METABOLIZM I

Schemat budowy komórki roślinnej.

I. Odbywający się w komórkach metabolizm stanowi całokształt procesów biochemicznych i towarzyszącej

im przemianie energii.

II. Na metabolizm składają się dwa kierunki przemian: anabolizm i katabolizm.

III. Ważną rolę w przemianie materii i energii odgrywają enzymy, które obniżają energię aktywacji reakcji.

IV. Oprócz części białkowej (apoenzymu) liczne enzymy zawierają także część niebiałkową, stanowiącą

koenzym lub grupę prostetyczną.

V. Określone przemiany metaboliczne odbywają się w cytoplazmie lub w występujących w niej

organellach komórkowych.

VI. W lizosomach, w środowisku kwaśnym (pH 5,0), są rozkładane enzymatycznie makro­cząsteczki różnych

substancji, między innymi białka. Enzymy z lizosomów uwolnione do cytoplazmy (pH 7,2) tylko

w minimalnym stopniu uszkadzają białka cytoplazmatyczne.

VII. Cytoplazma jest zdolna do ruchu. Może on mieć charakter cyrkulacyjny lub rotacyjny.

VIII. Występujący na terenie cytoplazmy system błon (siateczka śródplazmatyczna) dzieli ją na obszary,

w których mogą równocześnie zachodzić różne, a nawet przeciwstawne reakcje biochemiczne.

ZADANIE 1.

Z powyższego tekstu podaj numery dwóch zdań, które definiują metabolizm.

………………………………………………………………………………………………………………..

ZADANIE 2.

W zdaniu III wymieniono jedną z właściwości enzymów. Przedstaw jej wpływ na przebieg reakcji metabolicznych.

………………………………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………………………………..

ZADANIE 3.

Sformułuj hipotezę, wyjaśniającą opisane w zdaniu VI następstwo uwolnienia enzymów z lizosomów do cytoplazmy.

………………………………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………………………………..

ZADANIE 4.

Podaj nazwy i litery, którymi oznaczono na rysunku dwa składniki plazmatyczne komórki, z których jeden jest związany z procesem katabolicznym, a drugi z syntezą glikoprotein.

Proces kataboliczny:………………………………Synteza glikoprotein:………………………………………

ZADANIE 5.

Organellum oznaczone na rysunku literą c posiada w swojej budowie cechę, stano­wiącą przystosowanie do wymiany substancji z cytoplazmą. Podaj nazwę tego organellum oraz cechę jego budowy.

Nazwa:…………………………………….. Cecha budowy: ……………………………………

ZADANIE 6.

W organellum oznaczonym na rysunku komórki roślinnej literą d zachodzą różne przemiany. Jedną z nich schematycznie przedstawiono poniżej.

Na podstawie powyższych informacji określ zmianę poziomu energetycznego i stopnia utlenienia produktu (Y) tej przemiany w stosunku do substratu (X).

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ZADANIE 7.

Poniższy rysunek przedstawia schematycznie budowę mitochondrium, w którym zachodzi m.in. proces oddychania wewnątrzkomórkowego. Podaj nazwy struktur oznaczonych na schemacie jako X oraz Y i podaj, jakie etapy oddychania komórkowego zachodzą w ich obrębie.­

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

ZADANIE 8.

Glikoliza jest powszechnym szlakiem metabolicznym zachodzącym w cytoplazmie komórek wszystkich żywych organizmów. Wypisz z poniższego schematu trzy substraty oraz trzy produkty procesu glikolizy.

Substraty glikolizy……………………………………………………………………………………………..

Produkty glikolizy………………………………………………………………………………………………

ZADANIE 9.

Proces powstawania ATP z ADP nazywamy fosforylacją.

Określ, jaki rodzaj fosforylacji przedstawia powyższy schemat fragmentu procesu glikolizy.

…………………………………………………………………………………………………………………..

ZADANIE 10.

Nukleotydy będące organicznymi składnikami komórki pełnią głównie rolę mono­merów budujących kwasy nukleinowe, ale mogą również pełnić inne funkcje w komórce. Podaj przykład takiego nukleotydu oraz jego rolę w komórce.

…………………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………………..

ZADANIE 11.

Schemat przedstawia gospodarkę ATP w organizmie.

Uzupełnij schemat wpisując w zaznaczone kropkami miejsca wyrazy: wysoki lub ni­ski

ZADANIE 12.

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 tyś. 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 13.

Schemat przedstawia przemiany zachodzące w komórce roślinnej. Wykaż, że chloroplasty i mitochondria to organelle przetwarzające energię.

.

…………………………………………………………………………………………………………………..

ZADANIE 14.

Poniższe zdania zawierają informacje o fazie fotosyntezy niezależnej od światła.

Zaznacz zdanie zawierające błędną informację i uzasadnij swój wybór.

1.Reakcje niezależne od światła przebiegają w stromie chloroplastów.

2.Faza niezależna od światła, czyli tzw. cykl Calvina, składa się z trzech etapów karboksylacji, redukcji

i regeneracji.

3.W stromie chloroplastów, w wyniku cyklu przemian CO₂ zostaje przekształcony w produkt fotosyntezy.

4. W procesie redukcji dwutlenku węgla wykorzystywane są produkty fazy świetlnej - ATP i NADP.

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ZADANIE 15.

Schemat przedstawia współpracę mitochondriów i chloroplastów w komórce roślinnej.

A. Ustal, w którym z tych organelli zachodzą procesy anaboliczne, a w którym za­ procesy kataboliczne.

…………………………………………………………………………………………………………………..

B. Wyjaśnij, jakie korzyści ma komórka ze współpracy chloroplastów i mitochondrium

…………………………………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………………………………….

ZADANIE 16.

Nitkowata skrętnica została oświetlona światłem rozszczepionym w pryzmacie na barwne widmo. Następnie dodano do środowiska ruchliwe bakterie tlenowe, które zaczęły się skupiać wzdłuż jej komórek w ściśle określonych miejscach, co zobra­zowano na rysunku w postaci drobnych kreseczek. Gdy usuwano skrętnice

z wody, bakterie nie wykazywały tendencji do takiego skupiania się. Rysunek poni­żej jest ilustracją tego doświadczenia.

Długość fali świetlnej (nm)

Zakładając, że bakterie gromadziły się w okolicy, gdzie uwalniał się tlen zaznacz dwie hipotezy badawcze, których potwierdzeniem są otrzymane wyniki doświad­czenia.

A. Długość fali światła nie ma wpływu na intensywność procesu fotosyntezy.

B. Natężenie procesu fotosyntezy zależy od długości fali światła.

C. Najskuteczniejszy dla przebiegu fotosyntezy jest zakres widma w granicach 420-630 nm.

D. Strefa światła o długościach fal w zakresie 400-450 nm i 650-700 nm jest wy­starczającym czynnikiem

przyciągającym bakterie.

E. Najbardziej efektywne dla przebiegu fotosyntezy jest światło niebieskie i czerwone.

ZADANIE 17.

Uproszczony zapis procesu fotosyntezy u roślin zielonych.

H₂O + CO₂ cukier + O₂

Sumaryczne równanie procesu fotosyntezy u purpurowych bakterii siarkowych (beztlenowce)

H₂S + CO₂ cukier + S

Cechą wspólną tych reakcji jest powstawanie cukrów na drodze redukcji CO₂.

Wskaż źródła wodoru użytego do redukcji CO₂ w procesach fotosyntezy u roślin zielonych i u purpurowych bakterii siarkowych oraz wyjaśnij, dlaczego organizmy te korzystają z różnych źródeł tego pierwiastka.

…………………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………………..

ZADANIE 18.

Chemosynteza jest formą asymilacji CO₂, dla której źródłem energii są procesy utle­niania, najczęściej związków nieorganicznych. Mimo, iż bakterie chemosyntetyzujące nie są głównymi producentami masy organicznej, odgrywają jednak dużą rolę w ekosystemach wodnych i lądowych. Przedstaw na dowolnym przykładzie bakterii chemosyntetyzujących ich znaczenie w przyrodzie.

…………………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………………………………….

ZADANIE 19.

W tabeli zamieszczono dane z pomiarów intensywności fotosyntezy w różnej tempe­raturze.

temperatura	Intensywność fotosyntezy (liczba pęcherzyków O2 / minutę
5	1
10	18
20	86
30	160
35	120

Skonstruuj wykres ilustrujący zależność intensywności fotosyntezy od temperatury.

ZADANIE 20.

Tempo procesów fizjologicznych przebiegających u organizmów zmiennocieplnych jest w dużej mierze uzależnione od temperatury otoczenia. Zaobserwowano, że jeśli wąż może wybrać sobie położenie w stosunku do źródła ciepła, to zbliża się do niego w okresie trawienia, zaś odsuwa się podczas głodu.

Wyjaśnij, co jest przyczyną ta­kiego zachowania się węży podczas trawienia pokarmu, a co w czasie długotrwałej głodówki

…………………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………………..

ZADANIE 21.

Na schemacie przedstawiono aktywację aminokwasów podczas biosyntezy białka.

Ustal, podając jeden argument czy proces aktywacji aminokwasów jest reakcją anaboliczną czy kataboliczną

…………………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………………..

ZADANIE 22.

Na schemacie przedstawiono proces przepływu energii w biosferze.

Wyjaśnij, jaką rolę w przedstawionym procesie odgrywa energia słoneczna, a jaką energia chemiczna w postaci cukru

…………………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………………..

ZADANIE 23.

Na podstawie analizy schematu uzupełnij brakujące nazwy związków chemicznych i procesów oznaczonych literami A-D oraz podaj przykład wykorzystania przez organizm roślinny energii zgromadzonej w ATP.

…………………………………………………………………………………………………………………..

ZADANIE 24.

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 25. Glukoza w warunkach beztlenowych ulega przemianie w kwas mlekowy.

Na podstawie analizy rysunku podaj, czy jest to proces anaboliczny czy kataboliczny. Odpowiedź uzasadnij jednym argumentem.

…………………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………………..

ZADANIE 26. Zakreśl znakiem X literę P, jeżeli odpowiedź w tym wierszu tabeli jest prawdziwa, jeżeli jest

fałszywa- zakreśl literę F.

W procesie glikolizy biorą udział poniższe substancje i struktury:
1 . określony substrat organiczny	P	F
2. ADP i Pi (fosforan nieorganiczny)	P	F
3. tlen, jako ostatni akceptor wodoru w łańcuchu oddechowym	P	F
4. mitochondria z odpowiednimi enzymami	P	F

ZADANIE 27.

l kg suchych (zawierających 10 - 12% wody) ziarniaków jęczmienia wydziela w ciągu doby 0,4 mg CO₂ . Wzrost uwodnienia tych nasion do 33% powoduje zwiększenie produkcji CO₂ do 2000 mg CO₂ na dobę.

A. Oblicz, ile razy zwiększyła się produkcja CO₂ przy wzroście uwodnienia nasion do 33%.

…………………………………………………………………………………………………………………..

B. Wyjaśnij, dlaczego wraz ze wzrostem uwodnienia nasion wzrasta ilość wytwa­rzanego przez nie CO₂.

…………………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………………..

ZADANIE 28.

Poniższymi wykresami zilustrowano wpływ temperatury na intensywność fotosynte­zy i oddychania komórkowego u pewnego gatunku roślin, mierzoną w różnych jed­nostkach umownych.

Zaznacz dwa sformułowania (spośród A, B, C, D, E), które trafnie interpretują wy­niki badań przedstawione w formie wykresów.

A. Intensywność wytwarzania materii organicznej przez badane rośliny jest większa w temperaturze 25°C niż

w temperaturze 35°C.

B. W temperaturze 35°C przyrost biomasy u badanych roślin jest większy niż w temperaturze 25°C.

C. W temperaturze 25°C zużycie materii organicznej u badanych roślin przewyższa jej produkcję.

D. Intensywność procesu katabolicznego u badanych roślin jest mniejsza w temperaturze 25°C

niż w temperaturze 35°C.

E. Intensywność fotosyntezy ma największy wpływ na intensywność oddychania w temperaturze od 25

do 35°C.

ZADANIE 29.

Poniżej zamieszczony wykres przedstawia zależność między wilgotnością| nasion kilku gatunków roślin a natężeniem procesu oddychania.

15 17

WILGOTNOŚĆ {%)

Sformułuj dwa wnioski wynikające z analizy wykresu.

…………………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………………..

ZADANIE 30.

Rysunek przedstawia uproszczony schemat cyklu mocznikowego.

Ustal, czy cykl mocznikowy ma charak­ter anaboliczny czy kataboliczny.

…………………………………………………………………………………………………………………..

Uzasadnij swoją opinię, podając jeden argument.

…………………………………………………………………………………………………………………

ZADANIE 31

Działające w przewodzie pokarmowym enzymy mają różne właściwości. Podaj jed­no podobieństwo i jedną różnicę między amylazą ślinową i amylazą trzustkową wy­nikające z ich właściwości enzymatycznych.

Różnica………………………………………………………………………………………………

Podobieństwo…………………………………………………………………………………………

9

---