{"id":"biologia-2021-maj-matura-rozszerzona/zad/12.2","paper_id":"biologia-2021-maj-matura-rozszerzona","number":"12.2","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2021,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 12.2. (0-1)\nWyjaśnij, dlaczego w czasie trwania eksperymentu wzrosła osmolalność moczu\nbadanych ptaków.","answer":null,"answer_text":"12.2. (0-1)\nWymagania egzaminacyjne 2021\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nV. Rozumowanie i argumentacja. Zdający\nobjaśnia i komentuje informacje […],\nwyjaśnia zależności przyczynowo-\n-skutkowe […].\nIII. Pogłębienie znajomości metodyki badań\nbiologicznych. Zdający […] formułuje\nwnioski z przeprowadzonych obserwacji\ni doświadczeń […].\nIV. Poszukiwanie, wykorzystanie i tworzenie\ninformacji. Zdający odczytuje, selekcjonuje,\nporównuje i przetwarza informacje\npozyskane z różnorodnych źródeł […].\nIV. Przegląd różnorodności organizmów.\n13. Porównanie struktur zwierząt\nodpowiedzialnych za realizację różnych\nczynności życiowych. Zdający:\n11) wyjaśnia istotę procesu wydalania\noraz wskazuje substancje, które są\nwydalane z organizmów różnych zwierząt,\nw powiązaniu ze środowiskiem ich życia;\nIV. Przegląd różnorodności organizmów.\n12. Zwierzęta kręgowe. Zdający:\n1) wymienia cechy charakterystyczne […]\nptaków […] w powiązaniu ze środowiskiem\ni trybem życia.\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające: 1) przyczynę - ograniczenie dostępu\ndo wody oraz 2) mechanizm - wzrost ilości wody zatrzymywanej w organizmie (wzrost\nresorpcji wody w kanalikach nerkowych).\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe rozwiązania\n• Zwiększona osmolalność moczu świadczy o mniejszej zawartości wody, której wydalanie\nstruś ogranicza ze względu na jej niedobory.\n• Wzrost badanego parametru nastąpił na skutek tego, że struś nie pił wystarczająco dużo\ni w konsekwencji jego nerki zagęściły mocz, aby nie dopuścić do odwodnienia.\n• Ptaki miały w wydalanym moczu mniej wody z powodu jej zwiększonej resorpcji\ndo organizmu, bo miały ograniczony dostęp do wody, dlatego zwiększył się stosunek\nliczby moli substancji osmotycznie czynnych do 1 kg wody.","solution":"## Poprawna odpowiedź\n\nW czasie eksperymentu nerki ptaków wzmożyły reabsorpcję wody z moczu pierwotnego (pod wpływem wzrostu stężenia ADH), przez co do moczu ostatecznego trafiało mniej wody przy tej samej ilości wydalanych substancji osmotycznie czynnych - osmolalność moczu wzrosła.\n\n## Sposób 1 - Mechanizm biologiczny krok po kroku (oś: dehydratacja → ADH → nerka)\n\n**Krok 1 - Przyczyna eksperymentalna (bodziec):**\nPtaki w czasie eksperymentu traciły wodę (np. przez odparowanie z powierzchni oddechowej, defekację, wysiłek fizyczny) lub miały ograniczony dostęp do wody → objętość wody w organizmie malała.\n\n**Krok 2 - Wykrycie zmiany przez osmoreceptory:**\nWzrost osmolalności krwi (więcej rozpuszczonych substancji, mniej wody w osoczu) → **osmoreceptory w podwzgórzu** rejestrują tę zmianę.\n\n**Krok 3 - Uwolnienie ADH:**\nPodwzgórze pobudza tylny płat przysadki mózgowej → zwiększone wydzielanie **ADH (wazopresyny / u ptaków: arginine vasotocin, AVT)** do krwi.\n\n**Krok 4 - Działanie ADH na nerkę:**\nADH zwiększa przepuszczalność kanalików zbiorczych (i dalszych kanalików krętych) dla wody → **woda jest reabsorbowana osmotycznie** do hipertonicznego śródmiąższu rdzenia nerki.\n\n**Krok 5 - Efekt w moczu:**\nDo moczu ostatecznego trafia **mniej wody** przy tej samej ilości wydalanych jonów, mocznika, kwasu moczowego → **stężenie substancji osmotycznie czynnych (= osmolalność) rośnie**.\n\n**Wniosek:**\n> **Osmolalność moczu wzrosła, bo pod wpływem zwiększonego stężenia ADH nerki silniej reabsorbowały wodę z moczu pierwotnego, zagęszczając mocz ostateczny.**\n\n## Sposób 2 - Wnioskowanie przez bilans wodny (bez mechanizmu hormonalnego)\n\nOsmolalność = liczba moli cząstek osmotycznie czynnych / kg wody w roztworze:\n\n\\[\n\\text{osmolalność} = \\frac{\\text{ilość substancji osmotycznie czynnych [mosmol]}}{\\text{objętość wody [kg]}}\n\\]\n\n- Ilość wydalanych substancji (sole, kwas moczowy, mocznik) w czasie eksperymentu **nie maleje** - metabolizm trwa.\n- Natomiast dostępna woda do wydalenia **maleje** (ptaki dehydratyzowane).\n- Wynik: mianownik ↓, licznik ≈ stały → **osmolalność ↑**.\n\nTo podejście działa nawet bez znajomości osi podwzgórze-przysadka-nerka - wystarczy rozumieć definicję osmolalności i fakt, że nerka \"zagęszcza\" mocz gdy wody jest mało.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n> Zgodnie z oficjalnym kluczem CKE (zadanie 12.2, 0-1 pkt):\n> - **1 pkt** - za wyjasnienie uwzgledniajace: 1) **przyczyne** - ograniczenie dostepu do wody, oraz 2) **mechanizm** - wzrost ilosci wody zatrzymywanej w organizmie (wzrost resorpcji wody w kanalikach nerkowych), przez co mocz ulega zageszczeniu.\n> - **0 pkt** - za odpowiedz niespelniajaca wymagan za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\n\n## Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć\n\nW tym zadaniu **nie korzystamy bezpośrednio z karty wzorów EM2023** - wystarczy znajomość:\n- definicji osmolalności (pojęcie z biologii/chemii, nie wzór z karty),\n- mechanizmu działania ADH na kanaliki nerkowe.\n\n> 📖 Ewentualnie karta wzorów str. 4 - **potencjał wody \\(\\Psi_W = \\Psi_S + \\Psi_P\\)**: pomocniczo do zrozumienia, że wzrost stężenia substancji obniża potencjał osmotyczny \\(\\Psi_S\\) i napędza ruch wody, ale **nie jest wymagana** w odpowiedzi do zadania 12.2.\n\n## Częste błędne odpowiedzi\n\n| Błędna odpowiedź | Dlaczego niepoprawna |\n| „Ptaki piły mniej wody, więc mocz był gęstszy\" | Opisuje tylko obserwację zewnętrzną, brak mechanizmu biologicznego - klucz nie uzna |\n| „Nerki wydalały więcej substancji\" | Odwrotnie! Osmolalność rośnie gdy **wody jest mniej**, nie gdy substancji jest więcej - błąd logiczny |\n| „Temperatura otoczenia rosła, więc mocz parował\" | Mocz nie paruje w pęcherzu; zagęszczanie odbywa się w kanalikach nerkowych przez reabsorpcję |\n| „Wzrosło stężenie ADH, więc mocz był bardziej rozcieńczony\" | Klasyczna pomyłka kierunku: ADH → **więcej** reabsorpcji wody → mocz **gęstszy**, nie rzadszy |\n\n## Typowe pułapki i uwaga\n\n> ⚠️ **Uwaga:** ADH działa **przeciwnie** do intuicji nazwy - \"anty-diuretyczny\" = **hamuje** diurezę (oddawanie moczu), czyli **zatrzymuje** wodę → mocz gęstszy. Uczniowie często odwracają kierunek.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** U ptaków hormonem odpowiadającym ADH ssaków jest **arginine vasotocin (AVT)** - na maturze akceptuje się \"ADH\" lub \"wazopresyna\", nie trzeba znać AVT, ale warto wiedzieć, że mechanizm jest analogiczny.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** 1-punktowe zadania wymagają **kompletnego łańcucha przyczynowo-skutkowego** - samo \"odwodnienie → gęstszy mocz\" to za mało; trzeba wskazać **mechanizm nerkowy** (reabsorpcja wody w kanalikach).","image":"img/biologia-2021-maj-matura-rozszerzona/zad-12.2.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":13,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2021 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 12.2. (0-1)<br>Wyjaśnij, dlaczego w czasie trwania eksperymentu wzrosła osmolalność moczu<br>badanych ptaków.</p>","answer_text_html":"<p>12.2. (0-1)<br>Wymagania egzaminacyjne 2021<br>Wymagania ogólne<br>Wymagania szczegółowe<br>V. Rozumowanie i argumentacja. Zdający<br>objaśnia i komentuje informacje […],<br>wyjaśnia zależności przyczynowo-<br>-skutkowe […].<br>III. Pogłębienie znajomości metodyki badań<br>biologicznych. Zdający […] formułuje<br>wnioski z przeprowadzonych obserwacji<br>i doświadczeń […].<br>IV. Poszukiwanie, wykorzystanie i tworzenie<br>informacji. Zdający odczytuje, selekcjonuje,<br>porównuje i przetwarza informacje<br>pozyskane z różnorodnych źródeł […].<br>IV. Przegląd różnorodności organizmów.</p>\n<ol><li>Porównanie struktur zwierząt</li></ol>\n<p>odpowiedzialnych za realizację różnych<br>czynności życiowych. Zdający:</p>\n<ol><li>wyjaśnia istotę procesu wydalania</li></ol>\n<p>oraz wskazuje substancje, które są<br>wydalane z organizmów różnych zwierząt,<br>w powiązaniu ze środowiskiem ich życia;<br>IV. Przegląd różnorodności organizmów.</p>\n<ol><li>Zwierzęta kręgowe. Zdający:</li><li>wymienia cechy charakterystyczne […]</li></ol>\n<p>ptaków […] w powiązaniu ze środowiskiem<br>i trybem życia.<br>Zasady oceniania<br>1 pkt - za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające: 1) przyczynę - ograniczenie dostępu<br>do wody oraz 2) mechanizm - wzrost ilości wody zatrzymywanej w organizmie (wzrost<br>resorpcji wody w kanalikach nerkowych).<br>0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.<br>Przykładowe rozwiązania<br>• Zwiększona osmolalność moczu świadczy o mniejszej zawartości wody, której wydalanie<br>struś ogranicza ze względu na jej niedobory.<br>• Wzrost badanego parametru nastąpił na skutek tego, że struś nie pił wystarczająco dużo<br>i w konsekwencji jego nerki zagęściły mocz, aby nie dopuścić do odwodnienia.<br>• Ptaki miały w wydalanym moczu mniej wody z powodu jej zwiększonej resorpcji<br>do organizmu, bo miały ograniczony dostęp do wody, dlatego zwiększył się stosunek<br>liczby moli substancji osmotycznie czynnych do 1 kg wody.</p>","solutions":[{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedź</h4>\n<p>W czasie eksperymentu nerki ptaków wzmożyły reabsorpcję wody z moczu pierwotnego (pod wpływem wzrostu stężenia ADH), przez co do moczu ostatecznego trafiało mniej wody przy tej samej ilości wydalanych substancji osmotycznie czynnych - osmolalność moczu wzrosła.</p>\n<h4>Sposób 1 - Mechanizm biologiczny krok po kroku (oś: dehydratacja → ADH → nerka)</h4>\n<p><strong>Krok 1 - Przyczyna eksperymentalna (bodziec):</strong><br>Ptaki w czasie eksperymentu traciły wodę (np. przez odparowanie z powierzchni oddechowej, defekację, wysiłek fizyczny) lub miały ograniczony dostęp do wody → objętość wody w organizmie malała.</p>\n<p><strong>Krok 2 - Wykrycie zmiany przez osmoreceptory:</strong><br>Wzrost osmolalności krwi (więcej rozpuszczonych substancji, mniej wody w osoczu) → <strong>osmoreceptory w podwzgórzu</strong> rejestrują tę zmianę.</p>\n<p><strong>Krok 3 - Uwolnienie ADH:</strong><br>Podwzgórze pobudza tylny płat przysadki mózgowej → zwiększone wydzielanie <strong>ADH (wazopresyny / u ptaków: arginine vasotocin, AVT)</strong> do krwi.</p>\n<p><strong>Krok 4 - Działanie ADH na nerkę:</strong><br>ADH zwiększa przepuszczalność kanalików zbiorczych (i dalszych kanalików krętych) dla wody → <strong>woda jest reabsorbowana osmotycznie</strong> do hipertonicznego śródmiąższu rdzenia nerki.</p>\n<p><strong>Krok 5 - Efekt w moczu:</strong><br>Do moczu ostatecznego trafia <strong>mniej wody</strong> przy tej samej ilości wydalanych jonów, mocznika, kwasu moczowego → <strong>stężenie substancji osmotycznie czynnych (= osmolalność) rośnie</strong>.</p>\n<p><strong>Wniosek:</strong></p>\n<blockquote><strong>Osmolalność moczu wzrosła, bo pod wpływem zwiększonego stężenia ADH nerki silniej reabsorbowały wodę z moczu pierwotnego, zagęszczając mocz ostateczny.</strong></blockquote>\n<h4>Sposób 2 - Wnioskowanie przez bilans wodny (bez mechanizmu hormonalnego)</h4>\n<p>Osmolalność = liczba moli cząstek osmotycznie czynnych / kg wody w roztworze:</p>\n<p>\\[<br>\\text{osmolalność} = \\frac{\\text{ilość substancji osmotycznie czynnych [mosmol]}}{\\text{objętość wody [kg]}}<br>\\]</p>\n<ul><li>Ilość wydalanych substancji (sole, kwas moczowy, mocznik) w czasie eksperymentu <strong>nie maleje</strong> - metabolizm trwa.</li><li>Natomiast dostępna woda do wydalenia <strong>maleje</strong> (ptaki dehydratyzowane).</li><li>Wynik: mianownik ↓, licznik ≈ stały → <strong>osmolalność ↑</strong>.</li></ul>\n<p>To podejście działa nawet bez znajomości osi podwzgórze-przysadka-nerka - wystarczy rozumieć definicję osmolalności i fakt, że nerka &quot;zagęszcza&quot; mocz gdy wody jest mało.</p>\n<h4>Schemat oceniania CKE</h4>\n<blockquote>Zgodnie z oficjalnym kluczem CKE (zadanie 12.2, 0-1 pkt):<br>- <strong>1 pkt</strong> - za wyjasnienie uwzgledniajace: 1) <strong>przyczyne</strong> - ograniczenie dostepu do wody, oraz 2) <strong>mechanizm</strong> - wzrost ilosci wody zatrzymywanej w organizmie (wzrost resorpcji wody w kanalikach nerkowych), przez co mocz ulega zageszczeniu.<br>- <strong>0 pkt</strong> - za odpowiedz niespelniajaca wymagan za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.</blockquote>\n<h4>Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć</h4>\n<p>W tym zadaniu <strong>nie korzystamy bezpośrednio z karty wzorów EM2023</strong> - wystarczy znajomość:</p>\n<ul><li>definicji osmolalności (pojęcie z biologii/chemii, nie wzór z karty),</li><li>mechanizmu działania ADH na kanaliki nerkowe.</li></ul>\n<blockquote>📖 Ewentualnie karta wzorów str. 4 - <strong>potencjał wody \\(\\Psi_W = \\Psi_S + \\Psi_P\\)</strong>: pomocniczo do zrozumienia, że wzrost stężenia substancji obniża potencjał osmotyczny \\(\\Psi_S\\) i napędza ruch wody, ale <strong>nie jest wymagana</strong> w odpowiedzi do zadania 12.2.</blockquote>\n<h4>Częste błędne odpowiedzi</h4>\n<p>| Błędna odpowiedź | Dlaczego niepoprawna |<br>| „Ptaki piły mniej wody, więc mocz był gęstszy&quot; | Opisuje tylko obserwację zewnętrzną, brak mechanizmu biologicznego - klucz nie uzna |<br>| „Nerki wydalały więcej substancji&quot; | Odwrotnie! Osmolalność rośnie gdy <strong>wody jest mniej</strong>, nie gdy substancji jest więcej - błąd logiczny |<br>| „Temperatura otoczenia rosła, więc mocz parował&quot; | Mocz nie paruje w pęcherzu; zagęszczanie odbywa się w kanalikach nerkowych przez reabsorpcję |<br>| „Wzrosło stężenie ADH, więc mocz był bardziej rozcieńczony&quot; | Klasyczna pomyłka kierunku: ADH → <strong>więcej</strong> reabsorpcji wody → mocz <strong>gęstszy</strong>, nie rzadszy |</p>\n<h4>Typowe pułapki i uwaga</h4>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> ADH działa <strong>przeciwnie</strong> do intuicji nazwy - &quot;anty-diuretyczny&quot; = <strong>hamuje</strong> diurezę (oddawanie moczu), czyli <strong>zatrzymuje</strong> wodę → mocz gęstszy. Uczniowie często odwracają kierunek.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> U ptaków hormonem odpowiadającym ADH ssaków jest <strong>arginine vasotocin (AVT)</strong> - na maturze akceptuje się &quot;ADH&quot; lub &quot;wazopresyna&quot;, nie trzeba znać AVT, ale warto wiedzieć, że mechanizm jest analogiczny.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> 1-punktowe zadania wymagają <strong>kompletnego łańcucha przyczynowo-skutkowego</strong> - samo &quot;odwodnienie → gęstszy mocz&quot; to za mało; trzeba wskazać <strong>mechanizm nerkowy</strong> (reabsorpcja wody w kanalikach).</blockquote>"}]}