisany w tekście. Odpowiedź uzasadnij.

c) Podaj jeden poziom troficzny, na którym występują opisane kraby. Odpowiedź uzasadnij.

Na małej bezludnej wyspie Hirta, na której brak dużych drapieżników, ekolodzy od wielu lat prowadzili badania populacji zdziczałych owiec rasy Soay. Zajmowali się m.in. monitorowaniem liczebności całej populacji oraz określaniem, ile spośród wszystkich młodych owiec wydaje na świat potomstwo. Wyniki badań przedstawiono w tabeli.

1. Na podstawie danych z tabeli narysuj wykres liniowy przedstawiający odsetek młodych owiec wydających na świat potomstwo w zależności od liczebności populacji owiec na wyspie Hirta.

2. Sformułuj zależność wynikającą z przedstawionych danych oraz wyjaśnij jej przyczynę. W odpowiedzi uwzględnij jeden czynnik wewnątrzpopulacyjny.

Prawdopodobnie pierwotne ssaki mogły odbierać promieniowanie ultrafioletowe za pomocą specjalnych receptorów, jednak większość zwierząt utraciła tę zdolność. Zespół naukowców University College w Londynie, badający arktyczne renifery, dowiódł, że zwierzęta te widzą niedostrzegalne dla ludzkiego oka promieniowanie ultrafioletowe (UV). Dzięki temu mają możliwość dostrzeżenia struktur, które pochłaniają ultrafiolet, np. porostów, moczu wilków.

Na podstawie: A.M. Hodge, Oczy Rudolfa, „Świat Nauki”, nr 10, 2011.

a) Podaj nazwę rodzaju doboru, który doprowadził do utrwalenia się zdolności widzenia ultrafioletu przez renifery.

b) Określ znaczenie przystosowawcze utrwalenia się zdolności widzenia ultrafioletu przez renifery.

Pęcherz pławny to cienkościenny, błoniasty narząd występujący u wielu ryb, pełniący funkcję narządu hydrostatycznego. W rozwoju zarodkowym pęcherz pławny ryb, jak i płuca płazów, rozwijają się z uchyłka gardzieli.

a) Zaznacz poprawne dokończenie zdania.

Pęcherz pławny ryb i płuca płazów są przykładem
A. dryfu genetycznego.
B. konwergencji.
C. dywergencji.
D. koewolucji.

b) Wybierz i zaznacz w tabeli odpowiedź A albo B, która jest poprawnym dokończeniem poniższego zdania, oraz jej uzasadnienie spośród odpowiedzi 1–4.

Pęcherz pławny ryb i płuca płazów to narządy

Analizowano sposób dziedziczenia trzech cech u pewnej rośliny. Każda cecha warunkowana jest jednym genem. Wykonano odpowiednie dwugenowe krzyżówki, a ich wyniki zamieszczono w tabeli.

Na podstawie analizy wyników z tabeli podaj, która para genów jest sprzężona. Odpowiedź uzasadnij.

Skrzyżowano dwie karłowate rośliny pewnego gatunku: jedna z nich miała kwiaty czerwone, a druga – kwiaty białe. W pokoleniu potomnym wszystkie rośliny miały kwiaty różowe. Wśród nich 75% stanowiły rośliny karłowate, a 25% – rośliny wysokie.
Uwaga: poniższe informacje wykorzystaj do rozwiązania polecenia 27b).

Między allelami genu mogą występować podane niżej formy dominacji (I–III):

I. Dominacja całkowita – u heterozygot cechy warunkowane przez allel dominujący ujawniają się w pełni.

II. Dominacja niecałkowita – u heterozygot cechy warunkowane przez allel dominujący ujawniają się tylko częściowo.

III. Kodominacja (współdominowanie) – u heterozygot ujawniają się cechy warunkowane przez obydwa allele.

a) Uzupełnij poniższą legendę – wpisz obok literowych oznaczeń alleli warunkowane przez nie warianty cech. Następnie, na podstawie tej legendy, zapisz genotypy form rodzicielskich.
Zastosuj litery:
A i a – na określenie alleli warunkujących wysokość roślin
B i b – na określenie alleli barwy kwiatów.

Legenda:
A – allel warunkujący ….
a – allel warunkujący …..

B – allel warunkujący …..
b – allel warunkujący …..

Genotypy rodziców: …..

b) Określ, które z wymienionych powyżej form dominacji (I–III) występują między

1. allelami warunkującymi wysokość roślin przedstawionego gatunku:
2. allelami warunkującymi barwę kwiatów tych roślin:

Na rysunku przedstawiono kariotyp prawidłowej gamety pewnego owada, a poniżej – kariotypy dwóch zmutowanych gamet: 1. i 2.

a) Opisz różnicę między gametami zmutowanymi (1. i 2.) a gametą prawidłową.

Gameta 1.:
Gameta 2.:

b) Podaj przyczynę mutacji, która doprowadziła do powstania gamet 1. i 2.

U pewnego gatunku owada, dominujący allel genu (B) zlokalizowany na chromosomie płci X koduje białko niezbędne w procesie kariokinezy. Allel recesywny tego genu (b) w stanie homozygotycznym wywołuje efekt letalny. Samice tych owadów mają parę chromosomów płci XX, a samce – XY.

Określ prawdopodobieństwo urodzenia się żywego potomstwa heterozygotycznej samicy i zdrowego samca. Uzasadnij odpowiedź − zapisz krzyżówkę genetyczną.

Prawdopodobieństwo urodzenia się żywego potomstwa: ….. %