Biologia — zadania maturalne

Matura 2019 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

3 podzadania

Informacja do podzadań

Przyjmowanie pokarmów i gospodarka zasobami energetycznymi pozostają pod kontrolą układu nerwowego i hormonalnego. Szczególne znaczenie mają tu dwa antagonistycznie działające ośrodki pokarmowe: ośrodek głodu i ośrodek sytości zlokalizowane w podwzgórzu – części mózgowia. Na czynności ośrodków głodu i sytości wpływa wiele różnych sygnałów, m.in. obniżenie poziomu glukozy we krwi pobudza ośrodek głodu, a wzrost poziomu glukozy we krwi pobudza ośrodek sytości.

Na schemacie przedstawiono powiązania między niektórymi narządami człowieka. Linią przerywaną zaznaczono działanie hormonów, a linią ciągłą – bezpośredni wpływ układu nerwowego.

Na podstawie: L.A. Frohman, L.L. Bernardis, Effect of hypothalamic stimulation on plasma glucose, insulin, and glucagon levels, „American Journal of Physiology”, t. 221, 1971.

Schemat powiązań między podwzgórzem, rdzeniem nadnerczy, narządem X i wątrobą, z oznaczeniem wpływu nerwów oraz hormonów.

Zadanie 13.1

1 pkt

Układ dokrewny

Przyjmowanie pokarmów i gospodarka zasobami energetycznymi pozostają pod kontrolą układu nerwowego i hormonalnego. Szczególne znaczenie mają tu dwa antagonistycznie działające ośrodki pokarmowe: ośrodek głodu i ośrodek sytości zlokalizowane w podwzgórzu – części mózgowia. Na czynności ośrodków głodu i sytości wpływa wiele różnych sygnałów, m.in. obniżenie poziomu glukozy we krwi pobudza ośrodek głodu, a wzrost poziomu glukozy we krwi pobudza ośrodek sytości.

Na schemacie przedstawiono powiązania między niektórymi narządami człowieka. Linią przerywaną zaznaczono działanie hormonów, a linią ciągłą – bezpośredni wpływ układu nerwowego.

Na podstawie: L.A. Frohman, L.L. Bernardis, Effect of hypothalamic stimulation on plasma glucose, insulin, and glucagon levels, „American Journal of Physiology”, t. 221, 1971.

Podaj nazwę narządu oznaczonego na schemacie literą X.

Schemat powiązań między podwzgórzem, rdzeniem nadnerczy, narządem X i wątrobą, z oznaczeniami działania nerwów oraz hormonów.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

trzustka

Schemat punktowania

1 p. – za podanie poprawnej nazwy narządu oznaczonego na schemacie literą X.

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 13.2

1 pkt

Układ dokrewny

Przyjmowanie pokarmów i gospodarka zasobami energetycznymi pozostają pod kontrolą układu nerwowego i hormonalnego. Szczególne znaczenie mają tu dwa antagonistycznie działające ośrodki pokarmowe: ośrodek głodu i ośrodek sytości zlokalizowane w podwzgórzu – części mózgowia. Na czynności ośrodków głodu i sytości wpływa wiele różnych sygnałów, m.in. obniżenie poziomu glukozy we krwi pobudza ośrodek głodu, a wzrost poziomu glukozy we krwi pobudza ośrodek sytości.

Na schemacie przedstawiono powiązania między niektórymi narządami człowieka. Linią przerywaną zaznaczono działanie hormonów, a linią ciągłą – bezpośredni wpływ układu nerwowego.

Na podstawie: L.A. Frohman, L.L. Bernardis, Effect of hypothalamic stimulation on plasma glucose, insulin, and glucagon levels, „American Journal of Physiology”, t. 221, 1971.

Na podstawie przedstawionych informacji wyjaśnij, dlaczego podczas stresu nie odczuwa się głodu.

Schemat powiązań między podwzgórzem, rdzeniem nadnerczy, narządem X i wątrobą, z oznaczeniem wpływu nerwów, adrenaliny, glukagonu i insuliny.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

W sytuacji stresowej w organizmie człowieka wydzielana jest adrenalina (z rdzenia nadnerczy), która powoduje rozkład glikogenu w wątrobie, co z kolei powoduje wzrost poziomu glukozy we krwi. Podwyższony poziom glukozy we krwi pobudza ośrodek sytości i człowiek nie odczuwa głodu / w mniejszym stopniu odczuwa głód.
Pod wpływem stresu we krwi wzrasta poziom adrenaliny, która pobudza wydzielanie glukagonu (przez komórki trzustki), który z kolei powoduje wzrost poziomu glukozy we krwi, co pobudza ośrodek sytości.

Schemat punktowania

1 p. – za poprawne wyjaśnienie uwzględniające wydzielanie podczas stresu adrenaliny, która powoduje rozkład glikogenu w wątrobie lub uwzględniające wydzielanie glukagonu pod wpływem adrenaliny, co powoduje wzrost poziomu glukozy we krwi i w efekcie – pobudzenie ośrodka sytości.

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Uwagi:

Nie uznaje się odpowiedzi niepełnych, np. bez odniesienia do pobudzenia ośrodka sytości, np. „Podczas stresu nie odczuwa się głodu, ponieważ podwzgórze pobudza przez nerwy trzewne rdzeń nadnerczy do wydzielania adrenaliny, która to pobudza komórki alfa trzustki do wydzielania glukagonu, który wspomaga wytwarzanie w wątrobie glukozy dzięki czemu czujemy sytość”, lub odpowiedzi zbyt ogólnych, np. „Podczas stresu wzrasta ilość glukozy, a to pobudza ośrodek sytości, co skutkuje tym, że nie odczuwamy głodu”.

Zadanie 13.3

Inny dział1 pkt

Układ nerwowy

Treść podzadania — poza wybranym działem

Przyjmowanie pokarmów i gospodarka zasobami energetycznymi pozostają pod kontrolą układu nerwowego i hormonalnego. Szczególne znaczenie mają tu dwa antagonistycznie działające ośrodki pokarmowe: ośrodek głodu i ośrodek sytości zlokalizowane w podwzgórzu – części mózgowia. Na czynności ośrodków głodu i sytości wpływa wiele różnych sygnałów, m.in. obniżenie poziomu glukozy we krwi pobudza ośrodek głodu, a wzrost poziomu glukozy we krwi pobudza ośrodek sytości.

Na schemacie przedstawiono powiązania między niektórymi narządami człowieka. Linią przerywaną zaznaczono działanie hormonów, a linią ciągłą – bezpośredni wpływ układu nerwowego.

Na podstawie: L.A. Frohman, L.L. Bernardis, Effect of hypothalamic stimulation on plasma glucose, insulin, and glucagon levels, „American Journal of Physiology”, t. 221, 1971.

Wybierz spośród A–D i zaznacz poprawne dokończenie poniższego zdania.

Ośrodki głodu i sytości znajdują się w

Schemat powiązań między podwzgórzem, rdzeniem nadnerczy, narządem X i wątrobą, z oznaczeniami nerwów, hormonów oraz przemian glikogenu i glukozy.

A. A. kresomózgowiu.

B. B. międzymózgowiu.

C. C. śródmózgowiu.

D. D. rdzeniu przedłużonym.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

B.

Schemat punktowania

1 p. – za zaznaczenie prawidłowego dokończenia zdania.

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 8

Matura 2018 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

5 podzadania

Informacja do podzadań

Rozkład glikogenu do glukozy jest katalizowany m.in. przez enzym fosforylazę glikogenową. Ten enzym występuje w formie nieaktywnej w komórkach, w których jest magazynowany glikogen. Jednym z czynników wpływających na przejście enzymu w postać aktywną jest adrenalina.

Zwiększone stężenie cyklicznego AMP (cAMP) w cytozolu uruchamia kaskadę reakcji, której końcowym efektem jest aktywacja fosforylazy glikogenowej. Na schemacie przedstawiono wpływ adrenaliny na aktywację fosforylazy glikogenowej.

Na podstawie: J.M. Berg, J.L. Tymoczko, L. Stryer, Biochemia, Warszawa 2009.

Wzór strukturalny adrenaliny oraz schemat jej wpływu na aktywację fosforylazy glikogenowej

Zadanie 8.1

2 pkt

Układ dokrewny

Rozkład glikogenu do glukozy jest katalizowany m.in. przez enzym fosforylazę glikogenową. Ten enzym występuje w formie nieaktywnej w komórkach, w których jest magazynowany glikogen. Jednym z czynników wpływających na przejście enzymu w postać aktywną jest adrenalina.

Zwiększone stężenie cyklicznego AMP (cAMP) w cytozolu uruchamia kaskadę reakcji, której końcowym efektem jest aktywacja fosforylazy glikogenowej. Na schemacie przedstawiono wpływ adrenaliny na aktywację fosforylazy glikogenowej.

Na podstawie: J.M. Berg, J.L. Tymoczko, L. Stryer, Biochemia, Warszawa 2009.

Na podstawie schematu uzupełnij poniższe zdania tak, aby poprawnie opisywały mechanizm aktywacji fosforylazy glikogenowej. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.

Adrenalina jest (pochodną aminokwasu / hormonem peptydowym). Receptor wiążący adrenalinę znajduje się (w błonie komórkowej / w cytoplazmie). Związanie adrenaliny przez receptor prowadzi do (powstania / rozpadu) kompleksu białka G. W aktywacji cyklazy adenylanowej uczestniczy (cAMP / GTP) oraz podjednostka (\(\alpha\) / \(\gamma\)). Aktywna cyklaza adenylanowa przekształca (cAMP do ATP / ATP do cAMP).

Oryginalny schemat obejmujący wzór strukturalny adrenaliny oraz kaskadę aktywacji fosforylazy glikogenowej.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

Adrenalina jest (pochodną aminokwasu / hormonem peptydowym). Receptor wiążący adrenalinę znajduje się (w błonie komórkowej / w cytoplazmie). Związanie adrenaliny przez receptor prowadzi do (powstania / rozpadu) kompleksu białka G. W aktywacji cyklazy adenylanowej uczestniczy (cAMP / GTP) oraz podjednostka (α / γ). Aktywna cyklaza adenylanowa przekształca (cAMP do ATP / ATP do cAMP).

2 p. – za prawidłowe podkreślenie w zdaniach wszystkich sześciu określeń.

1 p. – za prawidłowe podkreślenie w zdaniach pięciu określeń.

0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 8.2

1 pkt

Układ dokrewny

Rozkład glikogenu do glukozy jest katalizowany m.in. przez enzym fosforylazę glikogenową. Ten enzym występuje w formie nieaktywnej w komórkach, w których jest magazynowany glikogen. Jednym z czynników wpływających na przejście enzymu w postać aktywną jest adrenalina.

Zwiększone stężenie cyklicznego AMP (cAMP) w cytozolu uruchamia kaskadę reakcji, której końcowym efektem jest aktywacja fosforylazy glikogenowej. Na schemacie przedstawiono wpływ adrenaliny na aktywację fosforylazy glikogenowej.

Na podstawie: J.M. Berg, J.L. Tymoczko, L. Stryer, Biochemia, Warszawa 2009.

Podkreśl poniżej nazwy dwóch narządów w organizmie człowieka, w których komórkach zachodzi proces aktywacji fosforylazy glikogenowej przedstawiony na schemacie.

jelito cienkie　　wątroba　　mózg　　mięsień szkieletowy　　naczynie krwionośne

Schemat wpływu adrenaliny na aktywację fosforylazy glikogenowej

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

jelito cienkie　wątroba　mózg　mięsień szkieletowy　naczynie krwionośne

1 p. – za poprawne podkreślenie dwóch narządów.

0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 8.3

1 pkt

Układ dokrewny

Rozkład glikogenu do glukozy jest katalizowany m.in. przez enzym fosforylazę glikogenową. Ten enzym występuje w formie nieaktywnej w komórkach, w których jest magazynowany glikogen. Jednym z czynników wpływających na przejście enzymu w postać aktywną jest adrenalina.

Zwiększone stężenie cyklicznego AMP (cAMP) w cytozolu uruchamia kaskadę reakcji, której końcowym efektem jest aktywacja fosforylazy glikogenowej. Na schemacie przedstawiono wpływ adrenaliny na aktywację fosforylazy glikogenowej.

Na podstawie: J.M. Berg, J.L. Tymoczko, L. Stryer, Biochemia, Warszawa 2009.

Uzupełnij poniższe zdania – wpisz w wyznaczone miejsca nazwy odpowiednich hormonów oraz narządów z nimi związanych w organizmie człowieka.

Hormonem, innym niż adrenalina, który także wywołuje rozkład glikogenu do glukozy, jest ……………………… . Powstaje on w komórkach ………………………………… i przenoszony jest z krwią do ……………………… . Ten hormon działa antagonistycznie do ……………………… .

Oryginalny schemat wpływu adrenaliny na aktywację fosforylazy glikogenowej, wraz ze wzorem strukturalnym adrenaliny i wszystkimi oznaczeniami.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

Hormonem, innym niż adrenalina, który wywołuje rozkład glikogenu do glukozy jest glukagon. Powstaje on w komórkach (alfa) trzustki i przenoszony jest z krwią do wątroby. Hormon ten działa antagonistycznie do insuliny.

1 p. – za wpisanie w zdaniach wszystkich czterech poprawnych określeń (dwóch nazw hormonów i dwóch nazw narządów) organizmu człowieka.

0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 8.4

1 pkt

Układ dokrewny

Rozkład glikogenu do glukozy jest katalizowany m.in. przez enzym fosforylazę glikogenową. Ten enzym występuje w formie nieaktywnej w komórkach, w których jest magazynowany glikogen. Jednym z czynników wpływających na przejście enzymu w postać aktywną jest adrenalina.

Zwiększone stężenie cyklicznego AMP (cAMP) w cytozolu uruchamia kaskadę reakcji, której końcowym efektem jest aktywacja fosforylazy glikogenowej. Na schemacie przedstawiono wpływ adrenaliny na aktywację fosforylazy glikogenowej.

Na podstawie: J.M. Berg, J.L. Tymoczko, L. Stryer, Biochemia, Warszawa 2009.

Spośród poniższych reakcji wybierz i zaznacz dwie, które są skutkiem działania adrenaliny.

Schemat wpływu adrenaliny na aktywację fosforylazy glikogenowej, wraz ze wzorem strukturalnym adrenaliny i wszystkimi oznaczeniami.

A.

A. Zwężanie się źrenicy oka.

B.

B. Przyśpieszenie bicia serca.

C.

C. Wzrost ilości erytrocytów we krwi.

D.

D. Zwężenie naczyń krwionośnych w skórze.

E.

E. Przyśpieszenie wydzielania enzymów trawiennych.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

B.
D.

1 p. – za zaznaczenie dwóch prawidłowych odpowiedzi.

0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 8.5

1 pkt

Układ dokrewny

Rozkład glikogenu do glukozy jest katalizowany m.in. przez enzym fosforylazę glikogenową. Ten enzym występuje w formie nieaktywnej w komórkach, w których jest magazynowany glikogen. Jednym z czynników wpływających na przejście enzymu w postać aktywną jest adrenalina.

Zwiększone stężenie cyklicznego AMP (cAMP) w cytozolu uruchamia kaskadę reakcji, której końcowym efektem jest aktywacja fosforylazy glikogenowej. Na schemacie przedstawiono wpływ adrenaliny na aktywację fosforylazy glikogenowej.

Na podstawie: J.M. Berg, J.L. Tymoczko, L. Stryer, Biochemia, Warszawa 2009.

Wyjaśnij, w jaki sposób wzrost poziomu adrenaliny we krwi wpływa na intensywniejszą pracę mięśni w sytuacji zagrożenia.

Schemat wpływu adrenaliny na aktywację fosforylazy glikogenowej, obejmujący wzór strukturalny adrenaliny, receptor, białko G, cyklazę adenylanową i kaskadę aktywacji kinaz.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

Wzrost poziomu adrenaliny zwiększa ilość rozkładanego glikogenu, co skutkuje podniesieniem poziomu glukozy we krwi, która jest substratem do przemian energetycznych w mięśniach, dzięki czemu mięśnie mogą pracować intensywniej.
Wzrost poziomu adrenaliny stymulującej rozkład glikogenu powoduje wzrost poziomu glukozy we krwi – substratu oddychania komórkowego, co skutkuje zwiększeniem ilości ATP i umożliwia intensywniejszą pracę mięśni.
Adrenalina przyspiesza bicie serca i ogranicza krążenie w skórze, zwiększając tym samym przepływ krwi przez mięśnie, dzięki czemu dociera do nich więcej tlenu, koniecznego do utleniania cukrów, co sprawia, że powstaje więcej ATP do pracy mięśni.

1 p. – za prawidłowe wyjaśnienie uwzględniające stymulację przez adrenalinę rozkładu glikogenu do glukozy oraz zwiększenie intensywności oddychania komórkowego skutkującego syntezą ATP/ uzyskaniem energii do pracy mięśni.

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 2

Matura 2018 · maj · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

2 podzadania3 pkt

Informacja do podzadań

Na zdjęciu spod transmisyjnego mikroskopu elektronowego przedstawiono fragment komórki pochodzącej z kory nadnerczy i wydzielającej hormony.

Zadanie 2.1

Inny dział2 pkt

Lipidy

24%średni wynik CKE

Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających.

Treść podzadania — poza wybranym działem

Wykaż związek pomiędzy funkcją wewnątrzwydzielniczą komórek kory nadnerczy a występowaniem w nich licznych:

kropel tłuszczu zawierających estry cholesterolu
mitochondriów

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania
1.

Cholesterol (występujący w kroplach tłuszczu) jest prekursorem hormonów steroidowych.
Z cholesterolu wytwarzane są glikokortykoidy.
Estry te są substratem do syntezy kortyzolu, wydzielanego przez komórki kory nadnerczy.
Cholesterol jest steroidem służącym do syntezy hormonów kory nadnerczy.

Uwagi:
Uznaje się podanie nazwy konkretnego hormonu steroidowego lub grupy hormonów steroidowych syntetyzowanych w korze nadnerczy.
Nie uznaje się odpowiedzi zbyt ogólnych, pomijających rolę cholesterolu, np. „Komórki kory nadnerczy wykorzystują krople tłuszczu do produkcji hormonów pochodzenia tłuszczowego”, albo niepodających nazwy hormonu lub grupy hormonów, np. „Cholesterol jest niezbędny do syntezy hormonów kory nadnerczy”.

2 p. – za odpowiedź uwzględniającą rolę cholesterolu jako prekursora hormonów steroidowych i rolę mitochondriów w dostarczaniu energii do syntezy lub wydzielania hormonów.
1 p. – za odpowiedź uwzględniającą jedynie rolę cholesterolu lub mitochondriów.
0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

2.

Mitochondria dostarczają energii chemicznej potrzebnej do syntezy hormonów kory nadnerczy.
W mitochondriach powstaje ATP niezbędny do syntezy hormonów kory nadnerczy.
Wydzielanie hormonów wymaga dużo energii, którą uwalniają mitochondria.

Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi, w których zdający odnosi się do wytwarzania energii, a nie przetwarzania jednej postaci w inną. W szczególności nie uznaje się odpowiedzi stwierdzających, że w mitochondriach energia powstaje lub energia jest produkowana, wytwarzana, lub generowana.

Zadanie 2.2

1 pkt

Układ dokrewny

33%średni wynik CKE

Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających.

Wybierz i zaznacz nazwy dwóch hormonów wydzielanych przez korę nadnerczy dorosłego człowieka.

A. glukagon B. kortyzol C. aldosteron D. parathormon E. wazopresyna

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

B, C.

1 p. – za zaznaczenie dwóch nazw hormonów wydzielanych przez komórki kory nadnerczy dorosłego człowieka.
0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 12

Matura 2018 · maj · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

3 podzadania3 pkt

Informacja do podzadań

Rytmiczne skurcze serca przebiegają pod wpływem bodźców powstających w samym sercu. Włókna mięśnia sercowego tworzące układ bodźcowo-przewodzący mają charakterystyczną budowę. Ich błona komórkowa odznacza się zdolnością do rytmicznej depolaryzacji, co jest przyczyną wytwarzania impulsów elektrycznych pobudzających skurcze serca. Na pracę serca wpływają również bodźce fizjologiczne oraz sygnały z autonomicznego układu nerwowego, które mogą hamować lub pobudzać jego własny rytm.
Na schemacie przedstawiono elementy (A–C) układu bodźcowo-przewodzącego serca człowieka.

Zadanie 12.1

Inny dział1 pkt

Układ krwionośny

17%średni wynik CKE

Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających.

Treść podzadania — poza wybranym działem

Wybierz ze schematu i zapisz literę: A, B lub C, którą oznaczono element układu bodźcowo-przewodzącego serca odgrywający rolę nadrzędną, i podaj jego nazwę.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

A – węzeł zatokowo-przedsionkowy / węzeł Keitha-Flacka / węzeł SA (ang. sinoatrial node)

Schemat punktowania

1 p. – za podanie właściwej litery i nazwy opisanego elementu budowy serca.
0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 12.2

Inny dział1 pkt

Homeostaza organizmu człowieka Układ krwionośny

18%średni wynik CKE

Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających.

Treść podzadania — poza wybranym działem

Oceń, czy poniższe informacje dotyczące układu bodźcowo-przewodzącego serca są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.


1.	Praca układu bodźcowo-przewodzącego podlega regulacji ze strony układu nerwowego.	P	F
2.	Układ bodźcowo-przewodzący decyduje o częstotliwości i synchronizacji skurczów całego mięśnia sercowego.	P	F
3.	Praca układu bodźcowo-przewodzącego powoduje, że serce wyjęte z organizmu człowieka i umieszczone w płynie fizjologicznym nadal bije.	P	F

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

1. – P, 2. – P, 3. – P.

Schemat punktowania

1 p. – za prawidłową ocenę wszystkich trzech informacji.
0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 12.3

1 pkt

Homeostaza organizmu człowieka Układ dokrewny Układ krwionośny

56%średni wynik CKE

Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających.

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby poprawnie opisywały regulujące działanie mechanizmów fizjologicznych wpływających na pracę serca. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.

Adrenalina wydzielana przez nadnercza (zwalnia / przyśpiesza) pracę serca. Wzrost temperatury ciała (hamuje / pobudza) aktywność układu bodźcowo-przewodzącego, dlatego gdy mamy gorączkę, nasze tętno jest (niższe / wyższe).

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

Adrenalina wydzielana przez nadnercza (zwalnia / przyśpiesza) pracę serca.
Wzrost temperatury ciała (hamuje / pobudza) aktywność układu bodźcowo-przewodzącego, dlatego gdy mamy gorączkę, nasze tętno jest (niższe / wyższe).

Schemat punktowania

1 p. – za podkreślenie wszystkich właściwych określeń.
0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 13

Matura 2018 · maj · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

4 podzadania5 pkt

Informacja do podzadań

Efektem oddziaływania hormonu tyreotropowego (TSH) na receptory komórek tarczycy jest pobudzenie ich aktywności wydzielniczej. Hormon ten nie przenika do wnętrza komórki, ale łączy się z receptorem na powierzchni komórki. U osób cierpiących na chorobę Gravesa-Basedowa limfocyty wytwarzają specyficzne przeciwciała skierowane przeciwko receptorom hormonu TSH (przeciwciała anty-TSHR). Na poniższym schemacie przedstawiono oddziaływanie TSH i przeciwciał anty-TSHR z receptorem TSH.
U osób predysponowanych genetycznie, do rozwoju choroby Gravesa-Basedowa przyczynia się współwystępowanie różnych czynników środowiskowych, takich jak infekcje bakteryjne i wirusowe stymulujące układ odpornościowy.

Zadanie 13.1

Inny dział1 pkt

Układ odpornościowy

30%średni wynik CKE

Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających.

Treść podzadania — poza wybranym działem

Na podstawie przedstawionych informacji i własnej wiedzy uzasadnij, że choroba Gravesa-Basedowa jest chorobą autoimmunizacyjną.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

Jest to choroba autoimmunizacyjna, ponieważ przeciwciała łączące się z receptorem hormonu TSH i wywołujące patologiczne pobudzenie są produkowane przez organizm chorego.
Jest to choroba autoimmunizacyjna, ponieważ przeciwciała anty-TSHR, łączące się z receptorem hormonu TSH, to autoprzeciwciała.
Jest to choroba autoimmunizacyjna, ponieważ limfocyty uznały receptory TSH za obce białka i wytworzyły przeciwciała wiążące się z tymi receptorami.

Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi odwołujących się jedynie do definicji choroby autoimmunizacyjnej, np. „Jest to choroba autoimmunizacyjna, ponieważ produkowane przez organizm przeciwciała atakują własne komórki”.

Schemat punktowania

1 p. – za prawidłowe uzasadnienie, odnoszące się do cechy choroby Gravesa-Basedowa wskazującej na jej autoimmunizacyjny charakter z uwzględnieniem informacji przedstawionych na schemacie.
0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 13.2

1 pkt

Układ dokrewny

36%średni wynik CKE

Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających.

Na podstawie przedstawionych informacji określ, czy TSH jest hormonem steroidowym, czy jest hormonem białkowym. Odpowiedź uzasadnij.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

TSH jest hormonem białkowym, ponieważ łączy się z receptorem na powierzchni komórki.
TSH jest hormonem białkowym, ponieważ nie wnika do wnętrza komórki.

Schemat punktowania

1 p. – za poprawne określenie, że TSH należy do hormonów białkowych, wraz z uzasadnieniem odnoszącym się do sposobu oddziaływania TSH na komórki docelowe (poprzez receptor błonowy) lub do braku przenikania hormonów białkowych przez błonę komórkową.

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 13.3

2 pkt

Układ dokrewny

17%średni wynik CKE

Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających.

Podaj nazwę gruczołu dokrewnego wydzielającego do krwi TSH oraz nazwę hormonu uwalnianego z tarczycy po pobudzeniu przez TSH, i określ wpływ hormonu tarczycy na oddychanie wewnątrzkomórkowe organizmu.

Nazwa gruczołu dokrewnego:
Nazwa hormonu:
Wpływ hormonu tarczycy na oddychanie wewnątrzkomórkowe:

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

Nazwa gruczołu dokrewnego: przysadka / przysadka mózgowa / przedni płat przysadki.

Nazwa hormonu: tyroksyna / trijodotyronina / trójjodotyronina / tetrajodotyronina.

Wpływ hormonu tarczycy na oddychanie wewnątrzkomórkowe: wzrost intensywności oddychania komórkowego. / wzrost poziomu metabolizmu. / wzmożone zużycie tlenu. / wzrost wytwarzania ciepła. / wzrost produkcji ATP w komórkach.

Uwaga:
Uznaje się symbole „T4” oraz „T3” jako nazwy hormonów.

Schemat punktowania

2 p. – za podanie poprawnej nazwy gruczołu dokrewnego wydzielającego do krwi TSH oraz podanie poprawnej nazwy hormonu wydzielanego przez komórki tarczycy po pobudzeniu przez TSH wraz z prawidłowym określeniem jego wpływu na oddychanie wewnątrzkomórkowe.

1 p. – za podanie poprawnej nazwy gruczołu dokrewnego i hormonu lub poprawnej nazwy hormonu i jego działania.

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 13.4

1 pkt

Układ dokrewny

17%średni wynik CKE

Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających.

Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby powstał poprawny opis dotyczący mechanizmu regulacji wydzielania TSH. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.

(Pobudzenie / Hamowanie) aktywności wydzielniczej komórek tarczycy przez przeciwciała anty-TSHR jest przyczyną (spadku / wzrostu) poziomu tyreotropiny we krwi, ponieważ jej wydzielanie przez (podwzgórze / przysadkę mózgową) jest regulowane na zasadzie (dodatniego / ujemnego) sprzężenia zwrotnego przez hormony tarczycy.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

(Pobudzenie / Hamowanie) aktywności wydzielniczej komórek tarczycy przez przeciwciała anty-TSHR jest przyczyną (spadku / wzrostu) poziomu tyreotropiny we krwi, ponieważ jej wydzielanie przez (podwzgórze / przysadkę mózgową) jest regulowane na zasadzie (dodatniego / ujemnego) sprzężenia zwrotnego przez hormony tarczycy.

Schemat punktowania

1 p. – za wybór i podkreślenie wszystkich właściwych określeń w zdaniu.

0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 11

Matura 2017 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

1 pkt

Układ dokrewny

Insulina i glukagon to hormony regulujące poziom glukozy we krwi człowieka.

Określ, w których procesach uczestniczy insulina, a w których – glukagon. Zaznacz G, jeśli proces jest zależny od glukagonu, albo I – jeśli jest zależny od insuliny.

1.	Pobudza transport glukozy do komórek organizmu.	G	I
2.	Stymuluje uwalnianie glukozy z glikogenu w wątrobie.	G	I
3.	Hamuje proces syntezy glukozy z aminokwasów.	G	I
4.	Pobudza proces syntezy glikogenu.	G	I

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

1. – I, 2. – G, 3. – I, 4. – I

1 p. – za zaznaczenie wszystkich czterech właściwych nazw hormonów.

0 p. – za każdą inną odpowiedź lub brak odpowiedzi.

Zadanie 10

Matura 2016 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

4 podzadania

Informacja do podzadań

Rozwój żab najczęściej odbywa się w wodzie, gdzie składany jest skrzek, z którego rozwijają się kijanki. Początkowo odżywiają się one glonami i szczątkami roślinnymi, ale z biegiem czasu stają się mięsożercami. Kijanki stanowią pokarm dla wielu drapieżników. Czynnikiem bezpośrednio decydującym o rozpoczęciu metamorfozy kijanek są hormony tarczycy indukujące zmiany metamorficzne w ich tkankach. Dorosłe osobniki wiodące wodno-lądowy tryb życia odżywiają się ślimakami i owadami, same są natomiast pokarmem dla drapieżnych ptaków i ssaków.

Na schemacie przedstawiono kolejne etapy rozwoju żaby trawnej.

Na podstawie: S. i K. Gertlerowie, Sprawdzanie i utrwalanie wiadomości z zoologii, Warszawa 1986.

Schemat kolejnych etapów rozwoju żaby trawnej, od skrzeku przez stadia kijanki do dorosłej samicy i samca, z zaznaczonym kierunkiem przemian.

Zadanie 10.1

Inny dział1 pkt

Zwierzęta kręgowe

Treść podzadania — poza wybranym działem

Rozwój żab najczęściej odbywa się w wodzie, gdzie składany jest skrzek, z którego rozwijają się kijanki. Początkowo odżywiają się one glonami i szczątkami roślinnymi, ale z biegiem czasu stają się mięsożercami. Kijanki stanowią pokarm dla wielu drapieżników. Czynnikiem bezpośrednio decydującym o rozpoczęciu metamorfozy kijanek są hormony tarczycy indukujące zmiany metamorficzne w ich tkankach. Dorosłe osobniki wiodące wodno-lądowy tryb życia odżywiają się ślimakami i owadami, same są natomiast pokarmem dla drapieżnych ptaków i ssaków.

Na schemacie przedstawiono kolejne etapy rozwoju żaby trawnej.

Na podstawie: S. i K. Gertlerowie, Sprawdzanie i utrwalanie wiadomości z zoologii, Warszawa 1986.

Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby zawierało ono prawdziwe informacje dotyczące żaby trawnej – podkreśl właściwe określenia w nawiasach.

Z jaj, po zapłodnieniu (zewnętrznym / wewnętrznym) rozwijają się kijanki, które przechodzą rozwój (prosty / z przeobrażeniem), aby ostatecznie stać się postacią dorosłą.

Schemat kolejnych etapów rozwoju żaby trawnej, z grotami strzałek oraz oznaczeniami samicy i samca.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

Z jaj, po zapłodnieniu (zewnętrznym / wewnętrznym) rozwijają się kijanki, które przechodzą rozwój (prosty / z przeobrażeniem), aby ostatecznie przybrać formę dorosłą.

Schemat punktowania

1 p. – za podkreślenie obu prawidłowych określeń w zdaniu.

0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 10.2

Inny dział1 pkt

Zwierzęta kręgowe

Treść podzadania — poza wybranym działem

Rozwój żab najczęściej odbywa się w wodzie, gdzie składany jest skrzek, z którego rozwijają się kijanki. Początkowo odżywiają się one glonami i szczątkami roślinnymi, ale z biegiem czasu stają się mięsożercami. Kijanki stanowią pokarm dla wielu drapieżników. Czynnikiem bezpośrednio decydującym o rozpoczęciu metamorfozy kijanek są hormony tarczycy indukujące zmiany metamorficzne w ich tkankach. Dorosłe osobniki wiodące wodno-lądowy tryb życia odżywiają się ślimakami i owadami, same są natomiast pokarmem dla drapieżnych ptaków i ssaków.

Na schemacie przedstawiono kolejne etapy rozwoju żaby trawnej.

Na podstawie: S. i K. Gertlerowie, Sprawdzanie i utrwalanie wiadomości z zoologii, Warszawa 1986.

Podaj dwie cechy budowy kijanki, które są przystosowaniem do życia w środowisku wodnym.

Schemat kolejnych etapów rozwoju żaby trawnej, od skrzeku i kijanek do postaci dorosłych, wraz ze strzałkami i oznaczeniami płci.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

obecność płetwy ogonowej / ogona
obecność skrzeli (zewnętrznych)
linia naboczna
opływowy kształt ciała

Schemat punktowania

1 p. – za podanie dwóch prawidłowych cech będących przystosowaniem kijanki do życia w wodzie.

0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 10.3

Inny dział2 pkt

Przepływ energii i krążenie materii w przyrodzie

Treść podzadania — poza wybranym działem

Rozwój żab najczęściej odbywa się w wodzie, gdzie składany jest skrzek, z którego rozwijają się kijanki. Początkowo odżywiają się one glonami i szczątkami roślinnymi, ale z biegiem czasu stają się mięsożercami. Kijanki stanowią pokarm dla wielu drapieżników. Czynnikiem bezpośrednio decydującym o rozpoczęciu metamorfozy kijanek są hormony tarczycy indukujące zmiany metamorficzne w ich tkankach. Dorosłe osobniki wiodące wodno-lądowy tryb życia odżywiają się ślimakami i owadami, same są natomiast pokarmem dla drapieżnych ptaków i ssaków.

Na schemacie przedstawiono kolejne etapy rozwoju żaby trawnej.

Na podstawie: S. i K. Gertlerowie, Sprawdzanie i utrwalanie wiadomości z zoologii, Warszawa 1986.

Korzystając z tekstu, zapisz dwa różne łańcuchy pokarmowe, w których dorosła żaba lub jej stadium rozwojowe jest jednym z ogniw jako:

1. konsument I-rzędu.

2. konsument II-rzędu.

Schemat kolejnych etapów rozwoju żaby trawnej, ze strzałkami i oznaczeniami samicy oraz samca.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

konsument I-rzędu:
szczątki organiczne roślinne / glony → kijanka → wodne drapieżniki
konsument II-rzędu:
rośliny → ślimak / owady → (dorosła) żaba → ssaki / ptaki drapieżne
glony → zooplankton → kijanka → wodne drapieżniki

Schemat punktowania

2 p. – za zapisanie obu prawidłowych łańcuchów pokarmowych.

1 p. – za zapisanie tylko jednego prawidłowego łańcucha pokarmowego.

0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 10.4

1 pkt

Układ dokrewny

Rozwój żab najczęściej odbywa się w wodzie, gdzie składany jest skrzek, z którego rozwijają się kijanki. Początkowo odżywiają się one glonami i szczątkami roślinnymi, ale z biegiem czasu stają się mięsożercami. Kijanki stanowią pokarm dla wielu drapieżników. Czynnikiem bezpośrednio decydującym o rozpoczęciu metamorfozy kijanek są hormony tarczycy indukujące zmiany metamorficzne w ich tkankach. Dorosłe osobniki wiodące wodno-lądowy tryb życia odżywiają się ślimakami i owadami, same są natomiast pokarmem dla drapieżnych ptaków i ssaków.

Na schemacie przedstawiono kolejne etapy rozwoju żaby trawnej.

Na podstawie: S. i K. Gertlerowie, Sprawdzanie i utrwalanie wiadomości z zoologii, Warszawa 1986.

Wyjaśnij, dlaczego brak jodu w pożywieniu kijanek może w istotny sposób wpłynąć na ich metamorfozę w dorosłe żaby.

Schemat kolejnych etapów rozwoju żaby trawnej, od skrzeku przez kijanki do dorosłych osobników, ze strzałkami i oznaczeniami płci.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

Jod jest potrzebny do prawidłowego funkcjonowania tarczycy i wytworzenia jej obu hormonów, które biorą bezpośredni udział w inicjacji metamorfozy.
Jod jest składnikiem hormonów tarczycy, jego brak w pożywieniu spowoduje niedobór T₃ i T₄, bez których metamorfoza się nie rozpocznie.
Do zajścia metamorfozy płazów konieczne są hormony tarczycy, których istotnym składnikiem jest jod.

Schemat punktowania:

1 p. – za prawidłowe wyjaśnienie odnoszące się do składu chemicznego hormonów tarczycy koniecznych do zapoczątkowania metamorfozy.

0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 15

Matura 2016 · maj · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

2 pkt

Enzymy Układ dokrewny

13%średni wynik CKE

Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających.

Rozkład lipidów w tkance tłuszczowej katalizowany jest przez lipazę triacyloglicerolową, której aktywność jest regulowana hormonalnie.
Na schemacie przedstawiono mechanizm aktywacji i dezaktywacji lipazy triacyloglicerolowej.

Na podstawie analizy schematu opisz dwa przedstawione tam sposoby hamującego wpływu insuliny na rozkład lipidów.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

Insulina:

hamuje aktywację kinazy białkowej (powodowaną przez cAMP) niezbędnej do aktywacji lipazy poprzez jej fosforylację.
pobudza odłączanie grupy fosforanowej od lipazy, co powoduje jej dezaktywację.

Schemat punktowania

2 p. – za poprawne opisanie dwóch, przedstawionych na schemacie, sposobów hamującego wpływu insuliny na rozkład lipidów poprzez wpływ insuliny na aktywność lipazy: przez defosforylację aktywnej lipazy oraz przez hamowanie fosforylacji jej nieaktywnej formy.

1 p. – za poprawne opisanie tylko jednego ze sposobów hamującego wpływu insuliny na rozkład lipidów.

0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 16

Matura 2016 · maj · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

1 pkt

Homeostaza organizmu człowieka Układ dokrewny

50%średni wynik CKE

Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających.

Na schemacie ilustrującym mechanizm antagonistycznego działania insuliny i glukagonu podkreśl właściwe nazwy narządów (trzustka albo wątroba) oraz właściwe określenia poziomu glukozy we krwi (niski albo wysoki), tak aby powstał poprawny schemat.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

Uzupełniony schemat regulacji poziomu glukozy we krwi z podkreślonymi wartościami i nazwami narządów.

Schemat punktowania

1 p. – za prawidłowe uzupełnienie całego schematu, tj. podkreślenie dwóch wartości poziomu glukozy i wszystkich właściwych nazw narządów.

0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 3

Matura 2015 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

6 podzadania

Informacja do podzadań

Insulina jest hormonem regulującym poziom glukozy we krwi kręgowców. Połączenie się insuliny z receptorami błonowymi komórek wątroby i mięśni skutkuje zwiększeniem liczby białek transportujących glukozę do komórek. Ponadto insulina zwiększa wychwytywanie aminokwasów przez komórki oraz pobudza transkrypcję i translację. Insuliny różnych gatunków zwierząt i człowieka różnią się nieznacznie składem aminokwasów. Różnice te na ogół nie wpływają na ich aktywność biologiczną, gdy są one podawane człowiekowi. Jednak rezultatem dłuższego podawania człowiekowi obcej insuliny (np. wołowej) jest powstawanie przeciwciał hamujących jej działanie.

Insulina była pierwszym lekiem wytworzonym metodami inżynierii genetycznej. Obecnie do jej produkcji wykorzystuje się bakterie Escherichia coli, którym wszczepia się odpowiednio przygotowane geny ludzkie warunkujące wytwarzanie insuliny.

Na podstawie: W. Traczyk, A. Trzebski, Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej, Warszawa 2007.

Na rysunku przedstawiono budowę cząsteczki insuliny.

Źródło rysunku: interactive-biology.com, „The Basics of Protein Structure and Function”.

Rysunek budowy cząsteczki insuliny z oznaczeniami aminokwasów i mostków disiarczkowych

Zadanie 3.1

Inny dział1 pkt

Białka

Treść podzadania — poza wybranym działem

Insulina jest hormonem regulującym poziom glukozy we krwi kręgowców. Połączenie się insuliny z receptorami błonowymi komórek wątroby i mięśni skutkuje zwiększeniem liczby białek transportujących glukozę do komórek. Ponadto insulina zwiększa wychwytywanie aminokwasów przez komórki oraz pobudza transkrypcję i translację. Insuliny różnych gatunków zwierząt i człowieka różnią się nieznacznie składem aminokwasów. Różnice te na ogół nie wpływają na ich aktywność biologiczną, gdy są one podawane człowiekowi. Jednak rezultatem dłuższego podawania człowiekowi obcej insuliny (np. wołowej) jest powstawanie przeciwciał hamujących jej działanie.

Insulina była pierwszym lekiem wytworzonym metodami inżynierii genetycznej. Obecnie do jej produkcji wykorzystuje się bakterie Escherichia coli, którym wszczepia się odpowiednio przygotowane geny ludzkie warunkujące wytwarzanie insuliny.

Na podstawie: W. Traczyk, A. Trzebski, Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej, Warszawa 2007.

Na rysunku przedstawiono budowę cząsteczki insuliny.

Źródło: http://www.interactive-biology.com/3730/the-basics-of-protein-structure-and-function/

Uzasadnij, że insulina jest białkiem mającym strukturę IV-rzędową.

Oryginalny schemat budowy cząsteczki insuliny

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Jest to struktura IV-rzędowa, ponieważ insulina składa się z dwóch łańcuchów polipeptydowych połączonych mostkami dwusiarczkowymi/z dwóch łańcuchów polipeptydowych

1 pkt – za poprawne uzasadnienie struktury insuliny uwzględniające widoczną na schemacie liczbę łańcuchów polipeptydowych i obecność mostków dwusiarczkowych łączących łańcuchy polipeptydowe lub tylko liczbę łańcuchów polipeptydowych

0 pkt – za odpowiedź niepoprawną lub brak odpowiedzi

Zadanie 3.2

1 pkt

Układ dokrewny

Insulina jest hormonem regulującym poziom glukozy we krwi kręgowców.

Połączenie się insuliny z receptorami błonowymi komórek wątroby i mięśni skutkuje zwiększeniem liczby białek transportujących glukozę do komórek. Ponadto insulina zwiększa wychwytywanie aminokwasów przez komórki oraz pobudza transkrypcję i translację. Insuliny różnych gatunków zwierząt i człowieka różnią się nieznacznie składem aminokwasów. Różnice te na ogół nie wpływają na ich aktywność biologiczną, gdy są one podawane człowiekowi. Jednak rezultatem dłuższego podawania człowiekowi obcej insuliny (np. wołowej) jest powstawanie przeciwciał hamujących jej działanie.

Insulina była pierwszym lekiem wytworzonym metodami inżynierii genetycznej. Obecnie do jej produkcji wykorzystuje się bakterie Escherichia coli, którym wszczepia się odpowiednio przygotowane geny ludzkie warunkujące wytwarzanie insuliny.

Na podstawie: W. Traczyk, A. Trzebski, Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej, Warszawa 2007.

Na rysunku przedstawiono budowę cząsteczki insuliny.

Źródło: http://www.interactive-biology.com/3730/the-basics-of-protein-structure-and-function/

Przyporządkuj wszystkie wymienione poniżej informacje (1–4) do dwóch kategorii: I – czynniki stymulujące wydzielanie insuliny i II – skutki działania insuliny. Zapisz ich numery w odpowiednich kolumnach tabeli.

1. wysoki poziom glukozy we krwi
2. prawidłowy poziom glukozy we krwi
3. wzmożona synteza glikogenu w komórkach mięśni i wątroby
4. wzmożona synteza białek w komórkach mięśni i wątroby

I. Czynniki stymulujące wydzielanie insuliny	II. Skutki działania insuliny

Rysunek budowy cząsteczki insuliny

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

1. Czynniki stymulujące wydzielanie insuliny	2. Skutki działania insuliny
1,	2, 3, 4

1 pkt – za poprawne przyporządkowanie wszystkich czynników stymulujących wydzielanie insuliny i skutków jej działania

0 pkt – za odpowiedź niepełną, np. poprawne przyporządkowanie tylko czynników stymulujących lub tylko skutków działania insuliny, lub odpowiedź niepoprawną, lub brak odpowiedzi

Zadanie 3.3

Inny dział1 pkt

Ogólne zasady metabolizmu

Treść podzadania — poza wybranym działem

Insulina jest hormonem regulującym poziom glukozy we krwi kręgowców. Połączenie się insuliny z receptorami błonowymi komórek wątroby i mięśni skutkuje zwiększeniem liczby białek transportujących glukozę do komórek. Ponadto insulina zwiększa wychwytywanie aminokwasów przez komórki oraz pobudza transkrypcję i translację. Insuliny różnych gatunków zwierząt i człowieka różnią się nieznacznie składem aminokwasów. Różnice te na ogół nie wpływają na ich aktywność biologiczną, gdy są one podawane człowiekowi. Jednak rezultatem dłuższego podawania człowiekowi obcej insuliny (np. wołowej) jest powstawanie przeciwciał hamujących jej działanie.

Insulina była pierwszym lekiem wytworzonym metodami inżynierii genetycznej. Obecnie do jej produkcji wykorzystuje się bakterie Escherichia coli, którym wszczepia się odpowiednio przygotowane geny ludzkie warunkujące wytwarzanie insuliny.

Na podstawie: W. Traczyk, A. Trzebski, Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej, Warszawa 2007.

Na rysunku przedstawiono budowę cząsteczki insuliny.

Określ, czy insulina jest hormonem pobudzającym w komórkach mięśni i wątroby reakcje anaboliczne, czy – kataboliczne. Odpowiedź uzasadnij.

Oryginalny rysunek budowy cząsteczki insuliny

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Jest to hormon anaboliczny, ponieważ stymuluje syntezę białek/glikogenu/ transkrypcję/translację.

1 pkt – za poprawne określenie kierunku przemian metabolicznych, w których uczestniczy insulina wraz z uzasadnieniem

0 pkt – za odpowiedź niepełną, np. określenie tylko kierunku przemian metabolicznych zachodzących z udziałem insuliny bez uzasadnienia lub odpowiedź niepoprawną, lub brak odpowiedzi

Zadanie 3.4

Inny dział1 pkt

Biotechnologia i inżynieria genetyczna

Treść podzadania — poza wybranym działem

Insulina jest hormonem regulującym poziom glukozy we krwi kręgowców.

Połączenie się insuliny z receptorami błonowymi komórek wątroby i mięśni skutkuje zwiększeniem liczby białek transportujących glukozę do komórek. Ponadto insulina zwiększa wychwytywanie aminokwasów przez komórki oraz pobudza transkrypcję i translację. Insuliny różnych gatunków zwierząt i człowieka różnią się nieznacznie składem aminokwasów. Różnice te na ogół nie wpływają na ich aktywność biologiczną, gdy są one podawane człowiekowi. Jednak rezultatem dłuższego podawania człowiekowi obcej insuliny (np. wołowej) jest powstawanie przeciwciał hamujących jej działanie.

Insulina była pierwszym lekiem wytworzonym metodami inżynierii genetycznej. Obecnie do jej produkcji wykorzystuje się bakterie Escherichia coli, którym wszczepia się odpowiednio przygotowane geny ludzkie warunkujące wytwarzanie insuliny.

Na podstawie: W. Traczyk, A. Trzebski, Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej, Warszawa 2007.

Na rysunku przedstawiono budowę cząsteczki insuliny.

Wyjaśnij, dlaczego gen człowieka, warunkujący wytwarzanie insuliny musi być przed wprowadzeniem do komórek bakterii odpowiednio przygotowany, aby uległ w nich prawidłowej ekspresji.

Oryginalny rysunek budowy cząsteczki insuliny wraz z podanym pod nim źródłem.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Gen człowieka przed wprowadzeniem go do komórki bakterii musi być odpowiednio przygotowany ponieważ:

geny ludzkie to geny nieciągłe/zawierające introny natomiast geny organizmów prokariotycznych nie zawierają intronów i organizmy prokariotyczne nie mają mechanizmów/możliwości ekspresji takich genów.
organizmy prokariotyczne nie mają możliwości wycięcia/enzymów wycinających introny z (nieciągłych) genów eukariontów, dlatego nie może zajść ekspresja tych genów w komórce prokariotycznej.
promotory ludzkich genów nie są rozpoznawane przez aparat transkrypcyjny bakterii.

1 pkt – za poprawną odpowiedź, uwzględniającą nieciągłość genów człowieka i konieczność usunięcia z nich intronów

0 pkt – za odpowiedź niepełną, np. odnoszącą się tylko do obecności intronów w genach eukariotycznych bez uwzględnienia braku mechanizmu ich wycinania w komórkach prokariotycznych lub odpowiedź niepoprawną, lub brak odpowiedzi

Zadanie 3.5

Inny dział1 pkt

Biotechnologia i inżynieria genetyczna

Treść podzadania — poza wybranym działem

Insulina jest hormonem regulującym poziom glukozy we krwi kręgowców. Połączenie się insuliny z receptorami błonowymi komórek wątroby i mięśni skutkuje zwiększeniem liczby białek transportujących glukozę do komórek. Ponadto insulina zwiększa wychwytywanie aminokwasów przez komórki oraz pobudza transkrypcję i translację.

Insuliny różnych gatunków zwierząt i człowieka różnią się nieznacznie składem aminokwasów. Różnice te na ogół nie wpływają na ich aktywność biologiczną, gdy są one podawane człowiekowi. Jednak rezultatem dłuższego podawania człowiekowi obcej insuliny (np. wołowej) jest powstawanie przeciwciał hamujących jej działanie.

Insulina była pierwszym lekiem wytworzonym metodami inżynierii genetycznej. Obecnie do jej produkcji wykorzystuje się bakterie Escherichia coli, którym wszczepia się odpowiednio przygotowane geny ludzkie warunkujące wytwarzanie insuliny.

Na podstawie: W. Traczyk, A. Trzebski, Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej, Warszawa 2007.

Na rysunku przedstawiono budowę cząsteczki insuliny.

Źródło rysunku: http://www.interactive-biology.com/3730/the-basics-of-protein-structure-and-function/

Określ, czy zmodyfikowane bakterie Escherichia coli wykorzystywane do wytwarzania insuliny ludzkiej są organizmami transgenicznymi. Odpowiedź uzasadnij.

Rysunek budowy cząsteczki insuliny z oznaczeniami aminokwasów i połączeń między łańcuchami.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Są to organizmy transgeniczne, ponieważ do materiału genetycznego tych bakterii został wprowadzony materiał genetyczny człowieka/wprowadzono obce/innego gatunku geny.

1 pkt – za poprawną odpowiedź uwzględniającą wprowadzenie genów obcego gatunku

0 pkt – za odpowiedź niepełną, np. bez uzasadnienia lub odpowiedź niepoprawną, lub brak odpowiedzi

Zadanie 3.6

Inny dział1 pkt

Układ odpornościowy

Treść podzadania — poza wybranym działem

Insulina jest hormonem regulującym poziom glukozy we krwi kręgowców.

Połączenie się insuliny z receptorami błonowymi komórek wątroby i mięśni skutkuje zwiększeniem liczby białek transportujących glukozę do komórek. Ponadto insulina zwiększa wychwytywanie aminokwasów przez komórki oraz pobudza transkrypcję i translację. Insuliny różnych gatunków zwierząt i człowieka różnią się nieznacznie składem aminokwasów. Różnice te na ogół nie wpływają na ich aktywność biologiczną, gdy są one podawane człowiekowi. Jednak rezultatem dłuższego podawania człowiekowi obcej insuliny (np. wołowej) jest powstawanie przeciwciał hamujących jej działanie.

Insulina była pierwszym lekiem wytworzonym metodami inżynierii genetycznej. Obecnie do jej produkcji wykorzystuje się bakterie Escherichia coli, którym wszczepia się odpowiednio przygotowane geny ludzkie warunkujące wytwarzanie insuliny.

Na podstawie: W. Traczyk, A. Trzebski, Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej, Warszawa 2007.

Na rysunku przedstawiono budowę cząsteczki insuliny.

Źródło rysunku: interactive-biology.com, „The basics of protein structure and function”.

Wykaż, że podawanie człowiekowi choremu na cukrzycę insuliny typu ludzkiego produkowanej przez bakterie ma mniejsze skutki uboczne niż długotrwałe podawanie insuliny zwierzęcej.

Rysunek budowy cząsteczki insuliny z oznaczeniami aminokwasów i mostków disiarczkowych.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Dzięki temu, że podawana insulina jest typu ludzkiego nie występuje reakcja antygenowa/immunologiczna na insulinę rozpoznawaną jako obce białko/nie są produkowane przeciwciała zmniejszające aktywność insuliny.

1 pkt – za poprawną odpowiedź uwzględniającą brak reakcji antygenowej

0 pkt – za odpowiedź niepełną, np. nieuwzględniającej reakcji immunologicznej lub odpowiedź niepoprawną, lub brak odpowiedzi