maturarozszerzona.pl

Różnorodność organizmów: systematyka zwierząt, bakterii i wirusów

10 zadań z oficjalnych arkuszy matury rozszerzonej z biologii (2023–2025). Spróbuj rozwiązać samodzielnie, potem odsłoń odpowiedź — przy każdym zadaniu znajdziesz typową pułapkę, na której wykładają się maturzyści.

  1. Matura CKE · maj 2025 · zad. 5 5 pkt zoologia, raki, skorupiaki, gatunek inwazyjny, chityna, bioindykator

    W Polsce występuje kilka gatunków raków, w tym — rak szlachetny i rak pręgowaty. Na poniższych rysunkach przedstawiono raka szlachetnego i raka pręgowatego.

    Rak szlachetny (Astacus astacus) występuje jedynie w rzekach i w jeziorach o czystej, dobrze natlenionej wodzie. Rak szlachetny dojrzewa płciowo w trzecim roku życia. Samica składa od 60 do 200 jaj. Osobniki tego gatunku żyją nawet 20 lat. W pierwszym roku życia kilkukrotnie linieją, a w następnych — coraz rzadziej, maks. raz w roku, z miesiąca częstości. Po pięciu latach linienie zachodzi tylko raz do roku.

    Rak pręgowaty (Faxonius limosus), sprowadzony z Ameryki Północnej do Polski pod koniec XIX wieku, rozprzestrzenił się powszechnie, nawet w silnie zeutrofizowanych i zanieczyszczonych wodach. Osobniki tego gatunku dojrzewają płciowo w drugim roku życia, a samica składa do 400 jaj. Młode osobniki linieją 4-5 razy w roku, a u osobników dorosłych dochodzi do linienia 1-2 razy w roku.

    Na podstawie: J. Mastyński i W. Andrzejewski, Cechy morfometryczne i rozpoznawanie raków występujących w Polsce, Poznań 2001; K.A. Crandall i S. De Grave, An Updated Classification of the Freshwater Crayfishes (Decapoda: Astacidea) of the World, with a Complete Species List, „Journal of Crustacean Biology" 37(5), 2017.

    Zadanie 5.1. (0-1)

    Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące raków są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F — jeśli jest fałszywe.
    1. W budowie ciała raków wyróżnia się dwie tagmy: głowotułów i odwłok. P F
    2. Układ krwionośny raków jest otwarty, a serce leży po brzusznej stronie ciała. P F

    Zadanie 5.2. (0-1)

    Podaj nazwę polisacharydu będącego głównym składnikiem pancerza okrywającego ciało raków.

    Zadanie 5.3. (0-1)

    Wykaż, że w trakcie życia raków musi dochodzić do ich linienia.

    Zadanie 5.4. (0-1)

    Rozstrzygnij, czy obydwa opisane powyżej gatunki raków — rak szlachetny i rak pręgowaty — mogą służyć jako gatunki wskaźnikowe (bioindykatory) czystości wód. Odpowiedź uzasadnij. W uzasadnieniu uwzględnij środowisko życia obydwu gatunków.

    Zadanie 5.5. (0-1)

    Rozstrzygnij, czy przedstawione gatunki raków są klasyfikowane w jednym, czy — w dwóch rodzajach. Odpowiedź uzasadnij.

    Pokaż odpowiedź

    5.1. — PF

    • 1: P — raki to skorupiaki dziesięcionogie. Ciało dzieli się na głowotułów (cefalotorax) + odwłok (abdomen). Głowotułów chroniony karapaksem.
    • 2: F — układ krwionośny jest otwarty (poprawnie), ale serce leży na grzbietowej (nie brzusznej) stronie ciała — pod karapaksem, nad jelitem. To typowa cecha bezkręgowców.

    5.2. Polisacharyd budujący pancerz raków: chityna (wielocukier z N-acetyloglukozaminy). Pancerz dodatkowo wzmocniony wapniem (CaCO₃) — stąd jego twardość.

    5.3. Pancerz raków jest chitynowo-wapienny — sztywny, nieelastyczny. Ciało raka rośnie, ale pancerz NIE rośnie wraz z nim (nie potrafi się rozciągać). Aby rak mógł zwiększać rozmiary ciała, musi zrzucić stary pancerz i wytworzyć nowy, większy = linienie (ekdyza). Bez linienia rak byłby uwięziony w pancerzu, który stałby się zbyt ciasny → niemożliwy wzrost.

    5.4. NIE — tylko rak szlachetny może być bioindykatorem czystości wód.

    • Rak szlachetny żyje wyłącznie w czystych, dobrze natlenionych wodach (rzeki górskie, czyste jeziora). Jego obecność świadczy o czystej wodzie → bioindykator.
    • Rak pręgowaty żyje w różnych warunkach, w tym w wodach zanieczyszczonych i niskoeutroficznych (jeziora nizinne, dolne odcinki rzek). Jego obecność NIE świadczy o czystej wodzie → NIE jest bioindykatorem czystości.

    5.5. Dwa różne rodzaje. Pierwszy człon nazwy łacińskiej oznacza rodzaj (genus). Rak szlachetny = Astacus astacus, rak pręgowaty = Faxonius limosus. Astacus ≠ Faxonius → dwa różne rodzaje.

    ⚠ Typowa pułapka: Pułapka 5.1-2 — **położenie serca**. U **kręgowców** serce **brzuszne** (klatka piersiowa). U **bezkręgowców** (raki, owady) — **grzbietowe** (rurkowate, otwarte). Częsta pomyłka. Pułapka 5.2 — pomylenie z **celulozą**. Celuloza budowa ściany **roślinnej**. Chityna budowa pancerza **skorupiaków + owadów + ścian grzybów**. Klucz: chityna = N-acetyloglukozamina, celuloza = glukoza.

    Zobacz pełne rozwiązanie krok po kroku →
  2. Matura CKE · maj 2025 · zad. 6 4 pkt ewolucja, dobór naturalny, gady, zaskroniec, łańcuch pokarmowy

    Na poniższej fotografii przedstawiono zaskrońca zwyczajnego (Natrix natrix) — niejadowitego węża, żywiącego się głównie płazami.

    Na podstawie obserwacji populacji zaskrońca zwyczajnego badacze stwierdzili, że w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat na terenie Puszczy Niepołomickiej doszło do wyraźnego spadku długości ciała tych zwierząt. Nadal obserwuje się pojedyncze duże okazy przekraczające 100 cm, a nawet osiągające 120 cm, jednak średni rozmiar samic wynosi 77,7 cm (spadek o 8,2%), natomiast samców — 55,9 cm (spadek o 16,7%).

    Naukowcy postawili dwie niewykluczające się hipotezy wyjaśniające to zjawisko:

    • Hipoteza 1.: Od lat 60-tych XX wieku populacja płazów (głównego pokarmu zaskrońca zwyczajnego) na badanym terenie wykazuje bardzo silny spadek biomasy i liczebności, spowodowany m.in. osuszaniem terenów, a niedobór pokarmu jest przyczyną ograniczenia wzrostu zaskrońców zwyczajnych.

    • Hipoteza 2.: W analizowanym okresie wzrosła na badanym terenie liczba osób odwiedzających siedliska węży, co skutkuje wzrostem śmiertelności wśród większych osobników, łatwiej zauważanych i intencjonalnie zabijanych przez człowieka.

    Na podstawie: S. Bury i in., Decline in Body Size [...] in the Grass Snake (Natrix natrix, Linnaeus, 1758) [...], „Environmental Science and Pollution Research" 29(6), 2022; www.puszczaniepolomicka.pl; Fotografia: G. Kulescu.

    Zadanie 6.1. (0-1)

    Wykaż związek między osuszaniem terenów a spadkiem liczebności płazów, stanowiących pokarm zaskrońców zwyczajnych.

    Zadanie 6.2. (0-1)

    Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A, B albo C oraz jej uzasadnienie 1., 2. albo 3.

    Hipoteza 2. zakłada, że na populację zaskrońca zwyczajnego działa
    A. dobór różnicujący, który polega na eliminowaniu z populacji osobników 1. najdłuższych i najkrótszych.
    B. dobór stabilizujący, 2. najdłuższych.
    C. dobór kierunkowy, 3. o długości zbliżonej do wartości średniej.

    Zadanie 6.3. (0-2)

    Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące zaskrońca zwyczajnego są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F — jeśli jest fałszywe.
    1. Zaskroniec zwyczajny utrzymuje względnie stałą temperaturę ciała, niezależnie od temperatury otoczenia. P F
    2. Podczas rozwoju zarodka zaskrońca zwyczajnego dochodzi do wykształcenia się błon płodowych. P F
    3. Zaskroniec zwyczajny przechodzi rozwój złożony, a rozwój jego postaci larwalnej zachodzi w środowisku wodnym. P F
    Pokaż odpowiedź

    6.1. Łańcuch przyczynowo-skutkowy:

    1. Osuszanie terenów (rolnicze, infrastruktura) → zanik mokradeł, oczek wodnych, bagien.
    2. Płazy wymagają wody do rozrodu (jaja w wodzie, kijanki w wodzie) → osuszanie niszczy siedliska rozrodcze.
    3. Spadek liczebności płazów w Puszczy Niepołomickiej.
    4. Płazy = główny pokarm zaskrońca zwyczajnego.
    5. Mniej pokarmu → niedobór składników → spadek liczebności zaskrońców + mniejsze rozmiary (niedożywione, słabszy wzrost).

    6.2. — C2 (dobór kierunkowy, eliminuje najdłuższych).

    • Ludzie zabijają większe zaskrońce (bardziej widoczne, łatwiej zauważalne).
    • Eliminacja jednego skraju rozkładu → dobór kierunkowy (directional selection).
    • Skutek: średnia długość się zmniejsza (mniej długich osobników), co odpowiada obserwowanemu spadkowi z 100→77,7 cm.

    6.3. — FPF

    • 1: F — zaskroniec to gad = zwierzę zmiennocieplne (ektotermiczne / heterotermiczne). Temperatura ciała zależy od otoczenia. Stałocieplne (homeotermiczne) są ptaki i ssaki.
    • 2: P — gady to owodniowce (Amniota). W rozwoju zarodka wytwarzają błony płodowe: owodnia, omocznia, kosmówka, pęcherzyk żółtkowy.
    • 3: F — zaskroniec ma rozwój prosty (z jaja na lądzie wykluwa się młody zaskroniec). Rozwój złożony z larwą wodną to cecha płazów (z kijanką).

    ⚠ Typowa pułapka: Pułapka 6.2 — **dobór różnicujący vs kierunkowy**: - **Stabilizujący**: eliminuje skraje, faworyzuje średnie (np. waga noworodków). - **Kierunkowy**: eliminuje jeden skraj, przesuwa średnią (np. melanizm motyli, oporność na antybiotyki). - **Różnicujący (disruptive)**: eliminuje średnie, faworyzuje oba skraje (rzadki — np. specjacja sympatryczna). Tu eliminacja **najdłuższych** = jeden skraj → **kierunkowy**. Pułapka 6.3-1 — gady **zmiennocieplne** (jak ryby, płazy, bezkręgowce). Stałocieplne tylko ptaki i ssaki. Częsta pomyłka. Pułapka 6.3-3 — **rozwój gady vs płazy**. Gady = rozwój prosty (jajo → młode na lądzie). Płazy = rozwój złożony (jajo w wodzie → kijanka → przeobrażenie → dorosły).

    Zobacz pełne rozwiązanie krok po kroku →
  3. Matura CKE · maj 2024 · zad. 2 2 pkt wirusologia, HIV, odwrotna transkryptaza, retrowirusy, biologia molekularna

    Zadanie 2. (0–2)

    Do komórek zainfekowanych przez retrowirusy, których materiał genetyczny stanowi jednoniciowy RNA, jest wprowadzany enzym – odwrotna transkryptaza.

    Na poniższym schemacie przedstawiono model strukturalny odwrotnej transkryptazy ludzkiego wirusa niedoboru odporności (HIV) z krótkim fragmentem kompleksu RNA-DNA. Odwrotna transkryptaza HIV składa się z dwóch podjednostek: p66 i p51, oznaczonych na schemacie – odpowiednio – kolorem czerwonym i pomarańczowym. Podjednostka p66 zawiera obszary wykazujące dwie różne aktywności wobec kwasów nukleinowych: polimerazy oraz rybonukleazy.

    Na podstawie: pdb101.rcsb.org

    Uzupełnij tabelę – wpisz w puste komórki właściwe informacje.

    Obszar odwrotnej transkryptazy HIV Funkcja w procesie przepisywania wirusowego RNA na DNA
    o aktywności polimerazy
    o aktywności rybonukleazy
    Pokaż odpowiedź
    Obszar Funkcja
    Polimeraza Syntezuje nić DNA na matrycy RNA (a potem na matrycy DNA — w drugim etapie). Wbudowuje deoksyrybonukleotydy zgodnie z zasadą komplementarności (A-T, G-C; w pierwszym etapie A-U z RNA → T w DNA).
    Rybonukleaza (RNase H) Degraduje (tnie) nić RNA w hybrydzie RNA-DNA. Usuwa matrycę RNA po tym, jak polimeraza zsyntezowała pierwszą nić DNA → zostaje jednoniciowy DNA gotowy do syntezy drugiej nici.

    Pełny mechanizm (sekwencja):

    1. Polimeraza czyta RNA → tworzy nić DNA → powstaje hybryda RNA-DNA.
    2. RNase H degraduje RNA → zostaje pojedyncza nić DNA.
    3. Polimeraza ponownie — używa tej nici DNA jako matrycy → syntezuje drugą nić DNA → powstaje dwuniciowy DNA.
    4. Dwuniciowy DNA wirusa integruje się z genomem komórki gospodarza (przez integrazę).

    ⚠ Typowa pułapka: Pułapka — pomylenie polimerazy z rybonukleazą. **Polimeraza** = **syntezuje** (buduje DNA). **Rybonukleaza** = **rozkłada** (tnie RNA). Klucz: nazwa "polimer-aza" → tworzenie polimeru. "Rybo-nukle-aza" → trawienie kwasu rybonukleinowego (RNA). Pułapka — pominięcie typu matrycy. Polimeraza odwrotnej transkryptazy używa **najpierw RNA jako matrycy** (RNA → DNA), a **potem DNA jako matrycy** (DNA → drugą nić DNA). To **wyjątek** od reguły "DNA → RNA" w klasycznym dogmacie centralnym. Pułapka — rola RNase H. To NIE jest enzym syntezy. Tnie **TYLKO** nić RNA w hybrydzie RNA-DNA (nie tnie czystego RNA wirionu, nie tnie DNA).

    Zobacz pełne rozwiązanie krok po kroku →
  4. Matura CKE · maj 2024 · zad. 5 5 pkt ekstremofile, psychrofile, termofile, błona komórkowa, GC vs AU, PCR, prokarioty

    Zadanie 5.

    Wiele bakterii to ekstremofile – organizmy żyjące w ekstremalnych warunkach środowiskowych. Skrajne wartości określonych czynników fizycznych i chemicznych są warunkiem koniecznym do prawidłowego zajścia procesów metabolicznych u ekstremofili.

    W zależności od wartości optymalnej temperatury wzrostu wyróżnia się wśród ekstremofili:

    • psychrofile – organizmy, które nie rosną w temperaturze powyżej 20 °C, a optymalne warunki do ich rozwoju stwarza temperatura poniżej 15 °C. Psychrofile wykształciły wiele adaptacji do niskich wartości temperatury, wśród których można wyróżnić mechanizmy chroniące przed nadmiernym zmniejszeniem płynności ich błon komórkowych;

    • termofile – organizmy, których optymalna temperatura wzrostu wynosi ponad 50 °C. Maksymalna temperatura umożliwiająca życie wynosi 122 °C. Wysoka temperatura powoduje wzrost płynności błony komórkowej oraz destabilizuje struktury białek i kwasów nukleinowych termofili. Z tego powodu w błonach termofili znajdują się liczne mostki disiarczkowe, a cząsteczki rRNA i tRNA mają wysoką zawartość par zasad GC.

    Enzymy wytwarzane przez ekstremofile są wykorzystywane w biotechnologii.

    Na podstawie: A. Zabłotni, A. Dziadosz, Ekstremofile – mikroorganizmy z przeszłością i z przyszłością, „Postępy Mikrobiologii" 52(4), 2013.

    Zadanie 5.1. (0–1)

    Określ, które z poniższych modyfikacji składu chemicznego lipidów błony komórkowej stanowią adaptację do życia w niskiej temperaturze. Zaznacz T, jeśli modyfikacja jest adaptacją do życia w niskiej temperaturze, albo N – jeśli nią nie jest.
    1. Wzrost zawartości nasyconych kwasów tłuszczowych. T N
    2. Wzrost zawartości krótkich kwasów tłuszczowych. T N

    Zadanie 5.2. (0–1)

    Podaj nazwę aminokwasu niezbędnego do wytworzenia mostków disiarczkowych, stabilizujących strukturę przestrzenną białek bakterii termofilnych.

    Zadanie 5.3. (0–1)

    Wykaż, że stabilność cząsteczek rRNA i tRNA bakterii termofilnych zwiększa się wraz ze wzrostem zawartości w ich cząsteczkach par zasad GC kosztem zawartości par zasad AU.

    Zadanie 5.4. (0–1)

    Określ, która grupa organizmów – psychrofile czy termofile – stanowi źródło polimeraz DNA wykorzystywanych do PCR. Odpowiedź uzasadnij.

    Zadanie 5.5. (0–1)

    Która cecha występuje u bakterii – organizmów prokariotycznych? Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

    A. obecność mitochondriów

    B. rybosomy o współczynniku sedymentacji równym 80S

    C. chityna jako główny składnik ściany komórkowej

    D. translacja mRNA rozpoczynająca się przed zakończeniem jej syntezy

    Pokaż odpowiedź

    5.1.

    Modyfikacja Adaptacja do niskiej T?
    Wzrost nasyconych kwasów tłuszczowych N
    Wzrost krótkich kwasów tłuszczowych T

    Uzasadnienie:

    • Nasycone kwasy tłuszczowe (proste łańcuchy) ciasno się układają → sztywna błona. To pomaga w wysokich T (chroni przed nadmierną płynnością), NIE w niskich. Przy niskich T potrzeba nienasyconych (z wiązaniami podwójnymi = "zagięciami") aby błona pozostała płynna.
    • Krótkie łańcuchy zajmują mniej miejsca → mniej oddziaływań van der Waalsa → błona płynniejsza → adaptacja do niskich T (T).

    5.2. Cysteina (Cys, C). Zawiera grupę -SH w reszcie bocznej. Dwie cysteiny tworzą mostek disiarczkowy (-S-S-) przez utlenienie (kowalencyjne wiązanie kowalencyjne). Mostki S-S stabilizują strukturę III-rzędową białek — szczególnie ważne w termofilach.

    5.3. Wiązania wodorowe między zasadami komplementarnymi:

    • Para G-C: 3 wiązania wodorowe (więcej energii do rozerwania).
    • Para A-U (w RNA) / A-T (w DNA): 2 wiązania wodorowe.

    Im wyższy procent GC, tym więcej wiązań wodorowych stabilizujących strukturę dwuniciową rRNA/tRNA. W wysokich temperaturach (termofile) wiązania wodorowe są rozrywane przez ruch termiczny. Cząsteczka z dużą zawartością GC ma więcej wiązań → wymaga wyższej energii do destabilizacji → pozostaje funkcjonalna w wyższych T.

    Cząsteczka z dużą zawartością AU rozpada się szybciej w wysokich T → utrata struktury III-rz. tRNA → brak translacji.

    5.4. Termofile.

    Uzasadnienie: PCR wykorzystuje cykliczne podnoszenie temperatury do ~95°C (denaturacja DNA). Polimeraza musi pozostać aktywna mimo tej temperatury. Polimerazy psychrofili / mezofili (np. E. coli) denaturują się w 50-60°C → nieużyteczne dla PCR. Polimerazy termofili (np. Taq z Thermus aquaticus — gorące źródła Yellowstone) są termostabilne — nie tracą funkcji w 95°C. Dlatego do PCR używa się polimeraz z termofili.

    5.5. D — translacja mRNA rozpoczyna się przed zakończeniem jego syntezy.

    Uzasadnienie: u prokariontów brak jądra → transkrypcja i translacja zachodzą w tej samej komorze cytoplazmy → rybosomy "siadają" na mRNA zanim RNA-polimeraza skończy transkrypcję. To sprzężona transkrypcja-translacja (klasyczny obraz "choinki" — wiele rybosomów na jednym mRNA jednocześnie).

    ⚠ Typowa pułapka: Pułapka 5.1 — pomylenie kierunku adaptacji. **Niska T** → ryzyko **zamrożenia** błony → potrzeba **nienasyconych + krótkich** kwasów tłuszczowych (płynniejsza). **Wysoka T** → ryzyko **nadmiernej płynności** → potrzeba **nasyconych + długich**. Pułapka 5.2 — odpowiedź "Met" lub inne aminokwasy z siarką. Metionina ma siarkę ale **nie tworzy mostków S-S**. Tylko **cysteina** (Cys, -SH) tworzy mostki disiarczkowe. Pułapka 5.3 — niewspomnienie LICZBY wiązań wodorowych. Klucz: GC = **3 H**, AU = **2 H**. Bez tej liczby = niepełna odpowiedź. Pułapka 5.5 — odpowiedź C "chityna". Chityna to **grzyby** (i pancerze stawonogów), NIE bakterie. Bakterie mają **peptydoglikan** (mureinę).

    Zobacz pełne rozwiązanie krok po kroku →
  5. Matura CKE · maj 2024 · zad. 12 5 pkt wirusologia, rotawirusy, biegunka, osmoza, enterocyty, odwodnienie, nietolerancja laktozy, metabolizm

    Zadanie 12.

    Rotawirusy są patogenami wywołującymi biegunkę u ludzi, a także u pozostałych ssaków. Biegunka spowodowana rotawirusami ma bardzo podobny przebieg u wszystkich ssaków. Większość dzieci przechodzi co najmniej jedną infekcję rotawirusową przed ukończeniem piątego roku życia. Ostre biegunki stanowią natomiast ważną przyczynę strat w chowie młodych zwierząt.

    Rotawirus namnoży się w szczytowych komórkach kosmków jelitowych. Wskutek tego mikrokosmki ulegają zanikowi, a zakażone komórki się złuszczają. Utrata szczytowych części kosmków prowadzi do niedoboru disacharydaz – maltazy, laktazy i sacharazy, który może się utrzymywać przez kilka tygodni. Disacharydy, oraz pary cukrów, nie ulegają wchłanianiu do światła jelita pory chłonkowe. Disacharydy oraz inne cukrowce są substancjami czynnymi osmotycznie.

    Wraz z nasilonym wydalaniem płynnego kału organizm traci nie tylko wodę, lecz także niestrawione i niewchłonięte składniki odżywcze. U młodych zwierząt obserwowano obniżenie podstawowego tempa metabolizmu, co stanowi przystosowanie do zmniejszonej dostępności glukozy.

    Dzieci, które przeszły zakażenie rotawirusowe, wykazują nietolerancję mleka, występującą nawet przez kilka tygodni po infekcji.

    Na podstawie: W. von Engelhardt, G. Breves, Fizjologia zwierząt domowych, Łódź 2010; S.E. Crawford i in., Rotavirus Infection, „Nature Reviews Disease Primers" 3, 2017; C.A. Omatola, A.O. Olaniran, Rotaviruses: from Pathogenesis to Disease Control – A Critical Review, „Viruses" 14(5), 2022.

    Zadanie 12.1. (0–2)

    Wyjaśnij, w jaki sposób infekcja rotawirusowa doprowadza do zwiększonej utraty wody. W odpowiedzi uwzględnij mechanizm osmotycznego zatrzymywania wody w treści jelitowej oraz mechanizm osmotycznego wydzielania wody do treści jelitowej.

    Zadanie 12.2. (0–1)

    Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby w poprawny sposób opisywało wpływ znacznego odwodnienia na układ krwionośny. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

    W wyniku odwodnienia organizmu objętość osocza (spada / wzrasta), a więc serce musi bić (szybciej / wolniej), aby utrzymać odpowiednie ciśnienie krwi i zaopatrzyć tkanki w tlen.

    Zadanie 12.3. (0–1)

    Wyjaśnij, dlaczego obniżenie tempa metabolizmu przy niskim stężeniu glukozy we krwi zwiększa szanse przeżycia chorego ssaka.

    Zadanie 12.4. (0–1)

    Na podstawie przedstawionych informacji podaj przyczynę nietolerancji mleka występującej u dzieci po przebytym zakażeniu rotawirusem.

    Pokaż odpowiedź

    12.1. Mechanizm zatrzymywania wody w jelicie:

    Rotawirusy niszczą enterocyty na wierzchołkach kosmków → brak enzymów trawiennych (laktazy, sacharazy) → dwucukry (laktoza, sacharoza) nie ulegają strawieniu → pozostają w świetle jelita.

    Niefstrawione cukry podwyższają osmolarność treści jelitowej. Zgodnie z prawem osmozy woda przemieszcza się z obszaru o niższym do wyższego potencjału osmotycznego → woda z osocza i komórek przechodzi do jelita (przez błonę półprzepuszczalną nabłonka).

    Skutek: treść jelitowa staje się rozrzedzona, wodnista → biegunka z dużą utratą wody.

    Mechanizm wydzielania wody do jelita:

    Rotawirusy produkują toksynę NSP4 (enterotoksynę), która zwiększa stężenie Ca²⁺ w enterocytach → aktywacja kanałów CFTR → aktywne wydzielanie jonów Cl⁻ (chlorkowych) z enterocytów do światła jelita. Za chlorkami "podąża" sód (Na⁺), a za jonami podąża woda (zasada elektroneutralności + osmozy).

    To jest aktywna sekrecja (z udziałem ATP) — odmienne od pasywnej osmozy z części I, ale uzupełniające ją. Łącznie: pasywne wciąganie + aktywne wydzielanie → masywna utrata wody.

    12.2. W wyniku znacznego odwodnienia:

    • Objętość osocza spada (utrata wody → mniejsza objętość krwi).
    • Serce bije szybciej (tachykardia kompensacyjna — utrzymanie minutowego rzutu serca pomimo spadku objętości wyrzutowej).

    → Utrzymane ciśnienie tętnicze + zaopatrzenie tkanek w O₂.

    Pełne zdanie: "objętość osocza spada, a serce bije szybciej, aby utrzymać odpowiednie ciśnienie i zaopatrzyć tkanki w tlen."

    ⚠ Typowa pułapka: Pułapka 12.1 — niewspomnienie **enzymów trawiennych** (laktazy/sacharazy). Klucz: dlaczego cukry zostają w jelicie? Bo enzymy zostały zniszczone (enterocyty wierzchołkowe = miejsce syntezy enzymów). Pułapka 12.1 — opisanie tylko jednego mechanizmu. Zadanie żąda **dwóch**: pasywnego osmotycznego (wczyganie wody) + aktywnego wydzielania (przez chlorki / Cl⁻). Pułapka 12.2 — odpowiedź "wolniej". Przy odwodnieniu serce **przyspiesza** (mniejsze ciśnienie wymaga większej częstotliwości skurczów, by tłoczyć tę samą ilość krwi).

    Zobacz pełne rozwiązanie krok po kroku →
  6. Matura CKE · maj 2024 · zad. 14 3 pkt stawonogi, pajęczaki, roztocza, alergia, IgE, mastocyty, histamina

    Zadanie 14.

    Roztocza (Acari) są przystosowane do różnych środowisk: żyją w glebie, w kurzu – na przedmiotach lub w powietrzu, w strefie przybrzeżnej środowisk słodkowodnych, a nawet w gorących źródłach. Niektóre mogą przenosić choroby lub być szkodnikami magazynów. Alergeny pochodzące od roztocza kurzu domowego są jedną z najczęstszych przyczyn chorób alergicznych.

    Poniższe zdjęcie spod skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) przedstawia roztocza z gatunku Brevipalpus phoenicis. Skala obok zdjęcia: 120 µm.

    Na podstawie: C. Błaszak (red.), Zoologia. Stawonogi, Warszawa 2013; Fotografia: Agricultural Research Service, United States Department of Agriculture.

    Zadanie 14.1. (0–1)

    Określ gromadę stawonogów, do której należy B. phoenicis. Odpowiedź uzasadnij, podając jedną widoczną na zdjęciu cechę budowy świadczącą o przynależności tego gatunku do wybranej gromady.

    Gromada stawonogów: .........................................................................................................

    Cecha budowy: ..................................................................................................................

    Zadanie 14.2. (0–2)

    Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały nadmierną reakcję immunologiczną ludzkiego organizmu na alergeny roztoczy. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

    Alergeny zawarte w odchodach roztoczy wiążą się z przeciwciałami klasy IgE występującymi na powierzchni (komórek tucznych / limfocytów B). Komórki uwalniają histaminę, która powoduje (rozszerzenie / zwężenie) naczyń krwionośnych i (zwiększenie / zmniejszenie) przepuszczalności ścian naczyń włosowatych. Rozwija się obrzęk, zwęża się światło dróg oddechowych oraz pojawia się katar.

    Pokaż odpowiedź

    14.1. Gromada: pajęczaki (Arachnida).

    Cecha budowy świadcząca o przynależności (z fotografii):

    • 4 pary odnóży krocznych (pajęczaki) — kontrast z owadami (3 pary) czy skorupiakami (5+ par).
    • Ciało dwuczęściowe: głowotułów (prosoma) + odwłok (opisthosoma) — bez wyraźnej głowy oddzielnej.
    • Brak czułków (anten) — pajęczaki ich nie mają.
    • Aparat gębowy ze szczękoczułkami (chelicery) + nogogłaszczkami (pedipalpy) zamiast szczęk owadów.

    B. phoenicis to roztocz (rząd Acari, gromada Arachnida) — pajęczak.

    14.2. Alergeny wiążą się z przeciwciałami klasy IgE na powierzchni komórek tucznych (mastocytów). Komórki uwalniają histaminę, która powoduje rozszerzenie naczyń krwionośnych i zwiększenie przepuszczalności ścian naczyń włosowatych → osocze przedostaje się do tkanek → obrzęk, zwężenie świateł dróg oddechowych → pojawia się katar.

    ⚠ Typowa pułapka: Pułapka 14.1 — odpowiedź "owady" lub "stawonogi". Stawonogi = typ (Arthropoda). Owady = gromada w typie. Roztocza to **NIE** owady — to **pajęczaki** (4 pary odnóży vs 3 pary owadów). Pułapka 14.1 — niewskazanie konkretnej cechy. Klucz: **z fotografii**. 4 pary odnóży to bezpieczna odpowiedź. Pułapka 14.2 — IgE NIE wiąże się z limfocytami B. IgE w reakcji alergicznej siedzi na powierzchni **komórek tucznych** (mastocytów) i **bazofilów**. Limfocyty B produkują IgE, ale na własnej powierzchni mają BCR (receptor immunoglobinowy). Pułapka 14.2 — histamina **rozszerza** naczynia (nie zwęża). Zwężenie = adrenalina (lek na anafilaksję, EpiPen). Zwiększa przepuszczalność (nie zmniejsza) → osocze wycieka → obrzęk.

    Zobacz pełne rozwiązanie krok po kroku →
  7. Matura CKE · maj 2024 · zad. 20 2 pkt ochrona przyrody, płazy, masowe wymieranie, CITES, konwencja Waszyngtońska

    Zadanie 20.

    W drugiej połowie XX wieku naukowcy zwrócili uwagę na globalne zmniejszanie się liczebności populacji płazów. Badacze zgodnie określają obecny trend jako szóste masowe wymieranie zwierząt o globalnym zasięgu.

    Badania prowadzone w Polsce wskazują kilka czynników negatywnie wpływających na liczebność płazów. Jednym z nich jest osuszanie naturalnych siedlisk płazów.

    Na podstawie: naukadlaprzyrody.pl

    Zadanie 20.1. (0–1)

    Wykaż, że osuszanie siedlisk ma negatywny wpływ na liczebność płazów w Polsce.

    Zadanie 20.2. (0–1)

    Który z dokumentów i form ochrony przyrody reguluje zasady handlu gatunkami zagrożonymi wyginięciem? Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

    A. Agenda 21

    B. Konwencja o Różnorodności Biologicznej

    C. Konwencja Waszyngtońska – CITES

    D. Natura 2000

    Pokaż odpowiedź

    20.1. Osuszanie siedlisk ma negatywny wpływ na płazy w Polsce, ponieważ płazy są dwuśrodowiskowe:

    • Rozród zachodzi w wodzie — jaja składane w stawach, jeziorach, kałużach, rowach. Larwy (kijanki) rozwijają się w wodzie. Bez zbiorników wodnych = brak rozrodu = brak następnego pokolenia.
    • Skóra naga, wilgotna — pełni rolę dodatkowego narządu wymiany gazowej (obok płuc). Wymiana O₂/CO₂ wymaga wilgotnej skóry (gazy rozpuszczone w cienkiej warstwie wody). Sucha skóra = uduszenie.
    • Termoregulacja — płazy są ektotermiczne (zmiennocieplne). Wilgotna skóra pomaga regulować temperaturę (parowanie chłodzi).
    • Odporność na drapieżniki + UV: skóra wilgotna z wydzielinami śluzowymi/toksycznymi (np. ropuchy) — bez wilgoci wydzieliny tracą skuteczność.

    → Osuszanie:

    • Niszczy miejsca rozrodu (kałuże, oczka wodne, rowy melioracyjne).
    • Suszy skórę → trudność oddychania, ryzyko śmierci.
    • Ogranicza migracje (płazy idą wiosną z lasu do stawów rozrodu — sucha trasa = uniemożliwia podróż).

    Skutek: spadek populacji, lokalne wymieranie.

    20.2. C — Konwencja Waszyngtońska (CITES) = Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora.

    Uzasadnienie:

    • CITES reguluje międzynarodowy handel dziką fauną i florą zagrożoną.
    • Trzy załączniki: I (najwyższa ochrona — zakaz handlu), II (regulowany handel), III (lokalna ochrona).
    • 184 państw sygnatariuszy.

    Dlaczego nie inne opcje?:

    • A. Agenda 21 — plan zrównoważonego rozwoju ONZ (Rio 1992), ogólny dokument, nie regulacja handlu.
    • B. Konwencja o Różnorodności Biologicznej (CBD) — Rio 1992, ochrona różnorodności biologicznej (ekosystemów, gatunków, genów), ale NIE handel.
    • D. Natura 2000 — sieć obszarów chronionych UE (Dyrektywa siedliskowa + ptasia), regulacja na poziomie europejskim, nie handel międzynarodowy.

    Tylko CITES = handel gatunkami zagrożonymi.

    ⚠ Typowa pułapka: Pułapka 20.1 — pominięcie wymiany gazowej. Klucz: skóra płaza jest **narządem oddechowym** (uzupełnia płuca, u niektórych gatunków = główne źródło O₂). Sucha skóra = uduszenie. Pułapka 20.1 — odpowiedź "płazy potrzebują wody". Klucz: **trzy konkretne argumenty**: rozród (jaja+kijanki w wodzie) + oddychanie skórne + migracje. Nie tylko "potrzebują". Pułapka 20.2 — pomylenie CBD z CITES. **CBD** = ochrona różnorodności (ogólne). **CITES** = handel gatunkami zagrożonymi (konkretny aspekt — przemyt, ograniczenia eksportu).

    Zobacz pełne rozwiązanie krok po kroku →
  8. Matura CKE · maj 2023 · zad. 3 2 pkt mejoza, cykl życiowy, przemienność pokoleń, metageneza, krążkopławy, ploidalność

    Poniżej przedstawiono schematy dwóch cykli życiowych eukariontów rozmnażających się płciowo:

    A. rośliny — cykl: sporofit → zarodniki → gametofit → gamety → zygota → sporofit.

    B. krążkopławy — cykl: polip → strobila → meduza → gamety → zygota → polip.

    Zadanie 3.1. (0–1)

    Uzupełnij schematy A i B – w każdym cyklu życiowym obok właściwej strzałki zaznacz symbolem „R!" etap, podczas którego zachodzi mejoza.

    Zadanie 3.2. (0–1)

    Wykaż, że mejoza jest niezbędna do zamknięcia cyklu życiowego eukariontów rozmnażających się płciowo.

    Pokaż odpowiedź

    3.1. Mejoza zachodzi w obu cyklach przy przejściu z formy diploidalnej (2n) do haploidalnej (n).

    A. Rośliny: R! na strzałce sporofit → zarodniki.

    • Sporofit (2n) wytwarza w zarodni zarodniki przez mejozę → zarodniki haploidalne (n).
    • Zarodniki kiełkują → gametofit (n) → wytwarza gamety (n) przez mitozę (gametofit już jest haploidalny).
    • Zapłodnienie (2 gamety n) → zygota (2n) → sporofit (2n).

    B. Krążkopławy: R! na strzałce meduza → gamety.

    • Cykl rozpoczyna się polip (2n) → strobila → meduza (2n).
    • Meduza wytwarza gamety (n) przez mejozę → gamety haploidalne.
    • Zapłodnienie (2 gamety n) → zygota (2n) → planula → polip (2n).

    3.2. Mejoza jest niezbędna do zamknięcia cyklu, ponieważ:

    • Rozmnażanie płciowe = łączenie się gamet → zygota.
    • Bez mejozy gamety pozostawałyby diploidalne (2n). Po zapłodnieniu zygota byłaby 4n → kolejne pokolenie 8n → 16n → niekontrolowany wzrost ploidalności.
    • Mejoza redukuje liczbę chromosomów o połowę (2n → n). Gamety są haploidalne (n).
    • Zapłodnienie (n + n) przywraca diploidalność (2n) → zygota = 2n = jak rodzic.
    • Cykl się zamyka stabilnie: 2n → mejoza → n + n → zapłodnienie → 2n.

    Bez mejozy: każde pokolenie miałoby podwojoną ploidalność → niestabilne genetycznie → niezdolne do rozwoju (większość poliploidalnych zarodków zwierząt nie przeżywa).

    Dodatkowo: mejoza zapewnia zmienność genetyczną (crossing-over + segregacja niezależna). Bez tego potomstwo byłoby klonami rodziców → spadek zmienności → spadek adaptacyjności.

    ⚠ Typowa pułapka: Pułapka 3.1.A — pomylenie miejsca mejozy. **U roślin** mejoza zachodzi w **sporoficie** → zarodniki (sporogeneza). Gametofit już jest haploidalny, więc wytwarza gamety przez **mitozę**, nie mejozę. Pułapka 3.1.B — pomylenie mejozy. **U krążkopławów** mejoza zachodzi w **meduzie** → gamety (gametogeneza). Polip dzieli się przez **pączkowanie** (rozmnażanie bezpłciowe). Pułapka 3.2 — niewspomnienie redukcji ploidalności. Klucz: mejoza **redukuje** 2n → n. Bez tego po zapłodnieniu ploidalność by się **podwajała** każdej generacji. Sama "zmienność genetyczna" = za mało.

    Zobacz pełne rozwiązanie krok po kroku →
  9. Matura CKE · maj 2023 · zad. 7 3 pkt anatomia, fizjologia, płazy, oddychanie, płuca, skóra, osmoregulacja, mocznik

    Skóra płazów uczestniczy w wymianie gazowej zarówno w dobrze natlenionej wodzie, jak i w wilgotnym powietrzu. Oddychanie skórne płazów odgrywa istotną rolę w wymianie gazowej tych zwierząt ze względu na niską efektywność wymiany gazowej w płucach.

    Stężenie mocznika we krwi płazów jest dużo większe niż we krwi ssaków. Płazy nie piją wody, ale wchłaniają ją przez skórę.

    Na podstawie: H. Szarski, Historia zwierząt kręgowych, Warszawa 1998.

    Zadanie 7.1. (0–2)

    Wyjaśnij, dlaczego wymiana gazowa w płucach płazów jest mniej efektywna niż w płucach ssaków. W odpowiedzi uwzględnij dwie różnice między wymienionymi gromadami: jedną w budowie płuc i jedną w mechanizmie ich wentylacji.

    Zadanie 7.2. (0–1)

    Określ, jakie znaczenie w pobieraniu wody przez płazy ma gromadzenie mocznika w ich płynach ustrojowych.

    Pokaż odpowiedź

    7.1.

    Różnica 1 — budowa płuc:

    • Płaza: płuca to proste, workowate uchyłki z niewielkimi pofałdowaniami wewnętrznymi → mała powierzchnia wymiany gazowej.
    • Ssaka: płuca wielokrotnie pofałdowane w pęcherzyki (alveole) — u człowieka ~300-500 mln pęcherzyków → ogromna powierzchnia ~70-100 m².

    Skutek: powierzchnia wymiany gazowej u ssaka jest setki razy większa → więcej O₂ przechodzi na jednostkę objętości płuc.

    Różnica 2 — mechanizm wentylacji:

    • Płaza: wentylacja dotłaczająca (positive pressure) — płaz wtłacza powietrze do płuc ruchami dna jamy gębowej (gardło "pompuje" powietrze do płuc). Mała objętość + nieregularna częstotliwość.
    • Ssaka: wentylacja zasysająca (negative pressure) — przepona + mięśnie międzyżebrowe rozszerzają klatkę piersiową → podciśnienie w opłucnej → powietrze zasysane przez nos/usta. Wymiana płynna i pełna, ~12-20 oddechów/min, kilka litrów/min.

    Skutek: większe i regularniejsze obroty powietrza w płucach ssaka → efektywniejsze nasycenie krwi O₂.

    7.2. Gromadzenie mocznika w płynach ustrojowych płaza:

    • Mocznik to substancja osmotycznie czynna (zwiększa stężenie osmotyczne płynów ciała).
    • Skóra płaza jest półprzepuszczalna — przepuszcza wodę zgodnie z gradientem osmotycznym.
    • Wysoki mocznik w tkankach płaza → wysokie stężenie osmotyczne wewnątrz → gradient osmotyczny z otoczeniem (woda słodka, wilgotne podłoże).
    • Woda płynie z otoczenia do tkanek płaza zgodnie z osmozą (z miejsca niższego do wyższego stężenia).

    Bez gromadzenia mocznika płaz miałby podobne lub niższe stężenie osmotyczne niż otoczenie → brak gradientu → woda nie wchłaniałaby się skutecznie.

    Wniosek: mocznik = pompa osmotyczna ułatwiająca pasywne wchłanianie wody przez skórę. Płaz nie musi pić — woda sama "płynie" do niego przez skórę dzięki gradientowi osmotycznemu.

    ⚠ Typowa pułapka: Pułapka 7.1 — opisanie tylko jednej różnicy. Klucz: **dwie** różnice (budowa + wentylacja). Pominięcie jednej = -1 pkt. Pułapka 7.1 — pomylenie kierunku wentylacji. **Płazy** mają wentylację **pozytywną** (ciśnieniowa, tłoczona). **Ssaki** mają wentylację **negatywną** (zasysająca, podciśnieniowa). Łatwo pomylić te kierunki. Pułapka 7.2 — odpowiedź "mocznik to produkt uboczny". Tak, ale **dodatkowa funkcja u płazów** = osmoregulacja. To **ewolucyjna adaptacja** — mocznik wykorzystywany "po drugie" jako narzędzie do pobierania wody. Pułapka 7.2 — niewspomnienie **gradientu osmotycznego**. Klucz: woda płynie z **niższego stężenia (otoczenie)** do **wyższego (tkanki z mocznikiem)**. Bez tego = niepełna odpowiedź.

    Zobacz pełne rozwiązanie krok po kroku →
  10. Matura CKE · maj 2023 · zad. 8 2 pkt zoologia, amfisbeny, gady, ewolucja, dobór naturalny, adaptacja

    Amfisbeny (Amphisbaenia) to zwierzęta żyjące wyłącznie pod powierzchnią ziemi w wydrążonych przez siebie tunelach. Podczas kopania tuneli amfisbeny posługują się głową. W toku ewolucji stopniowo utrwalały się zmiany w budowie czaszki, która u tych zwierząt jest obecnie bardzo silnie skostniała, co stanowi przystosowanie do drążenia tuneli.

    Amfisbeny mają zazwyczaj długie, cienkie ciało, pokryte twardymi, suchymi, rogowymi łuskami i tarczkami wytwarzanymi przez naskórek, który jest okresowo zrzucany w formie wylinki. Łuski na tułowiu są prostokątne i ułożone są w pierścienie wokół ciała – segmenty. Każdy z segmentów skóry zawiera charakterystyczny zespół mięśni umożliwiających skracanie lub wydłużanie danego segmentu.

    Na zdjęciu przedstawiono żyjący w Europie gatunek amfisbeny – Blanus cinereus.

    Na podstawie: Encyklopedia zwierząt […], praca zbiorowa, Warszawa 1993; E.P. Solomon i in., Biologia, Warszawa 2016.

    Zadanie 8.1. (0–1)

    Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A, B albo C oraz jej uzasadnienie 1., 2. albo 3.

    Amfisbeny należą do:
    A. pierścienic, 1. okresowe zrzucanie zrogowaciałego naskórka w postaci wylinki.
    B. stawonogów, o czym świadczy 2. segmentowa budowa umięśnienia ciała.
    C. gadów, 3. wydłużone ciało przystosowane do drążenia tuneli.

    Zadanie 8.2. (0–1)

    Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

    Czaszki amfisben przystosowały się do drążenia tuneli w ziemi w wyniku:

    A. dryfu genetycznego.B. efektu założyciela.C. specjacji.D. doboru naturalnego.
    Pokaż odpowiedź

    8.1. C1 — amfisbeny należą do gadów (C), o czym świadczy okresowe zrzucanie naskórka w postaci wylinki (1).

    Uzasadnienie:

    • Gady (Reptilia) — kręgowce z rogowym naskórkiem (keratyna) tworzącym łuski. Periodycznie zrzucane w postaci wylinki (ekdyza) — to diagnostyczna cecha gadów łuskoskórnych (Squamata: węże, jaszczurki, amfisbeny).
    • Pierścienice (A) — robaki segmentowane (dżdżownice). Mają segmentację ciała, ale NIE zrzucają naskórka. Skóra delikatna, nie rogowa.
    • Stawonogi (B) — owady, pajęczaki, skorupiaki. Mają pancerz chitynowy + linieją (też ekdyza), ALE mają wyraziste odnóża + segmentację. Amfisbena ciała nie ma stawowych odnóży.

    Klucz: rogowy naskórek + wylinka = gad (łuskoskóry).

    8.2. D — dobór naturalny.

    Uzasadnienie:

    • Dobór naturalny = mechanizm Darwina: w populacji występują różne warianty cech, lepiej przystosowane osobniki przeżywają i się rozmnażają → przekazują geny → cecha się utrwala.
    • U amfisben: osobniki z mocniejszą czaszką łatwiej drążyły tunele → szybciej uciekały drapieżnikom + lepiej zdobywały pokarm → więcej potomstwa.
    • Po wielu pokoleniach cecha "mocna czaszka" stała się powszechna w populacji.

    Dlaczego nie inne opcje?:

    • A. Dryf genetyczny — losowa zmiana częstości alleli (bez selekcji). Działa w małych populacjach. NIE wyjaśnia adaptacji do środowiska.
    • B. Efekt założyciela — wariant dryfu: mała grupa kolonizuje nowe siedlisko z podzbiorem alleli. Może wpływać na różnorodność, NIE bezpośrednio na adaptację.
    • C. Specjacja — proces powstawania nowych gatunków. Może być skutkiem doboru, ale nie mechanizmem adaptacji per se.

    Adaptacja = wynik doboru naturalnego.

    ⚠ Typowa pułapka: Pułapka 8.1 — odpowiedź "pierścienice" (A). Amfisbena wygląda jak duża dżdżownica (długie, beznogie, segmentowane). ALE — rogowe łuski + wylinka = **gady**, NIE pierścienice. Pułapka 8.2 — wybór C (specjacja). Specjacja to **powstawanie gatunku**, NIE adaptacja w obrębie gatunku. Adaptacja = **dobór naturalny**. Pułapka — pomylenie segmentacji amfisbeny (pseudosegmentacja - pierścieniowe ułożenie łusek) z prawdziwą segmentacją pierścienic.

    Zobacz pełne rozwiązanie krok po kroku →

Inne działy — biologia rozszerzona