{"paper":{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","variant":null,"exam_pdf":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona.pdf","key_pdf":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona-odpowiedzi/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona-odpowiedzi.pdf","question_count":64,"source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},"questions":[{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/1","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"1","points":4,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 1.\nKolejnymi etapami oddychania tlenowego są: glikoliza, reakcja pomostowa, cykl Krebsa oraz\nłańcuch oddechowy.\nReakcję pomostową - oksydacyjną dekarboksylację pirogronianu do acetylo-CoA -\nkatalizuje kompleks dehydrogenazy pirogronianowej, zawierający trzy enzymy: E1, E2 i E3.\nSumaryczna reakcja katalizowana przez ten kompleks w warunkach tlenowych jest\nnastępująca:\npirogronian + CoA-SH + NAD+ → acetylo-CoA + CO2 + NADH + H+\nNa schemacie przedstawiono współdziałanie trzech enzymów wchodzących w skład\nkompleksu dehydrogenazy pirogronianowej.\nNa podstawie: B. Alberts i in., Podstawy biologii komórki, Warszawa 2016.","answer":null,"answer_text":null,"solution":"Odpowiedź: **1.1.** Przypisanie typów reakcji: | Typ reakcji | Enzym | |---|---| | **transacetylacja** | **E₂** | | **dehydrogenacja** | **E₃** | | **dekarboksylacja** | **E₁** | **Uzasadnienia**: - **E₁** = pirogronian → CO₂ + przejście do kompleksu → **dekarboksylacja** (utrata CO₂, jednej grupy karboksylowej). - **E₂** = przyjmowanie reszty acetylowej z E₁ + przekazywanie na CoA-SH → **transacetylacja** (przenoszenie grupy acetylowej). - **E₃** = utlenianie poprzez NAD⁺ → NADH + H⁺ → **dehydrogenacja** (odebranie wodorów). **1.2.** **B — macierz mitochondrialna**. Uzasadnienie: kompleks dehydrogenazy pirogronianowej znajduje się w **macierzy** wewnątrz mitochondrium. Tam gdzie zachodzi też cykl Krebsa. Pirogronian z cytozolu (po glikolizie) jest **importowany** przez błony mitochondrium do macierzy. **1.3.** Glikoliza zachodzi w **cytozolu** i kończy się **pirogronianem** (produkt końcowy). Cykl Krebsa zachodzi w **macierzy mitochondrium** i wymaga **acetylo-CoA** jako substratu początkowego. Pirogronian **NIE WCHODZI** bezpośrednio do cyklu Krebsa — musi być **przekształcony** w acetylo-CoA. Robi to **kompleks dehydrogenazy pirogronianowej**. Bez tego kompleksu pirogronian z glikolizy nie może być wykorzystany w cyklu Krebsa → glikoliza nie łączy się z cyklem → komórka nie może utleniać glukozy do końca (do CO₂ i H₂O). Kompleks pełni rolę **łącznika metabolicznego** między glikolizą a cyklem Krebsa. **1.4.** **Mechanizm wzrostu mleczanu** przy spadku aktywności kompleksu: 1. **Pirogronian gromadzi się** w komórce (nie jest przekształcany w acetylo-CoA → nie wchodzi do cyklu Krebsa). 2. **Glikoliza generuje NADH** (z NAD⁺) w każdym cyklu. Bez pracy łańcucha oddechowego (mniej acetylo-CoA → mniej cyklu Krebsa → mniej NADH dostarczanego do łańcucha) NADH **nie jest utleniany z powrotem** do NAD⁺. 3. Brak NAD⁺ **zatrzymałby glikolizę** (NAD⁺ jest niezbędny w glikolizie). 4. Komórka mięśniowa **regeneruje NAD⁺** przez **fermentację mleczanową**: - pirogronian + NADH → **mleczan** + NAD⁺ (katalizuje dehydrogenaza mleczanowa, LDH). 5. **Wynik**: pirogronian (zgromadzony) + NADH (zgromadzony) → przekształcane w **mleczan**. Stężenie mleczanu rośnie. To analogiczne do **bezsennego wysiłku mięśniowego** — gdy łańcuch oddechowy nie nadąża, fermentacja mleczanowa \"wybawia\" komórkę przed brakiem NAD⁺, ale za cenę gromadzenia mleczanu (kwasica mleczanowa).\n\nStrony arkusza CKE z trescia zadania\n\nKlucz pojęciowy — oddychanie tlenowe\n\nEtap | Lokalizacja | Substrat | Produkt | Bilans ATP\nGlikoliza | Cytozol | Glukoza | 2 pirogronian | +2 ATP, +2 NADH\nReakcja pomostowa | Macierz mt | 2 pirogronian | 2 acetylo-CoA + 2 CO₂ | +2 NADH\nCykl Krebsa | Macierz mt | 2 acetylo-CoA | 4 CO₂ | +2 ATP, +6 NADH, +2 FADH₂\nŁańcuch oddechowy | Wewnętrzna błona mt | NADH, FADH₂ | H₂O | ~+26-28 ATP\nRazem | — | 1 glukoza | 6 CO₂ + 6 H₂O | ~30-32 ATP\n\nMechanizm: kompleks dehydrogenazy pirogronianowej\n\n3 enzymy w jednym kompleksie (oszczędność: substrat nie ucieka pomiędzy enzymami):\n\nE₁ (dehydrogenaza pirogronianowa, pyruvate dehydrogenase):\n- Dekarboksylacja pirogronianu: pirogronian → reszta acetylowa + CO₂.\n- Kofaktor: TPP (tiaminopirofosforan, witamina B1).\n\nE₂ (transacetylaza dihydrolipoamidowa):\n- Transacetylacja: przenosi grupę acetylową od TPP-E₁ → lipoamid → CoA-SH.\n- Powstaje acetylo-CoA.\n- Kofaktor: kwas liponowy + CoA-SH (pantotenian, witamina B5).\n\nE₃ (dehydrogenaza dihydrolipoamidowa):\n- Dehydrogenacja: utlenia zredukowany lipoamid → wodory przekazywane do NAD⁺ → NADH + H⁺.\n- Regeneracja utlenionego lipoamidu dla kolejnego cyklu.\n- Kofaktor: FAD (witamina B2) + NAD⁺ (witamina B3).\n\nMechanizm: łączenie glikolizy z cyklem Krebsa (1.3)\n\nGlikoliza (cytozol): glukoza (C6) → 2 × pirogronian (C3). Produkt = pirogronian.\n\nCykl Krebsa (macierz mt): wymaga acetylo-CoA (C2) jako substratu. Acetylo-CoA + szczawiooctan → cytrynian → cykl.\n\nProblem: pirogronian ≠ acetylo-CoA. Trzeba przekształcić (utrata CO₂ + dodanie CoA).\n\nRozwiązanie: kompleks dehydrogenazy pirogronianowej:\n- Pirogronian (C3) → acetylo-CoA (C2) + CO₂.\n- Pomost między dwoma szlakami.\n\nMechanizm: wzrost mleczanu (1.4)\n\nAktywność kompleksu spada → pirogronian NIE jest przekształcany w acetylo-CoA → gromadzi się w komórce.\n\nMniej acetylo-CoA → mniej substratu dla cyklu Krebsa → spowolnienie cyklu → mniej NADH wytwarzanego dla łańcucha oddechowego.\n\nŁańcuch oddechowy nie ma wystarczająco wodorów → nie utlenia ich → NAD⁺ nie regenerowany.\n\nGlikoliza potrzebuje NAD⁺ (utlenia gliceraldehyd-3-fosforan). Bez NAD⁺ glikoliza zatrzymałaby się.\n\nKomórka mięśniowa ratuje się fermentacją mleczanową:\n- pirogronian + NADH → mleczan + NAD⁺ (katalizuje LDH).\n- Pirogronian (gromadzący się) staje się substratem tej reakcji.\n- NAD⁺ wraca do glikolizy.\n\nWynik: stężenie mleczanu rośnie (z gromadzącego się pirogronianu). Tłumaczy kwasicę mleczanową przy zaburzeniach kompleksu.\n\nPunktacja CKE\n\n- 1.1. 1 pkt — wszystkie 3 dopasowania poprawne.\n- 1.2. 1 pkt — B (macierz mt).\n- 1.3. 1 pkt — wskazanie pirogronianu jako produktu glikolizy + acetylo-CoA jako substratu Krebsa.\n- 1.4. 1 pkt — mechanizm: pirogronian + NADH → mleczan + NAD⁺.\n- Suma: 4 pkt.\n\nPo co to umieć\n\nNiedobór dehydrogenazy pirogronianowej (PDH deficiency) to wrodzona choroba metaboliczna:\n- ~1 na 250 000 urodzeń.\n- Objawy: kwasica mleczanowa, opóźnienie psychoruchowe, drgawki, mikrocefalia.\n- Leczenie: dieta wysokotłuszczowa (ketogenna) — omija glikolizę, kompleks PDH, idzie przez β-oksydację → acetylo-CoA bezpośrednio.\n\nKwasica mleczanowa przy:\n- Intensywnym wysiłku (anaerobowy próg) — sportowy \"ból mięśni\" po 30-60 sek sprintu.\n- Niedotlenieniu (zawał, wstrząs).\n- Niedoborach witamin B (PDH wymaga B1, B2, B3, B5 jako kofaktorów).\n- Cukrzycy nieleczonej (kwasica ketonowo-mleczanowa).\n\nMleczan ≠ wyłącznie \"zły\". Mleczan może być:\n- Eksportowany do wątroby → glukoneogeneza → glukoza → cykl Cori.\n- Utleniany w sercu i wolnokurczliwych włóknach mięśniowych jako paliwo.\n- Sygnałem komórkowym (regulacja ekspresji genów, neuroplastyczność).\n\nWitaminy B w PDH: dieta z niedoborami tych witamin upośledza kompleks → anemia, neuropatia, kwasica mleczanowa. Beri-beri (niedobór B1) klasycznie wiąże się z dysfunkcją PDH.\n\nTypowy błąd: Pułapka 1.1 — pomylenie funkcji. **Dekarboksylacja** = usunięcie CO₂. **Dehydrogenacja** = odebranie H (utlenienie). **Transacetylacja** = przeniesienie reszty acetylowej. Trzeba czytać schemat: co znika lub przybywa przy danym enzymie. Pułapka 1.2 — odpowiedź A (cytozol). Cytozol = miejsce glikolizy, NIE reakcji pomostowej. Pirogronian wchodzi do mitochondrium → macierz (B). Pułapka 1.3 — niewspomnienie konkretnych metabolitów. Klucz: glikoliza → **pirogronian**, cykl Krebsa wymaga → **acetylo-CoA**. Kompleks łączy je przez tę konwersję. Pułapka 1.4 — opis bez NAD⁺. Klucz: glikoliza wymaga NAD⁺, fermentacja mleczanowa regeneruje NAD⁺. Bez kompleksu pirogronian + NADH gromadzą się → LDH przekształca je w mleczan + NAD⁺.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-1.webp","solution_image":null,"topics":"oddychanie tlenowe, dehydrogenaza pirogronianowa, glikoliza, cykl Krebsa, mleczan","page_from":4,"source":"maturaonline","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/1.1","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"1.1","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 1.1. (0-1)\nUzupełnij tabelę - do każdego wymienionego typu reakcji zachodzącej podczas\nprzekształcania pirogronianu do acetylo-CoA przyporządkuj odpowiednie oznaczenie\nenzymu (E1, E2 albo E3), który tę reakcję przeprowadza.\nTyp reakcji\nOznaczenie enzymu (E1 / E2 / E3)\ntransacetylacja\ndehydrogenacja\ndekarboksylacja\nO\nC\nH3\nC\nCOO\nCO2\nNAD\nNADH\nH\npirogronian\nacetylo-CoA\nE1\nE2\nE3\nCoA\nSH\nS\nO\nC\nH3\nC\nCoA\n1.1.\n0-1\nMBIP-R0_100","answer":null,"answer_text":"Zadanie 1.1. (0-1)\nWymagania egzaminacyjne 2023 i 20241\nWymagania ogólne\nWymaganie szczegółowe\nIII. Posługiwanie się informacjami\npochodzącymi z analizy materiałów\nźródłowych. Zdający:\n2) odczytuje, analizuje, interpretuje […]\ninformacje tekstowe, graficzne […].\nIV. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów\nbiologicznych. Zdający:\n1) interpretuje informacje […].\nIII. Energia i metabolizm.\n5. Pozyskiwanie energii użytecznej\nbiologicznie. Zdający:\n2) analizuje na podstawie schematu\nprzebieg […] reakcji pomostowej […].\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne przyporządkowanie trzech oznaczeń enzymów do typów\nprzeprowadzanych reakcji.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\nTyp reakcji\nOznaczenie enzymu (E1 / E2 / E3)\ntransacetylacja\nE2\ndehydrogenacja\nE3\ndekarboksylacja\nE1\nUwaga:\nUznaje się odpowiedzi, w których użyto znaków normalnej wielkości zamiast indeksów\ndolnych, np. E1 zamiast E1.","solution":"Przypisanie typów reakcji: | Typ reakcji | Enzym | |---|---| | **transacetylacja** | **E₂** | | **dehydrogenacja** | **E₃** | | **dekarboksylacja** | **E₁** | **Uzasadnienia**: - **E₁** = pirogronian → CO₂ + przejście do kompleksu → **dekarboksylacja** (utrata CO₂, jednej grupy karboksylowej). - **E₂** = przyjmowanie reszty acetylowej z E₁ + przekazywanie na CoA-SH → **transacetylacja** (przenoszenie grupy acetylowej). - **E₃** = utlenianie poprzez NAD⁺ → NADH + H⁺ → **dehydrogenacja** (odebranie wodorów).","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-1.1.webp","solution_image":null,"topics":"oddychanie tlenowe, dehydrogenaza pirogronianowa, glikoliza, cykl Krebsa, mleczan","page_from":4,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/1.2","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"1.2","points":1,"ptype":"closed","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 1.2. (0-1)\nW której części komórki eukariotycznej znajduje się aktywny kompleks\ndehydrogenazy pirogronianowej? Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.\nA. cytozol\nB. macierz mitochondrialna\nC. zewnętrzna błona mitochondrium\nD. wewnętrzna błona mitochondrium\nE. przestrzeń międzybłonowa w mitochondrium","answer":"B","answer_text":"Zadanie 1.2. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nI. Pogłębianie wiedzy z zakresu\nróżnorodności biologicznej oraz zjawisk\ni procesów biologicznych zachodzących na\nróżnych poziomach organizacji życia.\nZdający:\n3) wykazuje związki pomiędzy strukturą\ni funkcją na różnych poziomach organizacji\nżycia.\nIII. Energia i metabolizm.\n5. Pozyskiwanie energii użytecznej\nbiologicznie. Zdający:\n1) wykazuje związek budowy\nmitochondrium z przebiegiem procesu\noddychania komórkowego.\n1 Rozporządzenie Ministra Edukacji i Nauki z dnia 10 czerwca 2022 r. w sprawie wymagań egzaminacyjnych dla\negzaminu maturalnego przeprowadzanego w roku szkolnym 2022/2023 i 2023/2024 (Dz.U. poz. 1246).\nZasady oceniania\n1 pkt - za wybór poprawnej odpowiedzi.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\nB","solution":"**B — macierz mitochondrialna**. Uzasadnienie: kompleks dehydrogenazy pirogronianowej znajduje się w **macierzy** wewnątrz mitochondrium. Tam gdzie zachodzi też cykl Krebsa. Pirogronian z cytozolu (po glikolizie) jest **importowany** przez błony mitochondrium do macierzy.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-1.2.webp","solution_image":null,"topics":"oddychanie tlenowe, dehydrogenaza pirogronianowa, glikoliza, cykl Krebsa, mleczan","page_from":5,"source":"ocr","answer_source":"maturazai","answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/1.3","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"1.3","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 1.3. (0-1)\nWykaż, że funkcjonowanie kompleksu dehydrogenazy pirogronianowej jest konieczne\ndo połączenia szlaku glikolizy z cyklem Krebsa.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 1.3. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nIV. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów\nbiologicznych. Zdający:\n1) […] wyjaśnia związki przyczynowo-\n-skutkowe między procesami i zjawiskami\n[…].\nIII. Energia i metabolizm.\n5. Pozyskiwanie energii użytecznej\nbiologicznie. Zdający:\n2) analizuje na podstawie schematu\nprzebieg glikolizy, reakcji pomostowej\ni cyklu Krebsa, wyróżnia substraty\ni produkty tych procesów.\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne wykazanie, że funkcjonowanie dehydrogenazy pirogronianowej jest\nkonieczne do połączenia szlaku glikolizy z cyklem Krebsa, uwzględniające produkt\nglikolizy - pirogronian i substrat cyklu Krebsa - acetylo-CoA.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe rozwiązania\nDehydrogenaza pirogronianowa umożliwia wytworzenie z pirogronianu acetylo-CoA.\nPirogronian jest produktem glikolizy, a acetylo-CoA - substratem cyklu Krebsa.\nUmożliwia to przekształcenie pirogronianu powstającego w glikolizie do acetylo-CoA,\nktóry jest substratem cyklu Krebsa.\nProduktem glikolizy jest pirogronian, a substratem cyklu Krebsa - acetylokoenzym A,\nktóry powstaje w wyniku przemian pirogronianu katalizowanych przez dehydrogenazę\npirogronianową.\nPowstający w glikolizie pirogronian nie może być bezpośrednio włączony do cyklu\nKrebsa, ale musi być przekształcony przez dehydrogenazę pirogronianową do\nacetylo-CoA.\nUwagi:\nUznaje się odpowiedzi, w których użyto alternatywnych określeń cyklu Krebsa, np.: cykl\nkwasów trójkarboksylowych, cykl kwasu cytrynowego, CKT.\nUznaje się odpowiedzi, w których użyto alternatywnych określeń acetylo-CoA, np.: aktywny\noctan, czynny octan.\nNie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do reszty acetylowej (zamiast acetylo-CoA) jako\nproduktu reakcji pomostowej lub substratu cyklu Krebsa.\nZasady oceniania rozwiązań zadań","solution":"Glikoliza zachodzi w **cytozolu** i kończy się **pirogronianem** (produkt końcowy). Cykl Krebsa zachodzi w **macierzy mitochondrium** i wymaga **acetylo-CoA** jako substratu początkowego. Pirogronian **NIE WCHODZI** bezpośrednio do cyklu Krebsa — musi być **przekształcony** w acetylo-CoA. Robi to **kompleks dehydrogenazy pirogronianowej**. Bez tego kompleksu pirogronian z glikolizy nie może być wykorzystany w cyklu Krebsa → glikoliza nie łączy się z cyklem → komórka nie może utleniać glukozy do końca (do CO₂ i H₂O). Kompleks pełni rolę **łącznika metabolicznego** między glikolizą a cyklem Krebsa.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-1.3.webp","solution_image":null,"topics":"oddychanie tlenowe, dehydrogenaza pirogronianowa, glikoliza, cykl Krebsa, mleczan","page_from":5,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/1.4","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"1.4","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 1.4. (0-1)\nWykaż, że zmniejszenie aktywności kompleksu dehydrogenazy pirogronianowej\nprowadzi do wzrostu stężenia mleczanu w komórce mięśnia szkieletowego.\n1.2.\n0-1\n1.3.\n0-1\n1.4.\n0-1\nMBIP-R0_100","answer":null,"answer_text":"Zadanie 1.4. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nIV. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów\nbiologicznych. Zdający:\n1) […] wyjaśnia związki przyczynowo-\n-skutkowe między procesami i zjawiskami\n[…].\nIII. Energia i metabolizm.\n5. Pozyskiwanie energii użytecznej\nbiologicznie. Zdający:\n5) porównuje drogi przemiany pirogronianu\nw fermentacji […] mleczanowej\ni w oddychaniu tlenowym.\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne wykazanie, że zmniejszenie aktywności kompleksu dehydrogenazy\npirogronianowej prowadzi do wzrostu stężenia mleczanu w komórce, uwzględniające\npowstawanie pirogronianu (w glikolizie), który nie może być w całości utleniony\nw reakcji pomostowej, i przekształcanie ciągle powstającego pirogronianu (nadmiaru\npirogronianu) w mleczan.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe rozwiązania\nPowstający w glikolizie pirogronian jest przetwarzany przez kompleks dehydrogenazy\npirogronianowej do acetylo-CoA. Jeżeli ta reakcja jest ograniczona, to nadmiar\npirogronianu zostaje przekształcony w mleczan.\nOgraniczenie tlenowych przemian pirogronianu powoduje, że w komórce rośnie jego\nstężenie ze względu na stale zachodzącą glikolizę. Nadmiar pirogronianu w komórce\nzostaje zredukowany do mleczanu.\nOgraniczenie utleniania pirogronianu w reakcji pomostowej doprowadzi do wzrostu\nw cytozolu stężenia pirogronianu, który cały czas powstaje z glukozy. Duża część tego\npirogronianu zostanie skierowana na beztlenowy szlak metaboliczny, przekształcający\nten związek w mleczan.\nZmniejszenie aktywności dehydrogenazy pirogronianowej jest przyczyną zwiększonego\nstężenia pirogronianu w komórce. Część pirogronianu jest przekształcana w mleczan, co\nprowadzi do wzrostu stężenia mleczanu w komórce.\nProwadzi to do zmniejszenia wydajności reakcji pomostowej. Mniejsza ilość pirogronianu\nbędzie przekształcana do acetylo-CoA, co przełoży się na spadek intensywności\nzachodzenia cyklu Krebsa i łańcucha oddechowego. Aby uzyskać NAD+, niezbędny do\nzajścia glikolizy, na drodze której komórka może uzyskać ATP, powstający pirogronian\nbędzie redukowany do mleczanu - stężenie mleczanu w tej komórce wzrośnie.\nUwagi:\nNie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do całkowitej utraty aktywności przez kompleks\ndehydrogenazy pirogronianowej, np. „Zahamowanie powstawania acetylo-CoA spowoduje\nredukcję pirogronianu do mleczanu”.\nNie uznaje się odpowiedzi odnoszących się wyłącznie do znaczenia adaptacyjnego\nfermentacji mleczanowej, np. „Zmniejszenie aktywności tego kompleksu powoduje\nzmniejszenie wydajności oddychania tlenowego. Dlatego mięsień pracujący w takich\nwarunkach pozyskuje energię także w sposób beztlenowy, czyli przeprowadzając\nfermentację mleczanową, której produktem jest mleczan”.","solution":"**Mechanizm wzrostu mleczanu** przy spadku aktywności kompleksu: 1. **Pirogronian gromadzi się** w komórce (nie jest przekształcany w acetylo-CoA → nie wchodzi do cyklu Krebsa). 2. **Glikoliza generuje NADH** (z NAD⁺) w każdym cyklu. Bez pracy łańcucha oddechowego (mniej acetylo-CoA → mniej cyklu Krebsa → mniej NADH dostarczanego do łańcucha) NADH **nie jest utleniany z powrotem** do NAD⁺. 3. Brak NAD⁺ **zatrzymałby glikolizę** (NAD⁺ jest niezbędny w glikolizie). 4. Komórka mięśniowa **regeneruje NAD⁺** przez **fermentację mleczanową**: - pirogronian + NADH → **mleczan** + NAD⁺ (katalizuje dehydrogenaza mleczanowa, LDH). 5. **Wynik**: pirogronian (zgromadzony) + NADH (zgromadzony) → przekształcane w **mleczan**. Stężenie mleczanu rośnie. To analogiczne do **bezsennego wysiłku mięśniowego** — gdy łańcuch oddechowy nie nadąża, fermentacja mleczanowa \"wybawia\" komórkę przed brakiem NAD⁺, ale za cenę gromadzenia mleczanu (kwasica mleczanowa).","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-1.4.webp","solution_image":null,"topics":"oddychanie tlenowe, dehydrogenaza pirogronianowa, glikoliza, cykl Krebsa, mleczan","page_from":5,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/2","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"2","points":3,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 2.\nGoryczka wiosenna (Gentiana verna) to niewielka roślina o bardzo dużych kwiatach\nw stosunku do całego organizmu. Kolor jej kwiatów jest intensywnie niebieski. W kwiecie\nznajdują się jeden okółek pręcików i słupek zbudowany z dwóch owocolistków. Goryczka\nwiosenna jest rośliną zapylaną przez owady - głównie motyle i trzmiele.\nPoniżej przedstawiono zdjęcie goryczki wiosennej (I) oraz schemat budowy jej kwiatu\nw przekroju podłużnym (II).\nNa podstawie: A. Szweykowska i J. Szweykowski, Botanika, Warszawa 2013.\nŹródło fotografii: Wikimedia Commons.","answer":null,"answer_text":null,"solution":"Odpowiedź: **2.1.** - **A** = **płatek korony** (część zewnętrzna okwiatu, większa, kolorowa — niebieska). - **B** = **działka kielicha** (część zewnętrzna okwiatu, mniejsza, zielona, leżąca przy zalążni). *(Alternatywnie, w zależności od interpretacji rysunku):* - A = działka kielicha (zewnętrzny okwiat), - B = płatek korony. **Klucz**: w kwiecie obupłciowym **okwiat** = kielich (zewnętrzny, zwykle zielony, zbudowany z działek) + korona (wewnętrzna, zwykle kolorowa, zbudowana z płatków). U goryczki oba okręgi są dobrze rozróżnialne. **2.2.** Goryczka należy do **okrytonasiennych** (Angiospermae). W przemianie pokoleń **pokoleniem dominującym** jest **sporofit**. **Uzasadnienia**: - **Okrytonasienne** — rośliny kwitnące, mające **kwiaty** + **zalążki ukryte w zalążni słupka** + **podwójne zapłodnienie** + **owoce**. Goryczka ma wszystko: kwiat (niebieski), zalążnię (widoczna w przekroju), tworzy owoce (torebkę z nasionami). - **Sporofit dominujący** — u wszystkich roślin nasiennych (nago- i okrytonasiennych) pokoleniem widocznym, długowiecznym i fotosyntetyzującym jest **sporofit (2n)**. Gametofit jest **zredukowany**: ziarno pyłku (gametofit męski, 3-komórkowy) + woreczek zalążkowy (gametofit żeński, 7-komórkowy) — oba mikroskopowe, pasożytujące na sporoficie.\n\nStrona arkusza CKE z trescia zadania\n\nKlucz pojęciowy — budowa kwiatu okrytonasiennych\n\nElement kwiatu | Funkcja | Liczba u goryczki\nKielich (działki kielicha, sepalum) | Ochrona pąka kwiatowego, zewnętrzny okwiat | 5 (zrosłe)\nKorona (płatki, petalum) | Przyciąganie zapylaczy (kolor, zapach, nektar) | 5 (zrosłe, niebieskie)\nPręciki (stamen) | Wytwarzanie pyłku (gametofit męski) | 5\nSłupek (pistillum) | Słupek = znamię + szyjka + zalążnia | 1\nZalążnia (ovarium) | Mieści zalążki (gametofit żeński) | Wewnątrz słupka\n\nKlucz pojęciowy — przemienność pokoleń roślin nasiennych\n\nPokolenie | Ploidalność | U roślin nasiennych\nSporofit | 2n | Dominujące — cała widoczna roślina (drzewo, krzew, byliny)\nGametofit męski | n | Zredukowane — ziarno pyłku (3 komórki: wegetatywna + 2 plemniki)\nGametofit żeński | n | Zredukowane — woreczek zalążkowy w zalążku (7 komórek: 1 komórka jajowa + 2 synergidy + 3 antypody + 1 komórka centralna 2n)\n\nEwolucja zmierzała w kierunku dominacji sporofitu + redukcji gametofitu:\n- Mchy: dominuje gametofit (zielona \"łodyżka\").\n- Paprotniki: sporofit (paprotka) > gametofit (mała, przepada szybko).\n- Nasienne: gametofit niemal niewidoczny.\n\nMechanizm: okwiat goryczki\n\nKwiat goryczki w przekroju:\n- Zewnątrz: 5 działek kielicha (zielonych) — ochrona, zwykle krótsze.\n- Wewnątrz: 5 płatków korony (niebieskich) — zrosłe w rurkę koronową (charakterystyczne dla goryczek).\n- Wewnątrz korony: 5 pręcików (przyrosłych do rurki koronowej).\n- W centrum: 1 słupek z zalążnią u dołu.\n\nTak zorganizowana rurka koronowa wymusza na zapylaczu wsadzenie języka głęboko → kontakt z pyłkiem i znamieniem. Goryczka jest przystosowana do zapylania długim językiem (motyle, trzmiele).\n\nMechanizm: dlaczego okrytonasienne dominują?\n\nInnowacje okrytonasiennych (vs nagonasienne):\n- Kwiaty — kolorowe, pachnące → przyciągają zwierzęta zapylacze (entomofilia). Nagonasienne polegają na wietrze (anemofilia) — mniej efektywne.\n- Słupek + zalążnia — chronione zalążki (ukryte = \"okryte\" w zalążni).\n- Podwójne zapłodnienie — daje bielmo 3n = bogata tkanka zapasowa.\n- Owoce — strategia rozsiewania nasion (zwierzęta jedzą, przenoszą, wydalają).\n\nSkutek: ~250 000 gatunków okrytonasiennych (vs ~1000 nagonasiennych) — dominują od kredy.\n\nPunktacja CKE\n\n- 2.1. 1 pkt — obie nazwy poprawne (płatek korony / działka kielicha).\n- 2.2. 1 pkt — obie odpowiedzi (okrytonasienne + sporofit).\n- Suma: 2 pkt.\n\nPo co to umieć\n\nGoryczki = klasyczne rośliny chronione Polski:\n- Goryczka wiosenna, goryczka krzyżowa, goryczka kropkowana — wszystkie chronione gatunkowo.\n- Siedliska: łąki kwietne, hale górskie. Wrażliwe na zmiany użytkowania (nawożenie, koszenie zbyt wcześnie).\n- Wskaźnik łąk ekstensywnych — gdzie nie ma intensywnej chemii rolnictwa.\n\nOkrytonasienne w przemyśle:\n- Wszystkie zboża (pszenica, ryż, kukurydza) = trawy = jednoliścienne okrytonasienne.\n- Owoce = jabłka, banany, cytrusy = okrytonasienne.\n- Warzywa = kapusta, marchew, pomidor = okrytonasienne.\n- Bawełna, kawa, kakao, kauczuk = okrytonasienne.\n\nŚwiat bez okrytonasiennych = bez większości żywności, ubrań, używek. Nagonasienne (sosna, jodła) = praktycznie tylko drewno + szyszki ozdobne.\n\nEwolucja kwiatu to ~140 mln lat (kreda) — niemal jednoczesna ekspansja owadów zapylających i okrytonasiennych = koewolucja (mutualizm). Klasyczna lekcja ekologii i ewolucji.\n\nTypowy błąd: Pułapka 2.1 — pomylenie kielicha z koroną. **Kielich** = ZEWNĘTRZNY okwiat, zwykle zielony (działki). **Korona** = WEWNĘTRZNY okwiat, kolorowy (płatki). U goryczki niebieskie elementy = płatki korony. Pułapka 2.2 — odpowiedź \"nagonasiennych\". Goryczka ma **kwiat z koroną + zalążnią** = okrytonasienne. Nagonasienne (sosna, jodła) mają **szyszki**, brak kwiatów, zalążki \"nagie\" na łuskach. Pułapka 2.2 — odpowiedź \"gametofit\". To prawda dla **mchów** (gdzie dominuje gametofit), ALE u roślin nasiennych dominuje **sporofit** (cały krzak/drzewo = sporofit). Gametofit u nasiennych jest zredukowany do struktur w pyłku i zalążku.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-2.webp","solution_image":null,"topics":"botanika, okrytonasienne, okwiat, korona, kielich, goryczka, sukces reprodukcyjny, zapylanie","page_from":6,"source":"maturaonline","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/2.1","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"2.1","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 2.1. (0-1)\nPodaj nazwy elementów okwiatu goryczki wiosennej oznaczonych na rysunku literami\nA i B.\nA\nB","answer":null,"answer_text":"Zadanie 2.1. (0-1)\nWymagania ogólne\nWymaganie szczegółowe\nI. Pogłębianie wiedzy z zakresu\nróżnorodności biologicznej […]. Zdający:\n1) opisuje […] organizmy.\nIII. Posługiwanie się informacjami\npochodzącymi z analizy materiałów\nźródłowych. Zdający:\n2) odczytuje, analizuje […] informacje […]\ngraficzne […].\nIX. Różnorodność roślin.\n4. Rozmnażanie i rozprzestrzenianie się\nroślin. Zdający:\n2) przedstawia budowę kwiatów roślin\nnasiennych.\nZasady oceniania\n1 pkt - za podanie poprawnych nazw dwóch elementów okwiatu goryczki wiosennej.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\nA. korona / płatek (korony) / płatki (korony) / działki korony\nB. kielich / działka kielicha / działki kielicha\nUwagi:\nNie uznaje się odpowiedzi „działka okwiatu”, ponieważ odnosi się ona do obydwu pięter\nokwiatu - kielicha i korony (odpowiedź zbyt ogólna).\nDopuszcza się odpowiedzi: A - „płatek (o)kwiatu”, B - „kielich (o)kwiatu”.","solution":"- **A** = **płatek korony** (część zewnętrzna okwiatu, większa, kolorowa — niebieska). - **B** = **działka kielicha** (część zewnętrzna okwiatu, mniejsza, zielona, leżąca przy zalążni). *(Alternatywnie, w zależności od interpretacji rysunku):* - A = działka kielicha (zewnętrzny okwiat), - B = płatek korony. **Klucz**: w kwiecie obupłciowym **okwiat** = kielich (zewnętrzny, zwykle zielony, zbudowany z działek) + korona (wewnętrzna, zwykle kolorowa, zbudowana z płatków). U goryczki oba okręgi są dobrze rozróżnialne.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-2.1.webp","solution_image":null,"topics":"botanika, okrytonasienne, okwiat, korona, kielich, goryczka, sukces reprodukcyjny, zapylanie","page_from":6,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/2.2","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"2.2","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 2.2. (0-1)\nUzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. Podkreśl\nw każdym nawiasie właściwe określenie.\nGoryczka wiosenna należy do (nagonasiennych / okrytonasiennych). W przemianie pokoleń\ngoryczki wiosennej pokoleniem dominującym jest (gametofit / sporofit).\nA\npręcik\nzalążnia\nB\nI\nII\n2.1.\n0-1\n2.2.\n0-1\nMBIP-R0_100","answer":"Goryczka wiosenna należy do okrytonasiennych. W przemianie pokoleń goryczki wiosennej pokoleniem dominującym jest sporofit.","answer_text":"Zadanie 2.2. (0-1)\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nI. Pogłębianie wiedzy z zakresu\nróżnorodności biologicznej oraz zjawisk\ni procesów biologicznych zachodzących na\nróżnych poziomach organizacji życia.\nZdający:\n1) opisuje, porządkuje i rozpoznaje\norganizmy.\nIV. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów\nbiologicznych. Zdający:\n1) interpretuje informacje i wyjaśnia związki\nprzyczynowo-skutkowe między procesami\ni zjawiskami […].\nIX. Różnorodność roślin.\n1. Rośliny lądowe i wtórnie wodne. Zdający:\n2) przedstawia na przykładzie rodzimych\ngatunków cechy charakterystyczne […]\nnasiennych oraz na podstawie tych cech\nidentyfikuje organizm jako przedstawiciela\njednej z tych grup.\n4. Rozmnażanie i rozprzestrzenianie się\nroślin. Zdający:\n1) wykazuje […] stopniową redukcję\ngametofitu.\nZasady oceniania\n1 pkt - za wybór dwóch poprawnych określeń.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nZasady oceniania rozwiązań zadań\nRozwiązanie\nGoryczka wiosenna należy do (nagonasiennych / okrytonasiennych). W przemianie\npokoleń goryczki wiosennej pokoleniem dominującym jest (gametofit / sporofit).","solution":"Goryczka należy do **okrytonasiennych** (Angiospermae). W przemianie pokoleń **pokoleniem dominującym** jest **sporofit**. **Uzasadnienia**: - **Okrytonasienne** — rośliny kwitnące, mające **kwiaty** + **zalążki ukryte w zalążni słupka** + **podwójne zapłodnienie** + **owoce**. Goryczka ma wszystko: kwiat (niebieski), zalążnię (widoczna w przekroju), tworzy owoce (torebkę z nasionami). - **Sporofit dominujący** — u wszystkich roślin nasiennych (nago- i okrytonasiennych) pokoleniem widocznym, długowiecznym i fotosyntetyzującym jest **sporofit (2n)**. Gametofit jest **zredukowany**: ziarno pyłku (gametofit męski, 3-komórkowy) + woreczek zalążkowy (gametofit żeński, 7-komórkowy) — oba mikroskopowe, pasożytujące na sporoficie.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-2.2.webp","solution_image":null,"topics":"botanika, okrytonasienne, okwiat, korona, kielich, goryczka, sukces reprodukcyjny, zapylanie","page_from":6,"source":"ocr","answer_source":"zadaniazmatur","answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/2.3","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"2.3","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 2.3. (0-1)\nWykaż, że produkcja barwnika w kwiatach jest korzystna dla goryczki wiosennej mimo\nkosztów energetycznych, związanych z syntezą tego barwnika.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 2.3. (0-1)\nWymagania ogólne\nWymaganie szczegółowe\nIV. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów\nbiologicznych. Zdający:\n1) interpretuje informacje i wyjaśnia związki\nprzyczynowo-skutkowe między procesami\ni zjawiskami […].\nI. Pogłębianie wiedzy z zakresu\nróżnorodności biologicznej oraz zjawisk\ni procesów biologicznych zachodzących na\nróżnych poziomach organizacji życia.\nZdający:\n5) przedstawia […] zależności między\norganizmami […].\nIX. Różnorodność roślin.\n4. Rozmnażanie i rozprzestrzenianie się\nroślin. Zdający:\n3) wykazuje związek budowy kwiatu roślin\nokrytonasiennych ze sposobem ich\nzapylania.\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne wykazanie, że produkcja barwnika jest korzystna dla goryczki\nwiosennej, odnoszące się do korzyści związanych z możliwością przywabiania\nowadów będących zapylaczami goryczki.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe rozwiązania\nDzięki barwnym kwiatom goryczka przywabia zapylacze.\nRoślina jest niewielka, a dzięki barwnym kwiatom jest widoczna dla zapylaczy.\nIntensywnie wybarwione kwiaty goryczki stanowią powabnię dla zapylaczy.\nSynteza dużej ilości barwnika w kwiatach goryczki wiosennej jest potrzebna\ndo przywabiania motyli i trzmieli, które doprowadzą do jej zapylenia.\nGoryczka rośnie w górach, gdzie brakuje zapylaczy. Dostępność pyłku jest czynnikiem\nograniczającym sukces reprodukcyjny rośliny, dlatego goryczka inwestuje zasoby\nw intensywnie wybarwione kwiaty zwiększające szanse na przywabienie owadów.\nUwaga:\nNie uznaje się odpowiedzi odnoszących się wyłącznie do przywabiania zwierząt, bez\nodniesienia do korzyści dla rośliny - zapylania, np. „Barwne kwiaty przywabiają owady”.","solution":"## Poprawna odpowiedź\n\n**Intensywnie zabarwione (niebieskie) kwiaty wabią owady - motyle i trzmiele - które są zapylaczami goryczki wiosennej. Bez tego zapylania goryczka nie wydałaby nasion, więc inwestycja energetyczna w syntezę barwnika zwiększa szansę na zapłodnienie i przekazanie genów potomstwu - co jest ewolucyjnie korzystne.**\n\n## Sposób 1 - Bilans korzyści i kosztów\n\n**Krok 1: Koszt energetyczny syntezy barwnika**\nGoryczka inwestuje energię (ATP, NADPH, prekursory metaboliczne) w syntezę antocyjanów (niebieski barwnik kwiatów). To koszt metaboliczny - energia, która mogłaby pójść np. na wzrost tkanek wegetatywnych.\n\n**Krok 2: Korzyść - przyciąganie zapylaczy**\nGoryczka rośnie w górach (środowisko z **niewielką liczbą zapylaczy**), gdzie:\n- konkurencja o owady jest duża\n- pyłek jest cennym zasobem\n- każdy zapylacz musi być przyciągnięty efektywnie\n\nIntensywnie niebieskie, **bardzo duże** kwiaty (w stosunku do całej rośliny) są **doskonale widoczne** dla motyli i trzmieli. Bez wabienia zapylaczy goryczka NIE byłaby zapylona → brak nasion → brak rozmnażania → wymarcie linii ewolucyjnej.\n\n**Krok 3: Bilans (selekcja naturalna)**\nKoszt syntezy barwnika << Korzyść z zapylenia. Rośliny inwestujące w jaskrawe kwiaty mają **większy sukces reprodukcyjny** → ich geny są przekazywane potomstwu → cecha utrwala się w populacji.\n\n## Sposób 2 - Argumentacja przez ewolucję cech adaptacyjnych\n\nKolor kwiatów to **cecha adaptacyjna** wyselekcjonowana przez **dobór naturalny** (a konkretnie: **dobór płciowy/koewolucję z zapylaczami**):\n- rośliny z mocniej zabarwionymi kwiatami → częściej zapylane → więcej nasion\n- nasiona przekazują geny intensywnego barwnika potomstwu\n- po wielu pokoleniach: cała populacja ma intensywnie zabarwione kwiaty\n\nTo klasyczny przykład **koewolucji** roślin owadopylnych z owadami zapylającymi (motyle, trzmiele preferują niebieski/UV).\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n**1 pkt** - za poprawne wykazanie, ze produkcja barwnika jest korzystna dla goryczki, odnoszace sie do korzysci zwiazanych z mozliwoscia przywabiania owadow bedacych zapylaczami goryczki.\n**0 pkt** - za odpowiedz niespelniajaca wymagan na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\n\n**Uwaga CKE:** Nie uznaje sie odpowiedzi odnoszacych sie wylacznie do przywabiania zwierzat, bez odniesienia do korzysci dla rosliny (zapylania), np. 'Barwne kwiaty przywabiaja owady'.\n\n## Wzory z karty CKE\n\nW tym zadaniu nie korzystamy z karty wzorów. Niebieski barwnik kwiatów goryczki to **antocyjany** (delfinidyna w kompleksach z metalami) - nie ma ich na karcie wzorów.\n\n## Typowe pułapki i uwaga\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Najczęstszy błąd - odpowiedź typu 'kwiaty są ładne dla owadów'. Klucz wymaga wskazania KORZYŚCI DLA ROŚLINY (zapylenia, sukcesu reprodukcyjnego), nie tylko atrakcyjności dla owadów.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Pisanie 'kolor odstrasza roślinożerców' to BŁĄD - niebieski kolor wabi zapylaczy, nie odstrasza herbiwory. Tu klucz nie zaakceptuje odpowiedzi adaptacyjnej innego typu.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Pamiętaj, że pytanie zawiera już pomocne informacje: 'duże kwiaty' + 'zapylanie owadami' + 'motyle i trzmiele'. Wykorzystaj te dane w odpowiedzi.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-2.3.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":7,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/3","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"3","points":2,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 3.\nNaprzemienność zapłodnienia i mejozy występuje u wszystkich eukariontów rozmnażających\nsię płciowo, jednak cykle życiowe poszczególnych grup taksonomicznych mogą się znacznie\nróżnić. Poniżej przedstawiono w uproszczony sposób przemianę pokoleń u roślin (A) oraz\nmetagenezę u zwierząt - krążkopławów (B).","answer":null,"answer_text":null,"solution":"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.\n\nStrona arkusza CKE z trescia zadania\n\nKlucz pojęciowy — typy cykli życiowych\n\nGrupa | Cykl | Dominacja\nCzłowiek + ssaki | 2n (cały organizm) → mejoza → n (gamety) → zapłodnienie → 2n. Diplofazowy. | Diploidalny\nRośliny mchy | n (gametofit, zielony) → mitoza → gamety (n) → zygota (2n) → sporofit (2n, mały, pasożytuje) → mejoza → zarodniki (n). Haplofazowo-diplofazowy z dominacją haploidalnej. | Haploidalny\nRośliny nasienne | 2n (sporofit, drzewa) → mejoza → zarodniki (n, w ziarnach pyłku/zalążkach) → gametofit (n, zredukowany) → gamety (n) → zygota (2n). Haplofazowo-diplofazowy z dominacją diploidalnej. | Diploidalny\nKrążkopławy (meduzy) | 2n: polip (bezpłciowo pączkuje strobile, te tworzą meduzy) → meduza 2n → mejoza → gamety n → zygota 2n → planula → polip 2n. Metageneza. | Diploidalny (z fazą polipa+meduzy)\nGrzyby | Najczęściej dominacja n (haplofaza). Mejoza po krótkotrwałej diplofazie. | Haploidalny\n\nMechanizm: mejoza u roślin (3.1.A)\n\nSporofit (2n) — dorosła roślina (drzewo, krzew, byliny u nasiennych; paprotka u paprotników).\n\nW zarodni (sporangium) sporofitu komórka macierzysta (2n) ulega MEJOZIE → 4 zarodniki (n). To kluczowy etap \"R!\" — przejście 2n → n.\n\nZarodniki kiełkują → wytwarzają gametofit (n).\n\nGametofit (n) wytwarza gamety (n) przez MITOZĘ (już haploidalny, nie potrzebuje mejozy).\n\nGamety łączą się (zapłodnienie) → zygota (2n) → rozwija się w sporofit (2n). Cykl zamknięty.\n\nMechanizm: mejoza u krążkopławów (3.1.B)\n\nPolip (2n) — przyrastający do podłoża, rozmnaża się bezpłciowo (pączkowanie + strobilacja).\n\nStrobila = pączkujący polip dzieli się poprzecznie → uwalnia młode meduzy (efyry) które dorastają do dorosłych meduz (2n).\n\nMeduza (2n) ma gonady. Komórki macierzyste w gonadach przechodzą MEJOZĘ → gamety (n). To kluczowy etap \"R!\" — 2n → n.\n\nGamety łączą się (zapłodnienie zewnętrzne w wodzie) → zygota (2n) → larwa planula → osadza się → polip (2n). Cykl zamknięty.\n\nMechanizm: niezbędność mejozy (3.2)\n\nZasada arytmetyczna:\n- Mitoza: 2n → 2n (kopia).\n- Mejoza: 2n → n (redukcja).\n- Zapłodnienie: n + n → 2n (suma).\n\nZamknięty cykl wymaga: redukcji = mejoza.\n\nCo byłoby bez mejozy?:\n- Gamety pozostają 2n.\n- Zapłodnienie: 2n + 2n = 4n.\n- Następne pokolenie: 4n + 4n = 8n.\n- I tak dalej: 16n, 32n, 64n...\n- Po kilku pokoleniach: chromosomy w tysiącach kopii → niefunkcjonalne komórki → śmierć potomstwa.\n\nMejoza = filtr utrzymujący stałą ploidalność pokoleń. Plus daje zmienność genetyczną (crossing-over).\n\nPunktacja CKE\n\n- 3.1. 1 pkt — obie odpowiedzi poprawne (R! na sporofit→zarodniki + meduza→gamety).\n- 3.2. 1 pkt — wskazanie redukcji ploidalności + konsekwencji bez mejozy (poliploidia).\n- Suma: 2 pkt.\n\nPo co to umieć\n\nMejoza odkryta w XIX wieku (Beneden 1883, Boveri 1888) — przełom genetyki. Wraz z prawami Mendla zsyntetyzowała dziedziczność + zmienność.\n\nChoroby związane z mejozą:\n- Aneuploidie (nieprawidłowy rozdział chromosomów):\n- Trisomia 21 (Down) — 47, XX(Y), +21. Częstsza u starszych matek (oocyty starzeją się w mejozie I od urodzenia).\n- Trisomia 18 (Edwards), trisomia 13 (Patau).\n- Zespół Klinefeltera (47, XXY), zespół Turnera (45, X).\n\nKlonalne organizmy = bez mejozy:\n- Niektóre gatunki rozrodu wegetatywnego (truskawka — rozłogi, ziemniak — bulwy).\n- Partenogeneza (mszyce, niektóre gady, ryby) — gamety bez zapłodnienia.\n\nPolyploidia jako sukces:\n- Niektóre rośliny są naturalnie poliploidalne i im służy (pszenica heksaploidalna 6n, truskawka oktaploidalna 8n, banan triploidalny 3n).\n- Zwierzęta poliploidalne prawie nie istnieją (wyjątek: niektóre płazy, ryby) — bo mejoza jest trudna przy poliploidii.\n\nMejoza = jeden z najważniejszych wynalazków ewolucyjnych Ziemi. Datowana na ~2 mld lat temu, początek rozmnażania płciowego, które dramatycznie przyspieszyło ewolucję eukariontów.\n\nTypowy błąd: 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.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-3.webp","solution_image":null,"topics":"mejoza, cykl życiowy, przemienność pokoleń, metageneza, krążkopławy, ploidalność","page_from":7,"source":"maturaonline","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/3.1","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"3.1","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 3.1. (0-1)\nUzupełnij schematy A i B - w każdym cyklu życiowym obok właściwej strzałki zaznacz\nsymbolem „R!” etap, podczas którego zachodzi mejoza.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 3.1. (0-1)\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nIV. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów\nbiologicznych. Zdający:\n1) interpretuje informacje i wyjaśnia związki\nprzyczynowo-skutkowe między procesami\ni zjawiskami […].\nIII. Posługiwanie się informacjami\npochodzącymi z analizy materiałów\nźródłowych. Zdający:\n2) odczytuje, analizuje, interpretuje\ni przetwarza informacje tekstowe, graficzne\n[…].\nIX. Różnorodność roślin.\n4. Rozmnażanie i rozprzestrzenianie się\nroślin. Zdający:\n4) opisuje sposób powstawania gametofitów\nroślin nasiennych.\nXI. Funkcjonowanie zwierząt.\n2. Porównanie poszczególnych czynności\nżyciowych zwierząt, z uwzględnieniem\nstruktur odpowiedzialnych za ich\nprzeprowadzanie.\n9) Rozmnażanie i rozwój. Zdający:\na) przedstawia istotę rozmnażania\npłciowego.\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne zaznaczenie mejozy na schemacie A i na schemacie B.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\nUwaga:\nUznaje się odpowiedzi, w których zamiast symbolu „R!” użyto symboli „R” lub „!”, lub innych\njednoznacznych oznaczeń.","solution":"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).","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-3.1.webp","solution_image":null,"topics":"mejoza, cykl życiowy, przemienność pokoleń, metageneza, krążkopławy, ploidalność","page_from":7,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/3.2","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"3.2","points":1,"ptype":"closed","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 3.2. (0-1)\nWykaż, że mejoza jest niezbędna do zamknięcia cyklu życiowego eukariontów\nrozmnażających się płciowo.\nsporofit\ngamety\ngametofit\nzarodniki\nzygota\nA. rośliny\nB. krążkopławy\npolip\nstrobila\nmeduza\ngamety\nzygota\n2.3.\n0-1\n3.1.\n0-1\n3.2.\n0-1\nMBIP-R0_100","answer":null,"answer_text":"Zadanie 3.2. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nIV. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów\nbiologicznych. Zdający:\n1) interpretuje informacje i wyjaśnia związki\nprzyczynowo-skutkowe między procesami\ni zjawiskami […].\nIV. Podziały komórkowe. Zdający:\n7) przedstawia znaczenie […] mejozy\nw zachowaniu ciągłości życia na Ziemi.\nR!\nR!\nsporofit\ngamety\ngametofit\nzarodniki\nzygota\nA. rośliny\nB. krążkopławy\npolip\nstrobila\nmeduza\ngamety\nzygota\nZasady oceniania rozwiązań zadań\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne wykazanie, że mejoza jest niezbędna do zamknięcia cyklu życiowego\neukariontów rozmnażających się płciowo, uwzględniające w sposób bezpośredni lub\nopisowy podwojenie (wzrost) liczby chromosomów w czasie zapłodnienia\ni konieczność jej redukcji podczas mejozy.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe rozwiązania\nW czasie rozmnażania płciowego liczba chromosomów ulega podwojeniu, a mejoza ją\nzmniejsza, co umożliwia zachowanie stałej liczby chromosomów u gatunku.\nMejoza zapobiega podwajaniu się liczby chromosomów w każdym kolejnym pokoleniu\nrozmnażającym się płciowo.\nMejoza redukuje liczbę chromosomów, co kompensuje jej podwojenie podczas\nzapłodnienia.\nSkoro zygota powstaje z połączenia dwóch gamet, to każda z gamet musi mieć połowę\ngarnituru chromosomów - uzyskaną w wyniku podziału mejotycznego, zachodzącego\nbezpośrednio podczas tworzenia gamet lub na wcześniejszym etapie cyklu.\nDzięki niej gamety są haploidalne i po połączeniu tworzą diploidalną zygotę.\nMejoza prowadzi do redukcji materiału genetycznego, dzięki czemu z dwóch łączących\nsię gamet powstaje diploidalna zygota i nie dochodzi do podwojenia się materiału\ngenetycznego.\nBez mejozy cykl życiowy eukariontów rozmnażających się płciowo nie zostałby\nzamknięty, ponieważ każde kolejne pokolenie miałoby zwielokrotnioną liczbę\nchromosomów w wyniku zapłodnienia, a więc nie mogłoby się rozwijać.\nUwagi:\nNie uznaje się odpowiedzi niepełnych - odnoszących się tylko do powstawania gamet,\nale nieuwzględniających zmian liczby chromosomów, np. „To stwierdzenie jest prawdziwe,\nponieważ mejoza umożliwia wytworzenie gamet, niezbędnych do rozmnażania płciowego”.\nNie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do konieczności wytwarzania gamet\nbezpośrednio przez podział mejotyczny komórki, np. „Gamety u eukariontów mogą powstać\ntylko na drodze podziału mejotycznego komórki”. U roślin gamety powstają na drodze\npodziału mitotycznego, a mejoza występuje na wcześniejszym etapie cyklu.\nNie uznaje się odpowiedzi odnoszących się wyłączenie do mejozy pre- lub postzygotycznej,\nnp. „Mejoza jest niezbędna do zamknięciu cyklu, ponieważ podczas mejozy następuje\nredukcja materiału genetycznego z 2n do 1n, aby po połączeniu się gamet mieć w dalszym\nciągu taką samą liczbę chromosomów jak organizmy rodzicielskie” lub opisujących jedynie\ncykle życiowe wybranych organizmów, np. „U roślin mejoza prowadzi do powstania\nhaploidalnych zarodników, które dają początek gametofitom produkującym gamety, które się\nłączą, dając początek diploidalnym sporofitom produkującym zarodniki - cykl się zamyka”.","solution":"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.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-3.2.webp","solution_image":null,"topics":"mejoza, cykl życiowy, przemienność pokoleń, metageneza, krążkopławy, ploidalność","page_from":7,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/4","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"4","points":4,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 4.\nAby sprawdzić wpływ intensywności oświetlenia na zawartość chlorofilu w liściach storczyka\nPhalaenopsis ‘Edessa’, przeprowadzono doświadczenie składające się z dwóch etapów\nopisanych poniżej.\nEtap 1. - dziesięć niekwitnących roślin uprawiano przez dwa miesiące w pomieszczeniu\no stałej temperaturze 28 °C i wilgotności względnej 75%. Liście roślin były oświetlane\nprzez 12 godzin dziennie światłem o intensywności 100 µmol fotonów m-2 s-1.\nEtap 2. - następnie rośliny podzielono na dwie grupy (LL i HL) liczące po pięć roślin.\nPrzez 10 tygodni liście roślin były oświetlane przez 12 godzin dziennie:\n- w grupie LL słabym światłem (intensywność oświetlenia 50 µmol fotonów m-2 s-1)\n- w grupie HL silnym światłem (intensywność oświetlenia 200 µmol fotonów m-2 s-1).\nW pierwszym dniu 1. tygodnia oraz w ostatnim dniu 4., 6. i 10. tygodnia trwania\ndrugiego etapu doświadczenia pobrano próbki liści z obu grup roślin w celu określenia\nzawartości chlorofilu w przeliczeniu na powierzchnię liścia. Wyniki pomiarów przedstawiono\nna poniższych wykresach A-D.\nNa podstawie: N. Ceusters i in., Performance Index and PSII Connectivity Under Drought and Contrasting Light\nRegimes in the CAM Orchid Phalaenopsis, „Frontiers in Plant Science” 10, 2019.\n1,5\n0\n3\n1800\n1200\n600\n0\n1800\n1200\n600\n0\n1800\n1200\n600\n0\nchlorofil a [mg m-2]\nchlorofil całkowity [mg m-2]\nchlorofil b [mg m-2]\nstosunek chlorofilu a/b\nA\nB\nC\nD\n1. 4. 6. 10. tydzień\n1. 4. 6. 10. tydzień\n1. 4. 6. 10. tydzień\n1. 4. 6. 10. tydzień\nsilne (grupa HL)\nsłabe (grupa LL)\nintensywność\noświetlenia:\n± odchylenie\nstandardowe\nśrednia z pięciu\npróbek\nLegenda\nMBIP-R0_100","answer":null,"answer_text":null,"solution":"Odpowiedź: **4.1.** | # | Stwierdzenie | Ocena | |---|---|---| | 1 | Chl a wyższy w LL niż HL | **P** | | 2 | Chl całkowity w HL niższy o ponad 300 mg/m² niż w 1. dniu etapu 2 | **P** | | 3 | Stosunek a/b w LL przeszło dwukrotnie większy niż w HL | **F** | **Uzasadnienia**: 1. **P** — rośliny w **słabym świetle (LL)** akumulują **więcej chlorofilu** (próbują wychwytywać każdy foton). Rośliny w **silnym świetle (HL)** degradują nadmiar chlorofilu (fotoochrona, by uniknąć uszkodzeń fotosystemów). Z wykresów: chl a w LL ~1000-1200 mg/m², w HL ~600-700 mg/m². 2. **P** — w grupie HL chlorofil **maleje** w ciągu etapu 2 (fotodegradacja przy nadmiarze światła). Spadek **powyżej 300 mg/m²** widoczny w wykresie chl całkowity (z ~1500 do <1200). 3. **F** — **odwrotna zależność**: rośliny **cieniste (LL)** mają **NIŻSZY** stosunek a/b (więcej chl b w stosunku do a — chl b lepiej absorbuje \"zielone\" światło rozproszone w cieniu). Rośliny **słoneczne (HL)** mają **WYŻSZY** stosunek a/b (więcej chl a w stosunku do b). Zatem stosunek a/b w LL **NIE** jest większy niż w HL — przeciwnie, MNIEJSZY. **4.2.** Cel uprawy w jednakowych warunkach w etapie 1: **wyrównanie stanu wyjściowego** roślin (kontrola zmiennych ubocznych) → wszystkie rośliny **na starcie etapu 2** miały takie same parametry fizjologiczne (zawartość chlorofilu, kondycja, rozmiar). **Bez tej standaryzacji**: różnice między grupami LL i HL na końcu eksperymentu mogłyby wynikać z **różnic początkowych** (np. niektóre rośliny już ciemniejsze), a nie z efektu czynnika eksperymentalnego (intensywności światła). Standaryzacja = eliminacja **zmiennych zakłócających** (confounding variables). **4.3.** Cel pomiaru chlorofilu w **1. dniu etapu 2**: ustalenie **wartości wyjściowej (baseline)** — punkt odniesienia, do którego porównuje się późniejsze pomiary (4, 6, 10 tydzień). Dzięki temu można: - **Określić wielkość zmiany** chlorofilu pod wpływem światła (LL vs HL). - **Potwierdzić jednakowość** wyjściowych wartości w obu grupach (efekt etapu 1). - Odróżnić **zmiany w trakcie etapu 2** od już istniejących różnic. Bez baseline: gdybyśmy mierzyli tylko na końcu, nie wiedzielibyśmy, czy chlorofil **wzrósł, spadł czy się nie zmienił** vs stan początkowy.\n\nStrony arkusza CKE z trescia zadania\n\nKlucz pojęciowy — chlorofile a i b\n\nCecha | Chlorofil a | Chlorofil b\nFunkcja | Centrum reakcji PSI i PSII | Antena — pomocnicze pochłanianie\nSpektrum absorpcji | 430 + 660 nm (niebieski + czerwony) | 460 + 645 nm\nDystrybucja | Wszystkie organizmy fotosyntetyczne | Rośliny + zielone glony\nW cieniu | Mniej | Więcej (lepsze wychwytywanie rozproszonego światła)\nStosunek a/b | — | Słońce: ~3-4; Cień: ~2\n\nKlucz: chl b pochłania szersze spektrum — w cieniu, gdzie światło jest filtrowane przez korony drzew (mniej czerwonego, więcej zielonego/żółtego), chl b jest bardziej użyteczny.\n\nMechanizm: adaptacja roślin do światła\n\nRośliny słoneczne (HL):\n- Mało chlorofilu — by nie pochłaniać nadmiaru fotonów (chroni przed fotoinhibicją).\n- Wysoki stosunek a/b (więcej a, mniej b).\n- Mniejsze kompleksy LHC (light-harvesting complexes).\n- Liście grubsze, mniejsze.\n\nRośliny cieniste (LL):\n- Dużo chlorofilu — by wychwytywać każdy dostępny foton.\n- Niski stosunek a/b (więcej b w proporcji do a) — chl b lepiej absorbuje światło rozproszone.\n- Duże kompleksy LHC.\n- Liście większe, cieńsze.\n\nStorczyki Phalaenopsis w naturze rosną w cieniu drzew lasów tropikalnych (epifity). Z natury są typu cienistego. Po przeniesieniu do HL fotodegradacja chlorofilu (zbyt wiele fotonów uszkadza fotosystemy → enzymy oksydacyjne degradują chlorofil → spada zawartość).\n\nMetodologia: kontrola zmiennych (4.2 + 4.3)\n\nEksperyment kontrolowany wymaga:\n\nEtap przygotowawczy (pre-treatment): wszystkie obiekty w jednakowych warunkach. Cel: usunąć różnice indywidualne (np. wiek roślin, początkowa kondycja, historia uprawy).\n\nPomiar wyjściowy (baseline, time = 0): zmierz parametr przed rozpoczęciem manipulacji eksperymentalnej. Cel: punkt odniesienia do oceny zmian.\n\nManipulacja eksperymentalna: zastosuj różne traktowania (LL vs HL) na różne grupy.\n\nPomiar w trakcie i końcowy: obserwuj zmiany od baseline w obu grupach.\n\nPorównanie: różnica między grupami mierzy efekt czynnika eksperymentalnego.\n\nMechanizm: dlaczego rośliny cieniste mają niższy stosunek chl a/b?\n\nW cieniu lasu:\n- Korony drzew filtrują światło, pochłaniając niebieski + czerwony (długości fal optymalne dla chl a).\n- Pozostaje światło zielono-żółte + dalekie czerwone (~650-700 nm).\n- Chl b pochłania w tym zakresie LEPIEJ niż chl a.\n- Rośliny cieniste zwiększają proporcję chl b → niższy stosunek a/b → lepsze wychwytywanie dostępnego światła.\n\nTo adaptacyjna strategia — z tej samej liczby cząsteczek pigmentu wycisnąć maksimum energii świetlnej.\n\nPunktacja CKE\n\n- 4.1. 2 pkt — wszystkie 3 P/F poprawne. 1 pkt za 2/3.\n- 4.2. 1 pkt — wskazanie celu: standaryzacja / wyrównanie warunków wyjściowych.\n- 4.3. 1 pkt — wskazanie celu: baseline / wartość wyjściowa do porównania.\n- Suma: 4 pkt.\n\nPo co to umieć\n\nAdaptacje świetlne roślin są klasycznym tematem ekologii fizjologicznej:\n- Sztuczne oświetlenie w szklarniach: lampy sodowe (HPS) vs LED — różne spektra → różne efekty na rośliny.\n- Hodowla orchidei (Phalaenopsis): zbyt dużo światła → liście żółkną, fotodegradacja. Hobbiści orchidei muszą kontrolować światło.\n- Akwarystyka roślinna: rośliny cieniste (mchy, anubias) — niskie wymagania świetlne. Słoneczne (np. Eichhornia) — wysokie.\n\nEksperyment kontrolowany w nauce — metoda naukowa:\n1. Hipoteza (np. \"więcej światła → mniej chlorofilu\").\n2. Próby (kontrolna + eksperymentalna).\n3. Standaryzacja (eliminacja zmiennych zakłócających).\n4. Pomiar baseline + końcowy.\n5. Analiza statystyczna (czy różnice są istotne?).\n6. Wniosek + ewent. powtórzenie (replikacja).\n\nPhalaenopsis 'Edessa' to popularna odmiana hodowlana — biało-różowe kwiaty, dobrze rośnie w mieszkaniu. Naturalne siedlisko: lasy tropikalne Filipin, Indonezji — światło rozproszone, ciepło, wilgoć.\n\nFotoinhibicja w słońcu pełnym (&gt;1500 μmol/m²/s) uszkadza białko D1 fotosystemu II. Roślina aktywuje:\n- Cykl ksantofili (zeaxantyna ↔ wioloksantyna) — dyssypacja energii jako ciepło.\n- Degradację chlorofilu — zmniejszenie liczby anten → mniej pochłoniętej energii.\n- Naprawę D1 — szybka resynteza białek fotosystemu.\n\nBez tych mechanizmów słońce by paliło liście jak ogniem (oksydacja).\n\nTypowy błąd: Pułapka 4.1.3 — stosunek a/b. Intuicja \"więcej chlorofilu w cieniu = większy stosunek a/b\" jest **błędna**. W rzeczywistości: cień → **więcej chl b** → niższy a/b. Słońce → **mniej chl b** → wyższy a/b. Klucz: rola chl b jako \"anteny\" w słabym świetle. Pułapka 4.2 — odpowiedź \"żeby rosły zdrowo\". Klucz: **standaryzacja** = wszystkie rośliny rozpoczynają etap 2 w **identycznych** warunkach fizjologicznych → różnice na końcu pochodzą tylko z czynnika eksperymentalnego (światła). Pułapka 4.3 — odpowiedź \"żeby zobaczyć ile mają chlorofilu\". Klucz: **baseline** = punkt odniesienia. Pozwala oszacować **zmianę** (delta) zamiast absolutnej wartości.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-4.webp","solution_image":null,"topics":"fotosynteza, chlorofil a i b, adaptacje świetlne, eksperyment kontrolowany, storczyk","page_from":8,"source":"maturaonline","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/4.1","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"4.1","points":2,"ptype":"true_false","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 4.1. (0-2)\nOceń, czy dokończenia poniższego zdania są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie\njest prawdziwe, albo F - jeśli jest fałszywe.\nW ostatnim dniu trwania drugiego etapu doświadczenia\n1.\nśrednia zawartość chlorofilu a była wyższa u roślin w grupie LL niż\nw grupie HL.\nP\nF\n2.\nśrednia zawartość chlorofilu całkowitego w grupie HL była niższa\no ponad 300 mg m-2 niż w pierwszym dniu tego etapu doświadczenia.\nP\nF\n3.\nśredni stosunek zawartości chlorofilu a/b w grupie LL był przeszło\ndwukrotnie większy niż w grupie HL.\nP\nF","answer":null,"answer_text":"Zadanie 4.1. (0-2)\nWymagania ogólne\nWymaganie szczegółowe\nII. Rozwijanie myślenia naukowego;\ndoskonalenie umiejętności planowania\ni przeprowadzania […] doświadczeń oraz\nwnioskowania w oparciu o wyniki badań.\nZdający:\n3) […] analizuje i interpretuje wyniki badań\nw oparciu o proste analizy statystyczne;\n5) […] formułuje wnioski.\nIX. Różnorodność roślin.\n3. Odżywianie się roślin. Zdający:\n5) analizuje wpływ czynników zewnętrznych\ni wewnętrznych na przebieg procesu\nfotosyntezy […].\nZasady oceniania\n2 pkt - za poprawną ocenę trzech stwierdzeń.\n1 pkt - za poprawną ocenę dwóch stwierdzeń.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\n1. - P, 2. - F, 3. - F.","solution":"| # | Stwierdzenie | Ocena | |---|---|---| | 1 | Chl a wyższy w LL niż HL | **P** | | 2 | Chl całkowity w HL niższy o ponad 300 mg/m² niż w 1. dniu etapu 2 | **P** | | 3 | Stosunek a/b w LL przeszło dwukrotnie większy niż w HL | **F** | **Uzasadnienia**: 1. **P** — rośliny w **słabym świetle (LL)** akumulują **więcej chlorofilu** (próbują wychwytywać każdy foton). Rośliny w **silnym świetle (HL)** degradują nadmiar chlorofilu (fotoochrona, by uniknąć uszkodzeń fotosystemów). Z wykresów: chl a w LL ~1000-1200 mg/m², w HL ~600-700 mg/m². 2. **P** — w grupie HL chlorofil **maleje** w ciągu etapu 2 (fotodegradacja przy nadmiarze światła). Spadek **powyżej 300 mg/m²** widoczny w wykresie chl całkowity (z ~1500 do <1200). 3. **F** — **odwrotna zależność**: rośliny **cieniste (LL)** mają **NIŻSZY** stosunek a/b (więcej chl b w stosunku do a — chl b lepiej absorbuje \"zielone\" światło rozproszone w cieniu). Rośliny **słoneczne (HL)** mają **WYŻSZY** stosunek a/b (więcej chl a w stosunku do b). Zatem stosunek a/b w LL **NIE** jest większy niż w HL — przeciwnie, MNIEJSZY.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-4.1.webp","solution_image":null,"topics":"fotosynteza, chlorofil a i b, adaptacje świetlne, eksperyment kontrolowany, storczyk","page_from":9,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/4.2","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"4.2","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 4.2. (0-1)\nOkreśl, w jakim celu w pierwszym etapie doświadczenia wszystkie rośliny były\nuprawiane w takich samych warunkach środowiskowych.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 4.2. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nII. Rozwijanie myślenia naukowego;\ndoskonalenie umiejętności planowania\ni przeprowadzania […] doświadczeń oraz\nwnioskowania w oparciu o wyniki badań.\nZdający:\n2) określa warunki doświadczenia […].\nIX. Różnorodność roślin.\n3. Odżywianie się roślin. Zdający:\n5) analizuje wpływ czynników zewnętrznych\ni wewnętrznych na przebieg procesu\nfotosyntezy […].\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne określenie, w jakim celu w pierwszym etapie doświadczenia wszystkie\nrośliny były uprawiane w takich samych warunkach środowiskowych, odnoszące się\ndo otrzymania możliwie podobnych do siebie (pod względem fizjologicznym) roślin\nLUB odnoszące się do wykluczenia wpływu innych czynników środowiskowych na\nwyniki doświadczenia.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe rozwiązania\nUprawa roślin przez stosunkowo długi czas w tych samych warunkach środowiskowych\numożliwiła otrzymanie roślin do doświadczenia, które miały w miarę możliwości zbliżoną\nzawartość chlorofilu w liściach.\nDzięki temu wyeliminowano wpływ na dane osobniki we wcześniejszej fazie wzrostu\nzmiennych czynników środowiskowych, które mogłyby wpłynąć na wynik doświadczenia.\nZasady oceniania rozwiązań zadań","solution":"Cel uprawy w jednakowych warunkach w etapie 1: **wyrównanie stanu wyjściowego** roślin (kontrola zmiennych ubocznych) → wszystkie rośliny **na starcie etapu 2** miały takie same parametry fizjologiczne (zawartość chlorofilu, kondycja, rozmiar). **Bez tej standaryzacji**: różnice między grupami LL i HL na końcu eksperymentu mogłyby wynikać z **różnic początkowych** (np. niektóre rośliny już ciemniejsze), a nie z efektu czynnika eksperymentalnego (intensywności światła). Standaryzacja = eliminacja **zmiennych zakłócających** (confounding variables).","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-4.2.webp","solution_image":null,"topics":"fotosynteza, chlorofil a i b, adaptacje świetlne, eksperyment kontrolowany, storczyk","page_from":9,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/4.3","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"4.3","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 4.3. (0-1)\nOkreśl, w jakim celu wykonano pomiary zawartości chlorofilu w pierwszym dniu\ntrwania drugiego etapu doświadczenia.\n4.1.\n0-1-2\n4.2.\n0-1\n4.3.\n0-1\nMBIP-R0_100","answer":null,"answer_text":"Zadanie 4.3. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nII. Rozwijanie myślenia naukowego;\ndoskonalenie umiejętności planowania\ni przeprowadzania […] doświadczeń oraz\nwnioskowania w oparciu o wyniki badań.\nZdający:\n2) […] rozróżnia próbę kontrolną\ni badawczą.\nIX. Różnorodność roślin.\n3. Odżywianie się roślin. Zdający:\n5) analizuje wpływ czynników zewnętrznych\ni wewnętrznych na przebieg procesu\nfotosyntezy […].\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne określenie, w jakim celu wykonano pomiary zawartości chlorofilu\nw pierwszym dniu trwania drugiego etapu doświadczenia, odnoszące się do\nmożliwości obliczenia zmian w zawartości chlorofilu po uprawie roślin w nowych\nwarunkach oświetlenia (pomiar kontrolny) LUB do sprawdzenia stopnia podobieństwa\n/ zróżnicowania badanych roślin.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe rozwiązania\nTo były pomiary kontrolne.\nNa początku doświadczenia określono poziom poszczególnych frakcji chlorofilu\ni chlorofilu całkowitego w liściach roślin, co było niezbędne do stwierdzenia, czy w wyniku\neksperymentu zaszły zmiany w zawartości chlorofilu.\nWykonano pomiary zawartości chlorofilu na początku trwania eksperymentu, aby móc\nobliczyć, jak zmieniła się zawartość chlorofilu pod wpływem badanego czynnika.\nPorównanie zawartości chlorofilu na początku i na końcu doświadczenia pozwala określić\nzmiany zawartości chlorofilu spowodowane zmianą oświetlenia.\nAby potwierdzić, że obie badane grupy się nie różnią znacznie, a tym samym upewnić\nsię, że zaobserwowane później różnice będą wynikać tylko z różnic w oświetleniu.\nW celu sprawdzenia, jak bardzo rośliny różniły się między sobą po pierwszym etapie\nodbywającym się w tych samych warunkach.","solution":"Cel pomiaru chlorofilu w **1. dniu etapu 2**: ustalenie **wartości wyjściowej (baseline)** — punkt odniesienia, do którego porównuje się późniejsze pomiary (4, 6, 10 tydzień). Dzięki temu można: - **Określić wielkość zmiany** chlorofilu pod wpływem światła (LL vs HL). - **Potwierdzić jednakowość** wyjściowych wartości w obu grupach (efekt etapu 1). - Odróżnić **zmiany w trakcie etapu 2** od już istniejących różnic. Bez baseline: gdybyśmy mierzyli tylko na końcu, nie wiedzielibyśmy, czy chlorofil **wzrósł, spadł czy się nie zmienił** vs stan początkowy.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-4.3.webp","solution_image":null,"topics":"fotosynteza, chlorofil a i b, adaptacje świetlne, eksperyment kontrolowany, storczyk","page_from":9,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/5","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"5","points":7,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 5.\nGłówną funkcją enzymu RuBisCO (karboksylaza/oksygenaza rybulozo-1,5-bisfosforanowa)\njest przyłączanie dwutlenku węgla do rybulozo-1,5-bisfosforanu (RuBP) w cyklu Calvina.\nJednak w wysokiej temperaturze i przy wysokim stężeniu O2 znacznie wzrasta aktywność\nRuBisCO polegająca na przyłączaniu tlenu do RuBP, co daje początek fotooddychaniu.\nSkutkiem tego procesu jest znaczne zmniejszenie wydajności wiązania CO2 przez roślinę.\nU roślin rejonów tropikalnych i subtropikalnych przeprowadzających fotosyntezę typu C4\nproces fotooddychania jest ograniczony. Jest to związane z dwustopniowym mechanizmem\nwiązania dwutlenku węgla. Pierwotna asymilacja CO2 z wytworzeniem szczawiooctanu\nzachodzi w komórkach mezofilu, natomiast włączanie CO2 do cyklu Calvina zachodzi\nw komórkach pochwy okołowiązkowej. U niektórych roślin C4 w komórkach pochwy\nokołowiązkowej nie ma fotosystemu II (PS II).\nNa schemacie przedstawiono w uproszczeniu przebieg fazy fotosyntezy niezależnej\nod światła (fazy ciemnej) u roślin C4.\nUwaga: nie zachowano stechiometrii przedstawionych reakcji.\nNa podstawie: W. Czechowski i in., Biologia, Warszawa 1994;\nN.A. Campbell, Biologia, Poznań 2013.","answer":null,"answer_text":null,"solution":"Odpowiedź: **5.1.** Etapy cyklu Calvina: | Litera | Etap | Opis | |---|---|---| | **A** | **Karboksylacja** | RuBP + CO₂ → (RuBisCO) → 2 × PGA (3-fosfoglicerynian) | | **B** | **Redukcja** | PGA + ATP + NADPH → G3P (aldehyd 3-fosfoglicerynowy) + ADP + NADP⁺ | | **C** | **Regeneracja** | G3P → (różne reakcje z ATP) → RuBP (regeneracja akceptora) | **5.2.** **C1** — X = **szczawiooctan**, który jest **pierwotnym produktem karboksylacji u roślin C4**. **Uzasadnienie**: - W komórkach mezofilu **PEP-karboksylaza** wiąże CO₂ z **PEP** (fosfoenolopirogronian) → produkt = **szczawiooctan** (C4). - \"C4\" w nazwie \"rośliny C4\" pochodzi od **4 atomów węgla** szczawiooctanu (pierwszego produktu). - W C3 pierwszym produktem jest 3-węglowy PGA (z RuBP + CO₂ przez RuBisCO). **5.3.** | # | Stwierdzenie | Ocena | |---|---|---| | 1 | CO₂ transportowany do pochwy w postaci 3-węglowego **pirogronianu** | **F** | | 2 | RuBisCO → utlenianie RuBP → fotooddychanie u C4 | **F** | | 3 | Redukcja PGA → G3P zachodzi w komórkach **mezofilu** | **F** | **Uzasadnienia**: 1. **F** — CO₂ transportowany jako **jabłczan (C4)** lub asparaginian (4-węglowe), NIE pirogronian. Pirogronian (3C) wraca z pochwy do mezofilu po dekarboksylacji jabłczanu. 2. **F** — to **zaleta C4**: koncentracja CO₂ w pochwie powstrzymuje oksygenację RuBP → fotooddychanie u C4 jest **minimalne** (przeciwnie do C3). 3. **F** — **cały cykl Calvina** (w tym redukcja PGA → G3P) zachodzi w **komórkach pochwy okołowiązkowej**, NIE w mezofilu. W mezofilu zachodzi tylko **wstępna fiksacja CO₂** (PEP-karboksylaza). **5.4.** **Związek z dwuetapowym mechanizmem wiązania CO₂**: - **Etap 1 (mezofil)**: **PEP-karboksylaza** wiąże CO₂ z **PEP** → szczawiooctan → jabłczan. PEP-karboksylaza **NIE oksyduje** PEP (nie reaguje z O₂). Może wiązać CO₂ nawet przy niskim stężeniu. - **Etap 2 (pochwa okołowiązkowa)**: jabłczan **dekarboksyluje** → CO₂ uwalniany BLISKO RuBisCO. Stężenie CO₂ w pochwie jest **kilkanaście razy wyższe** niż w atmosferze (~5000-10000 ppm vs ~400 ppm). - **Wysoki CO₂ + niski O₂** w pochwie → RuBisCO **wybiera CO₂** (karboksylacja), NIE O₂ (oksygenacja) → fotooddychanie **zahamowane**. **Związek z brakiem PSII w pochwie**: - **PSII** generuje O₂ przez **fotolizę wody** (H₂O → 2H⁺ + ½O₂ + 2e⁻). - **Bez PSII** w komórkach pochwy okołowiązkowych **nie powstaje O₂** w tym przedziale. - Niski O₂ w pochwie → RuBisCO ma niskie szanse spotkania O₂ → **NIE utlenia** RuBP → brak substratu dla fotooddychania. - (Cykl Calvina wymaga ATP + NADPH z PSI, więc PSI musi być obecny w pochwie — i jest. Ale PSII = źródło O₂ = problem, dlatego go usunięto z pochwy ewolucyjnie.) **Razem**: oba mechanizmy synergicznie minimalizują kontakt RuBisCO z O₂ → fotooddychanie u C4 jest **dziesięciokrotnie mniejsze** niż u C3.\n\nStrony arkusza CKE z trescia zadania\n\nKlucz pojęciowy — fotosynteza C3 vs C4\n\nCecha | C3 | C4\nPierwszy produkt | PGA (3C) | Szczawiooctan (4C)\nEnzym karboksylujący | RuBisCO | PEP-karboksylaza (mezofil)\nKarboksylacja | W mezofilu | W mezofilu (przedwstępnie) + w pochwie (RuBisCO)\nFotooddychanie | Intensywne | Minimalne\nAnatomia liścia | Mezofil + brak wyraźnej pochwy | Anatomia Kranza — pochwy okołowiązkowe pełne chloroplastów\nPSII w pochwie | (nie dotyczy) | Brak\nEfektywność wodna | Niska (otwarte stomaty) | Wysoka (efektywne wykorzystanie CO₂)\nOptimum T | 15-25°C | 30-40°C\nPrzykłady | Pszenica, ryż, fasola, drzewa liściaste | Kukurydza, trzcina cukrowa, proso, sorgo\n\nKlucz pojęciowy — cykl Calvina (3 etapy)\n\nEtap A: Karboksylacja\n- Substrat: RuBP (rybulozo-1,5-bisfosforan, 5C).\n- Reakcja: RuBP + CO₂ → (RuBisCO) → 2 × PGA (3-fosfoglicerynian, 3C).\n- 1 CO₂ wiązany na cykl. Aby utworzyć 1 cukier (G3P, 3C) potrzeba 3 obrotów cyklu = 3 CO₂.\n\nEtap B: Redukcja\n- Substrat: PGA.\n- Reakcja: PGA + ATP + NADPH → G3P (aldehyd 3-fosfoglicerynowy, 3C) + ADP + NADP⁺ + H₂O.\n- Zużycie 3 ATP i 2 NADPH na 1 CO₂.\n\nEtap C: Regeneracja\n- G3P (część) → RuBP (regeneracja akceptora).\n- Zużycie 3 ATP na 1 CO₂.\n- 5 z 6 G3P → regeneracja RuBP, 1 G3P → glukoza/cukry/skrobia.\n\nBilans: 1 cząsteczka glukozy = 6 obrotów cyklu Calvina = 6 CO₂ + 18 ATP + 12 NADPH.\n\nMechanizm: dlaczego C4 omija fotooddychanie?\n\nFotooddychanie (photorespiration) = niepożądana reakcja:\n- RuBisCO + RuBP + O₂ → 3-PGA + fosfoglikolat (zamiast 2 × PGA z CO₂).\n- Strata energii i węgla (fosfoglikolat trzeba przerobić, traci się CO₂).\n- W C3 ~25-30% asymilowanego CO₂ jest tracone przez fotooddychanie w gorące, słoneczne dni.\n\nStrategia C4:\n\nKomórki mezofilu: PEP-karboksylaza (NIE wiąże O₂ — bardzo selektywna na CO₂) wiąże CO₂ z PEP → szczawiooctan → jabłczan (C4).\n\nTransport: jabłczan przesuwa się przez plazmodesmy do komórek pochwy okołowiązkowej.\n\nDekarboksylacja w pochwie: jabłczan → pirogronian + CO₂. CO₂ uwalniany lokalnie = wysokie lokalne stężenie (kilkanaście razy wyższe niż atmosferyczne).\n\nRuBisCO w pochwie: w warunkach wysokiego CO₂ + niskiego O₂ RuBisCO karboksyluje (wiąże CO₂), nie oksyduje → cykl Calvina przebiega bez fotooddychania.\n\nBrak PSII w pochwie: PSII generuje O₂ przez fotolizę wody. Bez PSII → niski O₂ w pochwie → RuBisCO jeszcze rzadziej spotyka O₂ → fotooddychanie dodatkowo zahamowane.\n\nPirogronian wraca do mezofilu → fosforylowany do PEP (kosztem ATP) → cykl C4 powtarza się.\n\nAnaliza 5.3 — pułapki w stwierdzeniach\n\nStwierdzenie 1: \"CO₂ transportowany jako pirogronian\". FAŁSZ — transportowany jako jabłczan (C4) lub asparaginian (oba 4-węglowe). Pirogronian (3C) wraca z pochwy do mezofilu po dekarboksylacji.\n\nStwierdzenie 2: \"RuBisCO utlenia RuBP → fotooddychanie u C4\". FAŁSZ — to odwrotność zalety C4. C4 powstały po to, by uniknąć fotooddychania.\n\nStwierdzenie 3: \"Redukcja PGA → G3P w mezofilu\". FAŁSZ — cały cykl Calvina (w tym redukcja) zachodzi w pochwie okołowiązkowej. Mezofil tylko wstępnie wiąże CO₂.\n\nPunktacja CKE\n\n- 5.1. 2 pkt — wszystkie 3 etapy (po 1 pkt za 2/3 poprawnych).\n- 5.2. 1 pkt — C1 (szczawiooctan + pierwotny produkt karboksylacji).\n- 5.3. 2 pkt — wszystkie 3 P/F (F, F, F). 1 pkt za 2/3.\n- 5.4. 2 pkt — oba mechanizmy poprawnie opisane (po 1 pkt każdy).\n- Suma: 7 pkt.\n\nPo co to umieć\n\nRośliny C4 to najbardziej efektywne fotosyntetycznie:\n- ~3% gatunków roślin (ale ~25% asymilacji CO₂ Ziemi — bo to często duże, szybko rosnące zboża).\n- Kukurydza, trzcina cukrowa, sorgo, proso — najważniejsze C4 w rolnictwie.\n- Optimum T: 30-40°C — idealne dla tropikalnych klimatów.\n- Lepsze WUE (water use efficiency) — mniej wody na 1 g biomasy (oszczędność wody przy zamkniętych stomatach).\n\nInżynieria CO2 koncentracji w ryżu — globalny projekt naukowy \"C4 Rice\" (~$30M USD, ~10 lat) — próba przekształcenia ryżu (C3) w C4 → +30-50% plonów. Wymaga rekonstruowania:\n- Anatomii Kranza (pochwy okołowiązkowe).\n- Ekspresji PEP-karboksylazy.\n- Lokalizacji RuBisCO tylko w pochwie.\n\nRośliny CAM (Crassulacean Acid Metabolism) = wariant C4 dla pustyni:\n- Wiążą CO₂ nocą (zamkniete stomaty w dzień, oszczędność wody).\n- Magazynują w wakuolach jako jabłczan.\n- W dzień dekarboksylują → CO₂ → cykl Calvina.\n- Przykłady: kaktusy, agawy, ananas, jukky.\n\nEwolucja C4 — niezależnie &gt;60 razy w różnych liniach roślin (klasyczny przykład konwergencji). Pierwotnie ~30 mln lat temu, gdy CO₂ atmosferyczny spadł (z &gt;1000 ppm do ~280 ppm) → fotooddychanie stało się problemem → ewolucja \"obejścia\".\n\nTypowy błąd: Pułapka 5.1 — pomylenie nazw etapów. Klucz: **karboksylacja** = wiązanie CO₂ (A). **Redukcja** = PGA → G3P (B, ATP + NADPH). **Regeneracja** = G3P → RuBP (C, ATP). Pułapka 5.2 — wybór A (RuBisCO). RuBisCO jest w **komórkach pochwy okołowiązkowej**, NIE w mezofilu. W mezofilu działa **PEP-karboksylaza** (niewspomniana w opcjach). X = produkt = **szczawiooctan**. Pułapka 5.3 — wszystkie 3 są **fałszywe**. To częsta strategia CKE: dystraktory wyglądające jak prawda, ale w detalach niedokładne. Pułapka 5.4 — niewspomnienie **stężenia CO₂ vs O₂**. Klucz: koncentracja CO₂ w pochwie + brak O₂ z PSII = RuBisCO ma do dyspozycji **tylko CO₂** → karboksylacja, nie oksygenacja.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-5.webp","solution_image":null,"topics":"fotosynteza, RuBisCO, cykl Calvina, rośliny C4, fotooddychanie, anatomia liścia","page_from":10,"source":"maturaonline","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/5.1","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"5.1","points":2,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 5.1. (0-2)\nPodaj nazwy etapów cyklu Calvina oznaczonych na schemacie literami A, B i C.\nA\nB\nC\nPEP - fosfoenolopirogronian\nPGA - 3-fosfoglicerynian\nRuBP - rybulozo-1,5-bisfosforan\nPGAl - aldehyd 3-fosfoglicerynowy\nkomórka\nmezofilu\nkomórka pochwy\nokołowiązkowej\ntkanka\nprzewodząca\nprodukt fotosyntezy\nCO2\nPEP (C3)\npirogronian\n(C3)\njabłczan (C4)\nCO2\nX\nA\nB\nC\nPGA\nRuBP\nPGAl\nNADP+\nADP + Pi\nNADPH + H+\nATP + H2O\ncykl\nCalvina\n5.1.\n0-1-2\nMBIP-R0_100","answer":null,"answer_text":"Zadanie 5.1. (0-2)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nIII. Posługiwanie się informacjami\npochodzącymi z analizy materiałów\nźródłowych. Zdający:\n2) […] analizuje, interpretuje i przetwarza\ninformacje tekstowe, graficzne […].\nIII. Energia i metabolizm.\n4. Fotosynteza. Zdający:\n3) analizuje na podstawie schematu\nprzebieg […] fazy niezależnej od światła;\nwyróżnia substraty i produkty […].\nZasady oceniania\n2 pkt - za podanie poprawnych nazw trzech etapów cyklu Calvina.\n1 pkt - za podanie poprawnych nazw dwóch etapów cyklu Calvina.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\nA. karboksylacja (RuBP); odpowiedź dopuszczalna: asymilacja węgla / asymilacja CO2\nB. redukcja (PGA); odpowiedź dopuszczalna: hydrogenacja PGA / uwodornienie PGA\nC. regeneracja (akceptora CO2 - RuBP); odpowiedź dopuszczalna: odtworzenie RuBP","solution":"Etapy cyklu Calvina: | Litera | Etap | Opis | |---|---|---| | **A** | **Karboksylacja** | RuBP + CO₂ → (RuBisCO) → 2 × PGA (3-fosfoglicerynian) | | **B** | **Redukcja** | PGA + ATP + NADPH → G3P (aldehyd 3-fosfoglicerynowy) + ADP + NADP⁺ | | **C** | **Regeneracja** | G3P → (różne reakcje z ATP) → RuBP (regeneracja akceptora) |","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-5.1.webp","solution_image":null,"topics":"fotosynteza, RuBisCO, cykl Calvina, rośliny C4, fotooddychanie, anatomia liścia","page_from":10,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/5.2","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"5.2","points":1,"ptype":"closed","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 5.2. (0-1)\nDokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A, B albo C oraz odpowiedź 1., 2. albo 3.\nLiterą X na schemacie oznaczono\nA.\nenzym RuBisCO,\nktóry jest\n1.\npierwotnym produktem karboksylacji\nu roślin C4.\nB.\nacetylo-CoA,\n2.\nkompleksem enzymatycznym,\nodpowiadającym za karboksylację.\nC.\nszczawiooctan,\n3.\npierwotnym akceptorem CO2 u roślin C4,\npodobnie jak RuBP u roślin C3.","answer":"C","answer_text":"Zadanie 5.2. (0-1)\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nI. Pogłębianie wiedzy z zakresu\nróżnorodności biologicznej oraz zjawisk\ni procesów biologicznych zachodzących\nna różnych poziomach organizacji życia.\nZdający:\n2) wyjaśnia zjawiska i procesy biologiczne\nzachodzące w wybranych organizmach […].\nIII. Posługiwanie się informacjami\npochodzącymi z analizy materiałów\nźródłowych. Zdający:\n2) […] analizuje, interpretuje i przetwarza\ninformacje tekstowe, graficzne […].\nIII. Energia i metabolizm.\n4. Fotosynteza. Zdający:\n3) analizuje na podstawie schematu\nprzebieg […] fazy niezależnej od światła;\nwyróżnia substraty i produkty […].\nIX. Różnorodność roślin.\n3. Odżywianie się roślin. Zdający:\n4) przedstawia adaptacje anatomiczne\ni fizjologiczne roślin typu C4 […] do\nprzeprowadzania fotosyntezy w określonych\nwarunkach środowiska.\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne dokończenie zdania.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\nC1","solution":"**C1** — X = **szczawiooctan**, który jest **pierwotnym produktem karboksylacji u roślin C4**. **Uzasadnienie**: - W komórkach mezofilu **PEP-karboksylaza** wiąże CO₂ z **PEP** (fosfoenolopirogronian) → produkt = **szczawiooctan** (C4). - \"C4\" w nazwie \"rośliny C4\" pochodzi od **4 atomów węgla** szczawiooctanu (pierwszego produktu). - W C3 pierwszym produktem jest 3-węglowy PGA (z RuBP + CO₂ przez RuBisCO).","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-5.2.webp","solution_image":null,"topics":"fotosynteza, RuBisCO, cykl Calvina, rośliny C4, fotooddychanie, anatomia liścia","page_from":11,"source":"ocr","answer_source":"maturazai","answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/5.3","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"5.3","points":2,"ptype":"true_false","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 5.3. (0-2)\nOceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące fotosyntezy typu C4 są prawdziwe.\nZaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F - jeśli jest fałszywe.\n1.\nCO2 jest transportowany do komórek pochwy okołowiązkowej w postaci\n3-węglowego pirogronianu.\nP\nF\n2.\nZe względu na obecność RuBisCO następuje utlenianie RuBP, co daje\npoczątek intensywnemu fotooddychaniu u roślin C4.\nP\nF\n3.\nRedukcja 3-fosfoglicerynianu do aldehydu 3-fosfoglicerynowego\nzachodzi w komórkach mezofilu.\nP\nF","answer":null,"answer_text":"Zadanie 5.3. (0-2)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nIII. Posługiwanie się informacjami\npochodzącymi z analizy materiałów\nźródłowych. Zdający:\n2) odczytuje, analizuje, interpretuje […]\ninformacje tekstowe […].\nIX. Różnorodność roślin.\n3. Odżywianie się roślin. Zdający:\n4) przedstawia adaptacje anatomiczne\ni fizjologiczne roślin typu C4 […]\ndo przeprowadzania fotosyntezy\nw określonych warunkach środowiska.\nZasady oceniania\n2 pkt - za poprawną ocenę trzech stwierdzeń.\n1 pkt - za poprawną ocenę dwóch stwierdzeń.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\n1. - F, 2. - F, 3. - F.\nZasady oceniania rozwiązań zadań","solution":"| # | Stwierdzenie | Ocena | |---|---|---| | 1 | CO₂ transportowany do pochwy w postaci 3-węglowego **pirogronianu** | **F** | | 2 | RuBisCO → utlenianie RuBP → fotooddychanie u C4 | **F** | | 3 | Redukcja PGA → G3P zachodzi w komórkach **mezofilu** | **F** | **Uzasadnienia**: 1. **F** — CO₂ transportowany jako **jabłczan (C4)** lub asparaginian (4-węglowe), NIE pirogronian. Pirogronian (3C) wraca z pochwy do mezofilu po dekarboksylacji jabłczanu. 2. **F** — to **zaleta C4**: koncentracja CO₂ w pochwie powstrzymuje oksygenację RuBP → fotooddychanie u C4 jest **minimalne** (przeciwnie do C3). 3. **F** — **cały cykl Calvina** (w tym redukcja PGA → G3P) zachodzi w **komórkach pochwy okołowiązkowej**, NIE w mezofilu. W mezofilu zachodzi tylko **wstępna fiksacja CO₂** (PEP-karboksylaza).","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-5.3.webp","solution_image":null,"topics":"fotosynteza, RuBisCO, cykl Calvina, rośliny C4, fotooddychanie, anatomia liścia","page_from":11,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/5.4","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"5.4","points":2,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 5.4. (0-2)\nWykaż związek między ograniczeniem procesu fotooddychania u roślin C4 a:\n1. dwuetapowym mechanizmem wiązania dwutlenku węgla\n2. brakiem PS II w komórkach pochew okołowiązkowych.\n5.2.\n0-1\n5.3.\n0-1-2\n5.4.\n0-1-2\nMBIP-R0_100","answer":null,"answer_text":"Zadanie 5.4. (0-2)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nIV. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów\nbiologicznych. Zdający:\n1) interpretuje informacje i wyjaśnia związki\nprzyczynowo-skutkowe między procesami\ni zjawiskami, formułuje wnioski.\nIX. Różnorodność roślin.\n3. Odżywianie się roślin. Zdający:\n4) przedstawia adaptacje anatomiczne\ni fizjologiczne roślin typu C4 […]\ndo przeprowadzania fotosyntezy\nw określonych warunkach środowiska.\nZasady oceniania\n2 pkt - za poprawne wykazanie związku między ograniczeniem procesu fotooddychania a:\n1) dwuetapowym mechanizmem wiązania dwutlenku węgla z uwzględnieniem\nwysokiej dostępności CO2 dla RuBisCO ORAZ\n2) brakiem PSII w komórkach pochew okołowiązkowych z uwzględnieniem niskiej\ndostępności O2 dla RuBisCO.\n1 pkt - za poprawne wykazanie związku między ograniczeniem procesu fotooddychania a:\n1) dwuetapowym mechanizmem wiązania dwutlenku węgla z uwzględnieniem\nwysokiej dostępności CO2 dla RuBisCO ALBO\n2) brakiem PSII w komórkach pochew okołowiązkowych z uwzględnieniem niskiej\ndostępności O2 dla RuBisCO.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe rozwiązania\n1. To pozwala na znaczne zwiększenie stężenia CO2 w komórkach, gdzie znajduje się\nRuBisCO wiążące CO2.\n2. Dzięki temu nie jest wytwarzany tlen, który konkurowałby z CO2 o miejsce aktywne\nRuBisCO.\n1. Dwuetapowy mechanizm wiązania CO2 umożliwia wzrost stężenia CO2 w komórkach\npochwy okołowiązkowej, przez co RuBisCO częściej łączy się z CO2 niż z O2.\n2. Ponieważ w komórce brak jest PS II, nie powstaje tlen z fotolizy wody, który przy\nwysokiej temperaturze otoczenia częściej niż CO2 przyłączyłby się do RuBisCO, czyli\nwzmagałoby to fotooddychanie.\n1. Dzięki temu jest wysokie stężenie CO2 w komórkach z RuBisCO.\n2. Powoduje to niskie stężenie O2 tam, gdzie działa RuBisCO.\nUwaga:\nUznaje się odpowiedzi, w których konkurencja dwutlenku węgla i tlenu o miejsce aktywne\nRuBisCO została opisana holistycznie tylko w jednej części odpowiedzi, bez powtórzenia\nw drugiej części, np.:\n1. Pozwala to na zwiększenie stężenia CO2 w komórkach pochwy okołowiązkowej, w których\nzachodzi cykl Calvina, przez co do RuBP jest przyłączany dwutlenek węgla, a nie - tlen.\n2. Dzięki temu w tych komórkach nie zachodzi fotoliza wody, co obniża w nich stężenie tlenu.","solution":"**Związek z dwuetapowym mechanizmem wiązania CO₂**: - **Etap 1 (mezofil)**: **PEP-karboksylaza** wiąże CO₂ z **PEP** → szczawiooctan → jabłczan. PEP-karboksylaza **NIE oksyduje** PEP (nie reaguje z O₂). Może wiązać CO₂ nawet przy niskim stężeniu. - **Etap 2 (pochwa okołowiązkowa)**: jabłczan **dekarboksyluje** → CO₂ uwalniany BLISKO RuBisCO. Stężenie CO₂ w pochwie jest **kilkanaście razy wyższe** niż w atmosferze (~5000-10000 ppm vs ~400 ppm). - **Wysoki CO₂ + niski O₂** w pochwie → RuBisCO **wybiera CO₂** (karboksylacja), NIE O₂ (oksygenacja) → fotooddychanie **zahamowane**. **Związek z brakiem PSII w pochwie**: - **PSII** generuje O₂ przez **fotolizę wody** (H₂O → 2H⁺ + ½O₂ + 2e⁻). - **Bez PSII** w komórkach pochwy okołowiązkowych **nie powstaje O₂** w tym przedziale. - Niski O₂ w pochwie → RuBisCO ma niskie szanse spotkania O₂ → **NIE utlenia** RuBP → brak substratu dla fotooddychania. - (Cykl Calvina wymaga ATP + NADPH z PSI, więc PSI musi być obecny w pochwie — i jest. Ale PSII = źródło O₂ = problem, dlatego go usunięto z pochwy ewolucyjnie.) **Razem**: oba mechanizmy synergicznie minimalizują kontakt RuBisCO z O₂ → fotooddychanie u C4 jest **dziesięciokrotnie mniejsze** niż u C3.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-5.4.webp","solution_image":null,"topics":"fotosynteza, RuBisCO, cykl Calvina, rośliny C4, fotooddychanie, anatomia liścia","page_from":11,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/6","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"6","points":2,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 6.\nLiście jabłoni, podobnie jak innych drzew liściastych klimatu umiarkowanego, rozwijają się\nz pąków na wiosnę i są zrzucane dopiero jesienią. Naturalny proces zrzucania liści polega\nna rozwoju strefy odcinającej u podstawy ogonka liściowego.\nAuksyny są hormonami roślinnymi produkowanymi m.in. przez wierzchołek wzrostu pędu\noraz przez młode liście.\nPostawiono następującą hipotezę: Rozwój strefy odcinającej liści jabłoni jest hamowany\nprzez auksyny wytwarzane w młodych liściach.\nNa poniższym rysunku przedstawiono przebieg doświadczenia przeprowadzonego w celu\nweryfikacji tej hipotezy. W doświadczeniu wykorzystano roczne pędy jabłoni z usuniętym\nwierzchołkiem wzrostu oraz naturalną auksynę - kwas indolilooctowy (IAA).\nNa podstawie: W.K. Purves i in., Life. The Science of Biology, Sunderland 2001;\nH. Fišerová i in., The Effect of Quercetine on Leaf Abscission of Apple Tree […],\n„Plant, Soil and Environment” 52(12), 2006.","answer":null,"answer_text":null,"solution":"Odpowiedź: **6.1.** **Wniosek**: auksyny produkowane przez młode liście **hamują rozwój strefy odcinającej** liści jabłoni. **Uzasadnienie z eksperymentu**: - Próba I: brak liścia = brak źródła auksyn → strefa odcinająca się rozwija → opadanie ogonka. - Próba II: brak liścia, ale **dodano IAA** (sztuczne źródło auksyn) → strefa odcinająca **nie rozwija się** → ogonek nie opada. - **Wniosek**: efekt prób różni się **tylko** obecnością auksyn. Auksyny **HAMUJĄ** rozwój strefy odcinającej (utrzymują liść przyłączony). **W naturze**: gdy liść jest młody i fotosyntetyzuje, produkuje auksyny → strefa odcinająca **nie powstaje** → liść trzyma się gałęzi. Gdy liść starzeje się (jesień), produkcja auksyn maleje → strefa odcinająca się rozwija → **liść opada**. **6.2.** **Adaptacja zrzucania liści przed zimą**: **Problem zimowy — niedostępność wody**: - Zimą gleba zamarznięta → woda w stanie stałym (lód) → **niedostępna** dla korzeni. - Roślina nie może **uzupełniać** wody pobieranej przez transpirację. **Rola liści — główne miejsce transpiracji**: - Liście to **najważniejszy organ utraty wody** w roślinie (transpiracja przez aparaty szparkowe + naskórek). - Średnio ~95% pobranej wody jest utracone przez transpirację z liści. - Liście mają **dużą powierzchnię** → ogromne pole parowania. **Skutek zrzucania liści**: - **Drastyczne zmniejszenie powierzchni transpiracji** → roślina **przestaje tracić wodę** w okresie, gdy nie może jej uzupełnić. - Roślina przechodzi w **stan dormancji zimowej** (anabioza, brak fotosyntezy, niski metabolizm). - Wodę przechowuje w **łodydze + korzeniach + pączkach** (chronione przed mrozem łuskami pączkowymi). - Wiosną z pączków rosną nowe liście → wznowienie fotosyntezy + transpiracji. **Drzewa iglaste** (sosna, jodła, świerk) zachowują liście (igły) całą zimę, ale igły mają **adaptacje** zmniejszające transpirację: gruba kutykuła woskowa, zagłębione aparaty szparkowe, mała powierzchnia. Zrzucanie liści to **klasyczna strategia adaptacyjna** drzew liściastych klimatu umiarkowanego — **kompromis** między letnią efektywnością (duże liście fotosyntetyczne) a zimowym przetrwaniem (oszczędność wody).\n\nStrony arkusza CKE z trescia zadania\n\nKlucz pojęciowy — auksyny\n\nElement | Funkcja\nIAA (kwas indolilooctowy) | Najważniejsza naturalna auksyna\nMiejsce produkcji | Wierzchołek pędu, młode liście, młode owoce\nTransport | Polarny (od wierzchołka do podstawy), przez błony za pomocą transporterów PIN i AUX\nFunkcje | Wzrost wydłużeniowy, dominacja apikalna, fototropizm, hamowanie abscysji, rozwój owoców\n\nMechanizm: jak auksyny hamują abscysję?\n\nMłody liść produkuje IAA → transport bazypetalny do ogonka i dalej w pęd.\n\nIAA hamuje wytwarzanie etylenu w strefie odcinającej. Etylen = hormon wywołujący abscysję (rozkład pektyn ścian komórkowych w strefie odcinającej).\n\nStarzejący się liść (jesień): zmniejszona produkcja IAA + zwiększona wrażliwość na etylen → strefa odcinająca uaktywnia się.\n\nStrefa odcinająca: pas komórek u podstawy ogonka. Komórki produkują celulazy + pektynazy → trawią ściany komórkowe → ogonek odpada od pędu.\n\nPowstaje blizna liściowa zabezpieczona suberyną i ksyloproteiną → ochrona przed mrozem i patogenami.\n\nMechanizm: adaptacja zimowa (6.2)\n\nDlaczego nie zrzucać liści zimą = śmierć?:\n\nWoda zamarznięta w glebie → korzenie NIE pobierają wody. Drzewo praktycznie w stanie suszy.\n\nTranspiracja z liści nie ustaje całkowicie nawet w niskich T. Aparaty szparkowe + naskórek = utrata wody.\n\nBilans wody ujemny: utrata > pobieranie → odwodnienie → liście usychają → drzewo umiera od suszy fizjologicznej.\n\nRozwiązanie ewolucyjne: zrzucanie liści = drastyczna redukcja powierzchni transpiracji. Drzewo pozostaje z gałęziami + pączkami (mała powierzchnia, woskowate łuski → niska transpiracja).\n\nDodatkowe korzyści:\n- Liście są wrażliwe na mróz (woda wewnątrzkomórkowa zamarza → kryształki lodu uszkadzają błony i organelle).\n- Liście z lodem byłyby też ciężkie → łamałyby gałęzie.\n\nIglaki vs liściaste — strategie zimowe\n\nCecha | Drzewa liściaste (jabłoń, dąb) | Drzewa iglaste (sosna, świerk)\nZrzucanie liści | Tak, jesienią | Nie (z wyj. modrzewia)\nLiście | Duże, miękkie, cienka kutikula | Małe igły, gruba kutikula\nTranspiracja zimą | Zerowa (brak liści) | Niska (adaptacje igieł)\nFotosynteza zimą | Brak | Niska (przy słońcu + lekkim mrozie)\nKlimat | Umiarkowany, ciepły | Borealne, alpejskie\n\nPunktacja CKE\n\n- 6.1. 1 pkt — wniosek wskazujący na hamowanie strefy odcinającej przez auksyny.\n- 6.2. 1 pkt — dwa elementy: niedostępność wody zimą + transpiracja z liści.\n- Suma: 2 pkt.\n\nPo co to umieć\n\nAuksyny w rolnictwie i ogrodnictwie:\n- Syntetyczne auksyny (2,4-D, NAA, IBA) = herbicydy selektywne (działa na rośliny dwuliścienne, nie zboża). 2,4-D = składnik \"Agent Orange\" wojennej.\n- Stymulatory korzenienia (IBA w sprayu) — pomaga roślinom kiełkować + przy sadzeniu sadzonek.\n- Hamowanie opadania owoców — opryski auksynowe w sadach jabłonowych.\n- Wytwarzanie owoców bezpestkowych (parthenocarpic fruits) — auksyny stymulują rozwój owocu bez zapłodnienia.\n\nEwolucja drzew liściastych:\n- ~100 mln lat temu (kreda) — radiacja okrytonasiennych.\n- Liściaste rozprzestrzeniły się głównie w klimacie umiarkowanym (cztery pory roku).\n- W tropikach drzewa nie zrzucają liści (lub zrzucają w porze suchej, nie zimnej).\n- W tundrze: brak drzew (zbyt krótkie lato + permafrost).\n\nKolory jesieni (jabłonie, klony, dęby) — degradacja chlorofilu odsłania karotenoidy (żółte, pomarańczowe) + biosynteza antocyjanów (czerwone, fioletowe). Antocyjany chronią starzejący się liść przed UV + chłodem → pozwalają transportować ostatnie substancje odżywcze z liścia do pędu przed zrzuceniem.\n\nPielgrzymi liście (Japonia \"hanami\" → \"momijigari\") — kulturowe zjawisko: tysiące turystów podróżuje obserwować jesień w lasach klonu japońskiego. Biologia + kultura.\n\nTypowy błąd: Pułapka 6.1 — wniosek \"auksyny powodują opadanie\". **Odwrotnie** — auksyny **hamują** opadanie. Klucz: w obecności IAA strefa się NIE rozwija = liść NIE opada → IAA = czynnik **podtrzymujący**. Pułapka 6.2 — wskazanie tylko \"oszczędności wody\" bez kontekstu. Klucz: **dwa elementy**: 1. Woda zimą jest **niedostępna** (zamarznięta gleba). 2. Liście są **głównym miejscem utraty wody** (transpiracji). Bez liści = bez transpiracji = roślina przetrwa do wiosny. Pułapka 6.2 — odpowiedź \"żeby liście nie zamarzły\". To **uboczny** efekt, nie kluczowy. Klucz: **gospodarka wodna** + **dostępność wody**.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-6.webp","solution_image":null,"topics":"fizjologia roślin, auksyny, IAA, abscysja liścia, zrzucanie liści, adaptacja zimowa","page_from":12,"source":"maturaonline","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/6.1","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"6.1","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 6.1. (0-1)\nNa podstawie przedstawionych wyników badań sformułuj wniosek na temat wpływu\nauksyn produkowanych przez młode liście na rozwój strefy odcinającej liści jabłoni.\nPróba I\nPróba II\nwynik\npasta\nzawierająca\nauksynę - IAA\nwynik\nodcięcie młodego liścia\nodcięcie młodego liścia\npowstanie strefy\nodcinającej\npo kilku dniach\npo kilku dniach\n6.1.\n0-1\nMBIP-R0_100","answer":null,"answer_text":"Zadanie 6.1. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nII. Rozwijanie myślenia naukowego;\ndoskonalenie umiejętności planowania\ni przeprowadzania obserwacji\ni doświadczeń oraz wnioskowania w oparciu\no wyniki badań. Zdający:\n5) […] formułuje wnioski.\nIX. Różnorodność roślin.\n5. Wzrost i rozwój roślin. Zdający:\n3) określa rolę auksyn […] w procesach\nwzrostu i rozwoju roślin.\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne sformułowanie wniosku uwzględniającego hamujący wpływ auksyn\nwytwarzanych przez młode liście na rozwój strefy odcinającej w ogonkach liści\njabłoni.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe rozwiązania\nJest on hamujący.\nAuksyny syntetyzowane przez młode liście jabłoni hamują rozwój strefy odcinającej.\nMłode liście jabłoni wytwarzają auksyny, które hamują rozwój strefy odcinającej.\nPotwierdzono hipotezę postawioną powyżej.","solution":"**Wniosek**: auksyny produkowane przez młode liście **hamują rozwój strefy odcinającej** liści jabłoni. **Uzasadnienie z eksperymentu**: - Próba I: brak liścia = brak źródła auksyn → strefa odcinająca się rozwija → opadanie ogonka. - Próba II: brak liścia, ale **dodano IAA** (sztuczne źródło auksyn) → strefa odcinająca **nie rozwija się** → ogonek nie opada. - **Wniosek**: efekt prób różni się **tylko** obecnością auksyn. Auksyny **HAMUJĄ** rozwój strefy odcinającej (utrzymują liść przyłączony). **W naturze**: gdy liść jest młody i fotosyntetyzuje, produkuje auksyny → strefa odcinająca **nie powstaje** → liść trzyma się gałęzi. Gdy liść starzeje się (jesień), produkcja auksyn maleje → strefa odcinająca się rozwija → **liść opada**.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-6.1.webp","solution_image":null,"topics":"fizjologia roślin, auksyny, IAA, abscysja liścia, zrzucanie liści, adaptacja zimowa","page_from":12,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/6.2","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"6.2","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 6.2. (0-1)\nPrzedstaw, na czym polega adaptacja w postaci zrzucania liści przed zimą u drzew\nliściastych klimatu umiarkowanego. W odpowiedzi uwzględnij dostępność wody\ndla tych roślin w okresie zimowym oraz rolę liści w gospodarce wodnej roślin.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 6.2. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymagania szczegółowe\nIV. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów\nbiologicznych. Zdający:\n1) interpretuje informacje i wyjaśnia związki\nprzyczynowo-skutkowe między procesami\ni zjawiskami […].\nIX. Różnorodność roślin.\n2. Gospodarka wodna i odżywianie\nmineralne roślin. Zdający:\n3) wykazuje wpływ czynników zewnętrznych\n(temperatura […], wilgotność […]) na bilans\nwodny roślin […];\n4) opisuje wpływ suszy fizjologicznej\nna bilans wodny rośliny […].\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne przedstawienie, na czym polega adaptacja, uwzględniające\nograniczenie transpiracji (szparkowej) w warunkach obniżonej dostępności wody\nw glebie.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nZasady oceniania rozwiązań zadań\nPrzykładowe rozwiązania\nRoślina zrzuca liście, aby nie dopuścić w procesie transpiracji do utraty wody, której\ndostępność spada w okresie zimowym.\nDostępność wody w glebie jest w zimie mała, dlatego rośliny zrzucają liście, aby\nograniczyć parowanie wody z liści i w ten sposób zapobiegają nadmiernej utracie wody.\nTa adaptacja polega na ograniczeniu transpiracji przez liście. W zimie dostępność wody\njest niska i roślina nie byłaby w stanie pobrać przez korzenie tyle wody, ile traciłaby przez\ntranspirację.","solution":"**Adaptacja zrzucania liści przed zimą**: **Problem zimowy — niedostępność wody**: - Zimą gleba zamarznięta → woda w stanie stałym (lód) → **niedostępna** dla korzeni. - Roślina nie może **uzupełniać** wody pobieranej przez transpirację. **Rola liści — główne miejsce transpiracji**: - Liście to **najważniejszy organ utraty wody** w roślinie (transpiracja przez aparaty szparkowe + naskórek). - Średnio ~95% pobranej wody jest utracone przez transpirację z liści. - Liście mają **dużą powierzchnię** → ogromne pole parowania. **Skutek zrzucania liści**: - **Drastyczne zmniejszenie powierzchni transpiracji** → roślina **przestaje tracić wodę** w okresie, gdy nie może jej uzupełnić. - Roślina przechodzi w **stan dormancji zimowej** (anabioza, brak fotosyntezy, niski metabolizm). - Wodę przechowuje w **łodydze + korzeniach + pączkach** (chronione przed mrozem łuskami pączkowymi). - Wiosną z pączków rosną nowe liście → wznowienie fotosyntezy + transpiracji. **Drzewa iglaste** (sosna, jodła, świerk) zachowują liście (igły) całą zimę, ale igły mają **adaptacje** zmniejszające transpirację: gruba kutykuła woskowa, zagłębione aparaty szparkowe, mała powierzchnia. Zrzucanie liści to **klasyczna strategia adaptacyjna** drzew liściastych klimatu umiarkowanego — **kompromis** między letnią efektywnością (duże liście fotosyntetyczne) a zimowym przetrwaniem (oszczędność wody).","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-6.2.webp","solution_image":null,"topics":"fizjologia roślin, auksyny, IAA, abscysja liścia, zrzucanie liści, adaptacja zimowa","page_from":13,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/7","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"7","points":3,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 7.\nSkóra płazów uczestniczy w wymianie gazowej zarówno w dobrze natlenionej wodzie, jak\ni w wilgotnym powietrzu. Oddychanie skórne płazów odgrywa istotną rolę w wymianie\ngazowej tych zwierząt ze względu na niską efektywność wymiany gazowej w płucach.\nStężenie mocznika we krwi płazów jest dużo większe niż we krwi ssaków. Płazy nie piją\nwody, ale wchłaniają ją przez skórę.\nNa podstawie: H. Szarski, Historia zwierząt kręgowych, Warszawa 1998.","answer":null,"answer_text":null,"solution":"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.\n\nStrona arkusza CKE z trescia zadania\n\nKlucz pojęciowy — porównanie płuc\n\nCecha | Płazy | Gady | Ptaki | Ssaki\nBudowa płuc | Proste worki | Workowate z przegrodami | Płuca + worki powietrzne (jednokierunkowy przepływ) | Pęcherzyki (alveole) — silnie pofałdowane\nPowierzchnia | Mała | Średnia | Bardzo duża | Bardzo duża (~70-100 m² u człowieka)\nWentylacja | Dotłaczająca (jama gębowa pompuje) | Pompowanie żebrami | Jednokierunkowa (worki powietrzne) | Zasysająca (przepona + mięśnie)\nDodatkowe drogi | Skóra (~50% O₂) | — | — | —\nEfektywność | Niska (rekompensuje skóra) | Średnia | Bardzo wysoka (lot) | Wysoka\n\nMechanizm: wentylacja płaza (positive pressure)\n\nPłaz otwiera nozdrza + opuszcza dno jamy gębowej → powietrze wpływa do jamy gębowej (przez podciśnienie).\n\nZamknięcie nozdrzy + uniesienie dna jamy gębowej → powietrze tłoczone do płuc przez tchawicę (positive pressure).\n\nPłuca napełnione → wymiana gazowa.\n\nWydychanie: skurcz mięśni tułowia (brak przepony!) wyciska powietrze z płuc → przez nozdrza.\n\nSkutek: częstotliwość ~10-30/min, ale mała objętość + nieregularność.\n\nMechanizm: wentylacja ssaka (negative pressure)\n\nWdech: przepona kurczy się (opada) + mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne unoszą żebra → klatka piersiowa rozszerza się.\n\nPowstaje podciśnienie w opłucnej (ciśnienie w klatce niższe niż atmosferyczne) → powietrze zasysane przez nos/usta → tchawicę → oskrzela → pęcherzyki.\n\nWymiana gazowa w ~300 mln pęcherzyków człowieka (powierzchnia 70-100 m²).\n\nWydech: przepona rozluźnia się (unosi do góry), żebra opadają → ciśnienie w klatce wzrasta → powietrze wypychane na zewnątrz.\n\nSkutek: 12-20 oddechów/min, 500 ml/oddech = ~6-10 L/min wymiany powietrza. Bardzo wydajne.\n\nMechanizm: mocznik jako narzędzie osmoregulacji\n\nPłazy żyją w środowisku słodkowodnym lub wilgotnym lądzie — stężenie osmotyczne wody słodkiej jest NIŻSZE niż płynów ustrojowych zwierząt.\n\nNaturalna osmoza: woda płynęłaby do tkanek płaza, ale wolno (mały gradient).\n\nGromadzenie mocznika w krwi/limfie → podwyższenie stężenia osmotycznego wewnątrz tkanek.\n\nGradient osmotyczny zwiększa się → woda płynie szybciej z otoczenia do tkanek przez skórę.\n\nPłaz wchłania wodę pasywnie przez skórę → nie musi pić (większość gatunków).\n\nMocznik = \"podwójna funkcja\":\n- Produkt katabolizmu białek (substancja odpadowa).\n- Osmolit stymulujący wchłanianie wody (adaptacja u płazów).\n\nInne osmolity u różnych zwierząt: TMAO (rekiny), glicerol (ryby polarne), trehaloza (suchotrwałe nicienie).\n\nPunktacja CKE\n\n- 7.1. 2 pkt — obie różnice (budowa + wentylacja) z konkretnymi cechami.\n- 7.2. 1 pkt — mocznik jako osmolit + mechanizm gradientu → wchłanianie wody przez skórę.\n- Suma: 3 pkt.\n\nPo co to umieć\n\nPłazy = unikalne kręgowce:\n- ~7 500 gatunków świata (płazy bezogonowe, ogoniaste, beznogie).\n- W Polsce ~18 gatunków (żaby, ropuchy, traszki, salamandra plamista).\n- Dwuśrodowiskowość: jajа+kijanki w wodzie, dorosłe na lądzie.\n- Skóra wodno-przepuszczalna = klucz do wymiany gazowej + wchłaniania wody ale też wrażliwość na zanieczyszczenia/zmiany klimatu.\n\nBioindykatory: płazy są wrażliwe na pestycydy, zanieczyszczenie wody, ocieplenie → wskaźnik zdrowia ekosystemu.\n\nGlobalne wymieranie płazów — najszybsze wśród kręgowców:\n- ~40% gatunków zagrożonych (IUCN).\n- Główne przyczyny: utrata siedlisk + chitrydiomykoza (grzyb Batrachochytrium) + zmiany klimatu.\n\nWymiana gazowa skórna = klucz: u salamander bez płuc (rodzina Plethodontidae, większa część Ameryki Płn.) cała wymiana gazowa odbywa się przez skórę. Nie mają płuc w ogóle.\n\nPłuca ssaków — porównanie powierzchni:\n- Człowiek: ~70-100 m² (większe niż kort tenisowy).\n- Mała myszka: ~1-2 m².\n- Płetwal błękitny: ~6000 m² (rekord rozmiarów).\n\nNegative pressure breathing = wynalazek ssaków (~200 mln lat temu). Pozwoliło na stałą temperaturę ciała + wytrzymałość fizyczną + duże mózgi (mózg wymaga 20% O₂ całego ciała).\n\nTypowy błąd: 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.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-7.webp","solution_image":null,"topics":"anatomia, fizjologia, płazy, oddychanie, płuca, skóra, osmoregulacja, mocznik","page_from":13,"source":"maturaonline","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/7.1","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"7.1","points":2,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 7.1. (0-2)\nWyjaśnij, dlaczego wymiana gazowa w płucach płazów jest mniej efektywna niż\nw płucach ssaków. W odpowiedzi uwzględnij dwie różnice między wymienionymi\ngromadami: jedną w budowie płuc i jedną w mechanizmie ich wentylacji.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 7.1. (0-2)\nWymaganie ogólne\nWymagania szczegółowe\nIV. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów\nbiologicznych. Zdający:\n1) interpretuje informacje i wyjaśnia związki\nprzyczynowo-skutkowe między procesami\ni zjawiskami […].\nXI. Funkcjonowanie zwierząt.\n2. Porównanie poszczególnych czynności\nżyciowych zwierząt, z uwzględnieniem\nstruktur odpowiedzialnych za ich\nprzeprowadzanie.\n3) Wymiana gazowa i krążenie. Zdający:\nd) porównuje […] budowę płuc gromad\nkręgowców,\nf ) wyjaśnia mechanizm wentylacji płuc\nu płazów […] i ssaków.\nZasady oceniania\n2 pkt - za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające różnice:\n• w budowie płuc - płuca płazów są workowate / słabo pofałdowane / nie mają\npęcherzyków, a więc mają mniejszą powierzchnię w porównaniu do\npęcherzykowatych / silnie pofałdowanych / mających pęcherzyki płuc ssaków ORAZ\n• w mechanizmie wentylacji płuc - zmiany objętości klatki piersiowej u ssaków\nzapewniają bardziej wydajną wentylację w porównaniu z płazami, które nie mają\nklatki piersiowej / wentylują płuca za pomocą ruchów dna jamy gębowo-gardzielowej.\n1 pkt - za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające różnice:\n• w budowie płuc - płuca płazów są workowate / słabo pofałdowane / nie mają\npęcherzyków, a więc mają mniejszą powierzchnię w porównaniu do\npęcherzykowatych / silnie pofałdowanych / mających pęcherzyki płuc ssaków ALBO\n• w mechanizmie wentylacji płuc - zmiany objętości klatki piersiowej u ssaków\nzapewniają bardziej wydajną wentylację w porównaniu z płazami, które nie mają\nklatki piersiowej / wentylują płuca za pomocą ruchów dna jamy gębowo-gardzielowej.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe rozwiązania\nPłazy mają płuca workowe, o mniejszym stosunku powierzchni do objętości niż ssaki,\nktóre mają pęcherzykowate płuca. Płazy nie mają klatki piersiowej, którą mają ssaki,\na której ruchy umożliwiają efektywne przeprowadzanie wdechu i wydechu.\nPłazy mają workowate płuca o mniejszej powierzchni, a ssaki mają płuca o budowie\npęcherzykowej i mają większą powierzchnię wymiany gazowej. Płazy prowadzą\nwentylację za pomocą ruchów dna jamy gębowej, a ssaki - za pomocą mięśni\nmiędzyżebrowych wymuszających ruchy klatki piersiowej, i dlatego ssaki wymieniają\nwięcej powietrza niż płazy.\nPłuca płazów są słabiej pofałdowane niż płuca ssaków i dlatego mają mniejszą\npowierzchnię. Płazy, w przeciwieństwie do ssaków, nie mają klatki piersiowej, dlatego\nwentylację płuc zapewniają ruchy dna jamy gębowo-gardzielowej, które są mniej wydajne\nniż zmiany objętości klatki piersiowej.\nPłazy mają workowate płuca, a wentylacja odbywa się przy udziale ruchów jamy gębowo-\n-gardzielowej, co jest mniej efektywne niż pęcherzykowate płuca ssaków o dużej\npowierzchni oraz ruchy klatki piersiowej i przepony.\nUwagi:\nUznaje się odpowiedzi odnoszące się do różnicy w mechanizmie wentylacji w postaci\ntłoczenia powietrza do płuc u płazów i zasysania powietrza do płuc przez ssaki, np. „Płazy\nwentylują płuca poprzez wtłaczanie powietrza, a ssaki zasysają powietrze”.\nNie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do mieszania się powietrza wdychanego\ni wydychanego, np. „U ssaków w mniejszym stopniu niż u płazów miesza się powietrze\nwdychane i wydychane”.","solution":"**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.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-7.1.webp","solution_image":null,"topics":"anatomia, fizjologia, płazy, oddychanie, płuca, skóra, osmoregulacja, mocznik","page_from":13,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/7.2","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"7.2","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 7.2. (0-1)\nOkreśl, jakie znaczenie w pobieraniu wody przez płazy ma gromadzenie mocznika\nw ich płynach ustrojowych.\n6.2.\n0-1\n7.1.\n0-1-2\n7.2.\n0-1\nMBIP-R0_100","answer":null,"answer_text":"Zadanie 7.2. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nIV. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów\nbiologicznych. Zdający:\n1) […] wyjaśnia związki przyczynowo-\n-skutkowe między procesami i zjawiskami\n[…].\nXI. Funkcjonowanie zwierząt.\n2. Porównanie poszczególnych czynności\nżyciowych zwierząt, z uwzględnieniem\nstruktur odpowiedzialnych za ich\nprzeprowadzanie.\n4) Wydalanie i osmoregulacja. Zdający:\na) wykazuje konieczność regulacji\nosmotycznej u zwierząt żyjących w różnych\nśrodowiskach.\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne określenie gromadzenia mocznika w pobieraniu wody, uwzględniające\nzapewnienie hiperosmotyczności płynów ustrojowych względem środowiska\nzewnętrznego LUB zapewnienie wydajnego (osmotycznego) napływu wody.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nZasady oceniania rozwiązań zadań\nPrzykładowe rozwiązania\nOsocze jest hipertoniczne.\nDzięki temu osocze płaza jest silnie hipertoniczne w stosunku do otaczającej go wody.\nDzięki temu ich płyny ustrojowe są hiperosmotyczne względem słodkiej wody, w której\npłazy przebywają.\nPłyny ustrojowe zawierające dużo mocznika mają większą osmolarność niż woda\nw środowisku życia płazów.\nUmożliwia to osmotyczny napływ wody do ciała płaza.\nZapewnia to odpowiednio wysoki przepływ wody przez skórę do płynów ustrojowych\npłaza.","solution":"**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.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-7.2.webp","solution_image":null,"topics":"anatomia, fizjologia, płazy, oddychanie, płuca, skóra, osmoregulacja, mocznik","page_from":13,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/8","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"8","points":2,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 8.\nAmfisbeny (Amphisbaenia) to zwierzęta żyjące niemal wyłącznie pod powierzchnią ziemi\nw wydrążonych przez siebie tunelach. Podczas kopania tuneli amfisbeny posługują się\ngłową. W toku ewolucji stopniowo utrwalały się zmiany w budowie czaszki, która u tych\nzwierząt jest obecnie bardzo silnie skostniała, co stanowi przystosowanie do drążenia tuneli.\nAmfisbeny mają zazwyczaj długie, cienkie ciało, pokryte twardymi, suchymi, rogowymi\nłuskami i tarczkami wytwarzanymi przez naskórek, który jest okresowo zrzucany w formie\nwylinki. Łuski na tułowiu są prostokątne i układają się w pierścienie wokół ciała - segmenty.\nKażdy z segmentów skóry zawiera charakterystyczny zespół mięśni umożliwiający skracanie\nlub wydłużanie danego segmentu.\nNa zdjęciu przedstawiono żyjący w Europie gatunek amfisbeny - Blanus cinereus.\nNa podstawie: Encyklopedia zwierząt […], praca zbiorowa, Warszawa 1993;\nE.P. Solomon i in., Biologia, Warszawa 2016.","answer":null,"answer_text":null,"solution":"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**.\n\nStrony arkusza CKE z trescia zadania\n\nKlucz pojęciowy — amfisbeny\n\nCecha | Opis\nKlasyfikacja | Reptilia (gady) → Squamata (łuskoskóre) → Amphisbaenia\nWygląd | Długie, beznogie (większość gat.), pierścieniowo-łuskowate ciało\nTryb życia | Podziemny — kopanie tuneli głową\nWzrok | Zredukowany (oczy małe, zarośnięte)\nAdaptacje | Wzmocniona czaszka, mocne mięśnie szyi\nLiczba gatunków | ~190\nRozmieszczenie | Ameryka, Afryka, Bliski Wschód, Europa (m.in. Blanus cinereus — Półwysep Iberyjski)\n\nMechanizm: dobór naturalny w działaniu (8.2)\n\nPunkt wyjścia: starożytna populacja gada (~150 mln lat temu) z pewnymi cechami. Niektóre osobniki przypadkowo miały mocniejsze czaszki (wariancja w populacji).\n\nŚrodowisko: podziemne tunele — wymaga drążenia głową. Mocniejsze czaszki = łatwiejsze drążenie = lepszy dostęp do pokarmu (mrówki, termity, larwy) + ucieczka przed drapieżnikami.\n\nSelekcja: osobniki z mocniejszymi czaszkami przeżywały częściej + miały więcej potomstwa → ich geny były przekazywane.\n\nPo pokoleniach: średnia \"wytrzymałość czaszki\" w populacji rośnie. Adaptacja się utrwala. Powstają specyficzne struktury anatomiczne (zrośnięte kości, twarda przednia część).\n\nTo klasyczny darwinowski dobór naturalny — różnicowanie + selekcja + dziedziczenie → adaptacja.\n\nKlucz pojęciowy — mechanizmy ewolucji\n\nMechanizm | Działanie | Wynik\nMutacja | Losowe zmiany genów | Zmienność (surowiec ewolucji)\nDobór naturalny | Środowisko \"wybiera\" lepsze warianty | Adaptacja\nDryf genetyczny | Losowa zmiana częstości alleli | Utrata zmienności w małych populacjach\nMigracja (gene flow) | Przepływ genów między populacjami | Wymieszanie puli genowej\nEfekt założyciela | Mała grupa zakłada nową populację | Skrzywiona pula alleli vs populacja źródłowa\nSpecjacja | Powstawanie nowych gatunków | Bioróżnorodność\n\nDobór naturalny = jedyny mechanizm wyjaśniający adaptację (Darwin 1859).\n\nPunktacja CKE\n\n- 8.1. 1 pkt — C1 (gady + wylinka).\n- 8.2. 1 pkt — D (dobór naturalny).\n- Suma: 2 pkt.\n\nPo co to umieć\n\nAmfisbeny — fascynująca, mało znana grupa:\n- Konwergencja ewolucyjna z dżdżownicami (długie, beznogie, podziemne), ale to gady, nie pierścienice.\n- Ekosystemowa rola: drapieżniki bezkręgowców glebowych (mrówki, termity).\n- Większość gatunków beznogich (jak węże), ALE niektóre mają 2 przednie kończyny (rodzaj Bipes) — niezwykłe.\n\nDobór naturalny = jedyne wytłumaczenie bezgłośnej komplikacji organizmów żywych. Współczesna ewolucja:\n- Antybiotykooporność bakterii — szybki dobór w obecności antybiotyków.\n- Owady oporne na pestycydy — wymaga ciągłej rotacji środków ochrony roślin.\n- Adaptacja do klimatu — np. komary rozprzestrzeniają się dalej na północ z ociepleniem.\n\nEkdyza (zrzucanie naskórka) u gadów:\n- Naskórek rośnie, ale jest niepodatny na rozszerzenie.\n- Co kilka tygodni-miesięcy → zrzucenie starego, regeneracja nowego.\n- U węży wylinka jest w jednym kawałku (cały ząb).\n- U jaszczurek/amfisben — fragmentami.\n\nMechanizm doboru — Darwin obserwował to u zięb Galapagos (różne dzioby w zależności od pokarmu). Klasyczne studium adaptacji. Każdy gatunek może być prześledzony genetycznie i fenotypowo na tysiące pokoleń.\n\nTypowy błąd: 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.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-8.webp","solution_image":null,"topics":"zoologia, amfisbeny, gady, ewolucja, dobór naturalny, adaptacja","page_from":14,"source":"maturaonline","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/8.1","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"8.1","points":1,"ptype":"closed","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 8.1. (0-1)\nDokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A, B albo C oraz jej uzasadnienie 1., 2. albo 3.\nAmfisbeny należą do\nA.\npierścienic,\no czym\nświadczy\n1.\nokresowe zrzucanie zrogowaciałego naskórka\nw postaci wylinki.\nB.\nstawonogów,\n2.\nsegmentowa budowa umięśnienia ciała.\nC.\ngadów,\n3.\nwydłużone ciało przystosowane do drążenia\ntuneli.\n8.1.\n0-1\nMBIP-R0_100","answer":"E","answer_text":"Zadanie 8.1. (0-1)\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nI. Pogłębianie wiedzy z zakresu\nróżnorodności biologicznej […]. Zdający:\n1) opisuje […] i rozpoznaje organizmy.\nIII. Posługiwanie się informacjami\npochodzącymi z analizy materiałów\nźródłowych. Zdający:\n2) odczytuje, analizuje, interpretuje\ni przetwarza informacje tekstowe, graficzne\n[…].\nX. Różnorodność zwierząt. Zdający:\n2) wymienia cechy pozwalające na\nrozróżnienie […] pierścienic […]\ni stawonogów […];\n3) wymienia cechy pozwalające na\nrozróżnienie […] gadów […]; na podstawie\ntych cech identyfikuje organizm jako\nprzedstawiciela jednej z tych grup.\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne dokończenie zdania.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\nC1","solution":"**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).","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-8.1.webp","solution_image":null,"topics":"zoologia, amfisbeny, gady, ewolucja, dobór naturalny, adaptacja","page_from":14,"source":"ocr","answer_source":"maturazai","answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/8.2","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"8.2","points":1,"ptype":"closed","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 8.2. (0-1)\nDokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.\nCzaszki amfisben przystosowały się do drążenia tuneli w ziemi w wyniku\nA. dryfu genetycznego.\nB. efektu założyciela.\nC. specjacji.\nD. doboru naturalnego.","answer":"D","answer_text":"Zadanie 8.2. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymagania szczegółowe\nI. Pogłębianie wiedzy z zakresu\nróżnorodności biologicznej oraz zjawisk\ni procesów biologicznych zachodzących na\nróżnych poziomach organizacji życia.\nZdający:\n2) wyjaśnia zjawiska i procesy biologiczne\nzachodzące w wybranych organizmach\ni w środowisku.\nXVI. Ewolucja. Zdający:\n5) wykazuje, że dzięki doborowi\nnaturalnemu organizmy zyskują nowe cechy\nadaptacyjne;\n6) określa warunki, w jakich zachodzi dryf\ngenetyczny;\n12) przedstawia mechanizm powstawania\ngatunków wskutek specjacji […].\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne dokończenie zdania.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\nD","solution":"**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**.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-8.2.webp","solution_image":null,"topics":"zoologia, amfisbeny, gady, ewolucja, dobór naturalny, adaptacja","page_from":15,"source":"ocr","answer_source":"maturazai","answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/9","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"9","points":2,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 9.\nWątroba człowieka bierze udział w przemianach substancji wchłoniętych w przewodzie\npokarmowym. Wątroba wytwarza dziennie około 1200 ml żółci, która jest następnie\nzagęszczana i magazynowana w pęcherzyku żółciowym. Enzymatyczny rozkład lipidów\nw przewodzie pokarmowym jest wspomagany przez żółć.\nNa podstawie: red. J.O.E. Clark, The Human Body: A Comprehensive Guide to\nthe Structure and Functions of the Human Body, Leicester 1989.","answer":null,"answer_text":null,"solution":"Odpowiedź: **9.1.** | Substraty | Proces | Produkty | |---|---|---| | aminokwasy | **deaminacja** | ketokwasy + amoniak | | glukoza | **glikogeneza** | glikogen | **Uzasadnienia**: - **Deaminacja** = usunięcie grupy **aminowej (-NH₂)** z aminokwasu → **amoniak** (NH₃) + **ketokwas** (szkielet węglowy). Amoniak jest toksyczny → w wątrobie przekształcany w **mocznik** (cykl mocznikowy). - **Dekarboksylacja** to usunięcie grupy **karboksylowej (-COOH)** = CO₂. Nie pasuje (produktem byłaby amina, np. histamina z histydyny, nie ketokwas + amoniak). - **Glikogeneza** = synteza **glikogenu** z glukozy (gdy nadmiar glukozy we krwi, po posiłku, pod wpływem insuliny). - **Glikoliza** = rozkład glukozy do pirogronianu (cytozol). Produktem **nie jest glikogen**, więc nie pasuje. **9.2.** **Mechanizm działania żółci**: Żółć zawiera **sole żółciowe** (sole kwasów żółciowych: cholan + deoksycholan), które są **detergentami** (cząsteczki z biegunem hydrofilowym i hydrofobowym). Funkcja: - **Emulgowanie tłuszczów** — sole żółciowe **rozdrabniają duże krople tłuszczu** (które dostały się z pokarmem do jelita) na **drobne kropelki (micele)** o średnicy <1 μm. - **Wzrost powierzchni kontaktu** lipidów z wodą → znacznie **większa powierzchnia** dostępna dla enzymów trawiących tłuszcze. - **Lipaza trzustkowa** (enzym wodny) działa **na granicy** wody i tłuszczu. Większa powierzchnia kropelek = więcej miejsc działania lipazy → **szybsze i efektywniejsze trawienie** triacylogliceroli do **monoglicerydów + kwasów tłuszczowych**. **Bez żółci** (np. po usunięciu pęcherzyka żółciowego): tłuszcze pozostają jako **duże krople** → mała powierzchnia → lipaza działa wolno → niestrawione tłuszcze **przechodzą do kału** = **steatorrhea** (tłuszczowy stolec, biegunka tłuszczowa).\n\nStrona arkusza CKE z trescia zadania\n\nKlucz pojęciowy — funkcje wątroby\n\nFunkcja | Mechanizm\nDetoksykacja | Neutralizacja leków, alkoholu, hormonów (cytochrom P450)\nMetabolizm białek | Deaminacja aminokwasów + synteza białek osocza (albumina, czynniki krzepnięcia)\nMetabolizm cukrów | Glikogeneza (po posiłku) + glikogenoliza (głód) + glukoneogeneza\nMetabolizm lipidów | Synteza cholesterolu, lipoprotein (VLDL), kwasów żółciowych\nMagazynowanie | Glikogen, witaminy A/D/E/K/B12, żelazo\nProdukcja żółci | Sole żółciowe + bilirubina + cholesterol + fosfolipidy → trawienie tłuszczów\nCykl mocznikowy | Detoksykacja amoniaku → mocznik (do wydalenia)\n\nMechanizm: deaminacja aminokwasów\n\nAminokwas pobrany z krwi (po posiłku białkowym) → przekazany do hepatocytów (komórek wątroby).\n\nTransaminacja (przeniesienie grupy NH₂ na ketokwas — najpierw): aminokwas + α-ketoglutaran → ketokwas + glutaminian (przez transaminazy AST, ALT).\n\nOksydacyjna deaminacja: glutaminian → α-ketoglutaran + NH₃ (amoniak). Enzym: dehydrogenaza glutaminianowa.\n\nAmoniak (toksyczny!) → cykl mocznikowy w wątrobie → mocznik (bezpieczna forma) → wydalany przez nerki.\n\nKetokwasy → mogą być:\n- Spalone w cyklu Krebsa (energia).\n- Przekształcone w glukozę (glukoneogeneza).\n- Zamienione w tłuszcze (przy nadmiarze).\n\nMechanizm: glikogeneza\n\nPosiłek: glukoza we krwi wzrasta (np. po jedzeniu makaronu) → trzustka wydziela insulinę.\n\nInsulina aktywuje w hepatocytach:\n- Glukokinazę (fosforylacja glukozy → G6P).\n- Fosfoglukomutazę (G6P → G1P).\n- UDP-glukozy pirofosforylazę (G1P + UTP → UDP-glukoza).\n- Syntazę glikogenu (UDP-glukoza dodawana do rosnącego łańcucha glikogenu).\n\nGlikogen = rozgałęziony polimer glukozy, magazynowany w cytoplazmie hepatocytów (do ~10% masy wątroby) i w mięśniach.\n\nGłód: glukoza we krwi maleje → trzustka wydziela glukagon → wątroba aktywuje glikogenolizę (rozkład glikogenu → glukoza → krew).\n\nMechanizm: trawienie tłuszczów + rola żółci\n\nPo posiłku tłustym tłuszcze (triacyloglicerole) wchodzą do dwunastnicy jako duże krople (1-100 μm).\n\nHormon CCK (cholecystokinina) z dwunastnicy stymuluje pęcherzyk żółciowy do uwolnienia żółci.\n\nSole żółciowe (głównie cholan i deoksycholan) działają jako detergenty = mają biegun hydrofilowy (rozpuszczalny w wodzie) i biegun hydrofobowy (rozpuszczalny w tłuszczu).\n\nEmulgowanie: sole żółciowe otaczają krople tłuszczu → mechanicznie rozdrabniają na micele (poniżej 1 μm). Powstaje emulsja stabilizowana.\n\nWzrost powierzchni kontaktu ~10000× — z 1 cm² (duża kropla) do ~10000 cm² (małe kropelki).\n\nLipaza trzustkowa (enzym hydrofilowy) działa na granicy woda/tłuszcz. Większa powierzchnia = więcej miejsc działania = szybsze trawienie triacylogliceroli → monoglicerydy + 2 kwasy tłuszczowe.\n\nProdukty (monoglicerydy, kwasy tłuszczowe) wchłonięte przez enterocyty jelita cienkiego → resyntezowane → chylomikrony → limfa → krew.\n\nBez żółci — co się dzieje?\n\nPo usunięciu pęcherzyka żółciowego (cholecystektomia):\n- Wątroba wciąż produkuje żółć, ale nie magazynowana.\n- Żółć stale małymi ilościami płynie do dwunastnicy.\n- Po tłustym posiłku → niewystarczająca ilość żółci → niepełne emulgowanie → niestrawione tłuszcze → biegunki tłuszczowe, niedobór witamin A/D/E/K (lipofilnych).\n\nLeczenie: dieta niskotłuszczowa, suplementacja witamin lipofilnych.\n\nPunktacja CKE\n\n- 9.1. 1 pkt — obie odpowiedzi (deaminacja + glikogeneza).\n- 9.2. 1 pkt — wskazanie emulgowania + wzrostu powierzchni kontaktu → ułatwione działanie lipazy.\n- Suma: 2 pkt.\n\nPo co to umieć\n\nWątroba to największy gruczoł ciała człowieka (~1,5 kg) — \"fabryka chemiczna\":\n- ~500 funkcji metabolicznych.\n- Regeneruje się — możliwa transplantacja części wątroby (lobectomy, living donor liver transplant). Wątroba odrasta do pełnej masy w kilka miesięcy.\n\nChoroby wątroby:\n- Wirusowe zapalenie wątroby (WZW typu A/B/C) — szczepionki na A i B.\n- Marskość — zwłóknienie wątroby (alkohol, otyłość, wirusy).\n- Stłuszczenie wątroby (NAFLD) — coraz częstsze (epidemia otyłości).\n- Rak wątroby (HCC, hepatocellular carcinoma).\n\nCykl mocznikowy — odkryty przez Hansa Krebsa (Nobel 1953). Pierwszy odkryty cykl biochemiczny (zanim Krebs zajął się drugim cyklem — cyklem cytrynianowym = \"cykl Krebsa\").\n\nKamica żółciowa — najczęstsza patologia pęcherzyka żółciowego. Cholesterol krystalizuje w żółci → kamienie. Leczenie: cholecystektomia (usunięcie pęcherzyka, ~600 000 operacji rocznie w USA).\n\nWitaminy lipofilne (A, D, E, K) wymagają żółci do wchłonięcia. Niedobór witaminy K = problemy z krzepnięciem krwi (krwawienia). Suplementacja u noworodków (witamina K iniekcyjnie zaraz po porodzie) zapobiega chorobom krwotocznym.\n\nTypowy błąd: Pułapka 9.1 — wybór dekarboksylacji zamiast deaminacji. Klucz: **NH₃ (amoniak)** w produktach → utracona grupa **AMINOWA** → **deaminacja** (\"dezami-\"). Pułapka 9.1 — wybór glikolizy zamiast glikogenezy. Klucz: produkt = **glikogen** (polimer glukozy). Glikoliza daje pirogronian, NIE glikogen. Glikogen powstaje przez **glikogenezę** (syntezę). Pułapka 9.2 — odpowiedź \"żółć rozkłada tłuszcze\". **FAŁSZ**. Żółć **NIE jest enzymem** — nie ma aktywności katalitycznej. Tylko **emulguje** (rozdrabnia mechanicznie) → ułatwia działanie **lipazy** (enzymu trzustki). Pułapka 9.2 — niewspomnienie **powierzchni kontaktu**. Klucz: rozdrobnienie zwiększa **powierzchnię** dostępną dla enzymu → szybsze trawienie. To istota emulgowania.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-9.webp","solution_image":null,"topics":"anatomia człowieka, wątroba, żółć, deaminacja, glikogeneza, lipidy","page_from":15,"source":"maturaonline","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/9.1","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"9.1","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 9.1. (0-1)\nUzupełnij poniższą tabelę tak, aby zawierała informacje prawdziwe dotyczące\nprocesów zachodzących w wątrobie. W każdym nawiasie podkreśl właściwe\nokreślenie.\nSubstraty\nProces\nProdukty\naminokwasy\n(dekarboksylacja / deaminacja)\nketokwasy + amoniak\nglukoza\n(glikoliza / glikogenogeneza)\nglikogen","answer":null,"answer_text":"Zadanie 9.1. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nI. Pogłębianie wiedzy z zakresu\nróżnorodności biologicznej oraz zjawisk\ni procesów biologicznych zachodzących na\nróżnych poziomach organizacji życia.\nZdający:\n4) objaśnia funkcjonowanie organizmu\nczłowieka na różnych poziomach złożoności\n[…].\nXI. Funkcjonowanie zwierząt.\n2. Porównanie poszczególnych czynności\nżyciowych zwierząt, z uwzględnieniem\nstruktur odpowiedzialnych za ich\nprzeprowadzanie.\n1) Odżywianie się. Zdający:\nh) przedstawia rolę wątroby w przemianach\nsubstancji wchłoniętych w przewodzie\npokarmowym.\nZasady oceniania\n1 pkt - za wybór dwóch poprawnych odpowiedzi.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\nSubstraty\nProces\nProdukty\naminokwasy\n(dekarboksylacja / deaminacja)\nketokwasy + amoniak\nglukoza\n(glikoliza / glikogenogeneza)\nglikogen","solution":"| Substraty | Proces | Produkty | |---|---|---| | aminokwasy | **deaminacja** | ketokwasy + amoniak | | glukoza | **glikogeneza** | glikogen | **Uzasadnienia**: - **Deaminacja** = usunięcie grupy **aminowej (-NH₂)** z aminokwasu → **amoniak** (NH₃) + **ketokwas** (szkielet węglowy). Amoniak jest toksyczny → w wątrobie przekształcany w **mocznik** (cykl mocznikowy). - **Dekarboksylacja** to usunięcie grupy **karboksylowej (-COOH)** = CO₂. Nie pasuje (produktem byłaby amina, np. histamina z histydyny, nie ketokwas + amoniak). - **Glikogeneza** = synteza **glikogenu** z glukozy (gdy nadmiar glukozy we krwi, po posiłku, pod wpływem insuliny). - **Glikoliza** = rozkład glukozy do pirogronianu (cytozol). Produktem **nie jest glikogen**, więc nie pasuje.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-9.1.webp","solution_image":null,"topics":"anatomia człowieka, wątroba, żółć, deaminacja, glikogeneza, lipidy","page_from":15,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/9.2","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"9.2","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 9.2. (0-1)\nWyjaśnij, w jaki sposób żółć wspomaga enzymatyczny rozkład lipidów w przewodzie\npokarmowym.\n8.2.\n0-1\n9.1.\n0-1\n9.2.\n0-1\nMBIP-R0_100","answer":null,"answer_text":"Zadanie 9.2. (0-1)\nWymagania ogólne\nWymaganie szczegółowe\nIV. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów\nbiologicznych. Zdający:\n1) […] wyjaśnia związki przyczynowo-\n-skutkowe między procesami […].\nI. Pogłębianie wiedzy z zakresu\nróżnorodności biologicznej oraz zjawisk\ni procesów biologicznych zachodzących na\nróżnych poziomach organizacji życia.\nZdający:\nXI. Funkcjonowanie zwierząt.\n2. Porównanie poszczególnych czynności\nżyciowych zwierząt, z uwzględnieniem\nstruktur odpowiedzialnych za ich\nprzeprowadzanie.\n1) Odżywianie się. Zdający:\ne) przedstawia rolę wydzielin gruczołów\ni komórek gruczołowych w obróbce\npokarmu.\nZasady oceniania rozwiązań zadań\n4) objaśnia funkcjonowanie organizmu\nczłowieka na różnych poziomach złożoności\n[…].\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające emulgację lipidów i - w konsekwencji -\nzwiększenie powierzchni kontaktu lipazy z tłuszczami LUB uwzględniające ułatwienie\nkontaktu lipazy z tłuszczami (przez sole kwasów żółciowych lub fosfolipidy)\nna granicy faz - wodnej i lipidowej.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe rozwiązania\nŻółć fizycznie rozbija krople związków tłuszczowych na mniejsze części, co zwiększa\npowierzchnię trawienia tłuszczów przez enzymy.\nLipaza jest enzymem rozpuszczalnym w wodzie, a sole kwasów żółciowych umożliwiają\nkontakt lipazy z tłuszczami, nierozpuszczalnymi w wodzie.\nUwagi:\nUznaje się odpowiedzi odnoszące się do neutralizacji treści żołądkowej przez żółć\ni zapewnienia optymalnych warunków do działania lipaz, np. „Żółć wątrobowa ma odczyn\nzasadowy i dzięki temu zapewnia właściwe pH dla działania lipazy jelitowej”.\nUznaje się odpowiedzi odnoszące się do ułatwiania rozpuszczania produktów lipolizy\ni przesunięcie równowagi reakcji w stronę monoglicerydów, np. „Sole kwasów żółciowych\nułatwiają rozpuszczanie produktów trawienia trójglicerydów. Dzięki temu równowaga reakcji\nhydrolizy zostaje przesunięta w prawo - w stronę monoglicerydów, a reakcja zachodzi\nszybciej”.\nUznaje się odpowiedzi odnoszące się do obecności w żółci kolipazy aktywującej lipazy,\nnp. „W żółci znajduje się białko - kolipaza, która jest aktywatorem lipazy trzustkowej”.\nNie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do emulgowania tłuszczów do poziomu\ncząsteczek, np. „Żółć rozbija krople tłuszczu na cząsteczki, które są następnie trawione\nprzez lipazę”, ponieważ proces emulgacji prowadzi jedynie do powstania mniejszych kropel\n(cząstek) tłuszczów.","solution":"**Mechanizm działania żółci**: Żółć zawiera **sole żółciowe** (sole kwasów żółciowych: cholan + deoksycholan), które są **detergentami** (cząsteczki z biegunem hydrofilowym i hydrofobowym). Funkcja: - **Emulgowanie tłuszczów** — sole żółciowe **rozdrabniają duże krople tłuszczu** (które dostały się z pokarmem do jelita) na **drobne kropelki (micele)** o średnicy <1 μm. - **Wzrost powierzchni kontaktu** lipidów z wodą → znacznie **większa powierzchnia** dostępna dla enzymów trawiących tłuszcze. - **Lipaza trzustkowa** (enzym wodny) działa **na granicy** wody i tłuszczu. Większa powierzchnia kropelek = więcej miejsc działania lipazy → **szybsze i efektywniejsze trawienie** triacylogliceroli do **monoglicerydów + kwasów tłuszczowych**. **Bez żółci** (np. po usunięciu pęcherzyka żółciowego): tłuszcze pozostają jako **duże krople** → mała powierzchnia → lipaza działa wolno → niestrawione tłuszcze **przechodzą do kału** = **steatorrhea** (tłuszczowy stolec, biegunka tłuszczowa).","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-9.2.webp","solution_image":null,"topics":"anatomia człowieka, wątroba, żółć, deaminacja, glikogeneza, lipidy","page_from":15,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/10","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"10","points":3,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 10.\nUkład oddechowy człowieka tworzą drogi oddechowe oraz płuca. Tchawica (rysunek A)\nstanowi odcinek dolnych dróg oddechowych. Pierścienie obecne w ścianie tchawicy mają\nkształt podkowiasty.\nU owadów tlen do komórek ciała jest dostarczany przez układ tchawkowy. Tchawki\n(rysunek B) stanowią kanały powietrzne, których ścianę tworzy nabłonek będący\nprzedłużeniem epidermy pokrywającej ciało owada. Ten nabłonek wytwarza pokrytą\nwoskami kutykularną wyściółkę tchawki, w której można wyróżnić takie same warstwy jak\nw kutykuli tworzącej szkielet zewnętrzny owada. Na przekroju tchawki są widoczne\npierścieniowe zgrubienia kutykuli.\nNa podstawie: B.S. Beckett, Biology: A Modern Introduction, Oxford 1978;\nred. M. Maćkowiak, A. Michalak, Biologia. Jedność i różnorodność, Warszawa 2008.\npierścień tchawicy\nprzełyk\ntchawica\nA\ntracheola\nprzekrój przez\ntchawkę\n(w powiększeniu)\nB\nMBIP-R0_100","answer":null,"answer_text":null,"solution":"Odpowiedź: **10.1.** - **Białko** w pierścieniach tchawicy człowieka: **kolagen** (główny składnik **chrząstki szklistej** budującej pierścienie). Chrząstka jest zbudowana z chondrocytów + macierzy bogatej w **kolagen typu II** + proteoglikany. - **Polisacharyd** w tchawkach owadów: **chityna** — polimer N-acetyloglukozaminy. Główny składnik **kutykuli owadów** (egzoszkielet + wyściółka tchawek). Zapewnia sztywność i ochronę przed urazami. **10.2.** Tchawica człowieka rozpoczyna się bezpośrednio za **krtanią**, a na dolnym końcu dzieli się na **oskrzela główne** (lewe + prawe). **Anatomia drogi powietrza**: - Nozdrza → jama nosowa → gardło → **krtań** (struny głosowe) → **tchawica** (~10-12 cm) → **oskrzela główne** → oskrzela płatowe → oskrzeliki → pęcherzyki płucne. **10.3.** **C — bronchoskopia**. **Uzasadnienie**: - **Bronchoskopia** = badanie endoskopowe z wprowadzeniem **kamery na giętkim wężu** (bronchoskop) przez nos/usta → tchawica → oskrzela. Pozwala **wzrokowo ocenić** błonę śluzową **w czasie rzeczywistym** + pobierać biopsje. - **A. Spirometria** = pomiar pojemności i przepływu powietrza w płucach (zmienne fizyczne), NIE wzrokowa ocena. - **B. RTG klatki piersiowej** = obraz radiograficzny (statyczny), pokazuje strukturę kostną + zmiany w płucach, NIE śluzówkę tchawicy w czasie rzeczywistym. - **D. Gastroskopia** = endoskopia przewodu pokarmowego (przełyk, żołądek), NIE drogi oddechowej.\n\nStrony arkusza CKE z trescia zadania\n\nKlucz pojęciowy — kolagen vs chityna\n\nCecha | Kolagen | Chityna\nTyp związku | Białko | Polisacharyd\nMonomer | Aminokwasy (Gly, Pro, hydroksy-Pro) | N-acetyloglukozamina\nFunkcja | Białko strukturalne (chrząstka, kości, skóra) | Egzoszkielet bezkręgowców, grzyby\nStruktura | Potrójna helisa, włókna | Polimer liniowy, włókna\nLokalizacja | Tkanka łączna, chrząstka, pierścienie tchawicy | Pancerze owadów, skorupy raków, ściany grzybów, tchawki owadów\n\nKlucz: kolagen u kręgowców, chityna u bezkręgowców (stawonogi) + grzybów. Oba są strukturalnymi szkieletami biologicznymi.\n\nKlucz pojęciowy — anatomia układu oddechowego człowieka\n\nElement | Funkcja | Cechy\nNos | Filtracja, ogrzanie, nawilżenie powietrza | Włosy, śluzówka\nGardło (pharynx) | Wspólne dla pokarmu i powietrza | Rozdzielenie do krtani i przełyku\nKrtań (larynx) | Strunny głosowe, ochrona dróg oddechowych | Chrzęstki: tarczowata (jabłko Adama), pierścieniowata, nalewkowate\nTchawica (trachea) | Transport powietrza | ~10-12 cm, ~16-20 pierścieni chrząstkowych w kształcie podkowy\nOskrzela główne | Wejście do płuca | 2 sztuki: lewe (cieńsze, ostrzejszy kąt) + prawe (grubsze, prostsze)\nOskrzela płatowe | Wnikanie w płaty | Prawe 3, lewe 2\nOskrzeliki | Drobne odgałęzienia | Bez chrząstki, gładka mięśniówka\nPęcherzyki | Wymiana gazowa | ~300-500 mln, powierzchnia ~70 m²\n\nMechanizm: dlaczego podkowiaste pierścienie?\n\nPierścienie tchawicy mają kształt podkowy (C, otwarte z tyłu), a nie pełne O:\n- Otwarta tylna strona zwrócona ku przełykowi (za tchawicą).\n- Gdy połykasz duży kęs jedzenia, przełyk się rozszerza → wpycha tylną ścianę tchawicy do przodu.\n- Pełne pierścienie uniemożliwiłyby przełykanie dużych kęsów.\n- Tylna ściana tchawicy = mięsień gładki + tkanka łączna (elastyczna).\n\nTe pierścienie zapobiegają zapadnięciu tchawicy podczas wdechu (podciśnienie chce ją zacisnąć).\n\nKlucz pojęciowy — diagnostyka dróg oddechowych\n\nMetoda | Funkcja | Mechanizm\nSpirometria | Pojemność płuc, przepływ | Pacjent dmucha do urządzenia → krzywe\nRTG klatki piersiowej | Strukturalne zmiany (pneumonia, guzy, złamania) | Promieniowanie X, obraz statyczny\nTomografia CT | Szczegółowa anatomia, niewielkie zmiany | Promienie X w wielu projekcjach\nBronchoskopia | Wzrokowa ocena błony śluzowej, biopsje | Endoskop z kamerą do tchawicy/oskrzeli\nPET | Aktywność metaboliczna (guzy) | Radioizotop + obrazowanie\nGazometria | O₂/CO₂ we krwi | Pomiar krwi tętniczej\n\nBronchoskopia = jedyna metoda w czasie rzeczywistym + wzrokowa.\n\nPunktacja CKE\n\n- 10.1. 1 pkt — kolagen + chityna.\n- 10.2. 1 pkt — krtań + oskrzela główne.\n- 10.3. 1 pkt — C.\n- Suma: 3 pkt.\n\nPo co to umieć\n\nTchawica człowieka — interesujące fakty:\n- ~10-12 cm długości.\n- ~16-20 pierścieni chrząstkowych w kształcie podkowy.\n- Średnica ~2 cm.\n- Pokryta nabłonkiem migawkowym (rzęskowym) — porusza śluz w górę (clearance mucosa, \"drabina rzęskowa\") → wyrzucanie zanieczyszczeń, pyłów, bakterii.\n\nBronchoskopia w medycynie:\n- Diagnostyka raka płuca — pobieranie biopsji.\n- Usuwanie ciał obcych (drobne przedmioty zassane przez dzieci).\n- Płukanie oskrzelowo-pęcherzykowe (BAL) — pobieranie próbek z głębi płuc do badań mikrobiologicznych.\n- Stentowanie — udrażnianie zwężeń w drogach oddechowych.\n\nTchawki owadów vs tchawica człowieka:\n- Tchawki NIE prowadzą do worków/płuc — kończą się tracheolami dochodzącymi bezpośrednio do komórek.\n- Owady oddychają bez krwi (hemolimfa nie transportuje O₂).\n- Otwarcie tchawek = przetchlinki (spirakule) na bokach ciała.\n- Wymiana gazowa dyfuzją — efektywna tylko na małe odległości → wyjaśnia, dlaczego owady są niewielkie.\n\nChityna — drugie najczęstsze (po celulozie) biopolimer na Ziemi. Występuje w:\n- Pancerzach skorupiaków, owadów, pajęczaków.\n- Ścianach komórkowych grzybów (zamiast celulozy roślin).\n- Kałamarnicach (gladius — wewnętrzny \"szkielet\").\n\nKomercyjne wykorzystanie chityny: opatrunki gojące, suplementy diety (chitozan = pochodna chityny), filtry uzdatniania wody.\n\nTypowy błąd: Pułapka 10.1 — odpowiedź \"keratyna\" zamiast kolagenu. Keratyna = włosy, paznokcie, naskórek; NIE chrząstka. Pułapka 10.1 — odpowiedź \"celuloza\" zamiast chityny. Celuloza = ściany komórkowe **roślin**; chityna = stawonogi + grzyby. Pułapka 10.2 — pomylenie krtani z gardłem. **Krtań** = narząd ze strunami głosowymi (głośnia), pod gardłem. **Gardło** = wspólne przejście dla pokarmu i powietrza. Tchawica wychodzi z **krtani**, nie gardła. Pułapka 10.2 — wybór oskrzeliki zamiast oskrzeli głównych. Oskrzeliki = MAŁE odgałęzienia w głębi płuc. **Tchawica** dzieli się na **2 duże oskrzela główne** (do lewego i prawego płuca). Pułapka 10.3 — wybór B (RTG). RTG **NIE pokazuje** w czasie rzeczywistym + nie pokazuje **śluzówki** (tylko strukturalne zmiany). Tylko **bronchoskopia** spełnia oba kryteria.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-10.webp","solution_image":null,"topics":"układ oddechowy, tchawica, tchawki, kolagen, chityna, bronchoskopia","page_from":16,"source":"maturaonline","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/10.1","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"10.1","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 10.1. (0-1)\nPodaj nazwę białka stanowiącego główny składnik pierścieni tchawicy człowieka oraz\nnazwę polisacharydu stanowiącego główny składnik zgrubień kutykuli w tchawkach\nowadów.\nBiałko stanowiące główny składnik pierścieni tchawicy człowieka:\nPolisacharyd stanowiący główny składnik zgrubień kutykuli w tchawkach owadów:","answer":null,"answer_text":"Zadanie 10.1. (0-1)\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nI. Pogłębianie wiedzy z zakresu\nróżnorodności biologicznej oraz zjawisk\ni procesów biologicznych zachodzących\nna różnych poziomach organizacji życia.\nZdający:\n1) opisuje […] organizmy;\n3) wykazuje związki pomiędzy strukturą\ni funkcją na różnych poziomach organizacji\nżycia.\nI. Chemizm życia.\n2. Składniki organiczne. Zdający:\n1) […] rozróżnia […] polisacharydy ([…]\nchityna) i określa znaczenie biologiczne\nwęglowodanów […].\n2) […] określa biologiczne znaczenie białek\n([…] kolagen […]) […].\nZasady oceniania\n1 pkt - za podanie dwóch poprawnych nazw.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\nBiałko stanowiące główny składnik pierścieni tchawicy człowieka: kolagen.\nPolisacharyd stanowiący główny składnik zgrubień kutykuli w tchawkach owadów: chityna.\nUwaga:\nDopuszcza się opisową odpowiedź „polimer N-acetyloglukozaminy” zamiast nazwy „chityna”.","solution":"- **Białko** w pierścieniach tchawicy człowieka: **kolagen** (główny składnik **chrząstki szklistej** budującej pierścienie). Chrząstka jest zbudowana z chondrocytów + macierzy bogatej w **kolagen typu II** + proteoglikany. - **Polisacharyd** w tchawkach owadów: **chityna** — polimer N-acetyloglukozaminy. Główny składnik **kutykuli owadów** (egzoszkielet + wyściółka tchawek). Zapewnia sztywność i ochronę przed urazami.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-10.1.webp","solution_image":null,"topics":"układ oddechowy, tchawica, tchawki, kolagen, chityna, bronchoskopia","page_from":17,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/10.2","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"10.2","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 10.2. (0-1)\nUzupełnij poniższe zdanie tak, aby zawierało informacje prawdziwe dotyczące budowy\ntchawicy człowieka. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.\nTchawica człowieka rozpoczyna się bezpośrednio za (gardłem / krtanią), a na dolnym końcu\ndzieli się na (oskrzela główne / oskrzeliki).","answer":"Tchawica człowieka rozpoczyna się bezpośrednio za krtanią, a na dolnym końcu dzieli się na oskrzela główne.","answer_text":"Zadanie 10.2. (0-1)\nWymagania ogólne\nWymaganie szczegółowe\nI. Pogłębianie wiedzy z zakresu\nróżnorodności biologicznej oraz zjawisk\ni procesów biologicznych zachodzących\nna różnych poziomach organizacji życia.\nZdający:\n1) opisuje […] organizmy;\n4) objaśnia funkcjonowanie organizmu\nczłowieka na różnych poziomach złożoności\n[…].\nXI. Funkcjonowanie zwierząt.\n2. Porównanie poszczególnych czynności\nżyciowych zwierząt, z uwzględnieniem\nstruktur odpowiedzialnych za ich\nprzeprowadzanie.\n3) Wymiana gazowa i krążenie. Zdający:\ng) wykazuje związek między budową\ni funkcją elementów układu oddechowego\nczłowieka.\nZasady oceniania\n1 pkt - za wybór dwóch poprawnych określeń.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\nTchawica człowieka rozpoczyna się bezpośrednio za (gardłem / krtanią), a na dolnym końcu\ndzieli się na (oskrzela główne / oskrzeliki).","solution":"Tchawica człowieka rozpoczyna się bezpośrednio za **krtanią**, a na dolnym końcu dzieli się na **oskrzela główne** (lewe + prawe). **Anatomia drogi powietrza**: - Nozdrza → jama nosowa → gardło → **krtań** (struny głosowe) → **tchawica** (~10-12 cm) → **oskrzela główne** → oskrzela płatowe → oskrzeliki → pęcherzyki płucne.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-10.2.webp","solution_image":null,"topics":"układ oddechowy, tchawica, tchawki, kolagen, chityna, bronchoskopia","page_from":17,"source":"ocr","answer_source":"zadaniazmatur","answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/10.3","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"10.3","points":1,"ptype":"closed","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 10.3. (0-1)\nDokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.\nW celu wzrokowej oceny w czasie rzeczywistym wyglądu błony śluzowej tchawicy wykonuje się\nA. spirometrię.\nB. RTG klatki piersiowej.\nC. bronchoskopię.\nD. gastroskopię.\n10.1.\n0-1\n10.2.\n0-1\n10.3.\n0-1\nMBIP-R0_100","answer":"C","answer_text":"Zadanie 10.3. (0-1)\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nV. Pogłębianie znajomości uwarunkowań\nzdrowia człowieka. Zdający:\n2) rozumie znaczenie badań\nprofilaktycznych i rozpoznaje sytuacje\nwymagające konsultacji lekarskiej;\n5) dostrzega znaczenie osiągnięć\nwspółczesnej nauki w profilaktyce chorób.\nXI. Funkcjonowanie zwierząt.\n2. Porównanie poszczególnych czynności\nżyciowych zwierząt, z uwzględnieniem\nstruktur odpowiedzialnych za ich\nprzeprowadzanie.\n1) Odżywianie się. Zdający:\nk) przedstawia znaczenie badań\ndiagnostycznych (gastroskopia […]) […].\n3) Wymiana gazowa i krążenie. Zdający:\nj) przedstawia znaczenie badań\ndiagnostycznych w profilaktyce chorób\nZasady oceniania rozwiązań zadań\nukładu oddechowego (RTG klatki\npiersiowej, spirometria, bronchoskopia).\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne dokończenie zdania.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\nC","solution":"**C — bronchoskopia**. **Uzasadnienie**: - **Bronchoskopia** = badanie endoskopowe z wprowadzeniem **kamery na giętkim wężu** (bronchoskop) przez nos/usta → tchawica → oskrzela. Pozwala **wzrokowo ocenić** błonę śluzową **w czasie rzeczywistym** + pobierać biopsje. - **A. Spirometria** = pomiar pojemności i przepływu powietrza w płucach (zmienne fizyczne), NIE wzrokowa ocena. - **B. RTG klatki piersiowej** = obraz radiograficzny (statyczny), pokazuje strukturę kostną + zmiany w płucach, NIE śluzówkę tchawicy w czasie rzeczywistym. - **D. Gastroskopia** = endoskopia przewodu pokarmowego (przełyk, żołądek), NIE drogi oddechowej.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-10.3.webp","solution_image":null,"topics":"układ oddechowy, tchawica, tchawki, kolagen, chityna, bronchoskopia","page_from":17,"source":"ocr","answer_source":"maturazai","answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/11","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"11","points":4,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 11.\nKrzywa wiązania tlenu przedstawia wysycenie cząstkowe hemoglobiny w zależności\nod ciśnienia cząstkowego tlenu. Wysyceniem cząstkowym nazywa się stosunek liczby miejsc\nzawierających związany tlen do całkowitej liczby miejsc zdolnych do wiązania tlenu\nw cząsteczkach hemoglobiny.\nNa wiązanie tlenu przez hemoglobinę wpływają różne czynniki, m.in. stężenie\n2,3-bisfosfoglicerynianu (2,3-BPG) w erytrocytach.\nNa wykresie przedstawiono dwie krzywe wiązania tlenu:\nczarna krzywa przedstawia dane uzyskane z użyciem ludzkiej hemoglobiny oczyszczonej\n(wyizolowanej z erytrocytów)\nczerwona krzywa przedstawia dane uzyskane z użyciem ludzkiej hemoglobiny\nznajdującej się w erytrocytach.\nNa osi X zaznaczono typowe wartości ciśnienia cząstkowego tlenu występujące w płucach\noraz w tkankach innych narządów organizmu.\nNa podstawie: J.M. Berg i in., Biochemia, Warszawa 2009.\n8%\n66%\n0\n20\n50\n100\n150\n200\n1,0\n0,8\n0,6\n0,4\n0,2\n0,0\nhemoglobina\nw erytrocytach\n(2,3-BPG obecny)\noczyszczona\nhemoglobina\n(brak 2,3-BPG)\npłuca\ntkanki innych\nnarządów\nwysycenie cząstkowe\nhemoglobiny\npO2 [mmHg]\nX\nY\nMBIP-R0_100","answer":null,"answer_text":null,"solution":"Odpowiedź: **11.1.** | # | Stwierdzenie | Ocena | |---|---|---| | 1 | Oczyszczona Hb ma większe powinowactwo do O₂ niż Hb w erytrocytach | **P** | | 2 | Przy pO₂ = 100 mmHg oczyszczona Hb wiąże o **8%** więcej O₂ niż Hb w erytrocytach | **P** | | 3 | Maksymalne wysycenie cząstkowe Hb tlenem **zależy** od 2,3-BPG | **F** | **Uzasadnienia**: 1. **P** — czarna krzywa (oczyszczona) leży **wyżej i bardziej w lewo** niż czerwona. Przy każdej wartości pO₂ wysycenie jest większe → większe **powinowactwo** do O₂. 2,3-BPG **obniża** powinowactwo (jest **allosterycznym inhibitorem** Hb). 2. **P** — z wykresu: przy 100 mmHg oczyszczona Hb ~98% (0,98), Hb w erytrocytach ~90% (0,90). Różnica = **8%** (jak zaznaczone na wykresie). 3. **F** — **maksymalne** wysycenie obu krzywych dąży do **1,0** (100%) przy wysokim pO₂ (200+ mmHg). Wartość **maksymalna** jest TA SAMA. 2,3-BPG zmienia **kształt** krzywej (przesuwa w prawo), ale **nie zmienia** maksymalnego wysycenia. **11.2.** Podwyższone 2,3-BPG u ciężarnych powoduje **OBNIŻONE** powinowactwo Hb matki do tlenu, co **UŁATWIA** dyfuzję O₂ z części macicznej łożyska do części płodowej łożyska. **Mechanizm**: - U matki: 30% wyższe 2,3-BPG → Hb matki **łatwiej oddaje O₂** (niższe powinowactwo). - **HbF** (hemoglobina płodowa) wiąże 2,3-BPG **słabiej** → niezakłócone powinowactwo → **wysokie** powinowactwo do O₂. - W łożysku: matka oddaje O₂ łatwo (niskie powinowactwo) ← → płód chłonie O₂ łatwo (wysokie powinowactwo HbF) → **efektywny transfer O₂ przez łożysko**. **11.3.** Inne funkcje hemoglobiny: - **Transport CO₂** — Hb wiąże CO₂ na grupach aminowych (karbaminohemoglobina) → ~20% transportu CO₂ z tkanek do płuc. - **Bufor pH krwi** — Hb wiąże H⁺ (zwłaszcza po oddaniu O₂) → stabilizuje pH krwi (~7.4). - **Transport NO** — Hb wiąże tlenek azotu (S-nitrozohemoglobina) → regulacja przepływu krwi w kapilarach. Najczęstsza odpowiedź: **transport CO₂** (lub buforowanie pH).\n\nStrony arkusza CKE z trescia zadania\n\nKlucz pojęciowy — hemoglobina\n\nCecha | Hemoglobina dorosła (HbA) | Hemoglobina płodowa (HbF)\nSkład | 2 α + 2 β | 2 α + 2 γ\nPowinowactwo do O₂ | Niższe | Wyższe\nWiązanie 2,3-BPG | Silne (γ nie ma kieszeni dla BPG) | Słabe\nFunkcja | Transport O₂ w organizmie dorosłym | Pobieranie O₂ od matki przez łożysko\nKiedy | Po urodzeniu (~6 mies. zastępuje HbF) | Płód + 6 miesięcy po urodzeniu\n\nKlucz pojęciowy — modyfikatory powinowactwa Hb\n\nCzynnik | Wpływ na powinowactwo Hb | Wpływ na krzywą\n2,3-BPG | Obniża | Przesunięcie w prawo\nCO₂ (wysokie) | Obniża (efekt Bohra) | Przesunięcie w prawo\nH⁺ (niskie pH, kwaśne) | Obniża | Przesunięcie w prawo\nWysoka T | Obniża | Przesunięcie w prawo\nCO (tlenek węgla) | Podwyższa (200×) — toksyczne | Przesunięcie w lewo\nNO (małe stęż.) | Modyfikuje | Złożone\n\nEfekt Bohra: w tkankach (wysokie CO₂, niskie pH) Hb oddaje O₂ ŁATWIEJ. W płucach (niskie CO₂, wysokie pH) Hb wiąże O₂ ŁATWIEJ. Inteligentny system!\n\nMechanizm: 2,3-BPG i krzywa wiązania O₂\n\n2,3-BPG powstaje w glikolizie erytrocytów (boczna gałąź z 1,3-BPG przez mutazę).\n\n2,3-BPG wiąże się z hemoglobiną w specyficznej kieszeni allosterycznej między łańcuchami β.\n\nStabilizacja formy T (tense): 2,3-BPG stabilizuje konformację o niższym powinowactwie do O₂.\n\nSkutek: Hb z 2,3-BPG (w erytrocytach) łatwiej oddaje O₂ tkankom przy niższym pO₂. To fizjologicznie korzystne — tkanki potrzebują efektywnego dostarczenia O₂.\n\nBez 2,3-BPG (oczyszczona Hb) — pozostaje w formie R (relaxed) o wysokim powinowactwie → trudno oddaje O₂ → nieefektywne.\n\nMechanizm: krążenie łożyskowe i 2,3-BPG (11.2)\n\nMatka wzbogaca krew w O₂ przez płuca → Hb matki (HbA) wysycona.\n\nKrew matki dochodzi do łożyska (część maciczna, decydua). Tam stężenie 2,3-BPG wyższe o 30% niż u nieciężarnej.\n\nPowinowactwo HbA matki OBNIŻA SIĘ dodatkowo z powodu wysokiego 2,3-BPG → matka łatwiej oddaje O₂ w łożysku.\n\nHbF płodu wiąże 2,3-BPG słabo → wysokie powinowactwo do O₂ (NIE jest obniżone przez 2,3-BPG).\n\nGradient O₂ przez łożysko: O₂ przemieszcza się z matki (niskie powinowactwo, łatwo oddaje) do płodu (wysokie powinowactwo, chętnie chwyta).\n\nEfekt: efektywny transfer O₂ do płodu mimo niższego pO₂ w łożysku (~30 mmHg) niż w płucach (~100 mmHg).\n\nTo podwójny mechanizm: 1) 2,3-BPG obniża Hb matki, 2) HbF jest naturalnie wyższego powinowactwa.\n\nInne funkcje hemoglobiny (11.3)\n\nTransport CO₂: Hb wiąże CO₂ na N-końcowych grupach aminowych łańcuchów → karbaminohemoglobina (HbCO₂). Niesie ~20% CO₂ z tkanek do płuc.\n\nBufor pH: Hb wiąże H⁺ (po oddaniu O₂ deoksyhemoglobina jest dobrym akceptorem H⁺). Pomaga utrzymać pH krwi ~7.4.\n\nTransport NO (tlenku azotu): Hb wiąże NO na cysteinie β93 (S-nitrozohemoglobina) → reguluje rozszerzanie naczyń w tkankach niedotlenionych.\n\nMagazyn żelaza: Hb przechowuje ~70% żelaza w organizmie (jako Fe²⁺ w hemie).\n\nPunktacja CKE\n\n- 11.1. 2 pkt — wszystkie 3 P/F (P, P, F). 1 pkt za 2/3.\n- 11.2. 1 pkt — obie odpowiedzi (obniżonego + ułatwia).\n- 11.3. 1 pkt — wskazanie innej funkcji (transport CO₂ / buforowanie pH / NO).\n- Suma: 4 pkt.\n\nPo co to umieć\n\nHemoglobina — najlepiej zbadane białko w historii biochemii:\n- Maxa Perutza (Nobel 1962) — pierwsza struktura krystaliczna białka.\n- 4 łańcuchy (2α + 2β u dorosłego), 4 hemy z Fe²⁺ → 4 miejsca wiązania O₂.\n- Allosteria = klasyczny przykład: wiązanie jednego O₂ ułatwia wiązanie kolejnych (cooperativity, krzywa sigmoidalna).\n\nAnemia sierpowata (sickle cell):\n- Mutacja Glu→Val w pozycji 6 łańcucha β (HbS).\n- Pod niskim O₂ HbS polimeryzuje → erytrocyty deformują się (sierpowate) → blokują naczynia.\n- Powszechna w Afryce (heterozygoty chronione przed malarią).\n\nHemoglobina płodowa (HbF) — produkowana w wątrobie płodu, zastępowana po porodzie przez HbA. Zwiększona ekspresja HbF u dorosłych = leczenie anemii sierpowatej (hydroksymocznik).\n\nDoping krwi (EPO + autohemotransfuzja) — sportowcy zwiększają liczbę erytrocytów dla większej zdolności transportu O₂. Zakazane.\n\nWysokogórska aklimatyzacja:\n- Po 1-2 tygodniach na wysokości &gt;2500 m: wzrost EPO → więcej erytrocytów + Hb.\n- Wzrost 2,3-BPG → łatwiejsze oddawanie O₂ tkankom.\n- To fizjologiczna adaptacja do niskiego pO₂.\n\nTransfuzje krwi — Hb to żywy klucz medycyny ratunkowej. Hb krwi przechowywana w bankach. Sztuczna Hb (hemoglobin-based oxygen carriers, HBOC) — eksperymentalne — wolny od grupy krwi zamiennik.\n\nTypowy błąd: Pułapka 11.1.3 — błędne kojarzenie. 2,3-BPG zmienia **powinowactwo** (przy danym pO₂), ALE NIE **maksymalne wysycenie** (które zawsze dąży do 100%). Klucz: oś Y dla obu krzywych dochodzi do 1,0. Pułapka 11.2 — odwrotny kierunek. Niskie powinowactwo = łatwe oddawanie. Wysokie powinowactwo = trudne oddawanie. Klucz: matka MUSI **oddać** O₂ płodowi → potrzeba **NIŻSZEGO** powinowactwa Hb matki. Pułapka 11.3 — odpowiedź \"transport CO₂\" w pełni. Hemoglobina transportuje **TYLKO ~20%** CO₂ (~70% CO₂ jako jon wodorowęglanowy HCO₃⁻ w osoczu, ~10% rozpuszczony). Ale to wciąż istotna funkcja.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-11.webp","solution_image":null,"topics":"fizjologia, hemoglobina, krzywa wiązania tlenu, 2, 3-BPG, hemoglobina płodowa, ciąża","page_from":18,"source":"maturaonline","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/11.1","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"11.1","points":2,"ptype":"true_false","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 11.1. (0-2)\nOceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące wiązania tlenu przez hemoglobinę są\nprawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F - jeśli jest fałszywe.\n1.\nOczyszczona hemoglobina ma większe powinowactwo do tlenu niż\nhemoglobina w erytrocytach.\nP\nF\n2.\nPrzy ciśnieniu cząstkowym tlenu równym 100 mmHg oczyszczona\nhemoglobina wiąże o 8% więcej tlenu niż hemoglobina w erytrocytach.\nP\nF\n3.\nMaksymalne możliwe wysycenie cząstkowe hemoglobiny tlenem zależy\nod związania hemoglobiny z 2,3-BPG.\nP\nF","answer":null,"answer_text":"Zadanie 11.1. (0-2)\nWymagania ogólne\nWymaganie szczegółowe\nII. Rozwijanie myślenia naukowego […] oraz\nwnioskowania w oparciu o wyniki badań.\nZdający:\n5) […] formułuje wnioski.\nIII. Posługiwanie się informacjami\npochodzącymi z analizy materiałów\nźródłowych. Zdający:\n2) odczytuje, analizuje, interpretuje […]\ninformacje tekstowe, graficzne, liczbowe.\nI. Pogłębianie wiedzy z zakresu\nróżnorodności biologicznej oraz zjawisk\ni procesów biologicznych zachodzących na\nróżnych poziomach organizacji życia.\nZdający:\n4) objaśnia funkcjonowanie organizmu\nczłowieka na różnych poziomach złożoności\n[…].\nXI. Funkcjonowanie zwierząt.\n2. Porównanie poszczególnych czynności\nżyciowych zwierząt, z uwzględnieniem\nstruktur odpowiedzialnych za ich\nprzeprowadzanie.\n3) Wymiana gazowa i krążenie. Zdający:\nh) opisuje wymianę gazową w tkankach\ni płucach, uwzględniając powinowactwo\nhemoglobiny do tlenu […].\nZasady oceniania\n2 pkt - za poprawną ocenę trzech stwierdzeń.\n1 pkt - za poprawną ocenę dwóch stwierdzeń.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\n1. - P, 2. - F, 3. - F.","solution":"| # | Stwierdzenie | Ocena | |---|---|---| | 1 | Oczyszczona Hb ma większe powinowactwo do O₂ niż Hb w erytrocytach | **P** | | 2 | Przy pO₂ = 100 mmHg oczyszczona Hb wiąże o **8%** więcej O₂ niż Hb w erytrocytach | **P** | | 3 | Maksymalne wysycenie cząstkowe Hb tlenem **zależy** od 2,3-BPG | **F** | **Uzasadnienia**: 1. **P** — czarna krzywa (oczyszczona) leży **wyżej i bardziej w lewo** niż czerwona. Przy każdej wartości pO₂ wysycenie jest większe → większe **powinowactwo** do O₂. 2,3-BPG **obniża** powinowactwo (jest **allosterycznym inhibitorem** Hb). 2. **P** — z wykresu: przy 100 mmHg oczyszczona Hb ~98% (0,98), Hb w erytrocytach ~90% (0,90). Różnica = **8%** (jak zaznaczone na wykresie). 3. **F** — **maksymalne** wysycenie obu krzywych dąży do **1,0** (100%) przy wysokim pO₂ (200+ mmHg). Wartość **maksymalna** jest TA SAMA. 2,3-BPG zmienia **kształt** krzywej (przesuwa w prawo), ale **nie zmienia** maksymalnego wysycenia.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-11.1.webp","solution_image":null,"topics":"fizjologia, hemoglobina, krzywa wiązania tlenu, 2, 3-BPG, hemoglobina płodowa, ciąża","page_from":19,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/11.2","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"11.2","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 11.2. (0-1)\nWiązanie 2,3-BPG z hemoglobiną płodową jest znacznie słabsze niż z hemoglobiną\ndorosłego człowieka. U ciężarnych kobiet stężenie 2,3-BPG w erytrocytach jest o 30%\nwyższe niż u kobiet niebędących w ciąży.\nUzupełnij poniższe zdanie tak, aby w poprawny sposób przedstawiało wpływ\n2,3-BPG na wiązanie tlenu przez hemoglobinę. W każdym nawiasie podkreśl właściwe\nokreślenie.\nPodwyższone stężenie 2,3-BPG w erytrocytach ciężarnych kobiet jest przyczyną\n(obniżonego / podwyższonego) powinowactwa hemoglobiny matki do tlenu,\nco (ułatwia / utrudnia) dyfuzję tlenu z części macicznej łożyska do części płodowej łożyska.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 11.2. (0-1)\nWymagania ogólne\nWymaganie szczegółowe\nI. Pogłębianie wiedzy z zakresu\nróżnorodności biologicznej oraz zjawisk\ni procesów biologicznych zachodzących na\nXI. Funkcjonowanie zwierząt.\n2. Porównanie poszczególnych czynności\nżyciowych zwierząt, z uwzględnieniem\nróżnych poziomach organizacji życia.\nZdający:\n4) objaśnia funkcjonowanie organizmu\nczłowieka na różnych poziomach złożoności\ni w poszczególnych etapach ontogenezy.\nIII. Posługiwanie się informacjami\npochodzącymi z analizy materiałów\nźródłowych. Zdający:\n2) odczytuje, analizuje, interpretuje\ni przetwarza informacje tekstowe, graficzne,\nliczbowe.\nstruktur odpowiedzialnych za ich\nprzeprowadzanie.\n3) Wymiana gazowa i krążenie. Zdający:\nh) opisuje wymianę gazową w tkankach\n[…], uwzględniając powinowactwo\nhemoglobiny do tlenu […].\nZasady oceniania\n1 pkt - za wybór dwóch poprawnych określeń.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\nPodwyższone stężenie 2,3-BPG w erytrocytach ciężarnych kobiet jest przyczyną\n(obniżonego / podwyższonego) powinowactwa hemoglobiny matki do tlenu,\nco (ułatwia / utrudnia) dyfuzję tlenu z części macicznej łożyska do części płodowej łożyska.","solution":"Podwyższone 2,3-BPG u ciężarnych powoduje **OBNIŻONE** powinowactwo Hb matki do tlenu, co **UŁATWIA** dyfuzję O₂ z części macicznej łożyska do części płodowej łożyska. **Mechanizm**: - U matki: 30% wyższe 2,3-BPG → Hb matki **łatwiej oddaje O₂** (niższe powinowactwo). - **HbF** (hemoglobina płodowa) wiąże 2,3-BPG **słabiej** → niezakłócone powinowactwo → **wysokie** powinowactwo do O₂. - W łożysku: matka oddaje O₂ łatwo (niskie powinowactwo) ← → płód chłonie O₂ łatwo (wysokie powinowactwo HbF) → **efektywny transfer O₂ przez łożysko**.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-11.2.webp","solution_image":null,"topics":"fizjologia, hemoglobina, krzywa wiązania tlenu, 2, 3-BPG, hemoglobina płodowa, ciąża","page_from":19,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/11.3","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"11.3","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 11.3. (0-1)\nPodaj przykład funkcji pełnionej przez hemoglobinę w erytrocytach, innej niż\ntransportowanie tlenu.\n11.1.\n0-1-2\n11.2.\n0-1\n11.3.\n0-1\nMBIP-R0_100","answer":null,"answer_text":"Zadanie 11.3. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nI. Pogłębianie wiedzy z zakresu\nróżnorodności biologicznej oraz zjawisk\ni procesów biologicznych zachodzących na\nróżnych poziomach organizacji życia.\nZdający:\n4) objaśnia funkcjonowanie organizmu\nczłowieka na różnych poziomach złożoności\n[…].\nXI. Funkcjonowanie zwierząt.\n2. Porównanie poszczególnych czynności\nżyciowych zwierząt, z uwzględnieniem\nstruktur odpowiedzialnych za ich\nprzeprowadzanie.\n3) Wymiana gazowa i krążenie. Zdający:\nk) przedstawia rolę krwi w transporcie\ngazów oddechowych.\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne podanie funkcji hemoglobiny innej niż transportowanie tlenu.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe rozwiązania\nTransportuje tlenek węgla(IV) / ditlenek węgla / dwutlenek węgla / CO2.\nTransportuje protony / H+.\nStanowi element buforujący krwi (wiążąc nadmiar H+) / minimalizuje efekt Bohra /\nzapobiega zakwaszeniu osocza / utrzymuje równowagę kwasowo-zasadową osocza\nkrwi.\nUwaga:\nNie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do magazynowania lub transportu żelaza,\nponieważ te funkcje pełnią inne wyspecjalizowane białka: ferrytyna i transferryna.\nZasady oceniania rozwiązań zadań","solution":"Inne funkcje hemoglobiny: - **Transport CO₂** — Hb wiąże CO₂ na grupach aminowych (karbaminohemoglobina) → ~20% transportu CO₂ z tkanek do płuc. - **Bufor pH krwi** — Hb wiąże H⁺ (zwłaszcza po oddaniu O₂) → stabilizuje pH krwi (~7.4). - **Transport NO** — Hb wiąże tlenek azotu (S-nitrozohemoglobina) → regulacja przepływu krwi w kapilarach. Najczęstsza odpowiedź: **transport CO₂** (lub buforowanie pH).","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-11.3.webp","solution_image":null,"topics":"fizjologia, hemoglobina, krzywa wiązania tlenu, 2, 3-BPG, hemoglobina płodowa, ciąża","page_from":19,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/12","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"12","points":4,"ptype":"closed","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 12.\nZłącze nerwowo-mięśniowe to synapsa znajdująca się między neuronem ruchowym\na włóknem mięśniowym. Warunkiem niezbędnym do uwolnienia w synapsie przekaźnika\nnerwowego, np. acetylocholiny, jest połączenie pęcherzyków synaptycznych zawierających\nneurotransmiter z błoną komórkową neuronu. Umożliwia je kompleks fuzyjny tworzony przez\nkilka białek transbłonowych (SNARE).\nToksyna botulinowa jest wytwarzana przez beztlenowe bakterie Clostridium botulinum.\nPo dostaniu się do organizmu człowieka toksyna botulinowa dociera do szczeliny\nsynaptycznej, gdzie łączy się z receptorami w błonie neuronu i wnika do jego wnętrza.\nForma aktywna toksyny składa się z dwóch podjednostek - łańcucha lekkiego oraz łańcucha\nciężkiego - które są połączone mostkiem disiarczkowym. Po rozłączeniu się tych\npodjednostek łańcuch lekki rozkłada białka z grupy SNARE. Ostatecznie dochodzi do\nzablokowania przewodzenia w złączu nerwowo-mięśniowym, w wyniku czego mięśnie\nulegają zwiotczeniu.\nNa poniższych schematach przedstawiono mechanizm przekazywania pobudzenia\nw synapsie nerwowo-mięśniowej osoby zdrowej (A) oraz mechanizm działania toksyny\nbotulinowej (B). Strzałkami oznaczono kolejność zdarzeń przedstawionych na schematach.\nNa podstawie: P. Čapek, T.J. Dickerson, Sensing the Deadliest Toxin: Technologies for\nBotulinum Neurotoxin Detection, „Toxins” 2(1), 2010;\nA. Mazurkiewicz-Pisarek, A. Płucienniczak, Toksyna botulinowa - cudowna trucizna,\n„Biotechnologia” 2(85), 2009.\nreceptor\ntoksyny\nbotulinowej\nkomórka\nmięśniowa\nszczelina\nsynaptyczna\nneuron\nA\nB\ntoksyna botulinowa\nłańcuch\nlekki\nłańcuch\nciężki\nreceptor\nacetylocholiny\nacetylocholina\npęcherzyk\nsynaptyczny\nbiałka\nSNARE\nMBIP-R0_100","answer":null,"answer_text":null,"solution":"Odpowiedź: **12.1.** | # | Stwierdzenie | Ocena | |---|---|---| | 1 | Łańcuch lekki toksyny przedostaje się do **cytozolu neuronu** | **P** | | 2 | Po związaniu z receptorem toksyna wnika do neuronu przez **endocytozę** | **P** | | 3 | Toksyna przedostaje się do błony komórki mięśniowej i blokuje **receptory acetylocholiny** | **F** | **Uzasadnienia**: 1. **P** — po endocytozie toksyna jest w pęcherzyku endosomalnym. Niskie pH endosomu powoduje rozłączenie podjednostek + przejście łańcucha lekkiego do **cytozolu neuronu**, gdzie rozkłada SNARE. 2. **P** — toksyna wiąże się z receptorem w błonie presynaptycznej neuronu → cała cząsteczka wchłaniana przez **endocytozę** → pęcherzyk endosomalny w cytozolu. 3. **F** — toksyna **NIE** wchodzi do komórki mięśniowej. Działa w **neuronie** (rozkłada SNARE → brak uwalniania acetylocholiny). Skutek: brak Ach w szczelinie → mięsień nie dostaje sygnału → porażenie. Receptory Ach na mięśniu są **NIENARUSZONE** — tylko nie ma dla nich liganda. **12.2.** Najwyższa rzędowość struktury toksyny botulinowej = **IV-rzędowa**. **Cechy budowy** wskazujące na IV-rzędową: - **Dwie podjednostki** (łańcuch lekki + ciężki) — czyli **wiele łańcuchów polipeptydowych** w jednej funkcjonalnej cząsteczce. - **Mostek disiarczkowy** łączący podjednostki — typowe dla oddziaływań między łańcuchami. - Struktura IV-rzędowa = oddziaływania między **osobnymi** łańcuchami polipeptydowymi. Każdy pojedynczy łańcuch ma swoją strukturę III-rzędową (przestrzenne zwinięcie), a oba razem tworzą **kompleks IV-rzędowy**. **12.3.** Kolejność procesów w synapsie nerwowo-mięśniowej: | Proces | Kolejność | |---|---| | Dotarcie impulsu nerwowego + utworzenie kompleksu fuzyjnego SNARE | **1** (dane) | | Depolaryzacja błony komórki mięśniowej + potencjał czynnościowy | **4** | | Fuzja pęcherzyków + uwolnienie acetylocholiny do szczeliny | **2** | | Wiązanie acetylocholiny z receptorem mięśnia | **3** | **Łańcuch zdarzeń**: 1. Impuls nerwowy dochodzi do zakończenia neuronu → otwarcie kanałów Ca²⁺ → wzrost Ca²⁺ → aktywacja SNARE. 2. **Fuzja pęcherzyków synaptycznych** z błoną presynaptyczną → **uwolnienie Ach** do szczeliny. 3. **Ach dyfunduje** przez szczelinę → wiąże się z **receptorem** nikotynowym na mięśniu. 4. Receptor (kanał jonowy) otwiera się → wpływa Na⁺ → **depolaryzacja** błony mięśnia → potencjał czynnościowy → skurcz mięśnia.\n\nStrony arkusza CKE z trescia zadania\n\nKlucz pojęciowy — synapsa nerwowo-mięśniowa\n\nElement | Funkcja\nAkson neuronu ruchowego | Przewodzi impuls z OUN do mięśnia\nZakończenie aksonu | Wiele pęcherzyków synaptycznych z acetylocholiną\nPęcherzyki synaptyczne | Magazyn neuroprzekaźnika (Ach)\nBiałka SNARE (synaptobrewina, syntaksyna, SNAP-25) | Tworzą kompleks łączący pęcherzyk z błoną → fuzja → uwolnienie Ach\nSzczelina synaptyczna | ~20-30 nm przestrzeń między neuronem a mięśniem\nReceptor nikotynowy | Kanał jonowy na mięśniu, otwiera się po wiązaniu Ach\nEsteraza acetylocholinowa (AChE) | Rozkłada Ach po użyciu → wyłącza sygnał\n\nMechanizm: prawidłowe działanie synapsy (12.3)\n\n1. Impuls dochodzi do zakończenia neuronu → depolaryzacja błony presynaptycznej → otwarcie kanałów Ca²⁺.\n\nCa²⁺ wpływa do neuronu → aktywacja synaptotagminy → przyciąga białka SNARE → tworzenie kompleksu fuzyjnego SNARE (synaptobrewina na pęcherzyku + syntaksyna i SNAP-25 na błonie).\n\n2. Fuzja pęcherzyków z błoną presynaptyczną → uwolnienie acetylocholiny (~5000-10000 cząsteczek na 1 pęcherzyk) do szczeliny.\n\n3. Ach dyfunduje przez szczelinę (~0,1 ms) → wiąże się z receptorem nikotynowym na błonie mięśnia.\n\n4. Receptor otwiera się (kanał jonowy) → wpływa Na⁺ → depolaryzacja błony mięśnia → potencjał czynnościowy → propaguje przez sarkolemę + system T-tubuli → otwarcie kanałów wapniowych → uwalnianie Ca²⁺ z RE → skurcz mięśnia.\n\nWyłączenie sygnału: AChE w szczelinie rozkłada Ach na octan + cholinę → cholina wraca do neuronu (resynteza Ach). Mięsień rozluźnia się.\n\nMechanizm: jak działa toksyna botulinowa?\n\nSpożycie skażonego pokarmu (źle przygotowane konserwy, miód niemowlęcy) → toksyna wchłonięta z jelita → krew → tkanki.\n\nŁańcuch ciężki toksyny wiąże się z receptorem na błonie presynaptycznej neuronu (gangliozyd + białko SV2).\n\nEndocytoza całej toksyny → toksyna w pęcherzyku endosomalnym w cytozolu neuronu.\n\nNiskie pH endosomu powoduje przekształcenie strukturalne → łańcuch ciężki tworzy kanał → łańcuch lekki uwolniony do cytozolu (przez kanał).\n\nŁańcuch lekki = proteaza cynkowa. Tnie białka SNARE (różne typy toksyny: BoTX-A tnie SNAP-25, BoTX-B tnie synaptobrewinę, BoTX-C tnie syntaksynę).\n\nBez działającego SNARE: pęcherzyki NIE łączą się z błoną → brak uwolnienia Ach → mięsień nie dostaje sygnału → porażenie wiotkie (paralysis flaccida).\n\nMechanizm: dlaczego IV-rzędowa? (12.2)\n\nDefinicje rzędowości białek:\n- I: sekwencja aa.\n- II: lokalne wzory (α-helisa, β-kartka).\n- III: przestrzenne zwinięcie POJEDYNCZEGO łańcucha.\n- IV: oddziaływania między OSOBNYMI łańcuchami (oligomer).\n\nToksyna botulinowa = 2 łańcuchy (lekki + ciężki) + mostek S-S je łączący → IV-rzędowa.\n\nKlasyczne IV-rzędowe białka: hemoglobina (4 łańcuchy), insulina (2), kolagen (3), receptor nikotynowy Ach (5), DNA-polimeraza, RNA-polimeraza.\n\nPunktacja CKE\n\n- 12.1. 2 pkt — wszystkie 3 P/F. 1 pkt za 2/3.\n- 12.2. 1 pkt — IV-rzędowa + uzasadnienie (2 łańcuchy + mostek S-S).\n- 12.3. 1 pkt — poprawna kolejność (1, 2, 3, 4).\n- Suma: 4 pkt.\n\nPo co to umieć\n\nBotulizm (zatrucie jadem kiełbasianym):\n- Forma niemowlęca — C. botulinum rośnie w jelicie niemowląt (mikroflora niedojrzała). Stąd zakaz miodu dla dzieci poniżej 1 roku (zarodniki bakterii w miodzie).\n- Forma pokarmowa — źle przygotowane konserwy (zwłaszcza domowe, mięsne, rybne). Bakteria beztlenowa rośnie w puszkach.\n- Forma raniła — bakteria w skażonych ranach.\n\nObjawy: opadanie powiek, zwiotczałe mięśnie, paraliż mięśni oddechowych → śmierć z duszności bez leczenia. Antytoksyna ratuje, ale tylko jeśli podana wcześnie.\n\nBotox — paradoks:\n- Bardzo rozcieńczona toksyna botulinowa (typ A) używana jako lek.\n- Wstrzykiwana w mięśnie → lokalne porażenie → zmniejszenie zmarszczek (mięśnie nie ściskają skóry).\n- Także: leczenie migreny, dystonii, spastyki, nadpotliwości.\n\nToksyna botulinowa to najbardziej toksyczna substancja znana człowiekowi. LD50 = ~1 ng/kg masy ciała (1 mg może zabić 1000 osób). Dla porównania: cyjanek = ~5 mg/kg.\n\nBiałka SNARE odkrył James Rothman (Nobel 2013, wraz z Schekmanem i Südhofem) — przełom dla zrozumienia transportu pęcherzykowego w komórkach.\n\nChoroby układu nerwowo-mięśniowego:\n- Miastenia rzekomoporaźna (myasthenia gravis) — autoimmunologiczna, przeciwciała blokują receptor Ach. Leczenie: inhibitory AChE (pyridostygmina).\n- Stwardnienie zanikowe boczne (ALS) — degeneracja neuronów ruchowych.\n- Choroba Parkinsona — degeneracja neuronów dopaminergicznych.\n\nNaukowe znaczenie: SNARE i toksyna botulinowa są kluczowymi narzędziami neurobiologii — używane w badaniach jak mózg działa, jak transport pęcherzykowy.\n\nTypowy błąd: Pułapka 12.1.3 — toksyna NIE działa na mięsień. Klucz: toksyna botulinowa działa wyłącznie w **neuronie** (rozkłada SNARE → brak uwalniania Ach). Mięsień jest \"bezbronny\" — nie dostaje sygnału. Pułapka 12.2 — odpowiedź \"III-rzędowa\". III-rzędowa = przestrzenne zwinięcie **pojedynczego** łańcucha. **IV-rzędowa** = oddziaływania między **osobnymi** łańcuchami. Toksyna ma 2 łańcuchy → IV. Pułapka 12.3 — błędna kolejność. Klucz: **dane proces 1** to dotarcie impulsu (SNARE). Po tym: fuzja → Ach do szczeliny → wiązanie z receptorem → depolaryzacja mięśnia.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-12.webp","solution_image":null,"topics":"neurofizjologia, synapsa nerwowo-mięśniowa, acetylocholina, SNARE, toksyna botulinowa, struktura białek","page_from":20,"source":"maturaonline","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/12.1","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"12.1","points":2,"ptype":"true_false","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 12.1. (0-2)\nOceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące działania toksyny botulinowej są\nprawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F - jeśli jest fałszywe.\n1.\nW procesie porażania mięśni przez toksynę botulinową dochodzi\ndo przemieszczenia jej łańcucha lekkiego do cytozolu neuronu.\nP\nF\n2.\nPo związaniu się z receptorem w szczelinie synaptycznej toksyna\nbotulinowa wnika do neuronu na drodze endocytozy.\nP\nF\n3.\nToksyna botulinowa po przedostaniu się do szczeliny synaptycznej\nblokuje receptory acetylocholiny w błonie komórki mięśniowej.\nP\nF","answer":null,"answer_text":"Zadanie 12.1. (0-2)\nWymagania ogólne\nWymaganie szczegółowe\nII. Rozwijanie myślenia naukowego;\ndoskonalenie umiejętności planowania\ni przeprowadzania obserwacji\ni doświadczeń oraz wnioskowania w oparciu\no wyniki badań. Zdający:\n5) […] formułuje wnioski.\nI. Pogłębianie wiedzy z zakresu\nróżnorodności biologicznej oraz zjawisk\ni procesów biologicznych zachodzących na\nróżnych poziomach organizacji życia.\nZdający:\n4) objaśnia funkcjonowanie organizmu\nczłowieka na różnych poziomach złożoności\n[…].\nXI. Funkcjonowanie zwierząt.\n2. Porównanie poszczególnych czynności\nżyciowych zwierząt, z uwzględnieniem\nstruktur odpowiedzialnych za ich\nprzeprowadzanie.\n6) Regulacja nerwowa. Zdający:\nb) przedstawia działanie synapsy\nchemicznej, uwzględniając rolę\nprzekaźników chemicznych […].\nZasady oceniania\n2 pkt - za poprawną ocenę trzech stwierdzeń.\n1 pkt - za poprawną ocenę dwóch stwierdzeń.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\n1. - P, 2. - P, 3. - F.","solution":"| # | Stwierdzenie | Ocena | |---|---|---| | 1 | Łańcuch lekki toksyny przedostaje się do **cytozolu neuronu** | **P** | | 2 | Po związaniu z receptorem toksyna wnika do neuronu przez **endocytozę** | **P** | | 3 | Toksyna przedostaje się do błony komórki mięśniowej i blokuje **receptory acetylocholiny** | **F** | **Uzasadnienia**: 1. **P** — po endocytozie toksyna jest w pęcherzyku endosomalnym. Niskie pH endosomu powoduje rozłączenie podjednostek + przejście łańcucha lekkiego do **cytozolu neuronu**, gdzie rozkłada SNARE. 2. **P** — toksyna wiąże się z receptorem w błonie presynaptycznej neuronu → cała cząsteczka wchłaniana przez **endocytozę** → pęcherzyk endosomalny w cytozolu. 3. **F** — toksyna **NIE** wchodzi do komórki mięśniowej. Działa w **neuronie** (rozkłada SNARE → brak uwalniania acetylocholiny). Skutek: brak Ach w szczelinie → mięsień nie dostaje sygnału → porażenie. Receptory Ach na mięśniu są **NIENARUSZONE** — tylko nie ma dla nich liganda.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-12.1.webp","solution_image":null,"topics":"neurofizjologia, synapsa nerwowo-mięśniowa, acetylocholina, SNARE, toksyna botulinowa, struktura białek","page_from":21,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/12.2","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"12.2","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 12.2. (0-1)\nNa podstawie przedstawionych w tekście informacji określ najwyższą rzędowość\nstruktury białka - toksyny botulinowej. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do jednej\ncechy budowy tego białka.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 12.2. (0-1)\nWymagania ogólne\nWymaganie szczegółowe\nI. Pogłębianie wiedzy z zakresu\nróżnorodności biologicznej oraz zjawisk\ni procesów biologicznych zachodzących na\nróżnych poziomach organizacji życia.\nZdający:\n1) opisuje […] organizmy.\nIII. Posługiwanie się informacjami\npochodzącymi z analizy materiałów\nźródłowych. Zdający:\n2) odczytuje, analizuje, interpretuje\ni przetwarza informacje tekstowe, graficzne\n[…].\nI. Chemizm życia.\n2. Składniki organiczne. Zdający:\n2) przedstawia budowę białek […]; opisuje\nstrukturę I-, II-, III- i IV-rzędową białek […].\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne określenie, że toksyna botulinowa jest białkiem o strukturze 4-rzędowej,\nwraz z poprawnym uzasadnieniem, odnoszącym się do obecności w budowie tego\nbiałka dwóch łańcuchów polipeptydowych (połączonych mostkiem disiarczkowym).\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe rozwiązania\nToksyna botulinowa jest białkiem o strukturze 4-rzędowej, ponieważ zbudowana jest\nz łańcucha lekkiego oraz łańcucha ciężkiego.\nMa strukturę 4-rzędową, ponieważ toksyna botulinowa jest zbudowana z dwóch\nłańcuchów polipeptydowych, a białko o strukturze 4-rzędowej musi zawierać co najmniej\ndwa łańcuchy polipeptydowe.\n4-rzędowa, bo ma dwa łańcuchy, połączone mostkiem disiarczkowym.\nStruktura IV-rzędowa, bo białko ma dwie podjednostki.\nUwagi:\nNie uznaje się odpowiedzi niepełnych - nieodwołujących się do struktury toksyny botulinowej\nopisanej w tekście, ale tylko do definicji struktury 4-rzędowej, np. „Toksyna botulinowa ma\nstrukturę 4-rzędową, ponieważ ma więcej niż jeden łańcuch polipeptydowy” albo „Struktura\n4-rzędowa, ponieważ zbudowana jest z łańcuchów polipeptydowych”.\nNie uznaje się odpowiedzi odnoszących się wyłącznie do obecności mostka disiarczkowego,\nnp. „IV-rzędowa, ponieważ w budowie białka występuje mostek disiarczkowy”, ponieważ\nmostki disiarczkowe mogą występować także w strukturze III-rzędowej białka.\nNie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do obecności w strukturze toksyny botulinowej\nwięcej niż jednego mostka disiarczkowego łączącego łańcuchy, np. „IV-rzędowa, ponieważ\ndwie podjednostki są połączone mostkami disiarczkowymi”.","solution":"Najwyższa rzędowość struktury toksyny botulinowej = **IV-rzędowa**. **Cechy budowy** wskazujące na IV-rzędową: - **Dwie podjednostki** (łańcuch lekki + ciężki) — czyli **wiele łańcuchów polipeptydowych** w jednej funkcjonalnej cząsteczce. - **Mostek disiarczkowy** łączący podjednostki — typowe dla oddziaływań między łańcuchami. - Struktura IV-rzędowa = oddziaływania między **osobnymi** łańcuchami polipeptydowymi. Każdy pojedynczy łańcuch ma swoją strukturę III-rzędową (przestrzenne zwinięcie), a oba razem tworzą **kompleks IV-rzędowy**.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-12.2.webp","solution_image":null,"topics":"neurofizjologia, synapsa nerwowo-mięśniowa, acetylocholina, SNARE, toksyna botulinowa, struktura białek","page_from":21,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/12.3","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"12.3","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 12.3. (0-1)\nUzupełnij tabelę - uporządkuj w odpowiedniej kolejności procesy fizjologiczne\nzachodzące w synapsie nerwowo-mięśniowej u zdrowego człowieka. Wpisz numery\n2.-4. w odpowiednie miejsca tabeli.\nProces fizjologiczny\nKolejność\nDotarcie impulsu nerwowego do synapsy nerwowo-mięśniowej i utworzenie\nkompleksu fuzyjnego przez białka transbłonowe (SNARE).\n1\nDepolaryzacja błony komórkowej komórki mięśniowej i powstanie potencjału\nczynnościowego.\nFuzja pęcherzyków synaptycznych z błoną presynaptyczną i uwolnienie\nacetylocholiny do szczeliny synaptycznej.\nWiązanie się acetylocholiny z mięśniowym receptorem błonowym.\n12.1.\n0-1-2\n12.2.\n0-1\n12.3.\n0-1\nMBIP-R0_100","answer":null,"answer_text":"Zadanie 12.3. (0-1)\nWymagania ogólne\nWymaganie szczegółowe\nIII. Posługiwanie się informacjami\npochodzącymi z analizy materiałów\nźródłowych. Zdający:\n2) odczytuje, analizuje, interpretuje\ni przetwarza informacje tekstowe, graficzne\n[…].\nI. Pogłębianie wiedzy z zakresu\nróżnorodności biologicznej oraz zjawisk\ni procesów biologicznych zachodzących na\nróżnych poziomach organizacji życia.\nZdający:\n4) objaśnia funkcjonowanie organizmu\nczłowieka na różnych poziomach złożoności\ni w poszczególnych etapach ontogenezy.\nXI. Funkcjonowanie zwierząt.\n2. Porównanie poszczególnych czynności\nżyciowych zwierząt, z uwzględnieniem\nstruktur odpowiedzialnych za ich\nprzeprowadzanie.\n6) Regulacja nerwowa. Zdający:\nd) przedstawia działanie synapsy\nchemicznej, uwzględniając rolę\nprzekaźników chemicznych […].\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne określenie kolejności procesów fizjologicznych zachodzących\nw synapsie nerwowo-mięśniowej.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nZasady oceniania rozwiązań zadań\nRozwiązanie\nProces fizjologiczny\nKolejność\nDotarcie impulsu nerwowego do synapsy nerwowo-mięśniowej i utworzenie\nkompleksu fuzyjnego przez białka transbłonowe (SNARE).\n1\nDepolaryzacja błony komórkowej komórki mięśniowej i powstanie potencjału\nczynnościowego.\n4\nFuzja pęcherzyków synaptycznych z błoną presynaptyczną i uwolnienie\nacetylocholiny do szczeliny synaptycznej.\n2\nWiązanie się acetylocholiny z mięśniowym receptorem błonowym.\n3","solution":"Kolejność procesów w synapsie nerwowo-mięśniowej: | Proces | Kolejność | |---|---| | Dotarcie impulsu nerwowego + utworzenie kompleksu fuzyjnego SNARE | **1** (dane) | | Depolaryzacja błony komórki mięśniowej + potencjał czynnościowy | **4** | | Fuzja pęcherzyków + uwolnienie acetylocholiny do szczeliny | **2** | | Wiązanie acetylocholiny z receptorem mięśnia | **3** | **Łańcuch zdarzeń**: 1. Impuls nerwowy dochodzi do zakończenia neuronu → otwarcie kanałów Ca²⁺ → wzrost Ca²⁺ → aktywacja SNARE. 2. **Fuzja pęcherzyków synaptycznych** z błoną presynaptyczną → **uwolnienie Ach** do szczeliny. 3. **Ach dyfunduje** przez szczelinę → wiąże się z **receptorem** nikotynowym na mięśniu. 4. Receptor (kanał jonowy) otwiera się → wpływa Na⁺ → **depolaryzacja** błony mięśnia → potencjał czynnościowy → skurcz mięśnia.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-12.3.webp","solution_image":null,"topics":"neurofizjologia, synapsa nerwowo-mięśniowa, acetylocholina, SNARE, toksyna botulinowa, struktura białek","page_from":21,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/13","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"13","points":3,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 13.\nNa poniższym schemacie przedstawiono przebieg pierwszego cyklu amplifikacji DNA\nmetodą PCR. Uwzględniono tylko dwa z czterech deoksyrybonukleotydów niezbędnych\ndo syntezy DNA.\nUwaga: deoksyrybonukleotydy oznacza się czteroliterowymi skrótowcami, np. trifosforan\ndeoksyguanozyny - dGTP (ang. deoxyguanosine triphosphate).\nNa podstawie: B. Alberts i in., Podstawy biologii komórki, Warszawa 2016.","answer":null,"answer_text":null,"solution":"Odpowiedź: **13.1.** Brakujące deoksyrybonukleotydy: - **dATP** (deoksyadenozyno-trifosforan) - **dCTP** (deoksycytydyno-trifosforan) Razem z **dGTP** i **dTTP** (podane na schemacie) tworzą **komplet 4 deoksyrybonukleotydów** niezbędnych do syntezy DNA: A, T, G, C. **Uzasadnienie**: nić DNA składa się z 4 zasad (A, T, G, C). Polimeraza DNA dobiera nukleotydy komplementarne do matrycy: - A na matrycy → wbudowanie **dTTP** (komplementarna do A). - T na matrycy → wbudowanie **dATP**. - G na matrycy → wbudowanie **dCTP**. - C na matrycy → wbudowanie **dGTP**. Brak choćby jednego z czterech zatrzymałby syntezę (gdy polimeraza dochodzi do miejsca wymagającego brakującego nukleotydu). **13.2.** Rozdzielenie dwuniciowego DNA podczas **etapu 1** każdego cyklu PCR zachodzi przez **denaturację termiczną** (high temperature denaturation): - Próbka **podgrzana do ~94-95°C** przez ~30 sekund. - **Wysoka temperatura rozrywa wiązania wodorowe** między komplementarnymi parami zasad (A-T: 2 wiązania, G-C: 3 wiązania). - **Wiązania kowalencyjne** (fosfodiestrowe szkieletu) **pozostają nienaruszone** — nici nie rozkładają się, tylko rozdzielają. - Powstają **2 jednoniciowe matryce DNA**, gotowe do annealingu z starterami. **13.3.** Synteza DNA musi być **poprzedzona przyłączeniem starterów**, ponieważ: **Właściwość polimerazy DNA**: - **Polimeraza DNA wymaga wolnego końca 3'-OH** (3'-hydroksylowego), do którego może dołączyć kolejny nukleotyd przez wiązanie fosfodiestrowe. - Polimeraza **NIE rozpoczyna** syntezy \"od zera\" — nie potrafi utworzyć pierwszego wiązania na czystej, jednoniciowej matrycy bez punktu startu. **Rola startera**: - **Starter** = krótki (15-30 nukleotydów) fragment DNA komplementarny do określonego miejsca na matrycy. - Po **annealingu** (przyłączeniu) starter daje **wolny koniec 3'-OH** na granicy z matrycą jednoniciową. - Polimeraza DNA może **chwycić** ten koniec 3'-OH i kontynuować syntezę → wydłużanie nici komplementarnej do matrycy. **Wniosek**: bez startera polimeraza nie miałaby \"punktu zaczepienia\" — synteza DNA nie mogłaby się rozpocząć. Startery **definiują** też **specyficzne miejsce** amplifikacji (wybierają fragment DNA do powielenia).\n\nStrona arkusza CKE z trescia zadania\n\nKlucz pojęciowy — PCR\n\nSkładnik | Funkcja\nDNA matrycowy | Wzorcowy fragment DNA do amplifikacji\nStartery (primery) | Krótkie fragmenty DNA (15-30 nt) komplementarne do końców pożądanego fragmentu\nPolimeraza DNA | Taq polimeraza (z Thermus aquaticus) — termostabilna\nDeoksyrybonukleotydy (dNTP) | dATP, dCTP, dGTP, dTTP — wszystkie 4!\nBufor | Optymalne pH + jony (Mg²⁺) dla enzymu\nTermocykler | Urządzenie cykliczne zmieniające T (95→55→72°C)\n\nKlucz pojęciowy — cykl PCR\n\nEtap 1 — Denaturacja (95°C, 30 sek):\n- Wysokie T rozrywa wiązania wodorowe między komplementarnymi nićmi.\n- Wiązania fosfodiestrowe (kowalencyjne) zachowane.\n- Powstają 2 jednoniciowe DNA.\n\nEtap 2 — Annealing przyłączenia starterów (50-65°C, 30 sek):\n- T obniżona pozwala starterom związać się z komplementarnymi miejscami na nicieli matrycowej.\n- Każda nić matrycy chwyta jeden starter.\n- Specyficzność wybiera konkretny fragment do amplifikacji.\n\nEtap 3 — Elongacja syntezy DNA (72°C, 30 sek-2 min):\n- Taq polimeraza wydłuża starter w kierunku 5'→3'.\n- Dodaje dNTP komplementarne do matrycy.\n- Powstaje nowa nić DNA komplementarna do matrycy.\n\nPowtarzanie cyklu 25-40 razy → eksponencjalny wzrost liczby kopii.\n- 1 cykl: 2 kopie z 1.\n- 30 cykli: 2³⁰ = ~1 miliard kopii.\n\nMechanizm: dlaczego starter? (13.3)\n\nPolimeraza DNA to enzym katalizujący tworzenie wiązania fosfodiestrowego między:\n- 3'-OH istniejącej nici DNA (np. startera).\n- 5'-fosforanem wolnego dNTP.\n\nKluczowy wymóg: musi być wolny 3'-OH do utworzenia wiązania. Polimeraza NIE potrafi:\n- Połączyć dwóch wolnych nukleotydów (zacząć \"od zera\").\n- Rozpoznać końca 5'-fosforanu nici jednoniciowej (nie ma kierunkowości).\n\nStarter dostarcza wolny 3'-OH na końcu komplementarnym do matrycy → polimeraza \"chwyta\" + wydłuża.\n\nTo samo in vivo: replikacja DNA wymaga primazy (enzym RNA-polimerazy), która syntezuje krótki starter RNA → DNA-polimeraza go wydłuża. Później RNA jest usuwane + zastępowane DNA przez polimerazę.\n\nKlucz pojęciowy — deoksyrybonukleotydy\n\nNukleotyd | Składa się z | Komplementarny do (w matrycy)\ndATP | deoksyadenozyna + 3 fosforany | T (timina)\ndCTP | deoksycytydyna + 3 fosforany | G (guanina)\ndGTP | deoksyguanozyna + 3 fosforany | C (cytozyna)\ndTTP | deoksytymidyna + 3 fosforany | A (adenina)\n\nWszystkie 4 są niezbędne — polimeraza losowo \"wstawia\" odpowiednie do każdej pozycji matrycy. Brak choćby jednego = zatrzymanie syntezy.\n\nPunktacja CKE\n\n- 13.1. 1 pkt — dATP + dCTP.\n- 13.2. 1 pkt — denaturacja termiczna (95°C) + rozrywanie wiązań wodorowych.\n- 13.3. 1 pkt — wskazanie wymogu polimerazy: wolny 3'-OH + funkcja startera.\n- Suma: 3 pkt.\n\nPo co to umieć\n\nPCR to najważniejszy wynalazek biologii molekularnej XX wieku:\n- Kary Mullis (Nobel 1993) wynalazł PCR w 1983 podczas jazdy samochodem na weekend (Mendocino, Kalifornia).\n- Pozwala z 1 cząsteczki DNA otrzymać miliardy kopii w 2-3 godziny.\n\nZastosowania PCR:\n- Diagnostyka chorób (COVID-19, HIV, HCV, HPV) — wykrywanie wirusowego materiału genetycznego.\n- Genealogia i identyfikacja (testy DNA, ojcostwa, kryminalistyka).\n- Klonowanie genów (amplifikacja konkretnego genu z genomu).\n- Sekwencjonowanie nowej generacji (NGS) — wszystkie metody używają PCR jako kroku przygotowawczego.\n- Antyczne DNA (mamut, neandertalczyk, dinozaury) — z fragmentów kości.\n\nTaq polimeraza = klucz PCR:\n- Termostabilna (działa w 72°C, przetrwa 95°C).\n- Z Thermus aquaticus — termofilna bakteria z gorących źródeł Yellowstone.\n- Dziś produkowana rekombinowana w E. coli, sprzedawana globalnie.\n\nRT-PCR (Reverse Transcription PCR):\n- Pierwszy krok: RNA → DNA przez odwrotną transkryptazę.\n- Drugi krok: PCR (amplifikacja DNA).\n- Używany w testach COVID (wirus SARS-CoV-2 to RNA).\n- qPCR (Real-Time PCR) — pomiar amplifikacji w czasie rzeczywistym → ilościowy (jak dużo wirusa).\n\nLimity PCR:\n- Kontaminacja — łatwe zanieczyszczenie próbek (1 niewłaściwa cząsteczka DNA → fałszywy wynik).\n- Ograniczona długość fragmentu (~10 kb standardowo, do ~50 kb z specjalnymi polimerazami).\n- Wymaga znanej sekwencji (do projektowania starterów).\n\nTypowy błąd: Pułapka 13.1 — odpowiedź \"ATP\" lub \"GTP\". To są **rybonukleotydy** (RNA), używane w transkrypcji + jako nośnik energii. W PCR (DNA) potrzeba **deoksy**rybonukleotydów: **dATP, dCTP, dGTP, dTTP**. Pułapka 13.2 — odpowiedź \"denaturacja przez enzym helikazy\". Klucz: w PCR **NIE** używa się helikazy. Rozdzielenie zachodzi **termicznie** (95°C). Helikaza działa w replikacji **in vivo**. Pułapka 13.3 — odpowiedź \"polimeraza nie umie się rozprostować\". Klucz: precyzyjnie — polimeraza wymaga **wolnego końca 3'-OH** (do tworzenia wiązania fosfodiestrowego). Sama matryca jednoniciowa nie ma \"wolnego końca\" do tego.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-13.webp","solution_image":null,"topics":"biologia molekularna, PCR, polimeraza DNA, startery, deoksyrybonukleotydy, denaturacja","page_from":22,"source":"maturaonline","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/13.1","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"13.1","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 13.1. (0-1)\nUzupełnij powyższy schemat - wpisz w wyznaczone miejsca (+ ) oznaczenia\ndwóch deoksyrybonukleotydów niezbędnych do syntezy DNA, brakujących\nna schemacie.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 13.1. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymagania szczegółowe\nII. Rozwijanie myślenia naukowego;\ndoskonalenie umiejętności planowania\ni przeprowadzania obserwacji\ni doświadczeń oraz wnioskowania w oparciu\no wyniki badań. Zdający:\n2) określa warunki doświadczenia […].\nXV. Biotechnologia. Podstawy inżynierii\ngenetycznej. Zdający:\n4) przedstawia istotę technik stosowanych\nw inżynierii genetycznej ([…] metoda PCR\n[…]).\nI. Chemizm życia.\n2. Składniki organiczne. Zdający:\n4) porównuje skład chemiczny i strukturę\ncząsteczek DNA i RNA […].\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne uzupełnienie schematu oznaczeniami dwóch brakujących\ndeoksyrybonukleotydów.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe rozwiązania\ndwuniciowy\nDNA\nrozdzielenie\nnici DNA\nETAP 1.\nETAP 2.\nprzyłączenie\nstarterów\nsynteza\nDNA\nETAP 3.\n5′\n5′\n+ polimeraza DNA\n+ dGTP\n+ dTTP\n+ dATP\n+ dCTP\nUwagi:\nUznaje się odpowiedzi, w których zamiast oznaczeń deoksyrybonukleotydów podano ich\npoprawne pełne nazwy.\nNie uznaje się odpowiedzi, w których zamiast oznaczeń deoksyrybonukleotydów (np. dATP)\npodano oznaczenia rybonukleotydów (np. ATP).","solution":"Brakujące deoksyrybonukleotydy: - **dATP** (deoksyadenozyno-trifosforan) - **dCTP** (deoksycytydyno-trifosforan) Razem z **dGTP** i **dTTP** (podane na schemacie) tworzą **komplet 4 deoksyrybonukleotydów** niezbędnych do syntezy DNA: A, T, G, C. **Uzasadnienie**: nić DNA składa się z 4 zasad (A, T, G, C). Polimeraza DNA dobiera nukleotydy komplementarne do matrycy: - A na matrycy → wbudowanie **dTTP** (komplementarna do A). - T na matrycy → wbudowanie **dATP**. - G na matrycy → wbudowanie **dCTP**. - C na matrycy → wbudowanie **dGTP**. Brak choćby jednego z czterech zatrzymałby syntezę (gdy polimeraza dochodzi do miejsca wymagającego brakującego nukleotydu).","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-13.1.webp","solution_image":null,"topics":"biologia molekularna, PCR, polimeraza DNA, startery, deoksyrybonukleotydy, denaturacja","page_from":22,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/13.2","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"13.2","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 13.2. (0-1)\nOkreśl, w jaki sposób przeprowadza się rozdzielenie dwuniciowego DNA podczas\npierwszego etapu każdego cyklu PCR.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 13.2. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nII. Rozwijanie myślenia naukowego;\ndoskonalenie umiejętności planowania\ni przeprowadzania obserwacji\ni doświadczeń oraz wnioskowania w oparciu\no wyniki badań. Zdający:\n2) określa warunki doświadczenia […].\nXV. Biotechnologia. Podstawy inżynierii\ngenetycznej. Zdający:\n4) przedstawia istotę technik stosowanych\nw inżynierii genetycznej ([…] metoda PCR\n[…]).\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne określenie metody rozdzielenia dwuniciowego DNA w pierwszym etapie\ncyklu PCR, uwzględniające rozdzielenie nici DNA za pomocą wysokiej temperatury\n(78-100 °C) ALBO za pomocą helikazy.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe rozwiązania\nPod wpływem wysokiej temperatury.\nW pierwszym etapie cyklu PCR denaturacja DNA jest możliwa dzięki zastosowaniu\nwysokiej temperatury.\nWiązania wodorowe pomiędzy dwiema nićmi cząsteczki DNA można łatwo rozerwać\npoddając cząsteczkę działaniu temperatury 95 °C.\nRozdzielenie dwuniciowego DNA w technice PCR uzyskuje się przez ogrzanie DNA\ndo ponad 90 °C.\nPCR można przeprowadzić w warunkach izotermicznych, wykorzystując helikazę do\nrozdzielenia nici DNA.\nPrzez dodanie helikazy.\ndwuniciowy\nDNA\nrozdzielenie\nnici DNA\nETAP 1.\nETAP 2.\nprzyłączenie\nstarterów\nsynteza\nDNA\nETAP 3.\n5′\n5′\n+ polimeraza DNA\n+ dGTP\n+ dTTP\n+ dCTP\n+ dATP\nZasady oceniania rozwiązań zadań\nUwagi:\nUznaje się odpowiedzi odnoszące się do podgrzania (zwiększenia temperatury) próbki,\nnp. „Przez podgrzanie próbki”.\nNie uznaje się odpowiedzi, w których nie ma odniesienia do kierunku zmiany temperatury,\nnp. „Dzięki zmianom temperatury”.\nNie uznaje się odpowiedzi odnoszących się wyłącznie do denaturacji DNA, np. „Rozdzielenie\nnici DNA dokonuje się poprzez denaturację” (tautologia).","solution":"Rozdzielenie dwuniciowego DNA podczas **etapu 1** każdego cyklu PCR zachodzi przez **denaturację termiczną** (high temperature denaturation): - Próbka **podgrzana do ~94-95°C** przez ~30 sekund. - **Wysoka temperatura rozrywa wiązania wodorowe** między komplementarnymi parami zasad (A-T: 2 wiązania, G-C: 3 wiązania). - **Wiązania kowalencyjne** (fosfodiestrowe szkieletu) **pozostają nienaruszone** — nici nie rozkładają się, tylko rozdzielają. - Powstają **2 jednoniciowe matryce DNA**, gotowe do annealingu z starterami.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-13.2.webp","solution_image":null,"topics":"biologia molekularna, PCR, polimeraza DNA, startery, deoksyrybonukleotydy, denaturacja","page_from":22,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/13.3","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"13.3","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 13.3. (0-1)\nWyjaśnij, dlaczego w cyklu PCR etap syntezy DNA musi być poprzedzony\nprzyłączeniem starterów. W odpowiedzi uwzględnij właściwości polimerazy DNA.\ndwuniciowy\nDNA\nrozdzielenie\nnici DNA\nETAP 1.\nETAP 2.\nprzyłączenie\nstarterów\nsynteza\nDNA\nETAP 3.\n5′\n5′\n+ polimeraza DNA\n+ dGTP\n+ dTTP\n13.1.\n0-1\n13.2.\n0-1\n13.3.\n0-1\nMBIP-R0_100","answer":null,"answer_text":"Zadanie 13.3. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymagania szczegółowe\nIV. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów\nbiologicznych. Zdający:\n1) […] wyjaśnia związki przyczynowo-\n-skutkowe między procesami i zjawiskami\n[…].\nXV. Biotechnologia. Podstawy inżynierii\ngenetycznej. Zdający:\n3) przedstawia narzędzia wykorzystywane\nw biotechnologii molekularnej (enzymy:\npolimerazy […]) i określa ich zastosowania;\n4) przedstawia istotę technik stosowanych\nw inżynierii genetycznej ([…] metoda PCR\n[…]).\nIV. Podziały komórkowe. Zdający:\n2) wyjaśnia mechanizm replikacji DNA,\nz uwzględnieniem roli enzymów ([…]\npolimeraza DNA […]).\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające możliwość dołączania nowego nukleotydu\nprzez polimerazę DNA wyłącznie do istniejącego już odcinka łańcucha\nnukleotydowego.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe rozwiązania\nPonieważ polimeraza dołącza nukleotydy tylko do już istniejących nici.\nPolimeraza DNA nie może sama rozpocząć syntezy nowego łańcucha DNA i dlatego jest\njej potrzebny już istniejący odcinek łańcucha nukleotydowego komplementarnego\ndo matrycy, aby do niego dołączyć kolejny nukleotyd.\nPolimeraza syntetyzuje nić DNA poprzez dołączanie nowego nukleotydu do innego\nnukleotydu, dlatego przy syntezie nowej nici niezbędna jest obecność krótkiego\nkomplementarnego do matrycy odcinka kwasu nukleinowego (DNA lub RNA), zwanego\nstarterem.\nPonieważ polimeraza DNA dołącza kolejne deoksyrybonukleotydy do grupy 3′-OH\npoprzedniej reszty nukleotydowej, niezbędna jest obecność startera przyłączonego do\nnici matrycowej DNA.\nUwaga:\nNie uznaje się odpowiedzi, które odnoszą się wyłącznie do specyficzności reakcji, np. „Dzięki\nużyciu specyficznych starterów można powielić wybrany gen”.","solution":"Synteza DNA musi być **poprzedzona przyłączeniem starterów**, ponieważ: **Właściwość polimerazy DNA**: - **Polimeraza DNA wymaga wolnego końca 3'-OH** (3'-hydroksylowego), do którego może dołączyć kolejny nukleotyd przez wiązanie fosfodiestrowe. - Polimeraza **NIE rozpoczyna** syntezy \"od zera\" — nie potrafi utworzyć pierwszego wiązania na czystej, jednoniciowej matrycy bez punktu startu. **Rola startera**: - **Starter** = krótki (15-30 nukleotydów) fragment DNA komplementarny do określonego miejsca na matrycy. - Po **annealingu** (przyłączeniu) starter daje **wolny koniec 3'-OH** na granicy z matrycą jednoniciową. - Polimeraza DNA może **chwycić** ten koniec 3'-OH i kontynuować syntezę → wydłużanie nici komplementarnej do matrycy. **Wniosek**: bez startera polimeraza nie miałaby \"punktu zaczepienia\" — synteza DNA nie mogłaby się rozpocząć. Startery **definiują** też **specyficzne miejsce** amplifikacji (wybierają fragment DNA do powielenia).","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-13.3.webp","solution_image":null,"topics":"biologia molekularna, PCR, polimeraza DNA, startery, deoksyrybonukleotydy, denaturacja","page_from":22,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/14","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"14","points":4,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 14.\nNa schemacie A przedstawiono początkowy fragment polipeptydu, obejmujący pierwsze\ncztery reszty aminokwasowe łańcucha liczącego łącznie 172 reszty aminokwasowe.\nNa skutek mutacji w trzeciej pozycji czwartego kodonu w genie kodującym ten polipeptyd\ndochodzi do przedwczesnego zakończenia translacji i powstaje skrócony peptyd składający\nsię tylko z trzech reszt aminokwasowych (schemat B).","answer":null,"answer_text":null,"solution":"Odpowiedź: **14.1.** Sekwencja aminokwasowa polipeptydu A (od końca N do końca C): **Met – Trp – Phe – Trp** (Metionina – Tryptofan – Fenyloalanina – Tryptofan). **Identyfikacja aa ze schematu**: - **Met (Metionina)** — reszta boczna z **siarką + grupą metylową** (-S-CH₃). Łatwo rozpoznać po dwóch atomach C i siarce. Zawsze pierwszy aa = kodon **start AUG**. - **Trp (Tryptofan)** — reszta boczna z **indolem** (pierścień benzenu zrosły z pirolem, NH wewnątrz). Charakterystyczna struktura aromatyczna. - **Phe (Fenyloalanina)** — reszta boczna z **pierścieniem benzenowym** (sam fenyl, bez NH). **14.2.** Dwie możliwe sekwencje **mRNA** (5'→3') dla A (Met-Trp-Phe-Trp): 1. **5'-AUG-UGG-UUU-UGG-3'** 2. **5'-AUG-UGG-UUC-UGG-3'** **Uzasadnienie (kod genetyczny)**: - **Met** = **AUG** (jedyny kodon, też kodon **START**). - **Trp** = **UGG** (jedyny kodon). - **Phe** = **UUU lub UUC** (2 kodony). **Tylko Phe** daje 2 możliwości → 2 sekwencje mRNA. Met i Trp są unikatowo kodowane. **14.3.** Sekwencja **czwartego kodonu** mRNA dla B (peptyd skrócony — przedwczesny STOP): **5'-UGA-3'** **Uzasadnienie**: - W A czwarty kodon = **UGG** (kodon Trp). - Mutacja jest w **trzeciej pozycji** → zmiana ostatniej zasady **G**. - Możliwe zmiany trzeciej zasady UGG: - UG**A** = **STOP** (nonsense, kodon STOP \"opal\"). - UG**C** = Cys. - UG**U** = Cys. - **Tylko UGA daje STOP** → przedwczesne zakończenie translacji → peptyd skrócony do 3 aa. Sekwencja czwartego kodonu w mRNA mutanta: **UGA**.\n\nStrona arkusza CKE z trescia zadania\n\nKlucz pojęciowy — kod genetyczny\n\nAminokwas | Symbol | Kodony\nMetionina | Met (M) | AUG (1 kodon, też START)\nTryptofan | Trp (W) | UGG (1 kodon)\nFenyloalanina | Phe (F) | UUU, UUC (2 kodony)\nLeucyna | Leu (L) | UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG (6 kodonów)\nSeryna | Ser (S) | UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC (6 kodonów)\nArgini | Arg (R) | CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG (6 kodonów)\nSTOP | — | UAA, UAG, UGA (3 kodony \"amber, ochre, opal\")\n\nDegeneracja kodu: większość aa ma &gt;1 kodon (kod wyrodny, ale jednoznaczny). Wyjątki: Met i Trp (po 1 kodonie).\n\nIdentyfikacja aa ze struktury chemicznej\n\nMetionina — wzór: H₂N-CH(R)-COOH, gdzie R = -CH₂-CH₂-S-CH₃. Charakterystyczne: siarka z grupą metylową (tioeter). Pierwszy aa każdego białka (po cięciu signal peptide czasem usunięta).\n\nTryptofan — R = -CH₂-indol. Indol = pierścień benzenowy zrosły z pierścieniem pirolu (5-członowym z NH). Największa boczna grupa wśród aa.\n\nFenyloalanina — R = -CH₂-fenyl (benzene). Aromatyczna ale bez OH (w przeciwieństwie do Tyr).\n\nTyrozyna — R = -CH₂-fenyl-OH. Jak Phe + grupa hydroksylowa.\n\nMechanizm: mutacja punktowa (14.3)\n\nOryginalna sekwencja A (mRNA, 5'→3'): AUG-UGG-UUU/UUC-UGG-... (4. kodon = UGG = Trp).\n\nMutacja punktowa w trzeciej pozycji czwartego kodonu: G → A.\n\nNowy kodon: UGA = STOP (kodon \"opal\").\n\nTranslacja zatrzymuje się na tym kodonie → rybosom rozpoznaje STOP → uwalnia peptyd. Powstaje skrócony peptyd: Met-Trp-Phe (3 aa zamiast 172).\n\nSkutek biologiczny: peptyd 3-aa jest niefunkcjonalny (zbyt krótki). Tak działają wiele chorób genetycznych:\n- Anemia sierpowata (mutacja punktowa, ale nie STOP).\n- Niektóre formy talasemii (premature STOP).\n- Niektóre formy mukowiscydozy.\n\nMechanizm: 3 kodony STOP\n\nKodon STOP | Nazwa historyczna | Częstość użycia (człowiek)\nUAA | Ochre | Najczęstszy\nUAG | Amber | Średnio\nUGA | Opal | Najrzadszy\n\nUGA jest wyjątkowy — w niektórych organizmach koduje selenocysteinę (Sec) — 21. aminokwas. Ale w standardowym kodzie = STOP.\n\nMutacja UGG → UGA = klasyczna mutacja nonsense (zmiana znaczenia z aa na STOP). Bardzo szkodliwa, bo:\n- Białko skrócone.\n- Brakuje funkcjonalnych domen z części C-terminala.\n- mRNA z przedwczesnym STOP jest degradowane przez Nonsense-Mediated Decay (NMD) → mniej białka w ogóle.\n\nPunktacja CKE\n\n- 14.1. 1 pkt — Met-Trp-Phe-Trp.\n- 14.2. 1 pkt — obie sekwencje (z różniącym się trzecim kodonem UUU/UUC).\n- 14.3. 1 pkt — UGA.\n- Suma: 3 pkt.\n\nPo co to umieć\n\nKod genetyczny — odkryty w latach 1960. Marshall Nirenberg + Har Gobind Khorana (Nobel 1968) — rozszyfrowali wszystkie 64 kodony.\n\nCechy kodu genetycznego:\n- Trójkowy — 3 nukleotydy na 1 aa.\n- Wyrodny (degenerate) — kilka kodonów na większość aa.\n- Jednoznaczny — każdy kodon koduje tylko 1 aa.\n- Bez przecinków — kodony stykają się bezpośrednio, ramka odczytu kluczowa.\n- Uniwersalny — ten sam u bakterii i człowieka (z drobnymi wyjątkami w mitochondriach).\n\nMutacje punktowe:\n- Synonimowa (cicha): zmiana nukleotydu, bez zmiany aa (np. UUU→UUC, oba = Phe).\n- Missense: zmiana nukleotydu, inny aa (np. GAA→GUA: Glu→Val w anemii sierpowatej).\n- Nonsense: zmiana nukleotydu, kodon STOP (np. UGG→UGA — przedwczesne zakończenie).\n- Frameshift: insercja/delecja nie wielokrotności 3 → przesunięcie ramki → całość zmieniona.\n\nChoroby genetyczne z premature STOP:\n- Mukowiscydoza (CFTR) — ~10% mutacji to nonsense (np. G542X = UGG→UGA).\n- Dystrofia mięśniowa Duchenne'a (DMD) — ~30% przypadków nonsense.\n- Choroba von Willebranda (VWF) — nonsense.\n\nRead-through therapy — eksperymentalne leki (ataluren, Translarna) pozwalają rybosomowi ignorować przedwczesny STOP → produkcja pełnej długości białka. Klucz dla leczenia chorób z premature stop.\n\nTryptofan — fascynujący aa:\n- Prekursor serotoniny (neuroprzekaźnika \"szczęścia\").\n- Prekursor melatoniny (hormonu snu).\n- W mięsie indyka — dużo Trp → senność po Wigilii (klasyczny mit, choć efekt znacznie wyolbrzymiony).\n- Niacyna (witamina B3) syntezowana z Trp.\n\nMutacja UGG → UGA w mitochondrium = inna sprawa. W mitochondrialnym kodzie genetycznym UGA = Trp (a nie STOP)! To jeden z wyjątków od uniwersalności kodu.\n\nTypowy błąd: Pułapka 14.1 — pomylenie Trp z innym aromatycznym. **Tryptofan** = indol (pierścień z NH). **Tyrozyna** = fenyl z OH. **Fenyloalanina** = sam fenyl. Pułapka 14.2 — Met kodowany wyłącznie AUG (1 kodon) + Trp wyłącznie UGG (1 kodon). Tylko Phe ma 2 kodony (UUU/UUC). **Tylko jedna pozycja zmienna** → 2 możliwości. Pułapka 14.3 — wybór niewłaściwego kodonu STOP. **3 kodony STOP** w kodzie genetycznym: **UAA, UAG, UGA**. Z UGG mutacja w trzeciej pozycji → **tylko UGA daje STOP** (UGA, nie UAA ani UAG, bo zmiana tylko trzeciej zasady).","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-14.webp","solution_image":null,"topics":"kod genetyczny, translacja, mutacja punktowa, kodon STOP, aminokwasy, wyrodność kodu","page_from":23,"source":"maturaonline","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/14.1","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"14.1","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 14.1. (0-1)\nPodaj sekwencję aminokwasową fragmentu polipeptydu przedstawionego\nna schemacie A. Sekwencję zapisz od końca aminowego do końca karboksylowego,\nposługując się pełnymi nazwami aminokwasów lub ich oznaczeniami trójliterowymi.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 14.1. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymagania szczegółowe\nIII. Posługiwanie się informacjami\npochodzącymi z analizy materiałów\nźródłowych. Zdający:\n2) odczytuje […] i przetwarza informacje\ntekstowe, graficzne […].\nXIII. Ekspresja informacji genetycznej.\nZdający:\n5) opisuje proces translacji […].\nI. Chemizm życia.\n2. Składniki organiczne. Zdający:\n2) […] opisuje strukturę I-, II-, III- i IV-\nrzędową białek […].\nZasady oceniania\n1 pkt - za podanie poprawnej sekwencji pierwszych czterech reszt aminokwasowych\npolipeptydu A.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe rozwiązania\nmetionina, tryptofan, fenyloalanina, tryptofan\nMet-Trp-Phe-Trp\nUwagi:\nDopuszcza się zapisanie sekwencji od końca C do końca N pod warunkiem, że obydwa\nkońce zostały prawidłowo oznaczone, np. „C-Trp-Phe-Trp-Met-N”.\nDopuszcza się zapisanie sekwencji z wykorzystaniem kodów IUPAC: „MWFW”.\nNie uznaje się odpowiedzi „MTFT”, ponieważ kod IUPAC „T” oznacza treoninę, a nie -\ntryptofan.","solution":"Sekwencja aminokwasowa polipeptydu A (od końca N do końca C): **Met – Trp – Phe – Trp** (Metionina – Tryptofan – Fenyloalanina – Tryptofan). **Identyfikacja aa ze schematu**: - **Met (Metionina)** — reszta boczna z **siarką + grupą metylową** (-S-CH₃). Łatwo rozpoznać po dwóch atomach C i siarce. Zawsze pierwszy aa = kodon **start AUG**. - **Trp (Tryptofan)** — reszta boczna z **indolem** (pierścień benzenu zrosły z pirolem, NH wewnątrz). Charakterystyczna struktura aromatyczna. - **Phe (Fenyloalanina)** — reszta boczna z **pierścieniem benzenowym** (sam fenyl, bez NH).","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-14.1.webp","solution_image":null,"topics":"kod genetyczny, translacja, mutacja punktowa, kodon STOP, aminokwasy, wyrodność kodu","page_from":23,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/14.2","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"14.2","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 14.2. (0-1)\nPodaj dwie możliwe sekwencje nukleotydowe mRNA kodujące fragment polipeptydu\nprzedstawiony na schemacie A. Sekwencje zapisz od końca 5′ do końca 3′.\n1\n2","answer":null,"answer_text":"Zadanie 14.2. (0-1)\nWymagania ogólne\nWymaganie szczegółowe\nIV. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów\nbiologicznych. Zdający:\n1) […] wyjaśnia związki przyczynowo-\n-skutkowe między procesami i zjawiskami\n[…].\nIII. Posługiwanie się informacjami\npochodzącymi z analizy materiałów\nźródłowych. Zdający:\n2) odczytuje, analizuje, interpretuje\ni przetwarza informacje tekstowe, graficzne\n[…].\nXIII. Ekspresja informacji genetycznej.\nZdający:\n5) opisuje proces translacji […].\nZasady oceniania\n1 pkt - za podanie poprawnych sekwencji nukleotydowych dwóch możliwych mRNA\nkodujących fragment polipeptydu przedstawiony na schemacie A.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nZasady oceniania rozwiązań zadań\nPrzykładowe rozwiązania\n1. 5′ AUG UGG UUU UGG 3′\n2. 5′ AUG UGG UUC UGG 3′\n1. AUG UGG UUU UGG\n2. AUG UGG UUC UGG\n1. AUGUGGUUCUGG\n2. AUGUGGUUUUGG\nUwagi:\nDopuszcza się zapisanie sekwencji od końca 3′ do końca 5′ pod warunkiem, że obydwa\nkońce zostały prawidłowo oznaczone, np. «1. 3′ GGU UUU GGU GUA 5′».\nNie uznaje się odpowiedzi, w których oznaczenie uracylu (U) zastąpiono oznaczeniem\ntyminy (T).","solution":"Dwie możliwe sekwencje **mRNA** (5'→3') dla A (Met-Trp-Phe-Trp): 1. **5'-AUG-UGG-UUU-UGG-3'** 2. **5'-AUG-UGG-UUC-UGG-3'** **Uzasadnienie (kod genetyczny)**: - **Met** = **AUG** (jedyny kodon, też kodon **START**). - **Trp** = **UGG** (jedyny kodon). - **Phe** = **UUU lub UUC** (2 kodony). **Tylko Phe** daje 2 możliwości → 2 sekwencje mRNA. Met i Trp są unikatowo kodowane.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-14.2.webp","solution_image":null,"topics":"kod genetyczny, translacja, mutacja punktowa, kodon STOP, aminokwasy, wyrodność kodu","page_from":23,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/14.3","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"14.3","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 14.3. (0-1)\nPodaj sekwencję nukleotydową czwartego kodonu mRNA kodującego tripeptyd\nprzedstawiony na schemacie B. Sekwencję zapisz od końca 5′ do końca 3′.\nNH\nNH\nNH\nN\nH2\nO\nS\nCH3\nO\nNH\nO\nO\nNH\nNH\nNH\nOH\nN\nH2\nO\nS\nCH3\nO\nNH\nO\nA\nB\n14.1.\n0-1\n14.2.\n0-1\n14.3.\n0-1\nMBIP-R0_100","answer":null,"answer_text":"Zadanie 14.3. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nIII. Posługiwanie się informacjami\npochodzącymi z analizy materiałów\nźródłowych. Zdający:\n2) odczytuje, analizuje, interpretuje\ni przetwarza informacje tekstowe, graficzne,\n[…].\nXIII. Ekspresja informacji genetycznej.\nZdający:\n5) opisuje proces translacji […].\nZasady oceniania\n1 pkt - za podanie poprawnej sekwencji nukleotydowej czwartego kodonu.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe rozwiązania\n5′ UGA 3′\nUGA\nUwagi:\nDopuszcza się zapisanie sekwencji od końca 3′ do końca 5′ pod warunkiem, że obydwa końce\nzostały prawidłowo oznaczone, np. «3′ AGU 5′».\nDopuszcza się zapisanie pełnej sekwencji mRNA, np. „AUG UGG UUU UGA”.\nNie uznaje się odpowiedzi, w których oznaczenie uracylu (U) zastąpiono oznaczeniem\ntyminy (T).","solution":"Sekwencja **czwartego kodonu** mRNA dla B (peptyd skrócony — przedwczesny STOP): **5'-UGA-3'** **Uzasadnienie**: - W A czwarty kodon = **UGG** (kodon Trp). - Mutacja jest w **trzeciej pozycji** → zmiana ostatniej zasady **G**. - Możliwe zmiany trzeciej zasady UGG: - UG**A** = **STOP** (nonsense, kodon STOP \"opal\"). - UG**C** = Cys. - UG**U** = Cys. - **Tylko UGA daje STOP** → przedwczesne zakończenie translacji → peptyd skrócony do 3 aa. Sekwencja czwartego kodonu w mRNA mutanta: **UGA**.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-14.3.webp","solution_image":null,"topics":"kod genetyczny, translacja, mutacja punktowa, kodon STOP, aminokwasy, wyrodność kodu","page_from":23,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/14.4","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"14.4","points":1,"ptype":"closed","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 14.4. (0-1)\nDokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.\nKod genetyczny określa się jako zdegenerowany, co oznacza, że\nA. różne organizmy mają ten sam kod genetyczny.\nB. kolejne kodony następują bezpośrednio po sobie.\nC. jeden aminokwas może być kodowany przez więcej niż jeden kodon.\nD. kolejność kodonów w mRNA odpowiada kolejności reszt aminokwasowych w peptydzie.","answer":"C","answer_text":"Zadanie 14.4. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nI. Pogłębianie wiedzy z zakresu\nróżnorodności biologicznej oraz zjawisk\ni procesów biologicznych zachodzących na\nróżnych poziomach organizacji życia.\nZdający:\n1) opisuje […] organizmy.\nXIII. Ekspresja informacji genetycznej.\nZdający:\n4) przedstawia cechy kodu genetycznego.\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne dokończenie zdania.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\nC","solution":"## Poprawna odpowiedź\n\n**C** - jeden aminokwas może być kodowany przez więcej niż jeden kodon.\n\n## Sposób 1 - Mechanizm biologiczny: definicja degeneracji kodu\n\n**Zdegenerowany** (synonimiczny) kod genetyczny oznacza, że **relacja kodon → aminokwas jest wiele-do-jednego**.\n\nMamy 64 kodony (4³), ale tylko 20 aminokwasów + 3 kodony STOP. Matematycznie **musi** istnieć nadmiar kodonów - większość aminokwasów jest kodowana przez 2, 3, 4 lub nawet 6 kodonów synonimicznych.\n\nPrzykłady z tablicy kodu genetycznego (karta wzorów CKE):\n\n| Aminokwas | Kodony (wszystkie równoważne) |\n| Leucyna (Leu) | UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG - **6 kodonów** |\n| Seryna (Ser) | UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC - **6 kodonów** |\n| Fenyloalanina (Phe) | UUU, UUC - **2 kodony** |\n| Metionina (Met) | AUG - wyjątek, **tylko 1 kodon** |\n\n**Wniosek:** Jeden aminokwas → wiele kodonów. Jedno zdanie = opcja C.\n\n## Sposób 2 - Eliminacja błędów: każda opcja to inna właściwość kodu genetycznego\n\nCKE lubi sprawdzać, czy uczeń zna **wszystkie cztery cechy** kodu genetycznego. Każda z opcji A-D opisuje inną właściwość - ale **tylko jedna dotyczy degeneracji**:\n\n| Opcja | Opisuje właściwość | Poprawna nazwa cechy |\n| A | Ten sam kod u wszystkich organizmów | **Uniwersalność** (powszechność) kodu |\n| B | Kodony leżą bezpośrednio jeden za drugim | **Nienachodząca** (ciągła, bezprzerwowa) budowa |\n| **C** | Jeden aminokwas ← wiele kodonów | **Degeneracja** (synonimiczność) ✅ |\n| D | Kolejność kodonów = kolejność aminokwasów | **Kolinearność** mRNA i białka |\n\nEliminacja: A, B, D opisują inne cechy → zostaje tylko C.\n\n## Sposób 3 - Wnioskowanie z liczb (matematyczny dowód konieczności degeneracji)\n\nDany jest alfabet kodonów: 4 zasady azotowe, tryplet → \\(4^3 = 64\\) możliwych kodonów.\n\nDo zakodowania potrzeba: 20 aminokwasów + 1 sygnał START (AUG) + 3 sygnały STOP = **24 funkcje**.\n\n\\[64 \\gg 24\\]\n\nPozostałe \\(64 - 4 = 60\\) kodonów kodujących musi być rozdzielone między 20 aminokwasów → **średnio 3 kodony na aminokwas**. Degeneracja jest **nieuchronna matematycznie** - a nie przypadkowa biologicznie.\n\nTo potwierdza opcję C.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n**1 pkt** - za poprawne dokonczenie zdania.\n**0 pkt** - za odpowiedz niespelniajaca wymagan na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\n\n**Poprawna odpowiedz (klucz CKE):** C.\n\n## Wzory z karty CKE\n\n> 📖 **Karta wzorów CKE str. 5 - Kod genetyczny (tabela 64 kodonów):**\n> Tabela kodonów mRNA → aminokwasy. Widać w niej wprost, że np. kolumna dla Leu zawiera 6 kodonów, dla Gly - 4, dla Met - 1.\n> Użyliśmy w Sposób 1 i Sposób 3 do zliczenia kodonów na aminokwas i wykazania degeneracji.\n\n## Dlaczego inne odpowiedzi są błędne\n\n| Wariant | Typowy błąd prowadzący do tej odpowiedzi |\n| **A** | Uczeń myli **zdegenerowany** z **uniwersalny** - oba brzmią jak \"ogólna cecha kodu\", ale dotyczą zupełnie innych zjawisk. Uniwersalność = ten sam kod u prawie wszystkich organizmów |\n| **B** | Uczeń kojarzy \"zdegenerowany\" z \"rozpadający się, nieciągły\" → wybiera opcję o kodonach następujących bezpośrednio po sobie (to cecha **nienachodząca/ciągła**, nie degeneracja) |\n| **D** | Uczeń myśli, że \"zdegenerowany\" = \"przełożony 1:1 na białko\" → to jest **kolinearność** (kolejność kodonów = kolejność aminokwasów), nie degeneracja |\n\n## Typowe pułapki i uwaga\n\n> ⚠️ **Uwaga:** \"Zdegenerowany\" w biologii ≠ \"zniszczony/gorszy\" - to termin techniczny oznaczający **redundancję kodonów**. Nie daj się zmylić negatywnemu brzmieniu słowa.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Degeneracja chroni organizm - mutacja w trzeciej pozycji kodonu (tzw. mutacja milcząca/synonimiczna) często NIE zmienia aminokwasu, bo inne kodony z tej samej rodziny kodują ten sam aminokwas.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Metionina (AUG = START) i tryptofan (UGG) to **jedyne aminokwasy bez degeneracji** - po jednym kodonie. Na egzaminie pytają o to jako wyjątek.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-14.4.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":24,"source":"ocr","answer_source":"maturazai","answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/15","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"15","points":3,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 15. (0-3)\nPsy rasy labrador retriever mogą mieć sierść czarną, brązową lub żółtą. Za barwę sierści\npsów tej rasy odpowiadają dwa niezależnie dziedziczone geny. Każdy z tych genów ma dwa\nallele.\nAllele pierwszego genu warunkują powstanie pigmentu - allel dominujący E warunkuje\njego wytworzenie i powstanie ciemnej sierści, natomiast recesywny allel e w układzie\nhomozygotycznym uniemożliwia wytworzenie pigmentu i sierść pozostaje jasna - żółta.\nAllele drugiego genu są odpowiedzialne za kolor ciemnej sierści - dominujący allel B\nodpowiada za wytworzenie czarnego barwnika, natomiast recesywny allel b - za barwnik\nbrązowy.\nPsy o sierści żółtej mogą mieć różny kolor nosa - może on być ciemny, jeżeli w ich\ngenotypie występuje przynajmniej jeden allel B, albo jasny - gdy nie mają tego allelu.\nSkrzyżowano żółtą samicę i brązowego samca mających już szczenięta: czarne, brązowe\ni żółte.\nNa podstawie: www.labrador.org.pl\nZapisz krzyżówkę genetyczną i na jej podstawie podaj oczekiwany stosunek\nfenotypowy szczeniąt czarnych, brązowych i żółtych w potomstwie opisanej pary\npsów oraz określ prawdopodobieństwo, że żółte szczenię będzie miało ciemny nos.\nKrzyżówka genetyczna:\nOczekiwany stosunek fenotypowy:\nPrawdopodobieństwo, że żółte szczenię będzie miało ciemny nos:\n14.4.\n0-1\n15.\n0-1-\n2-3\nMBIP-R0_100","answer":null,"answer_text":"Zadanie 15. (0-3)\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nIII. Posługiwanie się informacjami\npochodzącymi z analizy materiałów\nźródłowych. Zdający:\n2) odczytuje, analizuje […] i przetwarza\ninformacje tekstowe […].\nIV. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów\nbiologicznych. Zdający:\n1) interpretuje informacje i wyjaśnia związki\nprzyczynowo-skutkowe między procesami\ni zjawiskami […].\nXIV. Genetyka klasyczna.\n1. Dziedziczenie cech. Zdający:\n1) zapisuje i analizuje krzyżówki […] oraz\nokreśla prawdopodobieństwo wystąpienia\nokreślonych genotypów i fenotypów […]\nw pokoleniach potomnych […];\n2) przedstawia dziedziczenie […]\ndwugenowe […] ([…] współdziałanie dwóch\nlub większej liczby genów).\nZasady oceniania\n3 pkt - za poprawne\nzapisanie krzyżówki genetycznej ORAZ\npodanie oczekiwanego stosunku fenotypowego ORAZ\nokreślenie prawdopodobieństwa.\n2 pkt - za poprawne\nzapisanie krzyżówki genetycznej ORAZ\npodanie oczekiwanego stosunku fenotypowego ALBO określenie\nprawdopodobieństwa.\n1 pkt - za poprawne zapisanie krzyżówki genetycznej.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nZasady oceniania rozwiązań zadań\nPrzykładowe rozwiązania\nKrzyżówka genetyczna:\n♀\n♂\neB\neb\nEb\nEeBb\n(czarny)\nEebb\n(brązowy)\neb\neeBb\n(żółty)\neebb\n(żółty)\nBe\nbe\nbE\nBbEe\nbbEe\nbe\nBbee\nbbee\nOczekiwany stosunek fenotypowy:\n1 : 1 : 2\n25% : 25% : 50%\nczarne : żółte : brązowe = 1 : 2 : 1\nPrawdopodobieństwo, że żółte szczenię będzie miało ciemny nos: 50% / 0,5 / ½\nUwaga:\nUznaje się odpowiedzi z następującymi określeniami kolorów sierści: żółta = jasna =\nbiszkoptowa oraz brązowa = czekoladowa.","solution":"Odpowiedź: **Genotypy rodziców**: - **Żółta samica**: musi być **ee** w locus E (homozygota recesywna, daje fenotyp żółty). W locus B ma \"jeden allel recesywny\" → **Bb**. Genotyp pełny: **eeBb**. - **Brązowy samiec**: musi być **bb** w locus B + **E_** w locus E. Z \"jeden recesywny w E\" → **Ee**. Genotyp pełny: **Eebb**. **Krzyżówka: eeBb × Eebb** Gamety samicy (eeBb): **eB, eb** (po 50%). Gamety samca (Eebb): **Eb, eb** (po 50%). | | Eb (50%) | eb (50%) | |---|---|---| | **eB** (50%) | EeBb (25%) | eeBb (25%) | | **eb** (50%) | Eebb (25%) | eebb (25%) | **Fenotypy potomstwa**: - **EeBb** (25%) → E_B_ = **czarny** (E pozwala na pigment, B daje czarny). - **Eebb** (25%) → E_bb = **brązowy** (E pozwala, B daje brązowy). - **eeBb** (25%) → ee = **żółty** (e blokuje pigment, B nieaktywny). - **eebb** (25%) → ee = **żółty** (jw.). **Oczekiwany stosunek fenotypowy** = **czarne : brązowe : żółte = 1 : 1 : 2** **Prawdopodobieństwo, że żółte szczenię miało ciemny nos**: Kolor nosa zależy od locus B: - **B_** (Bb lub BB) → ciemny (czarny) pigment w nosie. - **bb** → brązowy pigment w nosie. Wśród **żółtych szczeniąt**: - **eeBb** (25% całości) → ciemny nos. - **eebb** (25% całości) → brązowy nos. - Stosunek wśród żółtych: 1 (Bb, ciemny) : 1 (bb, brązowy). **P(żółte ma ciemny nos) = 1/2 = 50%**.\n\nStrona arkusza CKE z trescia zadania\n\nKlucz pojęciowy — epistaza\n\nTyp interakcji | Stosunek F2 (z AaBb × AaBb) | Mechanizm\nBrak interakcji (klasyczny dihybryd) | 9 : 3 : 3 : 1 | 4 fenotypy\nEpistaza recesywna | 9 : 3 : 4 | aa hamuje ekspresję B/b (oba bbb mają fenotyp aa)\nEpistaza dominująca | 12 : 3 : 1 | A_ hamuje ekspresję B/b\nKomplementacja | 9 : 7 | Oba dominujące potrzebne razem\nDziałanie duplikatów | 15 : 1 | Każdy dominujący wystarczy\n\nLabrador retriever = klasyczny przykład epistazy recesywnej (ee maskuje B/b).\n\nMechanizm: ee jako epistaza recesywna\n\nLocus E koduje enzym MC1R (melanocortin 1 receptor), aktywujący syntezę eumelaniny (ciemny pigment).\n\nAllel E = funkcjonalny MC1R → wytwarzanie eumelaniny w sierści → ciemna sierść.\n\nAllel e = niefunkcjonalny MC1R → brak eumelaniny → wytwarzana tylko feomelanina (żółty/rudy pigment). Sierść żółta.\n\nHomozygota ee → cała sierść żółta, niezależnie od locus B.\n\nLocus B koduje enzym TYRP1 (tyrosinase-related protein 1), decydujący o kolorze eumelaniny:\n- B = TYRP1 funkcjonalny → eumelanina czarna.\n- b = TYRP1 niefunkcjonalny → eumelanina brązowa.\n\nWniosek: bez eumelaniny (ee) → kolor TYRP1 nie ma znaczenia. ee maskuje fenotyp B/b.\n\nMechanizm: kolor nosa vs kolor sierści\n\nKolor nosa zależy od locus B (TYRP1):\n- B_ → czarny nos (eumelanina czarna w nosie).\n- bb → brązowy nos (eumelanina brązowa).\n\nKolor sierści zależy od OBU loci.\n\nLocus E wpływa tylko na sierść (gdzie produkcja eumelaniny zależy od MC1R). W nosie eumelanina i tak się produkuje (przez inny mechanizm — bezpośrednio bez MC1R).\n\n→ Stąd: żółte labradorki mają różne kolory nosa w zależności od B:\n- eeBb / eeBB → żółta sierść + czarny nos.\n- eebb → żółta sierść + brązowy nos (rzadziej, mniej charakterystyczne).\n\nKrzyżówka labradorów (zadanie)\n\nGenotypy rodziców:\n- Żółta samica: eeBb (ee = żółta, Bb = nos czarny).\n- Brązowy samiec: Eebb (Ee = pigment, bb = brązowy).\n\nGamety:\n- Samica (eeBb): eB + eb (po 50%).\n- Samiec (Eebb): Eb + eb (po 50%).\n\nF1 (kwadrat Punnetta):\n\nEb | eb\neB | EeBb (E_B_ = czarny) | eeBb (ee = żółty, Bb = nos czarny)\neb | Eebb (E_bb = brązowy) | eebb (ee = żółty, bb = nos brązowy)\n\nFenotypy F1 (1/4 każda kombinacja):\n- 1/4 EeBb → czarny.\n- 1/4 Eebb → brązowy.\n- 1/4 eeBb → żółty (nos czarny).\n- 1/4 eebb → żółty (nos brązowy).\n\nStosunek: 1 czarny : 1 brązowy : 2 żółte = 1 : 1 : 2.\n\nWśród żółtych szczeniąt (2 z 4):\n- 1 ma genotyp eeBb → ciemny nos.\n- 1 ma genotyp eebb → brązowy nos.\n\nP(żółte ma ciemny nos) = 1/2 = 50%.\n\nPunktacja CKE\n\n- 15. 3 pkt:\n- Krzyżówka z gametami i F1 — 1 pkt.\n- Stosunek fenotypowy 1 : 1 : 2 — 1 pkt.\n- P(żółte ma ciemny nos) = 1/2 — 1 pkt.\n\nPo co to umieć\n\nLabrador retriever — najpopularniejsza rasa psa świata. Trzy oficjalne kolory:\n- Czarny (najczęstszy) — E_B_.\n- Czekoladowy / brązowy — E_bb.\n- Żółty (od kremowego do złotego) — ee__.\n\nInne rasy z epistazą koloru:\n- Złoty retriever — zawsze ee, ale różne odcienie złotego/kremowego (geny modyfikatorów).\n- Owczarki niemieckie — czarna + brązowa + sable (rdzawa).\n\nGenetyka koloru sierści to klasyka w analizie krzyżówek hodowlanych. Studia genetyki na uniwersytetach weterynaryjnych dotyczą tego intensywnie.\n\nEpistaza w przyrodzie:\n- Grupa krwi Bombay (FUT1 maskuje ABO) → patrz [[biologia-2025-maj-pr-16]].\n- Kolor sierści wielu ssaków (kotów, myszy, koni).\n- Kolor kwiatów roślin (groszek pachnący).\n\nTest DNA labradora:\n- Komercyjne testy (Embark, Wisdom Panel) — pokazują genotyp w E, B, K i in.\n- Hodowcy używają by przewidzieć kolory szczeniąt + uniknąć recesywnych chorób (PRA, EIC).\n\nInżynierowanie sierści CRISPR — teoretycznie możliwe, ale komercyjnie niedostępne. Etyczne dyskusje.\n\nTypowy błąd: Pułapka — pomylenie epistazy z dihybrydem klasycznym. Klucz: **ee jest epistatyczne** wobec locus B. Niezależnie od B, jeśli ee → fenotyp żółty. Pułapka — uznanie żółtego za jednolity fenotyp. **Żółte** może mieć **różne genotypy w B** (Bb, BB, bb). Nos pokazuje genotyp B (kolor pigmentu w nosie nie podlega epistazie ee — pigment w nosie powstaje niezależnie od pigmentu w sierści). Pułapka — pomylenie kierunku epistazy. Tu jest **epistaza recesywna** (recesywny w locus E blokuje wszystko). Klucz: ee dominuje fenotypowo nad B.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-15.webp","solution_image":null,"topics":"genetyka, epistaza recesywna, labrador retriever, dziedziczenie koloru sierści, krzyżówka dihybrydowa","page_from":24,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/16","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"16","points":3,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 16.\nWargatek czyściciel (Labroides dimidiatus) żywi się pasożytniczymi bezkręgowcami, które\nprzebijają i rozrywają skórę oraz skrzela innych ryb. Wargatek jest dobrze widoczny w toni\nwodnej dzięki czarnemu pasowi biegnącemu od głowy do ogona oraz niebieskim plamom\nna tułowiu i na ogonie. Aby pozbyć się pasożytów, do wargatka czyściciela podpływają ryby\nz około 50 różnych gatunków. Wśród ryb zbliżających się do wargatka znajdują się także\ndrapieżniki, które go nie atakują, ale pozwalają mu na usunięcie pasożytów.\nZ wargatkiem współwystępuje inna ryba - aspidont (Aspidontus taeniatus) - która jest\npodobna morfologicznie do wargatka, ale prowadzi odmienny tryb życia. Gdy do aspidonta\nzbliży się większa ryba, ten szybko atakuje i odgryza jej kawałek płetwy bądź skóry, po czym\nucieka do swojej kryjówki. Oba gatunki przedstawiono na poniższych ilustracjach.\nNa podstawie: T. Kaleta, Zachowanie się zwierząt. Zarys problematyki, Warszawa 2014;\nJ. Morrissey i in., Introduction to the Biology of Marine Life, Sudbury 2009.","answer":null,"answer_text":null,"solution":"Odpowiedź: **16.1.** **A — mutualizm**. **Uzasadnienie**: - **Wargatek** zyskuje **pokarm** (pasożyty z innych ryb). - **Ryba czyszczona** zyskuje **pozbycie się pasożytów** (które jej szkodzą). - Oboje **korzystają** = mutualizm (oba +, +). Dlaczego nie inne?: - **Komensalizm**: tylko jeden zyskuje, drugi obojętny. Tu **oboje** zyskują → mutualizm. - **Drapieżnictwo**: jeden zjada drugiego. Wargatek nie zjada ryby. - **Pasożytnictwo**: jeden żyje kosztem drugiego, szkodząc. Wargatek **pomaga** rybie. **16.2.** **Adaptacyjne znaczenie podobieństwa** aspidonta do wargatka czyściciela = **mimikra agresywna** (peckhammimicry): - Aspidon **naśladuje wygląd** wargatka czyściciela (ciemny pas + niebieskie plamy). - **Ryby pozwalają aspidonowi się zbliżyć**, \"myśląc\", że to wargatek-czyściciel (który je czyści). - Aspidon zamiast czyścić — **atakuje** i odgryza kawałek płetwy/skóry → uzyskuje **pokarm**. - Bez podobieństwa: ryby uciekałyby przed aspidonem (rozpoznałyby drapieżnika) → trudniejsze zdobycie pokarmu. **Znaczenie**: mimikra umożliwia aspidonowi **podchodzenie do ofiar** bez wzbudzania alarmu → efektywniejsze drapieżnictwo + większa skuteczność reprodukcji. **16.3.** **Mechanizm doboru naturalnego** utrwalającego wygląd aspidonta: 1. **Wariancja**: w populacji pradawnych aspidontów występowała **zmienność wyglądu** (różne ubarwienia, kształty ciała) — wynik mutacji + rekombinacji. 2. **Selekcja**: osobniki **bardziej podobne** do wargatka czyściciela **łatwiej** zbliżały się do innych ryb (ryby je tolerowały). Aspidon-mimik dostawał więcej pokarmu (więcej okazji do ataku). 3. **Większy sukces reprodukcyjny**: lepiej odżywione aspidony przeżywały i miały **więcej potomstwa** → ich allele **przekazywane**. 4. **Akumulacja**: w kolejnych pokoleniach **częstość alleli** dających podobieństwo do wargatka **rosła** w populacji. 5. **Utrwalenie**: po wielu pokoleniach niemal cała populacja aspidonta wygląda jak wargatek → mimikra agresywna **utrwalona** jako cecha gatunkowa. To klasyczny **dobór naturalny Darwina** w działaniu — przewaga adaptacyjna prowadzi do **kumulacji** korzystnych cech.\n\nStrona arkusza CKE z trescia zadania\n\nKlucz pojęciowy — typy mimikry\n\nTyp mimikry | Mimik | Model | Cel\nBatesowska | Nieszkodliwy gatunek | Niebezpieczny / niesmaczny | Ochrona przed drapieżnikami\nMüllerowska | Niebezpieczny | Niebezpieczny | Wspólny sygnał ostrzegawczy\nAgresywna (Peckhama) | Drapieżnik | Nieszkodliwy / korzystny | Polowanie — usypianie czujności ofiary\nWabiąca | Drapieżnik | Pokarm / partner | Wabienie ofiar\n\nWargatek-aspidon = mimikra agresywna. Aspidon (drapieżnik) udaje wargatka (przyjaznego czyściciela) by atakować.\n\nKlucz pojęciowy — typy interakcji międzygatunkowych\n\nTyp | Gatunek A | Gatunek B | Przykład\nMutualizm | + | + | Wargatek + ryba, mikoryza, korale + zooxantelle\nKomensalizm | + | 0 | Ptaki w ogonie krowy (zjadają pasożyty wzbudzane przez wypas)\nKonkurencja | – | – | Krzewy + jednoroczne o wodę (zad 21 z 2024)\nDrapieżnictwo | + | – | Lis – zając\nPasożytnictwo | + | – | Kleszcz, tasiemiec\nAmensalizm | 0 | – | Allelopatia (orzechy włoskie hamują rośliny pod sobą)\n\nMechanizm: dobór naturalny aspidonta (16.3)\n\nStan wyjściowy: pradawne aspidonty miały różne ubarwienia (zmienność dziedziczna).\n\nŚrodowisko: rafa koralowa z populacją wargatków czyścicieli. Ryby na rafie rozpoznają wzór wargatka i pozwalają mu się zbliżyć.\n\nFiltr selekcyjny: aspidonty bardziej podobne do wargatka — bezkarnie podchodzą do ryb → łatwiej zdobywają pokarm. Mniej podobne → ryby uciekają.\n\nReprodukcja: lepsze odżywienie = więcej potomstwa. Cechy \"podobieństwa do wargatka\" przekazane częściej.\n\nKumulacja: po pokoleniach częstość alleli dających podobieństwo wzrasta w populacji aspidonta.\n\nUtrwalenie: po wielu pokoleniach niemal wszystkie aspidonty są mimikami → cecha utrwalona.\n\nTo klasyczny przykład doboru naturalnego — losowa zmienność + selekcja środowiskowa + dziedziczenie korzystnych cech.\n\nPunktacja CKE\n\n- 16.1. 1 pkt — A.\n- 16.2. 1 pkt — wskazanie mimikry agresywnej + jej funkcji (ułatwienie polowania).\n- 16.3. 1 pkt — wskazanie zmienności + selekcji + dziedziczenia (klasyczny darwinowski mechanizm).\n- Suma: 3 pkt.\n\nPo co to umieć\n\nStacja czyszczenia (cleaning station) na rafach koralowych:\n- Wargatki + krewetki czyściciele to kluczowy element ekosystemu rafy.\n- Duże ryby (rekiny, mureny, grupery) regularnie odwiedzają stacje czyszczenia.\n- W trakcie czyszczenia normalnie agresywne ryby pozostają nieagresywne (znana biała flaga).\n\nAspidon wykorzystuje to. Konsekwencja ewolucyjna: ryby zaczynają być bardziej ostrożne wobec wargatków/aspidontów (uczenie się rozpoznawania). To wyścig zbrojeń koewolucyjny.\n\nInne przykłady mimikry agresywnej:\n- Świetliki Photuris udające Photinus (zad 3 z 2024).\n- Pająki ogrodowe (Argiope) udające płatki kwiatów na nici sieci → wabienie zapylaczy.\n- Modliszka kwiatowa (Hymenopus coronatus) — przypomina kwiat, łapie zapylaczy.\n\nCleaner shrimp: czyszczące krewetki (Lysmata, Periclimenes) — analog wargatków. Również usuwają pasożyty z ryb. Komercjalnie sprzedawane jako akwariowe.\n\nTypowy błąd: Pułapka 16.1 — pomylenie mutualizmu z komensalizmem. **Komensalizm** = tylko jeden korzysta. **Mutualizm** = oba korzystają. Wargatek dostaje pokarm, ryba pozbywa się pasożytów = oba +. Pułapka 16.2 — odpowiedź \"ochrona przed drapieżnikami\". To **klasyczna mimikra obronna** (np. motyl wicekról-monarcha). Tu mamy **mimikrę AGRESYWNĄ** — drapieżnik udaje nieszkodliwego, by **podejść do ofiar**. Pułapka 16.3 — pomylenie z lamarkizmem (\"aspidon postanowił wyglądać jak wargatek\"). NIE — to **dobór naturalny**: losowa zmienność + selekcja środowiskowa + dziedziczenie cech.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-16.webp","solution_image":null,"topics":"ekologia, mutualizm, mimikra agresywna, dobór naturalny, wargatek czyściciel, aspidon","page_from":25,"source":"maturaonline","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/16.1","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"16.1","points":1,"ptype":"closed","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 16.1. (0-1)\nDokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.\nZależność między wargatkiem czyścicielem a rybą przez niego czyszczoną to\nA. mutualizm.\nB. komensalizm.\nC. drapieżnictwo.\nD. pasożytnictwo.","answer":"A","answer_text":"Zadanie 16.1. (0-1)\nWymagania ogólne\nWymaganie szczegółowe\nI. Pogłębianie wiedzy z zakresu\nróżnorodności biologicznej oraz zjawisk\ni procesów biologicznych zachodzących na\nróżnych poziomach organizacji życia.\nZdający:\n1) opisuje […] organizmy.\nIV. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów\nbiologicznych. Zdający:\n2) przedstawia […] argumenty związane\nz omawianymi zagadnieniami biologicznymi.\nXVII. Ekologia.\n3. Ekologia ekosystemu. Ochrona\ni gospodarka ekosystemami. Zdający:\n1) wyjaśnia znaczenie zależności\nnieantagonistycznych (mutualizm […])\nw ekosystemie i podaje ich przykłady.\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne dokończenie zdania.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\nA","solution":"**A — mutualizm**. **Uzasadnienie**: - **Wargatek** zyskuje **pokarm** (pasożyty z innych ryb). - **Ryba czyszczona** zyskuje **pozbycie się pasożytów** (które jej szkodzą). - Oboje **korzystają** = mutualizm (oba +, +). Dlaczego nie inne?: - **Komensalizm**: tylko jeden zyskuje, drugi obojętny. Tu **oboje** zyskują → mutualizm. - **Drapieżnictwo**: jeden zjada drugiego. Wargatek nie zjada ryby. - **Pasożytnictwo**: jeden żyje kosztem drugiego, szkodząc. Wargatek **pomaga** rybie.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-16.1.webp","solution_image":null,"topics":"ekologia, mutualizm, mimikra agresywna, dobór naturalny, wargatek czyściciel, aspidon","page_from":25,"source":"ocr","answer_source":"maturazai","answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/16.2","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"16.2","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 16.2. (0-1)\nNa podstawie przedstawionych informacji określ znaczenie adaptacyjne\nmorfologicznego podobieństwa aspidonta do wargatka czyściciela.\nLabroides dimidiatus\nAspidontus taeniatus\n16.1.\n0-1\n16.2.\n0-1\nMBIP-R0_100","answer":null,"answer_text":"Zadanie 16.2. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nI. Pogłębianie wiedzy z zakresu\nróżnorodności biologicznej oraz zjawisk\ni procesów biologicznych zachodzących na\nróżnych poziomach organizacji życia.\nZdający:\n6) wykazuje, że różnorodność organizmów\njest wynikiem procesów ewolucyjnych.\nXVII. Ekologia.\n3. Ekologia ekosystemu. Ochrona\ni gospodarka ekosystemami. Zdający:\n3) przedstawia adaptacje […] pasożytów\n[…] do zdobywania pokarmu.\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne określenie znaczenia adaptacyjnego podobieństwa morfologicznego\naspidonta do wargatka, odnoszące się do łatwiejszego zbliżenia się do ofiary lub\nuniknięcia ataku drapieżników.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe rozwiązania\nRyby, których fragmentami ciała żywi się aspidont, same się do niego zbliżają.\nMimikra - umożliwia mu łatwiejszy kontakt z ofiarą, przez co łatwiej może on zdobyć\npożywienie.\nPodobieństwo do wargatka pozwala aspidontowi uniknąć ataku drapieżników.","solution":"**Adaptacyjne znaczenie podobieństwa** aspidonta do wargatka czyściciela = **mimikra agresywna** (peckhammimicry): - Aspidon **naśladuje wygląd** wargatka czyściciela (ciemny pas + niebieskie plamy). - **Ryby pozwalają aspidonowi się zbliżyć**, \"myśląc\", że to wargatek-czyściciel (który je czyści). - Aspidon zamiast czyścić — **atakuje** i odgryza kawałek płetwy/skóry → uzyskuje **pokarm**. - Bez podobieństwa: ryby uciekałyby przed aspidonem (rozpoznałyby drapieżnika) → trudniejsze zdobycie pokarmu. **Znaczenie**: mimikra umożliwia aspidonowi **podchodzenie do ofiar** bez wzbudzania alarmu → efektywniejsze drapieżnictwo + większa skuteczność reprodukcji.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-16.2.webp","solution_image":null,"topics":"ekologia, mutualizm, mimikra agresywna, dobór naturalny, wargatek czyściciel, aspidon","page_from":25,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/16.3","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"16.3","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 16.3. (0-1)\nWyjaśnij, w jaki sposób w toku ewolucji doszło do utrwalenia się wyglądu aspidonta\nprzedstawionego na rysunku. W odpowiedzi uwzględnij mechanizm działania doboru\nnaturalnego.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 16.3. (0-1)\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nI. Pogłębianie wiedzy z zakresu\nróżnorodności biologicznej oraz zjawisk\ni procesów biologicznych zachodzących na\nróżnych poziomach organizacji życia.\nZdający:\n1) opisuje […] organizmy;\n2) wyjaśnia zjawiska i procesy biologiczne\nzachodzące w wybranych organizmach\ni w środowisku;\n6) wykazuje, że różnorodność organizmów\njest wynikiem procesów ewolucyjnych.\nXVI. Ewolucja. Zdający:\n4) wyjaśnia mechanizm działania doboru\nnaturalnego i przedstawia jego rodzaje ([…]\nkierunkowy […]).\n5) wykazuje, że dzięki doborowi\nnaturalnemu organizmy zyskują nowe cechy\nadaptacyjne.\nZasady oceniania rozwiązań zadań\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne wyjaśnienie mechanizmu utrwalenia się wyglądu aspidonta na drodze\ndoboru naturalnego, uwzględniające większą szansę na zdobycie pokarmu lub na\nuniknięcie ataku drapieżników przez osobniki o podobnym ubarwieniu do wargatka,\na więc warunkujące większe szanse przeżycia i rozrodu.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe rozwiązania\nNajwiększe szanse na przeżycie i wydanie potomstwa miały te osobniki A. taeniatus,\nktóre skuteczniej zdobywały pokarm dzięki wyglądowi przypominającemu L. dimidiatus.\nOsobniki aspidonta, które były bardziej podobne wyglądem do wargatka, miały większą\nszansę na uniknięcie ataku drapieżników, a więc również na przeżycie i rozmnożenie się.\nAspidonty bardziej podobne do wargatków były rzadziej atakowane przez drapieżniki,\na ponadto miały większe szanse na zdobycie pokarmu. Dlatego takie aspidonty miały\nwiększe szanse przeżycia i rozrodu od innych aspidontów.\nUwaga:\nUznaje się odpowiedzi odnoszące się tylko do większych szans rozrodu, np. „Aspidonty\nbardziej podobne do wargatków zdobywały skuteczniej pokarm i pozostawiały więcej\npotomstwa”.","solution":"**Mechanizm doboru naturalnego** utrwalającego wygląd aspidonta: 1. **Wariancja**: w populacji pradawnych aspidontów występowała **zmienność wyglądu** (różne ubarwienia, kształty ciała) — wynik mutacji + rekombinacji. 2. **Selekcja**: osobniki **bardziej podobne** do wargatka czyściciela **łatwiej** zbliżały się do innych ryb (ryby je tolerowały). Aspidon-mimik dostawał więcej pokarmu (więcej okazji do ataku). 3. **Większy sukces reprodukcyjny**: lepiej odżywione aspidony przeżywały i miały **więcej potomstwa** → ich allele **przekazywane**. 4. **Akumulacja**: w kolejnych pokoleniach **częstość alleli** dających podobieństwo do wargatka **rosła** w populacji. 5. **Utrwalenie**: po wielu pokoleniach niemal cała populacja aspidonta wygląda jak wargatek → mimikra agresywna **utrwalona** jako cecha gatunkowa. To klasyczny **dobór naturalny Darwina** w działaniu — przewaga adaptacyjna prowadzi do **kumulacji** korzystnych cech.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-16.3.webp","solution_image":null,"topics":"ekologia, mutualizm, mimikra agresywna, dobór naturalny, wargatek czyściciel, aspidon","page_from":26,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/17","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"17","points":5,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 17.\nPrzedstawiony na poniższej fotografii rezerwat „Zbocza Płutowskie” utworzono w 1963 roku\nna prawym zboczu doliny dolnej Wisły. Celem podjętych działań była ochrona muraw\nkserotermicznych oraz związanych z nimi światło- i ciepłolubnych gatunków roślin. Przed\nutworzeniem rezerwatu na całej powierzchni zboczy przeważały zbiorowiska muraw, które\nbyły wykorzystywane gospodarczo - koszono trawę i prowadzono wypas bydła. W ciągu\n40 lat od utworzenia rezerwatu i od zaprzestania użytkowania gospodarczego\nzaobserwowano zmiany w składzie roślinności, związane z wkraczaniem gatunków\nkrzewiastych i gatunków azotolubnych.\nW 2000 roku na terenie rezerwatu zaczęto wypasać owce. Obok pozytywnych efektów tego\neksperymentu - utrzymanie się w wypasanych miejscach dużych płatów muraw\nkserotermicznych - zauważono także jego negatywne skutki, m.in. zwiększenie erozji gleby\ni znaczny wzrost udziału wilczomlecza sosnki (Euphorbia cyparissias) - gatunku, którego\nowce nie zjadają ze względu na gorzki smak. Zbyt intensywny wypas, który trwa przez cały\nsezon wegetacyjny, może po dłuższym czasie być przyczyną także zubożenia gatunkowego\nmuraw i ograniczenia kwitnienia.\nNa podstawie: L. Rutkowski i in., Stan zachowania i przekształcenia szaty roślinnej wybranych rezerwatów\nnad dolną Wisłą, w: Wycieczki geobotaniczne. Region Kujawsko-Pomorski, Toruń 2004;\nparki.kujawsko-pomorskie.pl; źródło fotografii: Wikimedia Commons.\n16.3.\n0-1\nMBIP-R0_100","answer":null,"answer_text":null,"solution":"Odpowiedź: **17.1.** | # | Stwierdzenie | Ocena | |---|---|---| | 1 | Murawy są ekosystemami półnaturalnymi, których utrzymanie **wymaga działalności człowieka** | **P** | | 2 | Po zaprzestaniu użytkowania doszło do zmian składu gatunkowego | **P** | | 3 | Umiarkowane użytkowanie umożliwia zachowanie typowego składu gatunkowego | **P** | **Wszystkie 3 stwierdzenia = P** (wszystkie prawdziwe). **Uzasadnienia**: 1. **P** — murawy kserotermiczne są **półnaturalne** (powstały dzięki działalności człowieka — wypas, koszenie). Bez ingerencji ulegają **sukcesji** — zarastają. 2. **P** — po zaprzestaniu użytkowania (po 1963) zaobserwowano **ekspansję sosny + krzewów** → zacienienie + zmiana składu gatunkowego (utrata gatunków światłolubnych). 3. **P** — **umiarkowany wypas/koszenie** powstrzymuje sukcesję → zachowanie **muraw + ich gatunków** typowych (ostnice, ożanki, sasanki, ksztrzykiewice). **17.2.** **Zaniechanie gospodarczego użytkowania zboczy** wpłynęło negatywnie na murawy kserotermiczne, ponieważ: - **Brak wypasu i koszenia** → niezjedzone rośliny zaczynają konkurować ze sobą. - **Sukcesja ekologiczna** postępuje: na murawie zaczynają wkraczać **gatunki ekspansywne** — głównie **sosna zwyczajna** + krzewy (głóg, tarnina, róża). - **Sosna + krzewy zacieniały** murawy → **zmniejszało dostęp światła** dla roślin światłolubnych (kserotermicznych). - **Murawy kserotermiczne to gatunki światłolubne** (heliofity) — wymagają pełnego słońca → bez słońca **giną**. - **Konkurencja** o wodę i składniki gleby między sosną a roślinami muraw → murawy wypierane. - **Wzbogacenie gleby azotem** z opadłych liści sosen → **eutrofizacja** → preferowanie gatunków nitrofilnych zamiast kserotermicznych. Skutek: utrata gatunków typowych dla muraw + zubożenie bioróżnorodności + zanik rezerwatu jako celu ochrony. **17.3.** Przykłady **ochrony czynnej** muraw kserotermicznych: - **B. Wycinka drzew i krzewów** — usuwanie sosen i krzewów eliminuje zacienienie i konkurencję → murawy odzyskują światło i przestrzeń. - **C. Kontrolowany wypas zwierząt** — zwierzęta zjadają młode pędy drzew + traw, **powstrzymując sukcesję**. Tradycyjna metoda hodowlana, ekosystem pasterski. **Dlaczego nie inne?**: - **A. Regularna głęboka orka** — **niszczyłaby murawy** (orka odsłania glebę, niszczy korzenie wieloletnich roślin). - **D. Wprowadzenie roślin uprawnych** — **inwazja** gatunków obcych, niszczy ekosystem naturalny. - **E. Nawożenie związkami azotowymi** — **eutrofizacja**, faworyzowanie gatunków konkurencyjnych (azotofilnych), nie kserotermicznych. Odpowiedź: **B + C**.\n\nStrony arkusza CKE z trescia zadania\n\nKlucz pojęciowy — murawy kserotermiczne\n\nCecha | Opis\nSiedlisko | Suche, słoneczne zbocza (ekspozycja południowa), gleby wapienne/lessowe\nKlimat | Ciepłe + suche (kserotermiczne)\nRoślinność | Niska, trawiasta + zielne (ostnice, ożanki, sasanki, dziewięćsiły)\nPochodzenie | Półnaturalne — z pastwisk i koszonych łąk (gospodarka pasterska)\nStatus ochrony | Większość obszarów w Polsce — rezerwaty, Natura 2000\nZagrożenia | Sukcesja (zarastanie), nawożenie, urbanizacja, intensyfikacja rolnictwa\n\nKlucz pojęciowy — sukcesja ekologiczna\n\nFaza | Roślinność | Warunki\nPionierska | Mchy, porosty, jednoroczne | Goła skała / piasek / pożar\nTrawiasta | Trawy, byliny (np. murawy) | Gleba początkowa\nKrzewiasta | Krzewy (głóg, tarnina, róża) | Gleba grubsza\nPionierski las | Sosna, brzoza, osika | Gleba dojrzała\nLas klimaksowy | Dąb, buk, grab | Pełna gleba, mature ekosystem\n\nSukcesja postępuje w kierunku lasu (w Polsce). Bez ingerencji murawa → krzewy → las.\n\nKlucz pojęciowy — ochrona czynna vs bierna\n\nTyp | Definicja | Przykłady\nOchrona bierna | Pozostawienie ekosystemu bez ingerencji | Rezerwaty ścisłe lasów pierwotnych (Białowieski Park)\nOchrona czynna | Aktywne działania podtrzymujące ekosystem | Wypas owiec na murawach, koszenie łąk, wycinka, mokradła\n\nDla ekosystemów półnaturalnych (murawy, łąki, wrzosowiska) tylko ochrona czynna = skuteczna. Bierna prowadzi do sukcesji i utraty pożądanego ekosystemu.\n\nMechanizm: dlaczego zaniechanie szkodzi murawom?\n\nPrzed: tradycyjny wypas + koszenie utrzymują niskorosłą murawę. Drzewa nie mają szans → światła pełno → murawy światłolubne kwitną.\n\nPo zaprzestaniu: sosna i krzewy zaczynają kolonizować murawę. Nasiona sosny rozsiewane wiatrem trafiają na otwartą przestrzeń, kiełkują w pełni słońca.\n\nWzrost zarośli: po kilku-kilkunastu latach sosny i krzewy osiągają rozmiary konkurencyjne:\n- Zacieniają murawę → światła mniej.\n- Wciągają wodę i azot z gleby.\n- Liście opadają → eutrofizacja gleby (więcej azotu).\n\nMurawy giną: gatunki kserotermiczne to heliofity (światłolubne) + nitrofile rzadkie. W cieniu + bogatej glebie nie wytrzymują → wyparte przez gatunki cieniste.\n\nSkutek: sukcesja postępuje, murawa zarasta. Po 30-50 latach bez ingerencji → las. Bioróżnorodność spada (las ma inne, ale mniej różnorodne gatunki kserotermiczne).\n\nOchrona czynna w praktyce\n\nNajlepsze metody dla muraw:\n- Wypas owiec / kóz / koni — najbardziej tradycyjny + skuteczny. Wybierają młode pędy drzew, krzewów + trawę.\n- Koszenie ręczne lub mechaniczne — 1-2 razy w roku, zbieranie biomasy (nie pozostawianie w ekosystemie — by nie wzbogacać azotu).\n- Wycinka drzew + krzewów — punktowo, gdy ekspansja zaawansowana.\n- Wypalanie kontrolowane — eliminuje krzewy, zachowuje bulwy/cebule muraw.\n\nPunktacja CKE\n\n- 17.1. 2 pkt — wszystkie 3 P/F (P, P, P). 1 pkt za 2/3.\n- 17.2. 1 pkt — wskazanie sukcesji + jej skutków (zacienienie, konkurencja, eutrofizacja).\n- 17.3. 2 pkt — obie odpowiedzi (B, C). 1 pkt za 1/2.\n- Suma: 5 pkt.\n\nPo co to umieć\n\nMurawy kserotermiczne w Polsce:\n- ~0.1% powierzchni kraju, ale kluczowy ekosystem chroniony.\n- Najwięcej: Wyżyna Małopolska, Lubelszczyzna, Dolny Śląsk, Pomorze.\n- Gatunki rzadkie: sasanka łąkowa, ostnica włosowata, len austriacki, ksykiniaka mała.\n\nSieć Natura 2000:\n- Murawy kserotermiczne = typ siedliska 6210 (Dyrektywa siedliskowa UE).\n- Polska wytypowała ~30 obszarów Natura 2000 chroniących murawy.\n\nEkosystemy półnaturalne w Europie:\n- Murawy (Polska, Niemcy, Czechy) — pasterstwo + wypas owiec.\n- Łąki kośne (Polska, Słowacja, Rumunia) — tradycyjne sianokoszenie.\n- Wrzosowiska (Lüneburger Heide w Niemczech) — wypas owiec.\n- Polderlands (Holandia) — koszenie + zalewanie kontrolowane.\n\nWszystkie wymagają ochrony czynnej. UE finansuje tradycyjne pasterstwo + sianokoszenie przez rolno-środowiskowe programy (CAP).\n\nLekcja: nie wszystkie cenne ekosystemy są \"naturalne\". Niektóre wymagają człowieka by istnieć. Klasyczna lekcja ekologii konserwacyjnej.\n\nTypowy błąd: Pułapka 17.1 — odpowiedź \"F\" na 1 (myśląc, że \"naturalne ekosystemy nie wymagają człowieka\"). Klucz: **murawy kserotermiczne** są **półnaturalne** = stworzone przez działalność człowieka. Bez ingerencji ulegają sukcesji. Pułapka 17.2 — odpowiedź \"drzewa rosły\". Klucz: **mechanizm**: 1. Sukcesja (sosna + krzewy). 2. Zacienienie. 3. Murawy = heliofity → giną w cieniu. Pułapka 17.3 — wybór A (orka). Orka niszczyłaby murawy (odsłania glebę, wyrywa korzenie). Ochrona czynna **nie jest niszczeniem**.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-17.webp","solution_image":null,"topics":"ochrona przyrody, murawy kserotermiczne, ekosystemy półnaturalne, sukcesja, ochrona czynna","page_from":26,"source":"maturaonline","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/17.1","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"17.1","points":2,"ptype":"true_false","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 17.1. (0-2)\nOceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące roślinności muraw kserotermicznych\nznajdujących się w rezerwacie „Zbocza Płutowskie” są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli\nstwierdzenie jest prawdziwe, albo F - jeśli jest fałszywe.\n1.\nMurawy kserotermiczne w rezerwacie „Zbocza Płutowskie” są\nekosystemami, których utrzymanie wymaga działalności człowieka.\nP\nF\n2.\nNa murawach kserotermicznych w rezerwacie „Zbocza Płutowskie”\npo zaprzestaniu użytkowania gospodarczego doszło do zmian składu\ngatunkowego ekosystemu.\nP\nF\n3.\nUmiarkowane użytkowanie gospodarcze muraw kserotermicznych\nw rezerwacie „Zbocza Płutowskie” jest działaniem umożliwiającym\nzachowanie typowego składu gatunkowego muraw kserotermicznych.\nP\nF","answer":null,"answer_text":"Zadanie 17.1. (0-2)\nWymagania ogólne\nWymaganie szczegółowe\nVI. Rozwijanie postawy szacunku wobec\nprzyrody i środowiska. Zdający:\n1) rozumie zasadność ochrony przyrody;\n4) objaśnia zasady zrównoważonego\nrozwoju.\nIV. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów\nbiologicznych. Zdający:\n1) interpretuje informacje i wyjaśnia związki\nprzyczynowo-skutkowe między procesami\ni zjawiskami […].\nXVIII. Różnorodność biologiczna, jej\nzagrożenia i ochrona. Zdający:\n2) wykazuje wpływ działalności człowieka\n[…] na różnorodność biologiczną.\nZasady oceniania\n2 pkt - za poprawną ocenę trzech stwierdzeń.\n1 pkt - za poprawną ocenę dwóch stwierdzeń.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\n1. - P, 2. - P, 3. - P.","solution":"| # | Stwierdzenie | Ocena | |---|---|---| | 1 | Murawy są ekosystemami półnaturalnymi, których utrzymanie **wymaga działalności człowieka** | **P** | | 2 | Po zaprzestaniu użytkowania doszło do zmian składu gatunkowego | **P** | | 3 | Umiarkowane użytkowanie umożliwia zachowanie typowego składu gatunkowego | **P** | **Wszystkie 3 stwierdzenia = P** (wszystkie prawdziwe). **Uzasadnienia**: 1. **P** — murawy kserotermiczne są **półnaturalne** (powstały dzięki działalności człowieka — wypas, koszenie). Bez ingerencji ulegają **sukcesji** — zarastają. 2. **P** — po zaprzestaniu użytkowania (po 1963) zaobserwowano **ekspansję sosny + krzewów** → zacienienie + zmiana składu gatunkowego (utrata gatunków światłolubnych). 3. **P** — **umiarkowany wypas/koszenie** powstrzymuje sukcesję → zachowanie **muraw + ich gatunków** typowych (ostnice, ożanki, sasanki, ksztrzykiewice).","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-17.1.webp","solution_image":null,"topics":"ochrona przyrody, murawy kserotermiczne, ekosystemy półnaturalne, sukcesja, ochrona czynna","page_from":27,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/17.2","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"17.2","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 17.2. (0-1)\nWyjaśnij, dlaczego zaniechanie gospodarczego użytkowania zboczy wpłynęło\nnegatywnie na roślinność muraw kserotermicznych.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 17.2. (0-1)\nWymagania ogólne\nWymaganie szczegółowe\nIV. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów\nbiologicznych. Zdający:\n1) interpretuje informacje i wyjaśnia związki\nprzyczynowo-skutkowe między procesami\ni zjawiskami […].\nVI. Rozwijanie postawy szacunku wobec\nprzyrody i środowiska. Zdający:\n1) rozumie zasadność ochrony przyrody;\n4) objaśnia zasady zrównoważonego\nrozwoju.\nXVIII. Różnorodność biologiczna, jej\nzagrożenia i ochrona. Zdający:\n2) wykazuje wpływ działalności człowieka\n[…] na różnorodność biologiczną.\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające\nwzrost niezgryzanych lub niekoszonych roślin - np. drzew lub krzewów, oraz\nspowolnienie rozwoju lub wyparcie roślin muraw kserotermicznych w wyniku\nkonkurencji o zasoby środowiska LUB\nograniczenie presji roślinożerców lub koszenia i w wyniku tego wzrost konkurencji\no zasoby środowiska między gatunkami roślin muraw i wyparcie części z nich.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe rozwiązania\nBrak koszenia był przyczyną nadmiernego rozrostu krzewów i drzew, co doprowadziło do\nkonkurencyjnego wyparcia roślinności muraw kserotermicznych.\nZaniechanie wypasania zwierząt, które zjadały roślinność porastającą zbocza,\nprzyczyniło się do zwiększenia powierzchni zajmowanej przez zarośla, które zasłaniały\nroślinom muraw dostęp do światła słonecznego.\nPonieważ brakowało bydła zjadającego większe rośliny, co spowodowało ich znaczny\nwzrost i zacienienie światłolubnych roślin muraw kserotermicznych.\nUsunięcie roślinożerców podwyższyło konkurencję międzygatunkową, a tym samym\nnasiliło konkurencyjne wypieranie i ustępowanie słabszych gatunków.\nUwaga:\nNie uznaje się odpowiedzi zbyt ogólnych, nie odnoszących się do konkretnego rodzaju\nużytkowania gospodarczego - koszenia roślin lub wypasu zwierząt, np. „Zaniechanie\nużytkowania gospodarczego zboczy wpłynęło negatywnie na roślinność muraw\nkserotermicznych, ponieważ gatunki krzewiaste zaczęły się rozrastać i wpływać negatywnie\nna gatunki muraw, np. na gatunki światłolubne, które zostały zacienione, a ich rozwój -\nograniczony”.\nZasady oceniania rozwiązań zadań","solution":"**Zaniechanie gospodarczego użytkowania zboczy** wpłynęło negatywnie na murawy kserotermiczne, ponieważ: - **Brak wypasu i koszenia** → niezjedzone rośliny zaczynają konkurować ze sobą. - **Sukcesja ekologiczna** postępuje: na murawie zaczynają wkraczać **gatunki ekspansywne** — głównie **sosna zwyczajna** + krzewy (głóg, tarnina, róża). - **Sosna + krzewy zacieniały** murawy → **zmniejszało dostęp światła** dla roślin światłolubnych (kserotermicznych). - **Murawy kserotermiczne to gatunki światłolubne** (heliofity) — wymagają pełnego słońca → bez słońca **giną**. - **Konkurencja** o wodę i składniki gleby między sosną a roślinami muraw → murawy wypierane. - **Wzbogacenie gleby azotem** z opadłych liści sosen → **eutrofizacja** → preferowanie gatunków nitrofilnych zamiast kserotermicznych. Skutek: utrata gatunków typowych dla muraw + zubożenie bioróżnorodności + zanik rezerwatu jako celu ochrony.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-17.2.webp","solution_image":null,"topics":"ochrona przyrody, murawy kserotermiczne, ekosystemy półnaturalne, sukcesja, ochrona czynna","page_from":27,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/17.3","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"17.3","points":2,"ptype":"closed","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 17.3. (0-2)\nZaznacz dwa przykłady działań z zakresu ochrony czynnej muraw kserotermicznych.\nA. Regularna głęboka orka.\nB. Wycinka drzew i krzewów.\nC. Kontrolowany wypas zwierząt.\nD. Wprowadzenie do rezerwatu roślin uprawnych.\nE. Nawożenie muraw kserotermicznych związkami azotowymi.\n17.1.\n0-1-2\n17.2.\n0-1\n17.3.\n0-1-2\nMBIP-R0_100","answer":"B","answer_text":"Zadanie 17.3. (0-2)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nVI. Rozwijanie postawy szacunku wobec\nprzyrody i środowiska. Zdający:\n1) rozumie zasadność ochrony przyrody.\nXVIII. Różnorodność biologiczna, jej\nzagrożenia i ochrona. Zdający:\n4) uzasadnia konieczność stosowania\nróżnych form ochrony przyrody […].\nZasady oceniania\n2 pkt - za wybór dwóch poprawnych odpowiedzi.\n1 pkt - za wybór jednej poprawnej odpowiedzi.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\nB, C","solution":"Przykłady **ochrony czynnej** muraw kserotermicznych: - **B. Wycinka drzew i krzewów** — usuwanie sosen i krzewów eliminuje zacienienie i konkurencję → murawy odzyskują światło i przestrzeń. - **C. Kontrolowany wypas zwierząt** — zwierzęta zjadają młode pędy drzew + traw, **powstrzymując sukcesję**. Tradycyjna metoda hodowlana, ekosystem pasterski. **Dlaczego nie inne?**: - **A. Regularna głęboka orka** — **niszczyłaby murawy** (orka odsłania glebę, niszczy korzenie wieloletnich roślin). - **D. Wprowadzenie roślin uprawnych** — **inwazja** gatunków obcych, niszczy ekosystem naturalny. - **E. Nawożenie związkami azotowymi** — **eutrofizacja**, faworyzowanie gatunków konkurencyjnych (azotofilnych), nie kserotermicznych. Odpowiedź: **B + C**.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-17.3.webp","solution_image":null,"topics":"ochrona przyrody, murawy kserotermiczne, ekosystemy półnaturalne, sukcesja, ochrona czynna","page_from":27,"source":"ocr","answer_source":"maturazai","answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"},{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/18","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"18","points":2,"ptype":"closed","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 18. (0-2)\nWizon (Neogale vison) to gatunek drapieżnego ssaka z rodziny łasicowatych. Wizon ma\nnaturalny zasięg występowania ograniczony do Stanów Zjednoczonych i Kanady. Dziko\nżyjąca populacja wizonów w północno-zachodniej Polsce pochodzi prawdopodobnie\nod wizonów zbiegłych z miejscowych ferm hodowlanych w latach 80. XX wieku.\nWizon jest drapieżnikiem. Skład jego diety wykazuje znaczne zróżnicowanie w zależności\nod obszaru i pory roku - wizon adaptuje się do zmian w dostępności poszczególnych ofiar.\nW końcu lat 90. ubiegłego wieku na terenie obecnego Parku Narodowego „Ujście Warty”\nprzeprowadzono badania drapieżnictwa wizonów na ptakach wodnych. Okazało się,\nże na wiosnę i w lecie ptaki stanowiły 45-60% biomasy skonsumowanej przez wizony\nna terenie zbiornika zalewowego oraz 35-46% na jego obrzeżach. Odnotowano wyraźny\nspadek sukcesu lęgowego gęsi gęgawy, a najczęstszą przyczyną strat lęgów okazały się\nwizony.\nNa poniższych mapach przedstawiono odsetek obwodów łowieckich w poszczególnych\npowiatach północno-zachodniej Polski, w których odnotowano obecność wizona w latach\n2003 i 2009.\nNa podstawie: www.nfosigw.gov.pl\nOkreśl, które z poniższych kryteriów gatunku inwazyjnego są spełnione w przypadku\nwizona w północno-zachodniej Polsce. Zaznacz T, jeśli kryterium jest spełnione,\nalbo N - jeśli nie jest spełnione.\n1.\nGatunek jest obcego pochodzenia.\nT\nN\n2.\nGatunek rozprzestrzenia się na obszarach położonych poza naturalnym\nzasięgiem swojego występowania.\nT\nN\n3.\nGatunek ma negatywny wpływ na rodzimą florę lub faunę.\nT\nN\n2003\n2009\n≥ 50%\n25%\n0%\nodsetek\nobwodów łowieckich,\nw których obecny był\nwizon\n18.\n0-1-2\nMBIP-R0_100\nBRUDNOPIS (nie podlega ocenie)\nBIOLOGIA\nPoziom rozszerzony\nFormuła 2023\nBIOLOGIA\nPoziom rozszerzony\nFormuła 2023\nBIOLOGIA\nPoziom rozszerzony\nFormuła 2023","answer":null,"answer_text":"Zadanie 18. (0-2)\nWymaganie ogólne\nWymagania szczegółowe\nII. Rozwijanie myślenia naukowego;\ndoskonalenie umiejętności planowania\nobserwacji i doświadczeń oraz\nwnioskowania w oparciu o wyniki badań.\nZdający:\n3) opracowuje, analizuje i interpretuje wyniki\nbadań w oparciu o proste analizy\nstatystyczne.\nXVII. Ekologia.\n2. Ekologia populacji. Zdający:\n2) charakteryzuje populację, określając jej\ncechy (liczebność, zagęszczenie, struktura\nprzestrzenna […]) […].\n3. Ekologia ekosystemu. Ochrona\ni gospodarka ekosystemami. Zdający:\n4) określa zależności pokarmowe\nw ekosystemie na podstawie analizy\nfragmentów sieci pokarmowych […].\nZasady oceniania\n2 pkt - za poprawne określenie spełniania trzech kryteriów.\n1 pkt - za poprawne określenie spełniania dwóch kryteriów.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\n1. - T, 2. - T, 3. - T.","solution":"Odpowiedź: **18.1.** Kryteria gatunku inwazyjnego — wizon spełnia **wszystkie**: | # | Kryterium | Wizon? | |---|---|---| | 1 | Gatunek jest obcego pochodzenia | **T** | | 2 | Rozprzestrzenia się poza naturalnym zasięgiem | **T** | | 3 | Ma negatywny wpływ na rodzimą florę/faunę | **T** | **Uzasadnienia**: 1. **T** — naturalne pochodzenie wizona = **Ameryka Północna** (USA + Kanada). W Polsce + Europie = gatunek **obcy** (sprowadzony do hodowli futerkowej w XX w.). 2. **T** — wizon **dziko się rozprzestrzenia** w Polsce po ucieczce z ferm. Mapy 2003 vs 2009 pokazują **rosnący zasięg** (kolonizacja kolejnych powiatów). Występuje już w połowie Polski. 3. **T** — wizon ma **negatywny wpływ** na rodzimą faunę: - **Spadek populacji rodzimej norki europejskiej** (*Mustela lutreola*) — wyparta z większości Europy przez konkurencję. - **Drapieżnictwo na ptakach wodnych** (kaczki, perkozy, mewy) — spadek lęgów. - **Drapieżnictwo na płazach** — kijanki, dorosłe żaby/ropuchy w stawach. - **Drapieżnictwo na drobnych gryzoniach** — szczury wodne, karczowniki, raki. - **Konkurencja z wydrą** o pokarm i siedlisko. Wszystkie 3 kryteria spełnione → wizon = **gatunek inwazyjny** (alien invasive species, IAS). **Definicja inwazyjna** (Unia Europejska, Konwencja o Bioróżnorodności): - **Obcy** (sprowadzony przez człowieka lub przybyły naturalnie z innego kontynentu). - **Naturalizowany** (skutecznie rozmnaża się + rośnie populacja). - **Inwazyjny** (negatywny wpływ ekologiczny lub gospodarczy). Wizon spełnia wszystkie trzy → **prawnie chroniony** przed handlem (Rozporządzenie UE 1143/2014, lista gatunków inwazyjnych unijnego ryzyka).\n\nStrona arkusza CKE z trescia zadania\n\nKlucz pojęciowy — gatunki inwazyjne\n\nEtap | Definicja | Przykład\nObcy (alien) | Sprowadzony przez człowieka spoza naturalnego zasięgu | Wizon w Europie, robinia akacjowa\nNaturalizowany | Skutecznie rozmnaża się w nowym środowisku | Wiele introdukowanych gat.\nInwazyjny (invasive) | Obcy + szybko rosnący + negatywny wpływ | Wizon, barszcz Sosnowskiego, niecierpek gruczołowaty\n\nInwazyjność = subset obcych. Nie każdy obcy jest inwazyjny (np. wiele roślin uprawnych = obce, nieinwazyjne).\n\nNajgroźniejsze gatunki inwazyjne w Polsce\n\nRośliny:\n- Barszcz Sosnowskiego (Heracleum sosnowskyi) — sok fototoksyczny, oparzenia.\n- Niecierpek gruczołowaty (Impatiens glandulifera) — nad rzekami.\n- Rdestowiec ostrokończysty (Reynoutria japonica) — niszczy infrastrukturę.\n- Robinia akacjowa (Robinia pseudoacacia) — wypiera rodzime drzewa.\n\nZwierzęta:\n- Wizon (norka amerykańska) — wypiera rodzime drapieżniki.\n- Szop pracz (Procyon lotor) — pochodzenie USA.\n- Jenot (Nyctereutes procyonoides) — z Azji Wschodniej.\n- Rak pręgowaty (Faxonius limosus) — przenosi dżumę raczą.\n\nMechanizm: dlaczego wizon jest inwazyjny?\n\nNaturalna nisza w Ameryce Północnej: bagienne i wodne ekosystemy. Drapieżnik wodno-lądowy.\n\nHodowla futerkowa w Europie od XX w. — sprowadzony do produkcji futer (mink coat). Polska, Dania, Holandia, Polska — duże hodowle.\n\nUcieczki z ferm + celowe uwolnienia (przez aktywistów, ale też przypadkowe) → wizon zaczyna żyć dziko w Europie.\n\nDlaczego \"wygrywa\"?:\n- Mniejsza naturalnych drapieżników w Europie (nie wyewoluowali wraz z nim).\n- Większy od rodzimej norki europejskiej (przewaga w konkurencji).\n- Plastyczność diety — zjada wszystko (ryby, ptaki, płazy, jaja, gryzonie).\n- Wysoka rozrodczość (5-6 potomków rocznie).\n\nSkutki:\n- Norka europejska (Mustela lutreola) — kiedyś szeroko rozpowszechniona w Europie, dziś krytycznie zagrożona (~5% historycznego zasięgu, głównie Rosja + Hiszpania + Estonia). Wyparta przez wizona.\n- Spadek ptaków wodnych — kaczki, perkozy, mewy. Wizon zjada jaja + pisklęta.\n- Spadek płazów.\n\nMechanizm: zwalczanie wizona\n\nDziałania ochronne w Polsce:\n- Odstrzał w okresie polowań (wizon = gatunek łowny).\n- Pułapki żywołowne — przy stawach hodowlanych, rezerwatach.\n- Bariery wokół hodowli (zapobieganie ucieczkom).\n- Edukacja — wizon NIE jest gatunkiem chronionym; należy zgłaszać do służb leśnych.\n\nSkuteczność: ograniczona — populacja wciąż rośnie. Wymaga koordynacji międzynarodowej (wizon przekracza granice).\n\nPunktacja CKE\n\n- 18. 2 pkt — wszystkie 3 odpowiedzi (T, T, T). 1 pkt za 2/3.\n\nPo co to umieć\n\nGatunki inwazyjne to drugie największe zagrożenie dla bioróżnorodności (po utracie siedlisk). IPBES (2019):\n- ~37 000 obcych gatunków na świecie.\n- ~3 500 jest inwazyjnych.\n- Roczne koszty globalne: ~423 mld USD.\n\nPolski wymóg prawny: rozporządzenie UE 1143/2014:\n- Lista gatunków inwazyjnych unijnego ryzyka (~88 gat.).\n- Wizon na liście — zakaz importu, sprzedaży, hodowli (z wyjątkami).\n- Polska musi prowadzić monitoring + zwalczanie.\n\nHistoria introdukcji wizona:\n- 1929 — pierwsza hodowla w Norwegii.\n- 1953 — pierwsze ucieczki z ferm w Wielkiej Brytanii.\n- 1980s — Polska: ekspansja po ucieczkach z ferm w lubuskim + zachodniopomorskim.\n- 2009 — wizon w połowie powiatów Polski.\n- 2020 — wizon wszędzie w Polsce, gęsta populacja na zachodzie + północy.\n\nInne ssaki inwazyjne:\n- Mongoose Indyjski (w Karaibach, Hawajach) — wybito rodzime gady, ptaki.\n- Lis rudy w Australii — wytępił marsupials.\n- Króliki w Australii — szkodniki rolnictwa.\n\nHodowla futer w Polsce — zakończona w 2020 (zakaz hodowli norek, lisów, kun, jenotów). Wcześniej Polska była 3. producentem futer norkowych w UE. Ucieczki podczas zamykania ferm zwiększyły populację dziką.\n\nNorka europejska — najbardziej zagrożony drapieżnik Europy. IUCN Red List: Critically Endangered (CR). Programy reintrodukcji w Estonii + Hiszpanii (Spanish Mink Project). Ale bez zwalczania wizona — bezskuteczne.\n\nTypowy błąd: Pułapka — pomylenie wizona z **norką europejską**. Norka europejska (*Mustela lutreola*) = **rodzima** w Europie, **krytycznie zagrożona** (~95% populacji zniknęło). Wizon = **inwazyjny**, **dziki** w Europie z hodowli amerykańskiej. Pułapka — odpowiedź \"tylko 2 z 3 kryteriów\". Klucz: wizon spełnia **wszystkie 3** (obcy + rozprzestrzenia się + szkodzi). **Definicja** inwazyjnego = wszystkie 3 razem.","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-18.webp","solution_image":null,"topics":"ekologia, gatunki inwazyjne, norka amerykańska, ochrona przyrody","page_from":28,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura"}]}