Biologia — zadania maturalne

Matura 2026 · maj · Formuła 2023 · poziom rozszerzony

2 podzadania

Informacja do podzadań

Powstawanie potencjału czynnościowego jest regulowane przez zmianę przepuszczalności błony neuronu dla jonów Na⁺ i K⁺. Na wykresie przedstawiono mechanizm tego procesu.

Na podstawie: D.D. Chiras, Human Biology, Burlington 2019.

Wykres potencjału błonowego oraz przepuszczalności dla Na⁺ i K⁺ w czasie, z osiami, jednostkami i oznaczeniami krzywych.

Zadanie 11.1

1 pkt

Układ nerwowy

51%średni wynik CKE

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

Powstawanie potencjału czynnościowego jest regulowane przez zmianę przepuszczalności błony neuronu dla jonów Na⁺ i K⁺. Na wykresie przedstawiono mechanizm tego procesu.

Na podstawie: D.D. Chiras, Human Biology, Burlington 2019.

Uzupełnij zdanie. Wybierz odpowiedź spośród oznaczonych literami A i B oraz odpowiedź spośród oznaczonych literami C i D.

Stymulacja neuronu jest przyczyną [A / B] przepuszczalności błony komórkowej dla Na⁺, co prowadzi do [C / D] błony komórkowej.

Wykres potencjału błonowego oraz przepuszczalności błony neuronu dla jonów Na⁺ i K⁺ w funkcji czasu, z osiami, jednostkami i etykietami krzywych.

A. wzrostu

B. spadku

C. hiperpolaryzacji

D. depolaryzacji

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

AD

Zasady oceniania

1 pkt – odpowiedź poprawna.

0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.

Zadanie 11.2

1 pkt

Układ nerwowy

49%średni wynik CKE

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

Powstawanie potencjału czynnościowego jest regulowane przez zmianę przepuszczalności błony neuronu dla jonów Na⁺ i K⁺. Na wykresie przedstawiono mechanizm tego procesu.

Na podstawie: D.D. Chiras, Human Biology, Burlington 2019.

Oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń dotyczących powstawania potencjału czynnościowego. Wybierz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

Kanały potasowe otwierają się po kanałach sodowych, dzięki czemu jony K⁺ wypływają z komórki.	P	F
Podczas czynności neuronu kanały potasowe pozostają otwarte dłużej niż kanały sodowe.	P	F

Wykres potencjału błonowego oraz przepuszczalności błony neuronu dla jonów Na⁺ i K⁺ w czasie, z osiami, jednostkami i opisami krzywych.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

PP

Zasady oceniania

1 pkt – odpowiedź poprawna.

0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.

Zadanie 10

Matura 2025 · maj · Formuła 2023 · poziom rozszerzony

2 podzadania

Informacja do podzadań

Na poniższym schemacie przedstawiono synapsę między neuronem ruchowym a włóknem mięśnia szkieletowego człowieka. W szczelinie synaptycznej znajduje się enzym – acetylocholinoesteraza, który rozkłada acetylocholinę do octanu i choliny.

Wytwarzane przez sinice toksyny: anatoksyna-a i guanitoksyna, zaburzają działanie synapsy nerwowo-mięśniowej. Anatoksyna-a naśladuje działanie acetylocholiny – łączy się z receptorami w błonie postsynaptycznej i je aktywuje, jednak w przeciwieństwie do acetylocholiny nie jest degradowana przez acetylocholinoesterazę, chociaż wiąże się odwracalnie z jej miejscem aktywnym. Guanitoksyna trwale wiąże się z miejscem aktywnym acetylocholinoesterazy i blokuje działanie cząsteczki enzymu.

Aksony neuronów ruchowych docierających do mięśni szkieletowych człowieka są okryte osłonką mielinową.

Na podstawie: D.U. Silverthorn, Fizjologia człowieka. Zintegrowane podejście, Warszawa 2018; A. Sierosławska, Anatoksyna-a – chemizm, występowanie, efekty działania, „Kosmos” 61(3), 2012. Schemat: Lecturio GmbH (www.lecturio.com).

Schemat synapsy nerwowo-mięśniowej z oznaczeniami neuronu, włókna mięśniowego, acetylocholiny, choliny, octanu, acetylocholinoesterazy i receptora dla acetylocholiny.

Zadanie 10.1

2 pkt

Układ nerwowy

38%średni wynik CKE

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

Na poniższym schemacie przedstawiono synapsę między neuronem ruchowym a włóknem mięśnia szkieletowego człowieka. W szczelinie synaptycznej znajduje się enzym – acetylocholinesteraza, który rozkłada acetylocholinę do octanu i choliny.

Wytwarzane przez sinice toksyny: anatoksyna-a i guanitoksyna, zaburzają działanie synapsy nerwowo-mięśniowej. Anatoksyna-a naśladuje działanie acetylocholiny – łączy się z receptorami w błonie postsynaptycznej i je aktywuje, jednak w przeciwieństwie do acetylocholiny nie jest degradowana przez acetylocholinesterazę, chociaż wiąże się odwracalnie z jej miejscem aktywnym. Guanitoksyna trwale wiąże się z miejscem aktywnym acetylocholinesterazy i blokuje działanie cząsteczki enzymu.

Aksony neuronów ruchowych docierających do mięśni szkieletowych człowieka są okryte osłonką mielinową.

Na podstawie: D.U. Silverthorn, Fizjologia człowieka. Zintegrowane podejście, Warszawa 2018; A. Sierosławska, Anatoksyna-a – chemizm, występowanie, efekty działania, „Kosmos” 61(3), 2012. Schemat: Lecturio GmbH (www.lecturio.com).

Uzupełnij tabelę – określ efekty działania anatoksyny-a i guanitoksyny. W odpowiednie komórki tabeli wpisz literę T (tak), jeśli dany efekt występuje, albo N (nie) – jeśli nie występuje.

Efekt działania	Anatoksyna-a	Guanitoksyna
spowolnienie rozkładu acetylocholiny w szczelinie synaptycznej
rozluźnienie włókien mięśniowych i zwiotczenie mięśni

Schemat synapsy między neuronem ruchowym a włóknem mięśniowym, z oznaczeniami acetylocholiny, receptora, acetylocholinesterazy, choliny i octanu.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

Efekt działania	Anatoksyna-a	Guanitoksyna
spowolnienie rozkładu acetylocholiny w szczelinie synaptycznej	T	T
rozluźnienie włókien mięśniowych i zwiotczenie mięśni	N	N

Zasady oceniania

2 pkt – za poprawne uzupełnienie dwóch wierszy tabeli.

1 pkt – za poprawne uzupełnienie jednego wiersza tabeli LUB jednej kolumny tabeli.

0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 10.2

1 pkt

Układ nerwowy

54%średni wynik CKE

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

Na poniższym schemacie przedstawiono synapsę między neuronem ruchowym a włóknem mięśnia szkieletowego człowieka. W szczelinie synaptycznej znajduje się enzym – acetylocholinoesteraza, który rozkłada acetylocholinę do octanu i choliny.

Wytwarzane przez sinice toksyny: anatoksyna-a i guanitoksyna, zaburzają działanie synapsy nerwowo-mięśniowej. Anatoksyna-a naśladuje działanie acetylocholiny – łączy się z receptorami w błonie postsynaptycznej i je aktywuje, jednak w przeciwieństwie do acetylocholiny nie jest degradowana przez acetylocholinoesterazę, chociaż wiąże się odwracalnie z jej miejscem aktywnym. Guanitoksyna trwale wiąże się z miejscem aktywnym acetylocholinoesterazy i blokuje działanie cząsteczki enzymu.

Aksony neuronów ruchowych docierających do mięśni szkieletowych człowieka są okryte osłonką mielinową.

Na podstawie: D.U. Silverthorn, Fizjologia człowieka. Zintegrowane podejście, Warszawa 2018; A. Sierosławska, Anatoksyna-a – chemizm, występowanie, efekty działania, „Kosmos” 61(3), 2012. Schemat: Lecturio GmbH (www.lecturio.com).

Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A albo B oraz jej uzasadnienie 1. albo 2.

Osłonka mielinowa wokół aksonu neuronu ruchowego […] przewodzenie potencjału czynnościowego wzdłuż aksonu, ponieważ mielina […].

Schemat synapsy między neuronem ruchowym a włóknem mięśniowym, z oznaczeniami acetylocholiny, receptora, acetylocholinoesterazy, choliny i octanu.

A.

przyśpiesza

B.

spowalnia

1.

pełni funkcję izolatora elektrycznego, co zapewnia skokowe przewodzenie potencjału czynnościowego między przewężeniami Ranviera.

2.

sprawia, że potencjał czynnościowy jest przewodzony w sposób ciągły – w jego przewodzenie jest zaangażowana błona komórkowa aksonu na całej swojej długości.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

A1

Zasady oceniania

1 pkt – za poprawne dokończenie zdania.

0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 4

Matura 2024 · maj · Formuła 2023 · poziom rozszerzony

1 pkt

Układ nerwowy

28%średni wynik CKE

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

Potencjał czynnościowy to krótko trwająca depolaryzacja błony neuronu i związana z nią repolaryzacja – powrót do stanu spoczynkowego. Na poniższym wykresie przedstawiono zmiany przewodnictwa jonów Na⁺ i K⁺, towarzyszące fazom depolaryzacji i repolaryzacji potencjału czynnościowego.

W przebiegu choroby – stwardnienia rozsianego – dochodzi do uszkodzenia osłonek mielinowych neuronów i w konsekwencji do osłabienia przewodzenia impulsu nerwowego. Poprawę przewodnictwa nerwowego można osiągnąć przez wydłużenie czasu trwania potencjału czynnościowego. W tym celu pacjentom podaje się bloker odpowiedniego kanału jonowego, dzięki czemu ogranicza się przewodnictwo jednego z jonów.

Na podstawie: S. Konturek (red.), Atlas fizjologii człowieka Nettera, Wrocław 2005.

Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A albo B oraz odpowiedź 1. albo 2.

Wydłużenie czasu trwania potencjału czynnościowego jest skutkiem podania

który to bloker jest przyczyną wydłużenia fazy

Wykres potencjału czynnościowego i przewodnictwa jonów Na⁺ oraz K⁺. Oś lewa: potencjał błonowy, mV, oznaczenia −70, 0, +10. Oś pozioma: czas, ms, oznaczenia 0, 0,5, 1,0. Oś prawa: przewodnictwo jonowe, j.u., od niskiego do wysokiego.

A. blokera kanału K⁺,

B. blokera kanału Na⁺,

1. depolaryzacji.

2. repolaryzacji.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

A2

1 pkt – za poprawne dokończenie zdania.

0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 12

Matura 2023 · maj · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

3 podzadania4 pkt

Informacja do podzadań

Złącze nerwowo-mięśniowe to synapsa znajdująca się między neuronem ruchowym a włóknem mięśniowym. Warunkiem niezbędnym do uwolnienia w synapsie przekaźnika nerwowego, np. acetylocholiny, jest połączenie pęcherzyków synaptycznych zawierających neurotransmiter z błoną komórkową neuronu. Umożliwia je kompleks fuzyjny tworzony przez kilka białek transbłonowych (SNARE).

Toksyna botulinowa jest wytwarzana przez beztlenowe bakterie Clostridium botulinum. Po dostaniu się do organizmu człowieka toksyna botulinowa dociera do szczeliny synaptycznej, gdzie łączy się z receptorami w błonie neuronu i wnika do jego wnętrza. Forma aktywna toksyny składa się z dwóch podjednostek – łańcucha lekkiego oraz łańcucha ciężkiego – które są połączone mostkiem disiarczkowym. Po rozłączeniu się tych podjednostek łańcuch lekki rozkłada białka z grupy SNARE. Ostatecznie dochodzi do zablokowania przewodzenia w złączu nerwowo-mięśniowym, w wyniku czego mięśnie ulegają zwiotczeniu.

Na poniższych schematach przedstawiono mechanizm przekazywania pobudzenia w synapsie nerwowo-mięśniowej osoby zdrowej (A) oraz mechanizm działania toksyny botulinowej (B). Strzałkami oznaczono kolejność zdarzeń przedstawionych na schematach.

Zadanie 12.1

2 pkt

Układ nerwowy

41%średni wynik CKE

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

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące działania toksyny botulinowej są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	W procesie porażania mięśni przez toksynę botulinową dochodzi do przemieszczenia jej łańcucha lekkiego do cytozolu neuronu.	P	F
2.	Po związaniu się z receptorem w szczelinie synaptycznej toksyna botulinowa wnika do neuronu na drodze endocytozy.	P	F
3.	Toksyna botulinowa po przedostaniu się do szczeliny synaptycznej blokuje receptory acetylocholiny w błonie komórki mięśniowej.	P	F

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

1. – P, 2. – P, 3. – F.

Zasady oceniania

2 pkt – za poprawną ocenę trzech stwierdzeń.

1 pkt – za poprawną ocenę dwóch stwierdzeń.

0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 12.2

Inny dział1 pkt

Białka

6%średni wynik CKE

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

Treść podzadania — poza wybranym działem

Na podstawie przedstawionych w tekście informacji określ najwyższą rzędowość struktury białka – toksyny botulinowej. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do jednej cechy budowy tego białka.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

Toksyna botulinowa jest białkiem o strukturze 4-rzędowej, ponieważ zbudowana jest z łańcucha lekkiego oraz łańcucha ciężkiego.
Ma strukturę 4-rzędową, ponieważ toksyna botulinowa jest zbudowana z dwóch łańcuchów polipeptydowych, a białko o strukturze 4-rzędowej musi zawierać co najmniej dwa łańcuchy polipeptydowe.
4-rzędowa, bo ma dwa łańcuchy, połączone mostkiem disiarczkowym.
Struktura IV-rzędowa, bo białko ma dwie podjednostki.

Uwagi:
Nie uznaje się odpowiedzi niepełnych – nieodwołujących się do struktury toksyny botulinowej opisanej w tekście, ale tylko do definicji struktury 4-rzędowej, np. „Toksyna botulinowa ma strukturę 4-rzędową, ponieważ ma więcej niż jeden łańcuch polipeptydowy” albo „Struktura 4-rzędowa, ponieważ zbudowana jest z łańcuchów polipeptydowych”.
Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się wyłącznie do obecności mostka disiarczkowego, np. „IV-rzędowa, ponieważ w budowie białka występuje mostek disiarczkowy”, ponieważ mostki disiarczkowe mogą występować także w strukturze III-rzędowej białka.
Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do obecności w strukturze toksyny botulinowej więcej niż jednego mostka disiarczkowego łączącego łańcuchy, np. „IV-rzędowa, ponieważ dwie podjednostki są połączone mostkami disiarczkowymi”.

Zasady oceniania

1 pkt – za poprawne określenie, że toksyna botulinowa jest białkiem o strukturze 4-rzędowej, wraz z poprawnym uzasadnieniem, odnoszącym się do obecności w budowie tego białka dwóch łańcuchów polipeptydowych (połączonych mostkiem disiarczkowym).

0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 12.3

1 pkt

Układ nerwowy

44%średni wynik CKE

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

Uzupełnij tabelę – uporządkuj w odpowiedniej kolejności procesy fizjologiczne zachodzące w synapsie nerwowo-mięśniowej u zdrowego człowieka. Wpisz numery 2.–4. w odpowiednie miejsca tabeli.

Proces fizjologiczny	Kolejność
Dotarcie impulsu nerwowego do synapsy nerwowo-mięśniowej i utworzenie kompleksu fuzyjnego przez białka transbłonowe (SNARE).	1
Depolaryzacja błony komórkowej komórki mięśniowej i powstanie potencjału czynnościowego.
Fuzja pęcherzyków synaptycznych z błoną presynaptyczną i uwolnienie acetylocholiny do szczeliny synaptycznej.
Wiązanie się acetylocholiny z mięśniowym receptorem błonowym.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

Proces fizjologiczny	Kolejność
Dotarcie impulsu nerwowego do synapsy nerwowo-mięśniowej i utworzenie kompleksu fuzyjnego przez białka transbłonowe (SNARE).	1
Depolaryzacja błony komórkowej komórki mięśniowej i powstanie potencjału czynnościowego.	4
Fuzja pęcherzyków synaptycznych z błoną presynaptyczną i uwolnienie acetylocholiny do szczeliny synaptycznej.	2
Wiązanie się acetylocholiny z mięśniowym receptorem błonowym.	3

Zasady oceniania

1 pkt – za poprawne określenie kolejności procesów fizjologicznych zachodzących w synapsie nerwowo-mięśniowej.

0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 12

Matura 2023 · maj · Formuła 2023 · poziom rozszerzony

3 podzadania

Informacja do podzadań

Złącze nerwowo-mięśniowe to synapsa znajdująca się między neuronem ruchowym a włóknem mięśniowym. Warunkiem niezbędnym do uwolnienia w synapsie przekaźnika nerwowego, np. acetylocholiny, jest połączenie pęcherzyków synaptycznych zawierających neurotransmiter z błoną komórkową neuronu. Umożliwia je kompleks fuzyjny tworzony przez kilka białek transbłonowych (SNARE).

Toksyna botulinowa jest wytwarzana przez beztlenowe bakterie Clostridium botulinum. Po dostaniu się do organizmu człowieka toksyna botulinowa dociera do szczeliny synaptycznej, gdzie łączy się z receptorami w błonie neuronu i wnika do jego wnętrza. Forma aktywna toksyny składa się z dwóch podjednostek – łańcucha lekkiego oraz łańcucha ciężkiego – które są połączone mostkiem disiarczkowym. Po rozłączeniu się tych podjednostek łańcuch lekki rozkłada białka z grupy SNARE. Ostatecznie dochodzi do zablokowania przewodzenia w złączu nerwowo-mięśniowym, w wyniku czego mięśnie ulegają zwiotczeniu.

Na poniższych schematach przedstawiono mechanizm przekazywania pobudzenia w synapsie nerwowo-mięśniowej osoby zdrowej (A) oraz mechanizm działania toksyny botulinowej (B). Strzałkami oznaczono kolejność zdarzeń przedstawionych na schematach.

Na podstawie: P. Čapek, T.J. Dickerson, Sensing the Deadliest Toxin: Technologies for Botulinum Neurotoxin Detection, „Toxins” 2(1), 2010; A. Mazurkiewicz-Pisarek, A. Płucienniczak, Toksyna botulinowa – cudowna trucizna, „Biotechnologia” 2(85), 2009.

Schematy A i B złącza nerwowo-mięśniowego, wraz ze strzałkami i wszystkimi etykietami.

Zadanie 12.1

2 pkt

Układ nerwowy

65%średni wynik CKE

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

Złącze nerwowo-mięśniowe to synapsa znajdująca się między neuronem ruchowym a włóknem mięśniowym. Warunkiem niezbędnym do uwolnienia w synapsie przekaźnika nerwowego, np. acetylocholiny, jest połączenie pęcherzyków synaptycznych zawierających neurotransmiter z błoną komórkową neuronu. Umożliwia je kompleks fuzyjny tworzony przez kilka białek transbłonowych (SNARE).

Toksyna botulinowa jest wytwarzana przez beztlenowe bakterie Clostridium botulinum. Po dostaniu się do organizmu człowieka toksyna botulinowa dociera do szczeliny synaptycznej, gdzie łączy się z receptorami w błonie neuronu i wnika do jego wnętrza. Forma aktywna toksyny składa się z dwóch podjednostek – łańcucha lekkiego oraz łańcucha ciężkiego – które są połączone mostkiem disiarczkowym. Po rozłączeniu się tych podjednostek łańcuch lekki rozkłada białka z grupy SNARE. Ostatecznie dochodzi do zablokowania przewodzenia w złączu nerwowo-mięśniowym, w wyniku czego mięśnie ulegają zwiotczeniu.

Na poniższych schematach przedstawiono mechanizm przekazywania pobudzenia w synapsie nerwowo-mięśniowej osoby zdrowej (A) oraz mechanizm działania toksyny botulinowej (B). Strzałkami oznaczono kolejność zdarzeń przedstawionych na schematach.

Na podstawie: P. Čapek, T.J. Dickerson, Sensing the Deadliest Toxin: Technologies for Botulinum Neurotoxin Detection, „Toxins” 2(1), 2010; A. Mazurkiewicz-Pisarek, A. Płucienniczak, Toksyna botulinowa – cudowna trucizna, „Biotechnologia” 2(85), 2009.

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące działania toksyny botulinowej są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

1.	W procesie porażania mięśni przez toksynę botulinową dochodzi do przemieszczenia jej łańcucha lekkiego do cytozolu neuronu.	P	F
2.	Po związaniu się z receptorem w szczelinie synaptycznej toksyna botulinowa wnika do neuronu na drodze endocytozy.	P	F
3.	Toksyna botulinowa po przedostaniu się do szczeliny synaptycznej blokuje receptory acetylocholiny w błonie komórki mięśniowej.	P	F

Schematy A i B mechanizmu przekazywania pobudzenia w synapsie nerwowo-mięśniowej oraz działania toksyny botulinowej, wraz ze strzałkami i oznaczeniami.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Odpowiedź i zasady oceniania z klucza CKE:

Oficjalna odpowiedź i zasady oceniania CKE, zadanie 12.1

Zadanie 12.2

Inny dział1 pkt

Białka

46%średni wynik CKE

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

Treść podzadania — poza wybranym działem

Złącze nerwowo-mięśniowe to synapsa znajdująca się między neuronem ruchowym a włóknem mięśniowym. Warunkiem niezbędnym do uwolnienia w synapsie przekaźnika nerwowego, np. acetylocholiny, jest połączenie pęcherzyków synaptycznych zawierających neurotransmiter z błoną komórkową neuronu. Umożliwia je kompleks fuzyjny tworzony przez kilka białek transbłonowych (SNARE).

Toksyna botulinowa jest wytwarzana przez beztlenowe bakterie Clostridium botulinum. Po dostaniu się do organizmu człowieka toksyna botulinowa dociera do szczeliny synaptycznej, gdzie łączy się z receptorami w błonie neuronu i wnika do jego wnętrza. Forma aktywna toksyny składa się z dwóch podjednostek – łańcucha lekkiego oraz łańcucha ciężkiego – które są połączone mostkiem disiarczkowym. Po rozłączeniu się tych podjednostek łańcuch lekki rozkłada białka z grupy SNARE. Ostatecznie dochodzi do zablokowania przewodzenia w złączu nerwowo-mięśniowym, w wyniku czego mięśnie ulegają zwiotczeniu.

Na poniższych schematach przedstawiono mechanizm przekazywania pobudzenia w synapsie nerwowo-mięśniowej osoby zdrowej (A) oraz mechanizm działania toksyny botulinowej (B). Strzałkami oznaczono kolejność zdarzeń przedstawionych na schematach.

Na podstawie: P. Čapek, T.J. Dickerson, Sensing the Deadliest Toxin: Technologies for Botulinum Neurotoxin Detection, „Toxins” 2(1), 2010; A. Mazurkiewicz-Pisarek, A. Płucienniczak, Toksyna botulinowa – cudowna trucizna, „Biotechnologia” 2(85), 2009.

Na podstawie przedstawionych w tekście informacji określ najwyższą rzędowość struktury białka – toksyny botulinowej. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do jednej cechy budowy tego białka.

Schematy A i B przedstawiające przekazywanie pobudzenia w synapsie nerwowo-mięśniowej oraz działanie toksyny botulinowej, wraz z oznaczeniami elementów i strzałkami kolejności zdarzeń.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Odpowiedź i zasady oceniania z klucza CKE:

Oficjalna odpowiedź i zasady oceniania CKE, zadanie 12.2

Zadanie 12.3

1 pkt

Układ nerwowy

67%średni wynik CKE

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

Złącze nerwowo-mięśniowe to synapsa znajdująca się między neuronem ruchowym a włóknem mięśniowym. Warunkiem niezbędnym do uwolnienia w synapsie przekaźnika nerwowego, np. acetylocholiny, jest połączenie pęcherzyków synaptycznych zawierających neurotransmiter z błoną komórkową neuronu. Umożliwia je kompleks fuzyjny tworzony przez kilka białek transbłonowych (SNARE).

Toksyna botulinowa jest wytwarzana przez beztlenowe bakterie Clostridium botulinum. Po dostaniu się do organizmu człowieka toksyna botulinowa dociera do szczeliny synaptycznej, gdzie łączy się z receptorami w błonie neuronu i wnika do jego wnętrza. Forma aktywna toksyny składa się z dwóch podjednostek – łańcucha lekkiego oraz łańcucha ciężkiego – które są połączone mostkiem disiarczkowym. Po rozłączeniu się tych podjednostek łańcuch lekki rozkłada białka z grupy SNARE. Ostatecznie dochodzi do zablokowania przewodzenia w złączu nerwowo-mięśniowym, w wyniku czego mięśnie ulegają zwiotczeniu.

Na poniższych schematach przedstawiono mechanizm przekazywania pobudzenia w synapsie nerwowo-mięśniowej osoby zdrowej (A) oraz mechanizm działania toksyny botulinowej (B). Strzałkami oznaczono kolejność zdarzeń przedstawionych na schematach.

Na podstawie: P. Čapek, T.J. Dickerson, Sensing the Deadliest Toxin: Technologies for Botulinum Neurotoxin Detection, „Toxins” 2(1), 2010; A. Mazurkiewicz-Pisarek, A. Płucienniczak, Toksyna botulinowa – cudowna trucizna, „Biotechnologia” 2(85), 2009.

Uzupełnij tabelę – uporządkuj w odpowiedniej kolejności procesy fizjologiczne zachodzące w synapsie nerwowo-mięśniowej u zdrowego człowieka. Wpisz numery 2.–4. w odpowiednie miejsca tabeli.

Proces fizjologiczny	Kolejność
Dotarcie impulsu nerwowego do synapsy nerwowo-mięśniowej i utworzenie kompleksu fuzyjnego przez białka transbłonowe (SNARE).	1
Depolaryzacja błony komórkowej komórki mięśniowej i powstanie potencjału czynnościowego.
Fuzja pęcherzyków synaptycznych z błoną presynaptyczną i uwolnienie acetylocholiny do szczeliny synaptycznej.
Wiązanie się acetylocholiny z mięśniowym receptorem błonowym.

Schematy A i B przedstawiające przekazywanie pobudzenia w synapsie nerwowo-mięśniowej oraz działanie toksyny botulinowej, wraz ze strzałkami, oznaczeniami i legendą.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Odpowiedź i zasady oceniania z klucza CKE:

Oficjalna odpowiedź i zasady oceniania CKE, zadanie 12.3

Zadanie 13

Matura 2021 · maj · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

2 podzadania2 pkt

Informacja do podzadań

Na schemacie przedstawiono zmiany potencjału błony we wzgórku aksonu neuronu. Strzałki wskazują czas, w którym nastąpiły dwa pobudzenia tego neuronu.

Zadanie 13.1

1 pkt

Układ nerwowy

25%średni wynik CKE

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

Do faz potencjału czynnościowego, oznaczonych na schemacie literami A–D, przyporządkuj właściwe określenia spośród wymienionych poniżej.

hiperpolaryzacja polaryzacja depolaryzacja repolaryzacja A. B. C. D.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

A. polaryzacja B. depolaryzacja C. repolaryzacja D. hiperpolaryzacja

1 pkt – za wszystkie cztery poprawne przyporządkowania nazw do faz wskazanych na schemacie.

0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 13.2

1 pkt

Układ nerwowy

17%średni wynik CKE

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

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące informacji przedstawionych na wykresie są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	Pobudzenie nr 2 spowodowało lokalną depolaryzację błony komórkowej.	P	F
2.	Pobudzenie nr 2 było przyczyną powstania impulsu nerwowego.	P	F
3.	Literą E oznaczono wartość potencjału spoczynkowego błony komórkowej.	P	F

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

1. – P, 2. – F, 3. – F.

1 pkt – za prawidłową ocenę wszystkich trzech stwierdzeń.

0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 15

Matura 2020 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

2 podzadania

Informacja do podzadań

Ośrodki położone w mózgowiu człowieka są odpowiedzialne za ruchy złożone, w których wykonywanie zaangażowanych jest wiele grup mięśniowych, oraz za uruchamianie mechanizmów zapewniających utrzymanie równowagi ciała, gdyż każdy ruch prowadzi do przesunięcia środka ciężkości ciała i do zaburzenia dotychczasowej jego pozycji.

Na podstawie: M. Tafil-Klawe, J. Klawe, Wykłady z fizjologii człowieka, Warszawa 2009.

Zadanie 15.1

1 pkt

Układ nerwowy

Źródło rysunku: https://qbi.uq.edu.au/brain/brain-anatomy/lobes-brain

Wybierz z rysunku i zapisz literę, którą oznaczono położenie pól ruchowych ośrodków korowych.

Rysunek mózgowia z obszarami oznaczonymi literami A, B, C i D.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

A.

Schemat punktowania

1 p. – za wybór oznaczenia wskazującego lokalizację ruchowych ośrodków korowych.

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

Zadanie 15.2

1 pkt

Układ nerwowy

Do wybranych etapów (1.–3.) składających się na wykonanie ruchu złożonego przyporządkuj po jednej odpowiedniej strukturze mózgowia (A–D) biorącej w nim główny udział. Wpisz oznaczenia literowe w odpowiednie komórki tabeli.

	Etapy składające się na wykonanie ruchu	Struktury mózgowia
1.	Analiza skutków planowanego ruchu.
2.	Przekazanie pobudzenia do określonych grup neuronów rdzeniowych biorących udział w ruchu.
3.	Regulacja napięcia mięśniowego, utrzymanie równowagi.

A.

A. móżdżek

B.

B. pola czuciowe kory mózgowej

C.

C. pola kojarzeniowe kory mózgowej

D.

D. pola ruchowe kory mózgowej

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

1 – C, 2 – D, 3 – A

Schemat punktowania

1 p. – za w całości poprawne przyporządkowanie odpowiednich struktur mózgowia do podanych etapów (1–3) składających się na wykonywanie ruchu.

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

Zadanie 13

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

Inny dział1 pkt

Układ dokrewny

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.

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

Inny dział1 pkt

Układ dokrewny

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.

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

1 pkt

Układ nerwowy

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 16

Matura 2019 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

1 pkt

Układ nerwowy

Rodzaj receptora w błonie postsynaptycznej decyduje, czy odpowiedzią komórki nerwowej na związanie określonego neuroprzekaźnika będzie przewodzenie, czy – hamowanie przewodzenia impulsu nerwowego.

Na rysunku przedstawiono sposób przekazywania impulsu nerwowego przez synapsę, w której neuroprzekaźnikiem jest kwas γ-aminomasłowy (GABA).

Na podstawie: E.M. Jorgensen, GABA, Howard Hughes Medical Institute and Department of Biology, University of Utah, Salt Lake City, 2005; http://www.wormbook.org/chapters/www_gaba/gaba.pdf

Określ, czy efektem działania neuroprzekaźnika w synapsie przedstawionej na schemacie będzie hamowanie przewodzenia impulsu nerwowego, czy – powstanie potencjału czynnościowego. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając mechanizm powstawania impulsu nerwowego.

Schemat synapsy z podpisami: impuls nerwowy, błona presynaptyczna, neuroprzekaźnik (GABA), aktywowany receptor, błona postsynaptyczna oraz jony Ca²⁺ i Cl⁻.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

Nastąpi hamowanie przewodzenia, ponieważ:

dochodzi do napływu anionów chlorkowych do wnętrza komórki w wyniku czego dochodzi do hiperpolaryzacji błony postsynaptycznej i nie może powstać potencjał czynnościowy.
aby powstał potencjał czynnościowy musi dojść do depolaryzacji błony komórkowej, a wnikanie anionów chlorkowych do wnętrza komórki postsynaptycznej uniemożliwia depolaryzację tej błony.
potencjał czynnościowy powstaje, gdy błona komórki ulega depolaryzacji, a wnikanie anionów chlorkowych do wnętrza komórki postsynaptycznej powoduje hiperpolaryzację błony.
wnikanie do wnętrza komórki anionów chlorkowych tłumi powstawanie potencjału czynnościowego, czyniąc błonę komórki docelowej bardziej odporną na depolaryzację.

Schemat punktowania

1 p. – za określenie, że efektem działania GABA jest hamowanie przewodzenia i uwzględnienie mechanizmu tego procesu – wnikanie anionów chlorkowych do wnętrza komórki, co skutkuje hiperpolaryzacją błony postsynaptycznej lub uniemożliwieniem depolaryzacji i brakiem potencjału czynnościowego.

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

Zadanie 13

Matura 2017 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

3 podzadania

Informacja do podzadań

Na schemacie przedstawiono łuk odruchowy odruchu kolanowego.

Na podstawie: C. Hickman, L. Roberts, A. Larson, Integrated principles of zoology, New York 2001.

Schemat łuku odruchowego odruchu kolanowego z oznaczeniami X i Z oraz podpisami elementów

Zadanie 13.1

1 pkt

Układ nerwowy

Na schemacie przedstawiono łuk odruchowy odruchu kolanowego.

Na podstawie: C. Hickman, L. Roberts, A. Larson, Integrated principles of zoology, New York 2001.

Do kresek narysowanych na schemacie wzdłuż neuronów oznaczonych literą Z dorysuj groty strzałek tak, aby ilustrowały kierunek przepływu impulsu nerwowego w tych neuronach.

Schemat łuku odruchowego odruchu kolanowego z oznaczeniami X i Z oraz podpisami elementów.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

1 p. – za zaznaczenie na schemacie grotów obu strzałek prawidłowo ilustrujących kierunek przewodzenia impulsu nerwowego.

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

Rozwiązanie

Schemat rozwiązania z zaznaczonymi grotami obu strzałek kierunku przewodzenia impulsu nerwowego

Zadanie 13.2

1 pkt

Układ nerwowy

Na schemacie przedstawiono łuk odruchowy odruchu kolanowego.

Na podstawie: C. Hickman, L. Roberts, A. Larson, Integrated principles of zoology, New York 2001.

Podkreśl nazwę rodzaju neuronu oznaczonego na schemacie literą X.

neuron czuciowy
neuron pośredniczący
neuron ruchowy

Schemat łuku odruchowego odruchu kolanowego z oznaczeniem neuronu X oraz pozostałymi etykietami i strzałkami.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

neuron czuciowy, neuron pośredniczący, neuron ruchowy

1 p. – za podkreślenie właściwej nazwy neuronu (neuron czuciowy).

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

Zadanie 13.3

1 pkt

Układ nerwowy

Na schemacie przedstawiono łuk odruchowy odruchu kolanowego.

Na podstawie: C. Hickman, L. Roberts, A. Larson, Integrated principles of zoology, New York 2001.

Oceń, które informacje dotyczące odruchu kolanowego są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

1.	Odruch kolanowy jest odruchem dwusynaptycznym.	P	F
2.	Receptor tego odruchu znajduje się w narządzie efektorowym.	P	F
3.	Mięsień prostujący kończynę w stawie kolanowym jest w tym łuku efektorem.	P	F

Schemat łuku odruchowego odruchu kolanowego z oznaczeniami X i Z oraz podpisami jego elementów.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie:

1 – F, 2 – P, 3 – P

1 p. – za poprawną ocenę wszystkich trzech stwierdzeń dotyczących odruchu kolanowego.

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