{"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","text_html":"<p>Zadanie 7.<br>Skóra płazów uczestniczy w wymianie gazowej zarówno w dobrze natlenionej wodzie, jak<br>i w wilgotnym powietrzu. Oddychanie skórne płazów odgrywa istotną rolę w wymianie<br>gazowej tych zwierząt ze względu na niską efektywność wymiany gazowej w płucach.<br>Stężenie mocznika we krwi płazów jest dużo większe niż we krwi ssaków. Płazy nie piją<br>wody, ale wchłaniają ją przez skórę.<br>Na podstawie: H. Szarski, Historia zwierząt kręgowych, Warszawa 1998.</p>","solutions":[{"source":"maturaonline","label":"matura-online.pl","kind":"text","html":"<p>Odpowiedź: <strong>7.1.</strong> <strong>Różnica 1 — budowa płuc</strong>: - <strong>Płaza</strong>: płuca to <strong>proste, workowate uchyłki</strong> z niewielkimi pofałdowaniami wewnętrznymi → <strong>mała powierzchnia</strong> wymiany gazowej. - <strong>Ssaka</strong>: płuca <strong>wielokrotnie pofałdowane</strong> w pęcherzyki (alveole) — u człowieka ~300-500 mln pęcherzyków → <strong>ogromna powierzchnia ~70-100 m²</strong>. Skutek: powierzchnia wymiany gazowej u ssaka jest <strong>setki razy większa</strong> → więcej O₂ przechodzi na jednostkę objętości płuc. <strong>Różnica 2 — mechanizm wentylacji</strong>: - <strong>Płaza</strong>: wentylacja <strong>dotłaczająca</strong> (positive pressure) — płaz <strong>wtłacza</strong> powietrze do płuc ruchami dna jamy gębowej (gardło &quot;pompuje&quot; powietrze do płuc). Mała objętość + nieregularna częstotliwość. - <strong>Ssaka</strong>: wentylacja <strong>zasysająca</strong> (negative pressure) — <strong>przepona</strong> + mięśnie międzyżebrowe rozszerzają klatkę piersiową → podciśnienie w opłucnej → powietrze <strong>zasysane</strong> 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. <strong>7.2.</strong> <strong>Gromadzenie mocznika</strong> w płynach ustrojowych płaza: - <strong>Mocznik</strong> to substancja <strong>osmotycznie czynna</strong> (zwiększa stężenie osmotyczne płynów ciała). - <strong>Skóra płaza</strong> jest <strong>półprzepuszczalna</strong> — przepuszcza wodę zgodnie z gradientem osmotycznym. - <strong>Wysoki mocznik w tkankach płaza</strong> → wysokie stężenie osmotyczne wewnątrz → <strong>gradient osmotyczny</strong> z otoczeniem (woda słodka, wilgotne podłoże). - <strong>Woda płynie z otoczenia do tkanek</strong> płaza zgodnie z osmozą (z miejsca niższego do wyższego stężenia). Bez gromadzenia mocznika płaz miałby <strong>podobne lub niższe</strong> stężenie osmotyczne niż otoczenie → brak gradientu → woda nie wchłaniałaby się skutecznie. <strong>Wniosek</strong>: mocznik = <strong>pompa osmotyczna</strong> ułatwiająca pasywne wchłanianie wody przez skórę. Płaz <strong>nie musi pić</strong> — woda sama &quot;płynie&quot; do niego przez skórę dzięki gradientowi osmotycznemu.</p>\n<p>Strona arkusza CKE z trescia zadania</p>\n<p>Klucz pojęciowy — porównanie płuc</p>\n<p>Cecha | Płazy | Gady | Ptaki | Ssaki<br>Budowa płuc | Proste worki | Workowate z przegrodami | Płuca + worki powietrzne (jednokierunkowy przepływ) | Pęcherzyki (alveole) — silnie pofałdowane<br>Powierzchnia | Mała | Średnia | Bardzo duża | Bardzo duża (~70-100 m² u człowieka)<br>Wentylacja | Dotłaczająca (jama gębowa pompuje) | Pompowanie żebrami | Jednokierunkowa (worki powietrzne) | Zasysająca (przepona + mięśnie)<br>Dodatkowe drogi | Skóra (~50% O₂) | — | — | —<br>Efektywność | Niska (rekompensuje skóra) | Średnia | Bardzo wysoka (lot) | Wysoka</p>\n<p>Mechanizm: wentylacja płaza (positive pressure)</p>\n<p>Płaz otwiera nozdrza + opuszcza dno jamy gębowej → powietrze wpływa do jamy gębowej (przez podciśnienie).</p>\n<p>Zamknięcie nozdrzy + uniesienie dna jamy gębowej → powietrze tłoczone do płuc przez tchawicę (positive pressure).</p>\n<p>Płuca napełnione → wymiana gazowa.</p>\n<p>Wydychanie: skurcz mięśni tułowia (brak przepony!) wyciska powietrze z płuc → przez nozdrza.</p>\n<p>Skutek: częstotliwość ~10-30/min, ale mała objętość + nieregularność.</p>\n<p>Mechanizm: wentylacja ssaka (negative pressure)</p>\n<p>Wdech: przepona kurczy się (opada) + mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne unoszą żebra → klatka piersiowa rozszerza się.</p>\n<p>Powstaje podciśnienie w opłucnej (ciśnienie w klatce niższe niż atmosferyczne) → powietrze zasysane przez nos/usta → tchawicę → oskrzela → pęcherzyki.</p>\n<p>Wymiana gazowa w ~300 mln pęcherzyków człowieka (powierzchnia 70-100 m²).</p>\n<p>Wydech: przepona rozluźnia się (unosi do góry), żebra opadają → ciśnienie w klatce wzrasta → powietrze wypychane na zewnątrz.</p>\n<p>Skutek: 12-20 oddechów/min, 500 ml/oddech = ~6-10 L/min wymiany powietrza. Bardzo wydajne.</p>\n<p>Mechanizm: mocznik jako narzędzie osmoregulacji</p>\n<p>Płazy żyją w środowisku słodkowodnym lub wilgotnym lądzie — stężenie osmotyczne wody słodkiej jest NIŻSZE niż płynów ustrojowych zwierząt.</p>\n<p>Naturalna osmoza: woda płynęłaby do tkanek płaza, ale wolno (mały gradient).</p>\n<p>Gromadzenie mocznika w krwi/limfie → podwyższenie stężenia osmotycznego wewnątrz tkanek.</p>\n<p>Gradient osmotyczny zwiększa się → woda płynie szybciej z otoczenia do tkanek przez skórę.</p>\n<p>Płaz wchłania wodę pasywnie przez skórę → nie musi pić (większość gatunków).</p>\n<p>Mocznik = &quot;podwójna funkcja&quot;:</p>\n<ul><li>Produkt katabolizmu białek (substancja odpadowa).</li><li>Osmolit stymulujący wchłanianie wody (adaptacja u płazów).</li></ul>\n<p>Inne osmolity u różnych zwierząt: TMAO (rekiny), glicerol (ryby polarne), trehaloza (suchotrwałe nicienie).</p>\n<p>Punktacja CKE</p>\n<ul><li>7.1. 2 pkt — obie różnice (budowa + wentylacja) z konkretnymi cechami.</li><li>7.2. 1 pkt — mocznik jako osmolit + mechanizm gradientu → wchłanianie wody przez skórę.</li><li>Suma: 3 pkt.</li></ul>\n<p>Po co to umieć</p>\n<p>Płazy = unikalne kręgowce:</p>\n<ul><li>~7 500 gatunków świata (płazy bezogonowe, ogoniaste, beznogie).</li><li>W Polsce ~18 gatunków (żaby, ropuchy, traszki, salamandra plamista).</li><li>Dwuśrodowiskowość: jajа+kijanki w wodzie, dorosłe na lądzie.</li><li>Skóra wodno-przepuszczalna = klucz do wymiany gazowej + wchłaniania wody ale też wrażliwość na zanieczyszczenia/zmiany klimatu.</li></ul>\n<p>Bioindykatory: płazy są wrażliwe na pestycydy, zanieczyszczenie wody, ocieplenie → wskaźnik zdrowia ekosystemu.</p>\n<p>Globalne wymieranie płazów — najszybsze wśród kręgowców:</p>\n<ul><li>~40% gatunków zagrożonych (IUCN).</li><li>Główne przyczyny: utrata siedlisk + chitrydiomykoza (grzyb Batrachochytrium) + zmiany klimatu.</li></ul>\n<p>Wymiana 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.</p>\n<p>Płuca ssaków — porównanie powierzchni:</p>\n<ul><li>Człowiek: ~70-100 m² (większe niż kort tenisowy).</li><li>Mała myszka: ~1-2 m².</li><li>Płetwal błękitny: ~6000 m² (rekord rozmiarów).</li></ul>\n<p>Negative pressure breathing = wynalazek ssaków (~200 mln lat temu). Pozwoliło na stałą temperaturę ciała + wytrzymałość fizyczną + duże mózgi (mózg wymaga 20% O₂ całego ciała).</p>\n<p>Typowy błąd: Pułapka 7.1 — opisanie tylko jednej różnicy. Klucz: <strong>dwie</strong> różnice (budowa + wentylacja). Pominięcie jednej = -1 pkt. Pułapka 7.1 — pomylenie kierunku wentylacji. <strong>Płazy</strong> mają wentylację <strong>pozytywną</strong> (ciśnieniowa, tłoczona). <strong>Ssaki</strong> mają wentylację <strong>negatywną</strong> (zasysająca, podciśnieniowa). Łatwo pomylić te kierunki. Pułapka 7.2 — odpowiedź &quot;mocznik to produkt uboczny&quot;. Tak, ale <strong>dodatkowa funkcja u płazów</strong> = osmoregulacja. To <strong>ewolucyjna adaptacja</strong> — mocznik wykorzystywany &quot;po drugie&quot; jako narzędzie do pobierania wody. Pułapka 7.2 — niewspomnienie <strong>gradientu osmotycznego</strong>. Klucz: woda płynie z <strong>niższego stężenia (otoczenie)</strong> do <strong>wyższego (tkanki z mocznikiem)</strong>. Bez tego = niepełna odpowiedź.</p>"}]}