3 SPIS TREŒCI WSTÊP 5 ZADANIA 7 1. KMÓRKA 7 1.1. SK AD CEMICZNY KMÓRKI 7 1.2. STRUKTURA KMÓRKI 34 1.3 PDZIA Y KMÓRKWE 64 1.4 ZADANIA ZBIRCZE Z DZIA U: KMÓRKA. SK AD CEMICZNY, STRUKTURA 76 2. METABLIZM KMÓRKWY 85 2.1. BIENERGETYKA. UNIWERSALNE ZASADY FUNKCJNWANIA SZLAKÓW METABLICZNYC 85 2.2. DDYCANIE KMÓRKWE 100 2.3. SYNTEZY KMÓRKWE W RGANIZMAC ETERTRFICZNYC 116 2.4. PRZETWARZANIE MATERII I ENERGII PDCZAS FTSYNTEZY 128 2.5. MLEKULARNE PD E RUCU I KMUNIKACJI W KMÓRCE 145 2.6. ZADANIA ZBIRCZE Z DZIA U: METABLIZM KMÓRKWY 154 3. FIZJLGIA ZWIERZ T I CZ WIEKA 163 3.1. UK AD NERWWY I NARZ DY ZMYS ÓW 163 3.2. UK AD DKREWNY I RYTMY BILGICZNE 188 3.3. D YWIANIE I TRAWIENIE RAZ WYMIANA GAZWA 202 3.4. KR ENIE I FUNKCJE KRWI. DPRNŒÆ RGANIZMÓW 217 3.5. TERMREGULACJA. CZYNNY I BIERNY APARAT RUCU 233 3.6. FIZJLGIA WYDALANIA. RZMNA ANIE RAZ FIZJLGIA PRCESÓW ZWI ZANYC Z RZRDEM 244 3.7. ZADANIA ZBIRCZE Z DZIA U: FIZJLGIA CZ WIEKA I ZWIERZ T 260 4. GENETYKA I BILGIA STSWANA 273 4.1. KDWANIE I EKSPRESJA INFRMACJI GENETYCZNEJ 273 4.2. KNTRLA EKSPRESJI GENÓW. ZMIENNŒÆ RGANIZMÓW 295 4.3. ZASADY I MECANIZMY DZIEDZICZENIA CEC 308 4.4. BILGIA STSWANA 319 4.5. ZADANIA ZBIRCZE Z DZIA U: GENETYKA I BILGIA STSWANA 330
4 MDELE DPWIEDZI 339 1. KMÓRKA 339 1.1. SK AD CEMICZNY KMÓRKI 339 1.2. STRUKTURA KMÓRKI 349 1.3. PDZIA Y KMÓRKWE 360 1.4. ZADANIA ZBIRCZE Z DZIA U: KMÓRKA. SK AD CEMICZNY, STRUKTURA 364 2. METABLIZM KMÓRKWY 367 2.1. BIENERGETYKA. UNIWERSALNE ZASADY FUNKCJNWANIA SZLAKÓW METABLICZNYC 367 2.2. DDYCANIE KMÓRKWE 372 2.3. SYNTEZY KMÓRKWE W RGANIZMAC ETERTRFICZNYC 378 2.4. PRZETWARZANIE MATERII I ENERGII PDCZAS FTSYNTEZY 382 2.5. MLEKULARNE PD E RUCU I KMUNIKACJI W KMÓRCE 387 2.6. ZADANIA ZBIRCZE Z DZIA U: METABLIZM KMÓRKWY 389 3. FIZJLGIA ZWIERZ T I CZ WIEKA 393 3.1. UK AD NERWWY I NARZ DY ZMYS ÓW 393 3.2. UK AD DKREWNY I RYTMY BILGICZNE 402 3.3. D YWIANIE I TRAWIENIE RAZ WYMIANA GAZWA 407 3.4. KR ENIE I FUNKCJE KRWI. DPRNŒÆ RGANIZMÓW 414 3.5. TERMREGULACJA. CZYNNY I BIERNY APARAT RUCU 420 3.6. FIZJLGIA WYDALANIA. RZMNA ANIE RAZ FIZJGIA PRCESÓW ZWI ZANYC Z RZRDEM 424 3.7. ZADANIA ZBIRCZE Z DZIA U: FIZJLGIA CZ WIEKA I ZWIERZ T 429 4. GENETYKA I BILGIA STSWANA 433 4.1. KDWANIE I EKSPRESJA INFRMACJI GENETYCZNEJ 433 4.2. KNTRLA EKSPRESJI GENÓW. ZMIENNŒÆ RGANIZMÓW 440 4.3. ZASADY I MECANIZMY DZIEDZICZENIA CEC 445 4.4. BILGIA STSWANA 449 4.5. ZADANIA ZBIRCZE Z DZIA U: GENETYKA I BILGIA STSWANA 452
7 ZADANIA 1. KMÓRKA 1.1. SK AD CEMICZNY KMÓRKI Zadanie 1.1.1. 02 Wêgiel wyró nia siê spoœród innych pierwiastków zdolnoœci¹ do tworzenia trwa³ych po³¹czeñ miêdzy swoimi atomami oraz atomami innych pierwiastków, takich jak tlen i azot. Wi¹zania tworzone przez atomy wêgla s¹ u³o one zwykle w wielu p³aszczyznach, dziêki czemu cz¹steczki tego samego zwi¹zku mog¹ tworzyæ ró ne formy przestrzenne. Na podstawie analizy powy szego tekstu podaj dwa argumenty potwierdzaj¹ce s³usznoœæ stwierdzenia, e wêgiel jest pierwiastkiem, którego w³aœciwoœci s¹ kluczowe dla ycia. Zadanie 1.1.2. 02 Na rysunku przedstawiono zestaw doœwiadczalny konieczny do suchej destylacji. zmielony, suchy materia³ roœlinny (np. ziarna pszenicy) palnik papierek kobaltowy papierek nasycony octanem o³owiu odczynnik Nesslera K(gI)+K 2 4 roztwór wodorotlenku baru
8 W wyniku ogrzewania materia³u roœlinnego stwierdzono: zmianê barwy papierka kobaltowego z niebieskiej na ró ow¹, co wskazuje na obecnoœæ w destylacie pary wodnej, czarne zabarwienie papierka octanu o³owiu œwiadcz¹ce o obecnoœci siarkowodoru (wytworzy³ siê siarczek o³owiu), utworzenie pomarañczowo-br¹zowego osadu w pojemniku z odczynnikiem Nesslera wskazuj¹ce na obecnoœæ amoniaku, powstanie bia³ego osadu w pojemniku z wodorotlenkiem baru, co œwiadczy o obecnoœci dwutlenku wêgla. Sformu³uj problem badawczy do przedstawionego doœwiadczenia. Na podstawie otrzymanych wyników sformu³uj wniosek wynikaj¹cy z przeprowadzonego doœwiadczenia. Zadanie 1.1.3. 01 W zwi¹zkach organicznych i nieorganicznych wystêpuj¹ wi¹zania jonowe, wodorowe i kowalencyjne. Poni ej podano schematy ró nych rodzajów wi¹zañ. A + C Na Cl Na + Cl B Przyporz¹dkuj podane schematy do wymienionych w zadaniu rodzajów wi¹zañ chemicznych.
9 Zadanie 1.1.4. 01 Wi¹zania jonowe powstaj¹ w efekcie przyci¹gania siê ³adunków przeciwnie na³adowanych jonów. S¹ to wi¹zania silne (o energii ok. 350 kj/mol), które w komórce staj¹ siê jednak wi¹zaniami s³abymi. Korzystaj¹c z poni szego rysunku, wyjaœnij, dlaczego w komórce wi¹zania jonowe staj¹ siê wi¹zaniami s³abymi. cz¹steczki wody Cl Na + Zadanie 1.1.5. 02 Na rysunku przedstawiono sposób wzajemnego po³¹czenia cz¹steczek wody. kreœl rodzaj wi¹zañ chemicznych ³¹cz¹cych poszczególne cz¹steczki wody. Wyjaœnij, dlaczego wskazany rodzaj wi¹zañ pomiêdzy cz¹steczkami wody ma ogromne znaczenie biologiczne.
10 Zadanie 1.1.6. 03 Woda ma du e napiêcie powierzchniowe, du e ciep³o w³aœciwe oraz du e ciep³o parowania. Podaj po jednym przyk³adzie procesu fizjologicznego (ze œwiata roœlin b¹dÿ zwierz¹t), w którym jest wykorzystywana jedna z wymienionych w³aœciwoœci wody. Zadanie 1.1.7. 02 Na rysunku przedstawiono u³o enie cz¹steczek wody w lodzie i w wodzie w stanie ciek³ym. u³o enie cz¹steczek wody w lodzie u³o enie cz¹steczek wody w stanie ciek³ym kreœl stan skupienia (lód czy stan ciek³y), w którym cz¹steczki wody tworz¹ pomiêdzy sob¹ wiêcej wi¹zañ wodorowych oraz podaj maksymaln¹ liczbê wi¹zañ wodorowych ³¹cz¹cych ka d¹ cz¹steczkê wody z s¹siaduj¹cymi cz¹steczkami. Na podstawie analizy u³o enia cz¹steczek wody w lodzie i w stanie ciek³ym okreœl, jak zmienia siê objêtoœæ i gêstoœæ lodu w porównaniu z wod¹ w stanie ciek³ym. Zadanie 1.1.8. 01 Gêstoœæ wiêkszoœci substancji roœnie wraz z obni aniem temperatury. Szczególn¹ w³aœciwoœci¹ wody jest to, e w temperaturze 4 C osi¹ga maksymaln¹ gêstoœæ, zaœ gêstoœæ lodu w tej temperaturze jest oko³o 10% mniejsza ni gêstoœæ wody. W efekcie lód unosi siê na powierzchni wody. Podaj konsekwencje biologiczne opisanej w³aœciwoœci wody.
11 Zadanie 1.1.9. 02 Plankton to organizmy biernie unoszone na powierzchni wody. Podaj w³aœciwoœæ fizyczn¹ oraz cechê budowy chemicznej cz¹steczki wody, która zapobiega opadaniu na dno organizmów stanowi¹cych sk³adnik planktonu. Zadanie 1.1.10. 01 Podaj w³aœciwoœæ wody, która warunkuje mo liwoœæ utrzymania odpowiedniej temperatury cia³a organizmom l¹dowym nara onym na zbyt du e wahania temperatury powietrza. Zadanie 1.1.11. 03 Zaplanuj doœwiadczenie, podaj¹c opis zestawu doœwiadczalnego i przebieg doœwiadczenia, dziêki któremu oznaczysz procentow¹ zawartoœæ wody w liœciach trzykrotki. W doœwiadczeniu wykorzystaj: œwie e liœcie trzykrotki, wagê laboratoryjn¹, kuchenkê mikrofalow¹, pojemnik, który mo e byæ u yty w kuchence mikrofalowej. Podaj sposób uzyskiwania wyników. Zadanie 1.1.12. 02 dwodnienie organizmów mo e powodowaæ powa ne zaburzenia czynnoœci yciowych, jak te mo e determinowaæ ich prze ycie. Podaj po jednym przyk³adzie przeciwstawnego oddzia³ywania odwodnienia na ró ne organizmy. Zadanie 1.1.13. 01 Zaznacz zdanie prawid³owo okreœlaj¹ce wodê metaboliczn¹. A. Woda wystêpuj¹ca w p³ynach tkankowych i ustrojowych. B. Woda znajduj¹ca siê w komórkach i stanowi¹ca œrodowisko przemian biochemicznych zachodz¹cych w komórce. C. Woda, która stanowi substrat procesów zachodz¹cych w komórce, np. trawienia wewn¹trzkomórkowego, fotosyntezy. D. Woda powstaj¹ca w tlenowym oddychaniu komórkowym.
12 Zadanie 1.1.14. 01 Na rysunku przedstawiono zjawisko osmozy. b³ona pó³przepuszczalna roztwór A roztwór B cz¹steczki wody cz¹steczki substancji rozpuszczonej Podaj literê (A czy B) oznaczaj¹c¹ roztwór, do którego bêdzie dyfundowaæ woda. Uzasadnij wybór. Zadanie 1.1.15. 02 smoza to odmiana dyfuzji. Zaznacz zdania, które prawid³owo opisuj¹ zjawisko osmozy. A. smoza dotyczy cz¹steczek substancji rozpuszczonej. B. W osmozie wymagana jest obecnoœæ b³ony pó³przepuszczalnej. C. Ruch cz¹steczek odbywa siê w kierunku od roztworu bardziej stê onego do roztworu bardziej rozcieñczonego. D. Ruch cz¹steczek odbywa siê w kierunku od roztworu mniej stê onego do roztworu bardziej stê onego. Zadanie 1.1.16. 02 Zdolnoœæ komórki do pobrania wody z otoczenia zale na od stê enia roztworu wewn¹trz komórki jest okreœlana jako potencja³ osmotyczny ( o ). Wartoœæ potencja³u osmotycznego jest zawsze ujemna, podobnie jak wartoœæ potencja³u wody ( w ). Tylko potencja³ czystej wody jest