Na schemacie przedstawiono pewien proces metaboliczny.

Na podstawie: E. Bańkowski, Biochemia, Wrocław 2006, s. 196–200.

a) Na podstawie schematu uzasadnij, że przedstawiony proces jest cyklem przemian metabolicznych.
b) Określ, czy przedstawiony proces jest procesem anabolicznym, czy katabolicznym. Odpowiedź uzasadnij jednym argumentem.
c) Wyjaśnij, na czym polega znaczenie adaptacyjne przedstawionego procesu dla zwierząt lądowych.
d) Podaj nazwę narządu człowieka, w którym zachodzi przedstawiony proces.
e) Podaj, jaki rodzaj diety należy zastosować w przypadku pacjenta, u którego stwierdzono wrodzony niedobór jednego z enzymów uczestniczących w opisanym procesie, co skutkuje podwyższonym stężeniem amoniaku w jego organizmie. Odpowiedź uzasadnij.

Na rysunku przedstawiono dwie próby doświadczenia: do dwóch probówek wlano taką samą objętość wodnego roztworu ludzkiej pepsyny o takim samym stężeniu oraz taką samą ilość ściętego (ugotowanego) białka jaja kurzego. W próbie 1. do probówki dodano kwasu solnego. Po 20 min porównano zawartość obu probówek. Początek doświadczenia i jego wynik pokazano na rysunku.

a) Sformułuj problem badawczy przedstawionego doświadczenia.
b) Określ warunek zewnętrzny, który powinien zostać spełniony dla uzyskania optymalnego przebiegu reakcji, a którego nie podano w opisie doświadczenia i zaproponuj sposób jego spełnienia.
c) Podaj, jaki będzie wynik próby 1. w sytuacji, gdy zamiast pepsyny wprowadzi się ludzką trypsynę. Odpowiedź uzasadnij.

Na rysunku przedstawiono próbę badawczą doświadczenia, którego celem było sprawdzenie, czy roślina może żyć w zamkniętym obiegu tlenu i dwutlenku węgla. W dużym szklanym słoju umieszczono roślinę w doniczce, glebę doniczkową podlano wodą wodociągową, szczelnie dokręcono zakrętkę. Zestaw pozostawiono przez 5 dni w pokoju, w którym utrzymywano temperaturę 20°C oraz normalne warunki dziennego oświetlenia. Codziennie obserwowano wygląd rośliny. Po 5 dniach roślina nadal rosła i miała normalny wygląd. Zauważono również, że okresowo na wewnętrznej ścianie słoja pojawiały się kropelki bezbarwnej cieczy.

a) Opisz próbę kontrolną tego doświadczenia.

b) Uzupełnij opis tego doświadczenia, wypełniając poniższą tabelę.

c) Podaj nazwę cieczy, której kropelki pojawiały się na ścianach słoja i nazwę procesu fizjologicznego, w wyniku którego ta ciecz pojawiła się w zestawie badawczym. Następnie wyjaśnij przyczynę zachodzenia tego procesu u rośliny umieszczonej w tym zestawie.

d) Zaznacz odpowiedź A, B albo C i jej uzasadnienie, wybierając spośród 1-3 tak, aby powstało poprawne dokończenie zdania.

W trakcie trwania doświadczenia pobieranie wody przez badaną roślinę …

Tłuszcze, pochodzące z układu pokarmowego, włosowatymi naczyniami krwionośnymi docierają do komórek tkanki tłuszczowej, w których są gromadzone. Podczas deficytu energii w organizmie ulegają w nich hydrolizie (do kwasów tłuszczowych i glicerolu), a produkty hydrolizy transportowane są przez krew do wątroby lub innych narządów.

a) Korzystając z podanych informacji i własnej wiedzy, podaj przystosowania tkanki tłuszczowej do pełnienia trzech omówionych w tekście funkcji.

b) Uzupełnij schemat ilustrujący metabolizm tłuszczów w komórkach tłuszczowych, a następnie w komórkach wątroby, wpisując w pustych miejscach odpowiednie nazwy produktów reakcji lub procesów. Wybierz je spośród podanych poniżej.

glikoliza, hydroliza, β-oksydacja, pirogronian, cholesterol, kwasy tłuszczowe, glicerol, acetylo-CoA.

W układzie pokarmowym odbywa się pobieranie pokarmu, jego stopniowe rozdrabnianie, rozkład (trawienie) składników pokarmowych oraz wchłanianie produktów trawienia. Składniki pokarmowe są rozkładane przez enzymy zwykle w kilku odcinkach przewodu pokarmowego. W zależności od rodzaju wiązania chemicznego występującego w trawionych związkach organicznych, wyróżnia się enzymy: proteazy, glikozydazy, esterazy i nukleazy.
Na rysunku przedstawiono schematycznie układ pokarmowy i obieg ustrojowy układu krwionośnego.

Na podstawie: A. Michajlik, W. Ramotowski, Anatomia i fizjologia człowieka, Warszawa 1994, s. 145.

a) Oceń prawdziwość stwierdzeń dotyczących układu pokarmowego człowieka. Wpisz znak X w odpowiednie komórki tabeli.

b) Określ, jakie związki organiczne są rozkładane przez glikozydazy (enzymy amylolityczne) oraz podaj oznaczenia literowe (A-F) i nazwy narządów, w których zachodzi ich trawienie.

c) Podaj nazwy naczyń krwionośnych oznaczonych na rysunku cyframi 1 i 2. Określ, które z nich charakteryzuje się wyższym stężeniem mocznika. Odpowiedź uzasadnij.

d) Zaznacz prawidłowe dokończenie zdania.

Po posiłku złożonym z warzyw w komórkach wątroby, biorącej udział w utrzymywaniu stałego stężenia glukozy we krwi, zachodzi
A. glikoliza – pobudzana przez glukagon.
B. glikogeneza – pobudzana przez insulinę.
C. glikogenoliza – pobudzana przez glukagon.
D. glukoneogeneza – pobudzana przez insulinę.

Na proces fotosyntezy składają się reakcje zależne i reakcje niezależne od światła.

Spośród poniższych zdań zaznacz dwa, które zawierają prawdziwe informacje dotyczące przebiegu i lokalizacji reakcji fotosyntezy.

A. Wykorzystanie energii świetlnej w procesie fotosyntezy umożliwiają cząsteczki chlorofilu zgrupowane w tzw. fotoukładach, w stromie chloroplastu.
B. Produkcja ATP i NADPH jest rezultatem inicjowanej przez światło wędrówki elektronów przez łańcuch przenośników oraz fotolizy wody.
C. W czasie reakcji fosforylacji cyklicznej, odbywającej się w tylakoidach chloroplastów, zachodzi synteza ATP połączona z powstawaniem NADPH.
D. Wytworzone NADPH jest wykorzystywane w cyklu Calvina do syntezy cukru (aldehydu 3-fosfoglicerynowego) jako czynnik utleniający i jako źródło energii.
E. W cyklu Calvina przekształcanie dwutlenku węgla w cukier (aldehyd 3-fosfoglicerynowy) rozpoczyna się przyłączeniem cząsteczki dwutlenku węgla do cząsteczki pięciowęglowego związku organicznego.

Na schemacie przedstawiono mechanizm regulacji natężenia procesu oddychania komórkowego u Eukariota.

Na podstawie: Biologia, N. A. Campbell (red.), Poznań 2012, str. 181.

a) Podaj nazwy typów fosforylacji oznaczonych na schemacie numerami 1, 2 i 3.
b) Podaj nazwę typu mechanizmu regulującego natężenie procesu oddychania komórkowego.
c) Ustal, czy przy wzmożonych procesach anabolicznych w komórce ma miejsce inhibicja czy stymulacja aktywności enzymu fosfofruktokinazy. Odpowiedź uzasadnij z wykorzystaniem informacji zawartych na schemacie.
d) Przyporządkuj etapom oddychania tlenowego ich lokalizację w komórce.

Etap oddychania
A. glikoliza
B. cykl kwasu cytrynowego
C. łańcuch oddechowy

Lokalizacja w komórce
I. zewnętrzna błona mitochondrium
II. wnętrze peroksysomów
III. macierz mitochondrialna
IV. cytozol
V. wewnętrzna błona mitochondrium

Powyższy zapis ilustruje działanie typowego szlaku (ciągu) enzymatycznego. W komórkach występują zarówno szlaki tzw. zdysocjowane, w których produkty poszczególnych reakcji odłączają się od enzymów, które je wytworzyły (np. cykl Krebsa, glikoliza), jak też szlaki związane z błonami biologicznymi, w których osadzone są ich enzymy, przekazujące sobie półprodukty szlaku (np. łańcuch oddechowy). Różnią się one efektywnością funkcjonowania.

a) Wskaż, którego typu szlaku enzymatycznego dotyczy każda z wymienionych cech.
Wstaw znak X w odpowiednie miejsca tabeli.

b) Wyjaśnij, w jaki sposób przedziałowa struktura wewnętrzna komórki zwiększa efektywność funkcjonowania szlaków zdysocjowanych w komórkach eukariotycznych.

W toku ewolucji u zwierząt wykształciły się różne narządy wydalnicze. Regulują one zawartość wody w organizmie, zapewniają równowagę osmotyczną, uczestniczą w pozbywaniu się substancji szkodliwych, np. leków i trucizn, oraz usuwają azotowe produkty przemiany materii. Te ostatnie najczęściej usuwane są pod postacią amoniaku, kwasu moczowego lub mocznika.

a) Podaj nazwy dwóch różnych grup makrocząsteczek, z rozkładu których pochodzą wydalane przez zwierzęta związki azotowe.

b) Wyjaśnij, dlaczego synteza mocznika zachodzi w wątrobie. W odpowiedzi uwzględnij naczynie krwionośne, którym produkty rozkładu makrocząsteczek dostają się do wątroby oraz reakcję biochemiczną zachodzącą w tym narządzie i prowadzącą do powstania azotowego substratu cyklu mocznikowego.

c) Przyporządkuj umieszczonym w tabeli typom narządów wydalniczych wymienione gatunki zwierząt i rodzaj głównego wydalanego przez te zwierzęta metabolitu azotowego.

Gatunki zwierząt: pszczoła miodna, wypławek biały, nereida różnokolorowa, wrona siwa
Metabolity azotowe: amoniak, kwas moczowy, mocznik

Jednym z mechanizmów odpowiedzialnych za transport wody w roślinie jest parcie korzeniowe. Proces ten jest uwarunkowany głównie aktywnym pobieraniem z roztworu glebowego niektórych jonów, co skutkuje wnikaniem wody i jej przemieszczaniem się w górę rośliny. Udowodniono, że w warunkach niedoboru tlenu oraz pod wpływem inhibitorów oddychania tlenowego parcie korzeniowe zanika.

a) Opisz, w jaki sposób przeprowadzić obserwację (co trzeba zrobić i co zaobserwować), aby przekonać się o występowaniu parcia korzeniowego, mając do dyspozycji podlaną roślinę niecierpka, rosnącą w doniczce.
b) Wyjaśnij, dlaczego parcie korzeniowe ustaje pod wpływem inhibitorów oddychania tlenowego.
c) Wyjaśnij, dlaczego wczesną wiosną u drzew i krzewów okrytonasiennych parcie korzeniowe jest jedynym mechanizmem umożliwiającym przemieszczanie się wody w górę rośliny.

a) W wyznaczone miejsca (1–3) wpisz nazwy białek, które pełnią wskazane funkcje w organizmie człowieka. Wybierz po jednej nazwie z niżej wymienionych.

fibrynogen, kolagen, miozyna, mioglobina, hemoglobina

1. Jest głównym składnikiem tkanki łącznej …
2. Bierze udział w procesie krzepnięcia krwi …
3. Magazynuje tlen w mięśniach …

b) Uzupełnij tabelę dotyczącą enzymów trawiących białka w przewodzie pokarmowym człowieka. Wpisz w odpowiednie miejsca tabeli nazwy narządów, w których wymienione enzymy są wytwarzane oraz nazwy odcinków przewodu pokarmowego, w których one działają.

Jedną z cech charakterystycznych dla enzymów jest ich specyficzność.

Dobierz w pary enzym i reakcję, dla której jest on specyficzny.

W tabeli przedstawiono wyniki badania czasu potrzebnego do strawienia 200 mg białka przez dwa wybrane enzymy proteolityczne w zależności od wartości pH.

Na podstawie danych z tabeli wykonaj wykres liniowy dla każdego z enzymów, przedstawiający zależność czasu trawienia białka od wartości pH. Zastosuj jeden układ współrzędnych.

W tabeli przedstawiono wyniki badania czasu potrzebnego do strawienia 200 mg białka przez dwa wybrane enzymy proteolityczne w zależności od wartości pH.

Obydwa badane enzymy są wydzielane do przewodu pokarmowego w postaci proenzymów – nieaktywnych postaci enzymów.

Na podstawie przedstawionych informacji określ, do którego odcinka przewodu pokarmowego człowieka wydzielany jest proenzym enzymu 1., i podaj czynnik aktywujący ten proenzym.

Na schemacie, w sposób uproszczony, przedstawiono przebieg procesu fotosyntezy.

a) Podaj nazwy faz fotosyntezy oznaczonych na schemacie numerami I i II.
b) Podaj nazwy struktur chloroplastów A i B, w których te fazy zachodzą.
c) Dokończ zdanie.

Przedstawiony na schemacie proces wytwarzania ATP podczas fotosyntezy nazywa się …