Sukces na maturze z biologii. Metody Sherlocka Holmesa Dr n. med. Aleksandra Rutkowska
Drogi Maturzysto, Matura z biologii już coraz bliżej. Od tego egzaminu zależy Twoja przyszłość i realizacja planów studia medyczne, biologiczne, biotechnologiczne... Jak w każdym egzaminie, zawodach czy konkursach liczy się nie tylko wiedza, ale także umiejętne jej wykorzystanie, zaprezentowanie i spełnienie wymagań stawianych przez egzaminatorów. Nowa matura z biologii ma sprawdzić Twoje predyspozycje do pracy badawczej. Zarówno rozwiązywanie zadań w arkuszu, jak i planowanie doświadczeń w laboratorium wymaga tych samych reguł, jakie stosował Sherlock Holmes w tropieniu przestępców. Dedukcja, logika i fakty to elementy składowe Twojego sukcesu maturalnego. Ten skrypt powstał, abyś w detektywistycznej konwencji zapoznał się z wymogami Centralnej Komisji Egzaminacyjnej. Dzięki tym wskazówkom nie stracisz niepotrzebnie punktów i wygrasz walkę o wymarzony indeks. Dr n. med. Aleksandra Rutkowska 2
Sprawa tego typu wymaga dedukcji. Gdy ten proces krok po kroku znajduje poparcie w kolejnych faktach, wtedy to, co subiektywne, staje się obiektywne i możemy zdecydowanie powiedzieć, że osiągnęliśmy nasz cel (A. C. Doyle; Przygody Sherlocka Holmesa) Bądź dokładny spokojnie i uważnie czytaj polecenia w arkuszu. Masz sporo czasu. Nie pomiń dodatkowych pytań w zadaniu. Dokładne zapoznanie się z treścią pytania i jego zrozumienie to połowa sukcesu na egzaminie, dlatego w tym momencie skup się na tym zadaniu i potraktuj je jako priorytet. Nawet najlepsze przygotowanie teoretyczne nie pomoże, jeśli nie napiszesz na temat. Bardzo często w samym poleceniu zawarta jest odpowiedź, część odpowiedzi lub podpowiedź do rozwiązania zadania. Wykorzystaj to! Poszukaj wskazówek jak Sherlock Holmes. Podkreśl czasowniki poleceń. Nie pominiesz dodatkowych pytań. Zwracaj uwagę na różnice w znaczeniach poleceń np. opisz, podaj. Gdy masz opisać, wyjaśnić problem Twoja wypowiedź powinna mieć przynajmniej kilka zdań. Jeśli masz coś uzasadnić tylko jednym argumentem trzymaj się tego i wybierz najbardziej trafny. Wymieniaj tylko tyle przykładów, argumentów, ile wymagają w pytaniu. Za więcej i tak nie dostaniesz dodatkowego punktu a za błąd stracisz już należne. Sherlockowa Porada Brainersów: Jeżeli zadanie maturalne opiera się na analizie długiego tekstu, a pytanie znajduje się na końcu, zawsze zaczynaj od analizy polecenia. Podkreśl czasowniki. Przy pierwszym czytaniu tekstu od razu zaznaczaj ołówkiem fragmenty będące odpowiedzią. Oszczędzisz sporo cennego czasu! 3
Zadanie maturalne (matura rozszerzona, wiosna 2009) Komórki nabłonka jelita szczura wytwarzają śluz (glikoproteinę). Przeprowadzono następujące doświadczenie. Najpierw do komórek nabłonka jelita szczura wprowadzono radioaktywnie oznakowane aminokwasy. Ustalono, że zostały one wbudowane w białka, które pojawiały się najpierw w siateczce wewnątrzplazmatycznej, a potem w cysternach aparatu Golgiego. Następnie do tych samych komórek wprowadzono oznakowaną radioaktywnie glukozę i zaobserwowano, że trafiała ona od razu do cystern aparatu Golgiego z pominięciem siateczki wewnątrzplazmatycznej. Na koniec stwierdzono, że wytwarzany przez badane komórki śluz jest radioaktywny. Na podstawie opisu powyższego doświadczenia sformułuj wniosek dotyczący funkcji aparatów Golgiego w komórkach nabłonkowych jelita szczura. Podejście do zadania: 1. Czytamy polecenie. Podkreślamy czasowniki. Na podstawie opisu powyższego doświadczenia sformułuj wniosek dotyczący funkcji aparatów Golgiego w komórkach nabłonkowych jelita szczura. 2. Czytamy tekst, podkreślamy ołówkiem kluczowe informacje. Można je też ewentualnie wypisać w brudnopisie. Komórki nabłonka jelita szczura wytwarzają śluz (glikoproteinę). Przeprowadzono następujące doświadczenie. Najpierw do komórek nabłonka jelita szczura wprowadzono radioaktywnie oznakowane aminokwasy. Ustalono, że zostały one wbudowane w białka, które pojawiały się najpierw w siateczce wewnątrzplazmatycznej, a potem w cysternach aparatu Golgiego. Następnie do tych samych komórek wprowadzono oznakowaną radioaktywnie glukozę i zaobserwowano, że trafiała ona od razu do cystern aparatu Golgiego z pominięciem siateczki wewnątrzplazmatycznej. Na koniec stwierdzono, że wytwarzany przez badane komórki śluz jest radioaktywny. 3. Analizujemy fakty Radioaktywne aminokwasy utworzyły białka, które wykryto w AG, radioaktywna glukoza od razu trafiła do AG. Wykryty śluz (glikoproteina) był radioaktywny. 4. Stawiamy wniosek Aparat Golgiego (AG) syntetyzuje glikoproteinę/ śluz (łączy białko i cukier). 4
Zadanie maturalne (2 pkt) «- licza punktów najczęściej mówi o liczbie odpowiedzi W ludzkim DNA odkryto tzw. sekwencje repetytywne, czyli odcinki DNA o określonej sekwencji, powtarzające się wielokrotnie w genomie. Liczba powtórzeń tych sekwencji jest różna u różnych ludzi, a prawdopodobieństwo przypadkowego wystąpienia tej samej liczby powtórzeń u osób niespokrewnionych jest znikomo małe. Podaj dwie sytuacje, w których można (powinno się) skorzystać z badań DNA i uzasadnij znaczenie społeczne stosowania tej metody w określonych przez ciebie sytuacjach. Odpowiedź: 1. Ustalanie sprawcy przestępstwa 2. Identyfikowanie ofiar katastrof Metoda pozwala w krótkim czasie, z bardzo dużym prawdopodobieństwem potwierdzić winę sprawcy oraz ustalić tożsamość ofiar, co umożliwi podjęcie odpowiednich działań. 5
Człowiek umiejący doskonale rozumować [...] powinien, mając do dyspozycji jeden, zasadniczy dla wszystkich aspektów sprawy fakt, umieć wysnuć z niego nie tylko cały łańcuch przyczyn, które do niego doprowadziły, ale także skutków, które z niego wypłyną (A. C. Doyle; Przygody Sherlocka Holmes - Pięć pestek pomarańczy) Rozumienie zagadnienia postaraj się wykazać zrozumienie tematu opisując go jasno i rzeczowo własnymi słowami, podając konkretne trafne przykłady. Sherlock Holmes wskazując sprawcę przestępstwa przemawiał logicznie i rzeczowo. Mówił tylko o faktach. Inaczej nikt by mu nie uwierzył. Jeśli chcesz przekonać Egzaminatora o swojej wiedzy rób dokładnie to samo. Pisz na temat (za wypowiedzi mijające się z poleceniem nie dostaniesz punktu, a tracisz cenny czas). Przemyśl swoją wypowiedź, aby brzmiała sensownie i rzeczowo (Używaj fachowego słownictwa!). Wykorzystaj brudnopis do luźnego zapisywania faktów potem połącz je w logiczną całość. Sherlockowa Porada Brainersów: Fakty, fakty, fakty... trzymaj się ich. Analizuj tylko te dane, które masz podane. Nie dodawaj własnych (o ile nie zostaniesz o to poproszony), nie pisz własnych teorii. Wykorzystuj wiedzę, którą posiadasz i informacje, które znajdują się w zadaniu (opisie, wykresie, obrazku, poleceniu..) 6
Zadanie maturalne Wyróżnia się 4 podstawowe grupy krwi: A, B, AB i 0. W błonach erytrocytów warunkujących wystąpienie danej grupy krwi są odpowiednio antygeny A lub B, albo A i B lub nie ma żadnych antygenów. Stwierdzono, że w surowicy krwi nigdy nie występują przeciwciała skierowane przeciwko własnym antygenom. Przy niewłaściwym przetoczeniu krwi antygeny dawcy wywołują reakcję przeciwciał polegającą na zlepianiu się obcych krwinek (aglutynacja). Do dwóch probówek: pierwszej z surowicą krwi A i drugiej z surowicą krwi B dodano niewielką ilość krwi o nieznanej grupie. W obu probówkach nic się nie zmieniło (brak aglutynacji). Podaj grupę krwi, którą dodano do obu probówek. Podejście do zadania: 1. Czytamy polecenie. Podkreślamy czasownik. Czytamy tekst i zaznaczamy wskazówki do odpowiedzi. 2. Analizujemy dane: Aby zaszła aglutynacja muszą być w surowicy przeciwciała przeciwko antygenom na powierzchni krwinek. Jeżeli krew X dodano do surowicy krwi A (ma przeciwciała anty-b) i nie zaszła reakcja krwinki X nie mogą mieć antygenu B na powierzchni. Odpada więc grupa B i AB. Jeżeli krew X dodano do surowicy krwi B (ma przeciwciała anty-a) i nie zaszła reakcja krwinki X nie mogą mieć antygenu A na powierzchni. Odpada więc grupa A i AB. 3. Wniosek Do obu probówek dodano grupę krwi 0. 7
Podstawowym błędem jest podawanie teorii, zanim uzyska się dane. Niepostrzeżenie zaczyna się dostosowywać fakty, by zgadzały się z teoriami, zamiast próbować stworzyć teorię, która byłaby zgodna z faktami. (A.C. Doyle; Przygody Sherlocka Holmesa) Analiza tekstów źródłowych, wykresów, schematów, rysunków najczęściej pozwala na pełną,właściwą odpowiedź na pytanie w arkuszu. Spokojnie przeanalizuj dane często ukryta jest w nich odpowiedź albo solidna podpowiedź do rozwiązania. Ta część rozwiązywania arkusza jest tak samo ważna jak zrozumienie polecenia. Jak Holmes szukaj w zadaniu wskazówek, faktów, danych, które wykorzystasz do rozwiązania zagadki i odpowiedzi na postawione pytanie. Staraj się z podanych informacji wyciągnąć jak najwięcej. Wbrew pozorom większość zadań maturalnych zawiera już ukryte odpowiedzi. Jeśli analizujesz dane z wykresu czy tabeli w odpowiedzi zawsze uwzględniaj jednostki. 8
Zadanie maturalne Poniżej zamieszczony wykres przedstawia zależność między wilgotnością nasion kilku gatunków roślin a natężeniem procesu oddychania. Sformułuj dwa wnioski wynikające z analizy wykresu. Podejście do zadania: 1. Analiza danych na wykresie. Wykres pokazuje zależność między ilością wydzielanego dwutlenku węgla a wilgotnością nasion różnych gatunków roślin. Widzimy, że len przy najmniejszej procentowo wilgotności nasion wykazuje najwyższe natężenie procesu oddychania, mierzone ilością wydzielanego gazu. Dla odmiany żyto przy najwyższej wilgotności nasion wydziela najmniej dwutlenku węgla spośród wszystkich analizowanych gatunków roślin. 2. Wnioski Natężenie oddychania mierzone ilością wydzielanego dwutlenku węgla u każdego gatunku rośliny rośnie wraz z wilgotnością nasion. Wzrost natężenia oddychania wraz z wilgotnością nasion jest zależne od gatunku rośliny. 9
Zadanie maturalne (matura rozszerzona, 2007 r.) Na wykresie przedstawiono zmiany ciśnienia krwi tego samego pacjenta. Ciśnienie mierzono w kolejnych dniach stale o tej samej godzinie. Norma ciśnienia zdrowego człowieka wynosi 120/80 mm Hg. Oceń, czy przedstawione na wykresie wyniki badań świadczą o prawidłowym funkcjonowaniu organizmu pacjenta. Podaj jeden argument uzasadniający tę ocenę. Podejście do zadania: 1. Wykres pokazuje wartości kolejnych pomiarów u jednego pacjenta. Odnosimy je do normy ciśnienia czyli 120/80 mmhg. 2. Widzimy, że znacznie przekraczają dopuszczalne wartości ciśnienia. 3. Wniosek: Wyniki badań świadczą o nieprawidłowym funkcjonowaniu organizmu pacjenta (nadciśnienie tętnicze), gdyż wartości mierzonego ciśnienia w kilku pomiarach przekraczają prawidłowe wartości ciśnienia 120/80 mmhg. 10
Tych, którzy spodziewają się znaleźć rozwiązanie problemu we własnym umyśle, a nie dzięki studiowaniu faktów, może spotkać przykre rozczarowanie. (A.C. Doyle; Przygody Sherlocka Holmesa) Interpretacja wyników, wykresów, tekstów tylko po dokładnej analizie punktowane są tylko trafnie wyciągnięte wnioski, a nie bujna wyobraźnia piszącego. Fakty, fakty i jeszcze raz fakty trzymaj się analizy danych i nie wysuwaj pochopnych wniosków. Jeżeli nie jesteś pewien odpowiedzi wykorzystuj metodę dedukcji myśl! Łącz fakty, a wszystko stanie się jasne. W biologii nic nie dzieje się przypadkowo pamiętaj o złotej zasadzie: Budowa predysponuje do funkcji. Funkcja wynika z budowy. Pomoże Ci ona wydedukować jak budowa danego organu, komórki wpływa na jego działanie, funkcje w organizmie. Przykład: Ultrastruktura (budowa cytologiczna) komórek i ilość poszczególnych organelli będzie zależeć od funkcji. Komórki wydzielnicze (budujące gruczoły np. trzustkę) będą mieć dużo więcej organelli zaangażowanych w syntezę białka niż komórki pełniące funkcje ochronne np. komórki nabłonka płaskiego. Zauważymy w nich dużo siateczki śródplazmatycznej szorstkiej, bogatej w rybosomy, sporo diktiosomów aparatu Golgiego, mitochondriów. Jądro komórkowe aktywnej komórki będzie większe i jaśniejsze niż komórki w stanie spoczynku zawiera bowiem większą frakcję euchromatyny (rozluźnionych nici chromatynowych), co umożliwia efektywną transkrypcję (ekspresję genów). 11
Zadanie maturalne (matura rozszerzona; 2005 r.) Komórki nabłonka gruczołowego gruczołów trawiennych (ślinianek, trzustki itp.) produkują i wydzielają enzymy trawienne. Wykaż zależność między syntezą enzymów a obfitością siateczki śródplazmatycznej szorstkiej w komórkach tych gruczołów. Podejście do zadania: Enzymy są białkami. Białka są syntetyzowane w procesie translacji na rybosomach, które zlokalizowane są na siateczce śródplazmatycznej szorstkiej. A więc im większa obfitość siateczki w komórkach nabłonka gruczołowego, tym większa synteza enzymów. Zadanie maturalne (matura rozszerzona; 2006 r.) Charakterystyczne cechy ptaków wiążą się z ich zdolnością do aktywnego lotu. Wymień trzy cechy budowy szkieletu ptaków, będące przystosowaniem do lotu. Odpowiedź: 1. Kończyny przednie przekształcone w skrzydła. 2. Szkielet zbudowany z kości pneumatycznych. 3. Lekka czaszka i dziób pozbawiony zębów. 12
Pamiętajmy o logice. Tam, gdzie jej brak, należy doszukiwać się podstępu (A. C. Doyle, Przygody Sherlocka Holmesa - Zabójstwo przy moście) Na temat punkty przyznawane są za konkretną odpowiedź na pytanie. Pisz rzeczowo, nie rozpisuj się i strzeż się pisania o czymś zupełnie innym niż wymagają. Wnioski muszą być napisane ogólnie, uwzględniając całość problemu badawczego. Zapisuj je w pojedynczych zdaniach jak najbardziej rzeczowo, bez niepotrzebnego rozpisywania się. Prawidłowo sformułowany wniosek to nie tylko sukces badacza po przeprowadzeniu doświadczenia, ale i Twój pewny punkt na maturze. Trzymaj się tyko tych danych, które masz podane. Elokwencja przemyśl odpowiedź zanim przeniesiesz ją na papier. Pisanie nieskładnie, niegramatycznie może być źle ocenione. Jeżeli nie potrafisz w głowie ułożyć wypowiedzi zapisz sobie hasła w brudnopisie, ułóż w odpowiedniej kolejności i formułuj odpowiedź. Unikaj błędów ortograficznych i gramatycznych. 13
Zadanie maturalne (matura rozszerzona; 2006 r.) U niektórych słodkowodnych protistów, np. pantofelków występują tzw. wodniczki tętniące, które zbierają wodę z wnętrza komórki i wypompowują ją na zewnątrz. Pulsowanie wodniczek tętniących łatwo zaobserwować w mikroskopie optycznym. Zaplanuj doświadczenie pozwalające rozwiązać problem badawczy: Czy częstotliwość pulsowania wodniczek tętniących u pantofelków zależy od stężenia NaCl w ich środowisku zewnętrznym? Do dyspozycji masz: mikroskop, akwarium z hodowlą pantofelków, zlewki, szkiełka podstawowe, zakraplacz, 1% roztwór NaCl, wodę destylowaną. W planie doświadczenia uwzględnij: próbę kontrolną, próbę badawczą, sposób uzyskiwania wyników. Wskazówki Brainersów: Problem badawczy określa cel i założenia pracy badawczej Hipoteza badawcza - jest propozycją odpowiedzi na pytania zawarte w problemach badawczych. Opiera się na naszej wiedzy (przesłankach z literatury). Próba badawcza analizowane próbki w doświadczeniu Próba kontrolna wzorzec, do którego odnosimy wyniki doświadczenia. Podejście do zadania: 1. Próba badawcza pantofelki w różnych roztworach NaCl (wykorzystujemy 1% roztwór NaCl i przygotowujemy seryjne rozcieńczenia 1:1 z wodą destylowaną uzyskujemy roztwory np. 0,5%; 0,25%; 0,125%) 2. Próba kontrolna pantofelki w wodzie z akwarium 3. Sposób uzyskiwania wyników porównujemy pod mikroskopem częstotliwość pulsowania wodniczek tętniących u pantofelków z próby badawczej (w różnych stężeniach NaCl) w odniesieniu do częstotliwości zaobserwowanej u pantofelków z grupy kontrolnej. 14
Rysunki, wykresy, tabele wykonuj niezwykle starannie, trzymając się właściwej skali, proporcji. Stosuj właściwe legendy i opisy. Nie zapominaj o jednostkach! Zadanie maturalne (matura rozszerzona; 2007 r.) Sprawny system komunikacji między komórkami organizmów wielokomórkowych może być osiągnięty poprzez sygnalizację chemiczną i elektryczną. W organizmie człowieka sygnały chemiczne wykorzystywane są w pracy układu hormonalnego, wydzielającego do krwi substancje przekaźnikowe hormony. Natomiast zmiany potencjału elektrycznego komórek leżą u podstaw pracy układu nerwowego. Tu do przekazywania sygnałów elektrycznych służą wyspecjalizowane komórki neurony. Komunikacja przy pomocy neuronów jest szybka, ale pobudzenie komórek ma nietrwały charakter. W przypadku układu hormonalnego wpływ na docelowe komórki jest znacznie dłuższy, chociaż prędkość przekazu jest niewielka. (...) Na podstawie informacji zawartych w powyższym tekście skonstruuj i wypełnij tabelę porównującą funkcjonowanie układów: nerwowego i hormonalnego. Uwzględnij w niej takie cechy jak: rodzaj przekazywanych sygnałów, ich drogę przemieszczania się po organizmie oraz szybkość, z jaką są one przekazywane. Układy Rodzaj przekazywanych sygnałów Nerwowy Elektryczne zmiany potencjału elektrycznego Hormonalny Chemiczne - hormony Droga przemieszczania się po organizmie neurony krew Szybkość przekazywania sygnału szybka wolna 15
Skrótom myślowym mówimy zdecydowanie NIE. Rozpisuj dokładnie zadania, opisuj dokładnie zagadnienia stosując fachową terminologię. Unikniesz ryzyka błędu i ułatwisz zadanie sprawdzającym. Osoba sprawdzająca nie ma czasu zastanawiać się nad przesłaniem autora wypowiedzi. Chociaż Sherlock Holmes czasem w swojej wypowiedzi używał skrótów, uważając pewne fakty za oczywistość, często musiał je rozwijać, gdyż nie każdy był w stanie go zrozumieć. Zmęczony egzaminator na pewno nie będzie miał ochoty domyślać się treści ukrytych w Twojej wypowiedzi. Ułatw Mu pracę, a sobie zapewnij punkt w arkuszu. Każda wiedza stanowi potęgę Życzymy powodzenia na maturze i zdobycia wymarzonego indeksu! Zespół Akademii Brainers 16