1 Metabolizm Zadanie 1 (1 pkt) Oddychanie jest przykładem

Metabolizm
Zadanie 1 (1 pkt)
Oddychanie jest przykładem procesu katabolicznego. Uzasadnij to stwierdzenie jednym argumentem.
.......................................................................................................................................................
Zadanie 2 (2 pkt.)
Napełniono termos kiełkującymi nasionami grochu, włożono do środka termometr i całość zatkano watą
(pozostawiając tylko wystającą część termometru). Pomiar temperatury notowano co 6 godzin, a uzyskane wyniki
przedstawiono na poniższym wykresie.
Na podstawie analizy przedstawionych na wykresie wyników zweryfikuj następującą hipotezę: Kiełkujące nasiona
wydzielają ciepło. Podaj nazwę procesu odpowiedzialnego za zmiany temperatury w termosie.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Zadanie 3. (2 pkt)
Z podanych poniżej stwierdzeń dotyczących chemosyntezy wybierz te dwa, które są prawdziwe (otocz kółeczkiem ich
oznaczenia literowe).
A. Energia wyzwalana podczas utleniania metanu przez bakterie metanowe zostaje wykorzystana przez nie do
redukcji CO2.
B. W procesach nitryfikacji obniża się stopień utlenienia azotu.
C. Utleniane w chemosyntezie związki mineralne przechodzą w postać łatwiej przyswajalną przez rośliny.
D. Chemosyntetyzujące bakterie siarkowe przekształcają czystą siarkę w siarkowodór.
Zadanie 4. (1 pkt)
Kiełkowanie nasion następuje po okresie spoczynku, trwającym u różnych roślin kilka dni, tygodni, miesięcy, a nawet
lat. Pod koniec procesu tworzenia nasion (tuż przed ich oddzieleniem się od rośliny rodzicielskiej) zachodzi proces
odwodnienia. Wyjaśnij, dlaczego proces odwodnienia jest niezbędny do przetrwania przez nasiona okresu spoczynku.
..............................................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................................
1
Zadanie 5. (2 pkt)
Schemat procesu biologicznego utleniania glukozy.
Podaj nazwy związków chemicznych, które należy wpisać w miejsca oznaczone na schemacie X i Y.
X -................................................................. Y -.............................................................
Zadanie 6. (3 pkt)
Uzupełnij tabelę, wpisując w wolne kratki odpowiednio produkt oddychania tlenowego i produkty fermentacji
alkoholowej.
Procesy oddychania
Substraty
Produkty
Energia
Oddychanie tlenowe
C6H12O6 + O2
CO2 + ..............
ATP
Fermentacja
C6H12O6
.............+.............
ATP
alkoholowa
Zadanie 7. (1 pkt)
Schemat zestawu doświadczalnego.
Uzupełnij poniższe zdanie nazwą procesu, tak aby postawione pytanie było problemem badawczym do tego
doświadczenia.
Czy podczas procesu .......................... kiełkujących ziaren grochu uwalniana jest energia cieplna?
2
Zadanie 8. (2 pkt)
Na schemacie przedstawiono dwa typy reakcji metabolicznych.
Rozpoznaj i podaj nazwy dwóch procesów biologicznych przedstawionych na schemacie, ustalając rodzaj energii
warunkującej zapoczątkowanie procesu X i energii powstałej w wyniku procesu Y.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Zadanie 9. (1 pkt)
Tabela przedstawia różnicę między oddychaniem tlenowym i beztlenowym.
Proces
Zysk energetyczny z 1 cząsteczki glukozy
Oddychanie tlenowe
38 cząsteczek ATP
Oddychanie beztlenowe
2 cząsteczki ATP
Zużycie energii w dwóch różnych typach komórek wynosi po 38 tys. cząsteczek ATP na sekundę w każdej komórce.
Komórka A oddycha tlenowo, komórka B oddycha beztlenowo. Na podstawie analizy powyższych danych ustal i
podaj, która z komórek (A czy B) będzie mieć większe zapotrzebowanie na glukozę. Swoją odpowiedź uzasadnij
jednym argumentem.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Zadanie 10. (3 pkt)
Schemat ilustruje przepływ energii w komórce roślinnej.
Na podstawie analizy powyższego schematu uzupełnij brakujące nazwy związków chemicznych i procesów
oznaczonych literami A–D oraz podaj przykład wykorzystania przez organizm roślinny energii zgromadzonej w ATP.
......................................................................................................................................................
3
Zadanie 11. (2 pkt)
Na schemacie przedstawiono przebieg reakcji enzymatycznej.
Na podstawie schematu, określ rolę enzymu i podaj przykład jednej charakterystycznej dla niego właściwości.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Zadanie 12. (2 pkt)
Na schemacie przedstawiono ciąg reakcji enzymatycznych. Każdy etap tego ciągu jest katalizowany przez inny
enzym. Produkt końcowy ciągu reakcji (D) może hamować aktywność enzymu 1.
A
enzym 1
B
enzym 2
C
enzym 3
D
Wyjaśnij, w jaki sposób na przebieg tego ciągu reakcji wpłynie:
a) sukcesywne odprowadzanie produktu D z miejsca reakcji.
b) wzrastające stężenie produktu D.
a) .................................................................................................................................................
.................................................... ............................................................................................
b) .................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
Zadanie 13. (2 pkt)
Bakterie oddychają zarówno tlenowo, jak i beztlenowo. Oddychanie beztlenowe nazywa się fermentacją i polega na
rozkładzie cukrów, którego końcowym produktem może być kwas mlekowy, etanol, kwas octowy i inne związki.
Wydziela się również energia. Ponieważ proces ten jest mało wydajny pod względem energetycznym, dlatego
większość bakterii używa tlenu cząsteczkowego do całkowitego utlenienia cukrowców do dwutlenku
węgla i wody. Uzyskują w ten sposób kilkakrotnie więcej energii niż wydziela się w czasie fermentacji.
Na podstawie powyższego tekst zapisz słownie reakcję oddychania tlenowego i beztlenowego.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
4
.......................................................................................................................................................
Zadanie 14. (1 pkt)
Zaznacz w tabeli symbol literowy wiersza, w którym przedstawiono poprawne informacje dotyczące wytwarzania
mocznika w organizmie człowieka.
Typ reakcji
Substraty
Narząd
Organellum komórki
A
anaboliczna
NH4+, HCO3-, ATP
nerki
mitochondrium
B
anaboliczna
NH4+, HCO3-, ATP
wątroba
Cytoplazma,
Symbol
opisu
mitochondrium
C
kataboliczna
NH4+, HCO3-, ATP
wątroba
Cytoplazma,
mitochondrium
D
kataboliczna
+
-
NH4 , HCO3 ,
wątroba
cytoplazma
Zadanie 15. (2 pkt)
Na schemacie przedstawiono, w uproszczony sposób, jeden z etapów oddychania komórkowego.
Podaj nazwę elementu budowy komórki, w którym zachodzi przedstawiony etap oddychania oraz nazwę związku
oznaczonego literą X.
Nazwa elementu budowy komórki: …….........................................................................
Nazwa związku (oznaczonego X): ......................................................................
Zadanie 16. (3 pkt)
Na schemacie w uproszczony sposób przedstawiono związek między dwoma podstawowymi dla życia organizmów
procesami metabolicznymi: fotosyntezą i oddychaniem.
Porównaj na podstawie schematu proces fotosyntezy i oddychania, wpisując do tabeli po dwa substraty, dwa produkty
oraz nazwę typu reakcji metabolicznej dla każdego z tych procesów.
Porównywana cecha
Fotosynteza
Oddychanie
Substraty
1. ..............................................
1. ..............................................
2. ..............................................
2. ..............................................
5
Produkty
1. ..............................................
1. ..............................................
2. ..............................................
2. ..............................................
.................................................
.................................................
Typ reakcji
metabolicznych
(anabolizm / katabolizm)
Zadanie 17. (3 pkt)
Przed wykonaniem doświadczenia przygotowano zestaw materiałów: suche nasiona grochu, kiełkujące nasiona
grochu, 2 słoje z nakrętkami (o takiej samej pojemności), drewniane łuczywo, zapałki. Przedstaw (wykorzystując
wymienione wyżej materiały) plan doświadczenia dla rozwiązania następującego problemu badawczego: "Czy w
kiełkujących nasionach zachodzi proces oddychania?". W planie uwzględnij:
a) próbę kontrolną,
b) próbę badawczą,
c) sposób ustalania wyników obserwacji.
a) ..................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
b) ..................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
c) ...................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Zadanie 18. (1 pkt)
Na schemacie przedstawiono w uproszczony sposób przemiany metaboliczne węglowodanów, białek i tłuszczów.
6
Na podstawie analizy schematu uzasadnij, że spożywanie nadmiernej ilości węglowodanów może być przyczyną
odkładania się tłuszczu w organizmie.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Zadanie 19. (2 pkt)
Na schemacie przedstawiono proces glikolizy.
Na podstawie analizy schematu:
a) podaj liczbę cząsteczek ATP powstających w glikolizie z utlenienia jednej cząsteczki glukozy:
.................................................
b) oblicz zysk energetyczny glikolizy; wynik podaj w liczbie cząsteczek ATP na cząsteczkę glukozy:
.............................................................................................................
Zadanie 20. (2 pkt)
Na schemacie przedstawiono obieg azotu w przyrodzie z uwzględnieniem przeprowadzanych
przez bakterie procesów oznaczonych jako A-D.
Przyporządkuj każdemu z przedstawionych na schemacie procesów A-D jego nazwę spośród 1-5.
A. ......................................... 1. Nitryfikacja.
B. ......................................... 2. Wiązanie wolnego azotu.
C. ......................................... 3. Fermentacja.
D. ......................................... 4. Denitryfikacja.
5. Amonifikacja.
Zadanie 21. (3 pkt)
7
Symbioza między roślinami motylkowymi a bakteriami jest bardzo powszechna. Bakterie z rodzaju Rhizobium mają
zdolność do wiązania azotu atmosferycznego, który następnie przetwarzają na formę przyswajalną dla roślin, a same
korzystają z węglowodanów produkowanych przez zakażoną roślinę. Roślina reaguje na infekcje bakteriami z rodzaju
Rhizobium wytworzeniem brodawek, w których znajdują się te drobnoustroje. U roślin niezainfekowanych nie tworzą
się brodawki. Przedstaw plan doświadczenia pozwalającego rozwiązać problem badawczy:
Czy rośliny rozwijające się w glebie dostatecznie zaopatrzonej w azotany, są oporne na zakażenie bakteriami
Rhizobium? Do dyspozycji masz: 50 siewek koniczyny, kulturę bakterii Rhizobium, dwie skrzynki
z piaskiem bez związków azotowych, pełną pożywkę azotanową, lupę. W planie doświadczenia uwzględnij:
a) opis próby kontrolnej,
b) opis próby badawczej,
c) sposób uzyskiwania wyników.
a) .................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
b) .................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
c) .................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
Zadanie 22. (2 pkt)
Liczba i rozmieszczenie mitochondriów w komórkach nie są przypadkowe. W komórkach nabłonka gruczołowego
mitochondria układają się na linii przemieszczania się wydzieliny z komórki do jej otoczenia. We włóknach
mięśniowych mitochondria leżą w bliskim sąsiedztwie włókienek kurczliwych. W plemnikach mitochondria otaczają
ściśle podstawę wici, która jest organellum ruchu tej komórki. Na podstawie powyższych informacji sformułuj
prawidłowość dotyczącą sposobu rozmieszczenia mitochondriów w komórce. Wyjaśnij związek rozmieszczenia
mitochondriów z ich funkcją.
Prawidłowość: ..............................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Wyjaśnienie: .................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Zadanie 23. (2 pkt)
Przyporządkuj do miejsc oznaczonych na schemacie literami A, B i C odpowiednie cyfry (1–4) określające substraty i
produkty przedstawionych reakcji biochemicznych.
1. 6CO2 + 6H2O + energia
2. C6H12O6 + O2,
3. aminokwasy,
4. tłuszcze
8
A. .........., B. .........., C. ..........
Zadanie 24. (2 pkt)
Na rysunku przedstawiono zmianę poziomu energii swobodnej substratów przekształcanych w produkty w pewnej
reakcji chemicznej.
a) Ustal, czy jest to reakcja endoergiczna, czy egzoergiczna. Odpowiedź uzasadnij jednym argumentem.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
b) Podaj nazwę energii (A) niezbędnej do zajścia tej reakcji.
.......................................................................................................................................................
Zadanie 25. (2 pkt)
Na schematach pokazano dwa mechanizmy inhibicji (hamowania) reakcji enzymatycznych.
Wyjaśnij działanie inhibitora w obu mechanizmach hamowania reakcji enzymatycznych;
a) w przypadku inhibicji kompetycyjnej – ..............................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
b) w przypadku inhibicji niekompetycyjnej – .........................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Zadanie 26. (1 pkt)
Szybkość reakcji katalizowanych przez enzymy zależy m.in. od aktywności enzymów, na którą mogą wpływać różne
czynniki, np. pH środowiska reakcji. Na wykresach przedstawiono zależność między szybkością reakcji
katalizowanych przez dwa enzymy trawienne (I i II) a pH środowiska reakcji.
9
Wyjaśnij, czy oba enzymy zilustrowane na schemacie mogą wykazywać najwyższą aktywność w tym samym odcinku
przewodu pokarmowego.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Poniższe informacje wykorzystaj do rozwiązania zadania nr 27 i 28.
Na schemacie przedstawiono jeden z mechanizmów regulacji aktywności enzymów w szlaku metabolicznym.
Zadanie 27. (2 pkt)
a) Podaj nazwę mechanizmu regulacji przedstawionego na schemacie.
.......................................................................................................................................................
b) Wyjaśnij, na czym polega przedstawiony sposób regulacji aktywności enzymów.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Zadanie 28. (2 pkt)
Załóżmy, że w szlaku metabolicznym przedstawionym na schemacie pewna toksyczna substancja jest inhibitorem
enzymu 3. Podaj dwa przykłady niekorzystnych następstw w metabolizmie komórki, które mogą być konsekwencją
działania takiej toksycznej substancji.
1. ...................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
2. ...................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Zadanie 29. (2 pkt)
Na schemacie przedstawiono komórkowy proces uwalniania energii, którego biochemicznym substratem jest glukoza.
10
a) Podaj nazwę etapu tego procesu oznaczonego literą X. .................................................
b) Określ, jaką rolę pełni tlen w tym etapie.
...................................................................................................................................................
Zadanie 30. (2 pkt)
Komórki są skomplikowanymi układami biologicznymi, w których zachodzą rozmaite procesy biologiczne związane z
przemianami materii i energii. Wymień dwie organelle komórki roślinnej, w których wytwarzany jest ATP.
1. ........................................................................., 2. ................................................................
Zadanie 31. (2 pkt)
Na schemacie przedstawiono dwa główne kierunki metabolizmu: anabolizm i katabolizm. Poniżej numerami
oznaczono związki chemiczne lub grupy związków chemicznych, które biorą udział w tych procesach.
1. ATP
2. ADP + Pi
3. związki prostsze
4. związki bardziej złożone
Wpisz numery właściwych związków lub grup związków chemicznych biorących udział w procesach oznaczonych na
schemacie literami A, B, C i D.
A............. B. ............ C. ............ D. ............
Zadanie 32. (2 pkt)
Na schemacie przedstawiono przebieg reakcji enzymatycznej przed dodaniem (A) i po dodaniu (B) substancji X.
Zaznacz poprawne dokończenie poniższego zdania: Substancja oznaczona na schemacie symbolem X to
A. substrat. B. aktywator. C. inhibitor kompetycyjny. D. inhibitor niekompetycyjny.
Na podstawie schematu opisz wpływ substancji X na działanie enzymu.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Zadanie 33. (2 pkt)
Na schemacie przedstawiono mechanizm regulacji aktywności enzymatycznej w szlaku metabolicznym, na zasadzie
ujemnego sprzężenia zwrotnego.
11
a) Na podstawie schematu wyjaśnij, na czym polega przedstawiony mechanizm regulacji aktywności enzymatycznej.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
b) Wyjaśnij na przykładzie, jakie znaczenie dla komórki ma przedstawiony mechanizm regulacji.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Zadanie 34. (1 pkt)
„Tlen, który bierze udział w procesie oddychania wewnątrzkomórkowego (utleniania glukozy) w komórkach zwierząt
i człowieka, wraca do atmosfery jako składnik wydychanego CO2”.
Uzasadnij, że powyższe stwierdzenie nie jest prawdziwe.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Zadanie 35. (1 pkt)
Podczas oddychania tlenowego w mitochondriach zachodzi tzw. reakcja pomostowa, w wyniku której powstaje
acetylo–CoA. Określ miejsce przebiegu reakcji pomostowej w mitochondrium i rolę koenzymu A (CoA)
w procesie oddychania tlenowego.
Miejsce reakcji .............................................................................................................................
Rola koenzymu A .........................................................................................................................
Zadanie 36. (1 pkt)
Na schemacie przedstawiono budowę jednego z nukleotydów DNA.
Uzupełnij schemat nukleotydu DNA odpowiednimi nazwami związków chemicznych,
wybranymi spośród wymienionych.
ryboza, tymina, deoksyryboza, uracyl, glukoza
12