MATURA - BIOLOGIA ARKUSZ I Zadanie 1 (2 pkt) Prawidłowa, zrównoważona dieta dostarcza wszystkich potrzebnych składników (również takich, z których organizm może czerpać energię) w ilości dostosowanej do wieku, płci, kondycji fizycznej i rodzaju wykonywanej pracy. Zaburzenia w odżywianiu często mają związek z psychiką człowieka. Poniżej zamieszczono opisy sposobów odżywiania się trzech osób. A. Daria ma 162 cm wzrostu i waży 43 kg. W oczach innych wygląda na osobę zbyt szczupłą i niedożywioną. Jednak kiedy Daria patrzy w lustro widzi przed sobą nastolatkę z nadwagą. Dlatego podejmuje kolejną głodową dietę. Po każdym skromnym posiłku intensywnie ćwiczy, aby spalić pobrane z posiłkiem składniki. B. Ania bardzo starannie dobiera elementy swojej diety, choć masa jej ciała jest prawidłowa. Ania kocha zwierzęta i nie wyobraża sobie spożywania pokarmów pochodzenia zwierzęcego. Zjada dużo warzyw i owoców. Bardzo lubi kotlety sojowe i potrawy z soczewicy. Sport uprawia w sposób umiarkowany. C. Masa ciała Karoliny jest prawidłowa, ale ona stale się o nią niepokoi. Rozpoczyna drakońską dietę, ale głód powoduje wkrótce utratę kontroli nad odżywianiem. Łapczywie rzuca się na wysokokaloryczne potrawy (hamburgery, lody, batony) w ciągu jednego posiłku potrafi pochłonąć 5000 kalorii. Zaraz potem czuje się winna i wywołuje wymioty w celu pozbycia się posiłku. Obżeranie się i prowokowanie wymiotów staje się dla Karoliny codziennością. Podaj, który opis odpowiada bulimii i określ jeden niekorzystny skutek jaki, dla organizmu może przynieść ten sposób odżywiania. Zadanie 2 (3 pkt) Trawienie pokarmów polega na rozkładzie, przy udziale enzymów, wielkocząsteczkowych substancji na małe cząsteczki. Etapy trawienia odbywają się w poszczególnych częściach przewodu pokarmowego. Na schemacie przewodu pokarmowego zaznaczono trzy jego części. Poniżej wymieniono funkcje jakie poszczególne części przewodu pokarmowego pełnią w trawieniu. Dopasuj funkcje do części przewodu pokarmowego ( dwie funkcje na każdą zaznaczoną część) a) emulgacja i trawienie tłuszczów, b) rozkład białek przy użyciu pepsyny, c) intensywne wchłanianie składników pokarmowych, d) ścinanie mleka i ewentualny rozkład kazeiny, e) rozkład dwucukrów i dwupeptydów, f) rozkład kwasów nukleinowych. I.. II. III 1
Zadanie 3 (1 pkt) Podczas pewnego eksperymentu gotowano sok owocowy i w trakcie gotowania mierzono w nim zawartość witaminy C. Wyniki przedstawiono na wykresie. Sformułuj wniosek, jaki można wyciągnąć na podstawie wyników z tego doświadczenia. Zadanie 4 (1 pkt) W pewnym doświadczeniu badano warunki, w jakich przebiega trawienie skrobi. Do pięciu probówek zawierających po 1 cm 3 enzymu amylazy ślinowej dodano roztwór skrobi (0,1 cm 3 ). W każdej z probówek było określone ph odpowiednio 4, 5, 6, 7, 8 oraz temperatura 36 0 C. W odstępach jednominutowych pobierano z mieszaniny reakcyjnej, w każdej probówce, po jednej kropli roztworu i badano, czy skrobia została już rozłożona. Następnie cały eksperyment powtórzono w temperaturze 37 0 C. Wyniki zebrano w tabeli. Czas całkowitego rozkładu skrobi [w min] ph roztworu skrobi i amylazy W temperaturze 36 0 C W temperaturze 37 0 C 4 15 12 5 12 9 6 7 4 7 5 3 8 6 4 Na podstawie wyników doświadczenia określ wartości dwóch czynników (warunków), w jakich trawienie skrobi zachodzi najefektywniej. Zadanie 5 (2 pkt) Czynność elektryczną serca można zapisać w postaci elektrokardiogramu, którego fragment przedstawiono poniżej. 2
Odczytaj z wykresu, ile trwa jeden cykl pracy serca. Oblicz, ile razy powtarza się on w ciągu jednej minuty u zdrowego człowieka. Zadanie 6 (2 pkt) Na rysunku przedstawiono fragment żyły człowieka. Podaj nazwę struktury na rysunku oznaczonej symbolem X i określ jej funkcję. Podaj nazwę innego narządu, w którym występuje struktura pełniąca podobne funkcje. Zadanie 7 (2 pkt) Krwinki czerwone we krwi człowieka mają antygeny powierzchniowe. W surowicy krwi na ogół można znaleźć przeciwciała przeciwko innym grupom krwi. Na rysunku przedstawiono hipotetyczną grupę krwi X z zaznaczonym antygenem X na powierzchni krwinek oraz przeciwciałami anty-y. Tak dobrano symbol przeciwciała, aby pasował przestrzennie do antygenów Y. Wzorując się na rysunku przedstawiającym grupę krwi X, narysuj podobny schemat dla grupy krwi Y. Uwzględnij antygeny Y na powierzchni krwinek oraz przeciwciała anty-x. Wyjaśnij, dlaczego nie należy przetaczać grupy krwi X osobie z grupą krwi Y. Zadanie 8 (2 pkt) Zawartość niektórych gazów w powietrzu wdychanym i wydychanym różni się. W powietrzu wdychanym jest 21% tlenu i 0,03% dwutlenku węgla, natomiast w powietrzu wydychanym jest tylko 17% tlenu, ale za to 4% dwutlenku węgla. Zmienia się również stopień wysycenia parą wodną. W powietrzu, które wdychamy jest jej mniej niż w tym, które opuszcza nasze ciało. Zawartość azotu i innych gazów w powietrzu wdychanym i wydychanym jest taka sama i wynosi odpowiednio78% i 1%. Skonstruuj tabelę i wpisz do niej informacje o składzie powietrza i stopniu wysycenia parą wodną, zawarte w powyższym tekście. 3
Miejsce na tabelkę Zadanie 9 (3 pkt) Osoby zawodowo zajmujące się sportem wiedzą już od dawna, że w miarę upływu czasu (tygodni, miesięcy) u trenującego sportowca zmienia się głębokość i częstotliwość oddechu podczas wysiłku fizycznego. Głębokość oddechu można zmierzyć za pomocą urządzenia zwanego spirometrem. Masz do dyspozycji stoper i spirometr, dwudziestoosobową grupę ochotników, z czego połowa to sportowcy. Zaplanuj doświadczenie, którego wyniki posłużą do weryfikacji hipotezy : podczas wysiłku u sportowca pogłębia się oddech, lecz nie zwiększa jego częstotliwość. Uwzględnij grupę kontrolną, grupę badaną oraz sposób zbierania wyników. Zadanie 10 (2 pkt) Na schemacie przedstawiono przemiany biochemiczne aminokwasów w organizmie człowieka. Podaj, jak nazywa się związek X? Uzasadnij, podając jeden argument, dlaczego przez nerki usuwany jest głównie mocznik, a nie związek X Zadanie 11 (2 pkt) Na rysunku A przedstawiono schemat budowy oka, a na rysunku B lokalizację płatów mózgowych. 4
Podaj nazwę warstwy komórek wyściełających gałkę oczną, umożliwiającej odbiór bodźców świetlnych. Podaj nazwę płata mózgu, w którym następuje odbiór impulsów nerwowych płynących z tej warstwy. Zadanie 12 (2 pkt) Na rysunku przedstawiono mechanizm działania dwóch rodzajów hormonów : sterydowych i peptydowych. Na podstawie analizy rysunku określ, który ze schematów dotyczy hormonu sterydowego. Uzasadnij swój wybór podając dwa argumenty. Zadanie 13 (2 pkt) Przeczytaj poniższy tekst i wykonaj polecenie. Podwyższenie poziomu glukozy we krwi stymuluje wydzielanie hormonu insuliny z trzustki. Hormon ten wzmaga wchłanianie glukozy z krwi do komórek i syntezę glikogenu. Dzięki temu, już w dwie godziny od posiłku poziom glukozy we krwi wraca do normy. Hormon glukagon działa antagonistycznie w stosunku do insuliny w okresach głodu powoduje rozkład glikogenu i uwolnienie glukozy do krwi. Dzięki temu utrzymywany jest stały, prawidłowy poziom glukozy we krwi. Na podstawie powyższego tekstu narysuj schemat regulacji poziomu glukozy we krwi. W schemacie użyj tylko następujących terminów: prawidłowy poziom glukozy we krwi, podwyższony poziom glukozy we krwi, obniżony poziom glukozy we krwi, wydzielanie insuliny, wydzielanie glukagonu Miejsce na schemat Zadanie 14 (1 pkt) Rysunek przedstawia przekrój przez jajnik. Strzałki na rysunku symbolizują krew napływającą tętnicą (A) oraz krew wypływającą z jajnika żyłą (B). 5
Spośród podanych poniżej nazw hormonów wybierz ten, którego poziom będzie wyraźnie wyższy w naczyniu B niż w naczyniu A w drugiej połowie cyklu miesiączkowego kobiety a) hormon luteinizujący, b) testosteron, c) estrogen, d) hormon folikulotropowy, e) progesteron. Zadanie 15 (1 pkt) Rozwój zarodkowy człowieka początkowo odbywa się w jajowodzie, później zaś w macicy. Uporządkuj wymienione poniżej procesy zgodnie z kolejnością ich przebiegu podczas rozwoju zarodkowego człowieka. A. implantacja (zagnieżdżenie) B. wytworzenie łożyska C. powstawanie blastocysty D. bruzdkowanie E. wytworzenie błon płodowych. Zadanie 16 (2 pkt) W tabeli zestawiono liczbę śmiertelnych przypadków zachorowań na nowotwory złośliwe oraz choroby zakaźne i pasożytnicze. Lata Liczba przypadków śmiertelnych (na 100 tys.mieszkaców) z powodu Nowotworów złośliwych Chorób zakaźnych i pasożytniczych 1970 137 32 1975 152 19 1980 168 16 1985 180 10 1990 191 8 1995 202 6 2000 219 6 Na podstawie powyższych danych określ tendencję zmian dotyczącą liczby przypadków śmiertelnych w obu badanych grupach chorób. W przypadku chorób zakaźnych i pasożytniczych podaj jedną prawdopodobną przyczynę takiego kierunku zmian. Zadanie 17 (1 pkt) Wykonano następujący eksperyment. Ochotnicy przebywający w pomieszczeniu o temperaturze pokojowej wypili duszkiem po dwie szklanki wody z lodem. Przed i po wypiciu wody zmierzono im temperaturę ciała i okazało się, że po wypiciu chłodnego napoju wzrosła temperatura powierzchni ciała. Na poniższym schemacie pokazano część systemu regulacji temperatury ciała u człowieka. 6
Spośród wymienionych poniżej zdań, które opisują reakcję organizmu człowieka na obniżenie temperatury krwi (oznaczoną na schemacie jako X) wybierz jedno, które tłumaczyłoby wyniki opisanego eksperymentu. A. Obniża się tempo metabolizmu. B. Wzmaga się pocenie. C. Pojawiają się dreszcze. D. Zmniejsza się pocenie. Zadanie 18 (2 pkt) Rysunek przedstawia pewne mięśnie, kości i nerwy ręki człowieka. Podaj, który z mięśni (X czy Y) skurczy się podczas podnoszenia książki z podłogi? Określ, co stanie się z książką, jeśli podczas przenoszenia przez nerw 1 popłynie impuls nerwowy?......... Zadanie 19 (2 pkt) W pewnej jednostce wojskowej dokonano pomiaru wzrostu rekrutów. W tabeli zestawiono wzrost dwudziestu pięciu rekrutów. Wzrost w cm 170 182 187 175 177 183 188 166 180 192 178 196 185 171 182 176 179 181 172 181 7
164 180 190 178 174 Na podstawie wyników zawartych w tabeli skonstruuj diagram słupkowy uwzględniający liczbę rekrutów w przedziałach wzrostu co 5 cm : 161-165; 166-170 i tak dalej. Zadanie 20 (2 pkt) Do grupy chorób zakaźnych i pasożytniczych należą :salmonelloza, owsica, rzeżączka, dur brzuszny, glistnica, czerwonka, tyfus, świerzb. Spośród wymienionych podkreśl dwie choroby, które są wywoływane przez robaki pasożytnicze. Określ jedną drogę zarażenia wspólną dla obu robaków. Zadanie 21 (2 pkt) DNA i RNA to dwa typy kwasów nukleinowych, różniących się zarówno budową jak i funkcją. Porównując oba typy kwasów ustal, jakie informacje należy wpisać do poniższej tabeli w miejsca oznaczone cyframi od 1 do 6. Cechy kwasu nukleinowego DNA RNA Rodzaj cukru wchodzącego w 1 4 skład nukleotydów Zasady azotowe 2 5 Liczba nici polinukleotydowych budujących łańcuch 3 6. Zadanie 22 (2 pkt) Na podstawie drzewa rodowego, przedstawiającego dziedziczenie badanej cechy w rodzinie, można w wielu przypadkach określić prawdopodobieństwo pojawienia się danej cechy w następnym pokoleniu. Określenie typu dziedziczenia danej cechy może być obarczone błędem, ponieważ w rodzinach ludzkich występuje niewielka liczba dzieci. Występowanie badanej cechy w pokoleniu zaznacza się w rodowodzie kolorem czarnym. Poniżej przedstawiono rodowód pewnej rodziny. Istnieje prawdopodobieństwo, że badana cecha jest sprzężona z płcią. Podaj jeden argument za i jeden argument przeciw takiej hipotezie. Zadanie 23 ( 2 pkt) W tabeli przedstawiono grupy krwi rodziców w trzech rodzinach. Rodzina Grupy krwi 8
matka Ojciec 1 B A 2 0 AB 3 B O We wszystkich rodzinach możliwe jest urodzenie dzieci z pewną wspólna grupą krwi. Ustal, jaka to grupa krwi i określ jej genotyp. Zadanie 24 (2 pkt) Enzymy restrykcyjne są szeroko stosowane w inżynierii genetycznej. Występują one w wielu odmianach każda tnie DNA w miejscu o charakterystycznym układzie zasad. Enzym restrykcyjny Hind III rozcina DNA o sekwencji zasad AAGCTT w sposób pokazany na rysunku poniżej. Uzupełnij rysunek wpisując w kratki symbole zasad azotowych komplementarnych do sekwencji, którą rozpoznaje enzym. Wyjaśnij, dlaczego enzym Hind III nie może być używany do wycinania wszystkich genów z genomu. Zadanie 25 (1 pkt) Uczniowie mieli uporządkować organizmy stosując kryterium dotyczące negatywnych relacji międzygatunkowych. Spośród wymienionych par organizmów wybrali tylko określone. PARY ORGANIZMÓW PRZEDSTAWIONE DO UPORZĄDKOWANIA WYBRANE PARY Bażant - lis Ziemniak stonka Ziemniak - stonka Jemioła - topola Sosna - osnuja gwiaździsta Kleszcz - kuna Bielinek kapustnik - kapusta Sosna - osnuja gwiaździsta Bielinek kapustnik - kapusta Huba - brzoza Określ, jakim kryterium posłużyli się uczniowie... Zadanie 26 (2 pkt) Wody dookoła Antarktydy są zasobne w różnorodne organizmy. Największymi z nich są wieloryby: płetwale i kaszaloty, będące częstym obiektem połowów wielorybników. W przeciwieństwie do płetwala kaszalot to groźny zabójca. Jego największym przysmakiem są kałamarnice. W zimnych wodach można spotkać obfitość drobnych organizmów takich jak fitoplankton, którym odżywiają się kryle. Z kolei kryle są podstawą pożywienia płetwali i kałamarnic. Narysuj schematycznie sieć zależności pokarmowych pomiędzy wszystkimi organizmami opisywanymi w tekście. Miejsce na schemat Zadanie 27 (2 pkt) Energię można otrzymywać z tradycyjnych źródeł: węgla, gazu ziemnego i ropy naftowej oraz ze źródeł alternatywnych, w których procesy pozyskiwania energii nie opierają się na spalaniu. Na rysunku przedstawiono szacunkowe światowe zapotrzebowanie na energię w 2020 roku w porównaniu do stanu z roku 1980. 9
Określ, na podstawie rysunku jak szacuje się wielkość produkcji energii w oparciu o alternatywne źródła energii w roku 2020 w porównaniu z rokiem 1980. Oceń, podając jeden argument, czy z punktu widzenia środowiska zmiany te będą korzystne....... Autorki: Ewa Jastrzębska, nauczyciel biologii, XXXIII L.O. im. M. Kopernika w Warszawie dr Ewa Pyłka-Gutowska, nauczyciel konsultant ds. biologii i ochrony środowiska, Ośrodek Doskonalenia Nauczycieli w Warszawie 10