Matura 2027 · biologia, poziom rozszerzony

Układ ruchu: szkielet człowieka, stawy i mięśnie

Podstawa programowa wymaga, żebyś rozpoznawał kości szkieletu i rodzaje połączeń kości, opisał współdziałanie mięśni, ścięgien, stawów i kości oraz wyjaśnił na schemacie molekularny mechanizm skurczu mięśnia. Tak przygotujesz się do tej części matury z biologii na poziomie rozszerzonym.

Na maturze 2023–2026: w 2 z 4 sesji – 2025 (zadania 9.2 i 9.3), 2026 (zadanie 9).

W skrócie

najważniejsze w kilku zdaniach
  • Zwierzęta mają szkielet hydrauliczny, zewnętrzny albo wewnętrzny; mięśnie zawsze potrzebują podpory, a ruch w obie strony wymaga mięśni działających przeciwstawnie.
  • Szkielet człowieka dzieli się na osiowy (czaszka, kręgosłup, klatka piersiowa) oraz na obręcze i kończyny.
  • Kości łączą się nieruchomo (szwy), półruchomo (krążki międzykręgowe) albo ruchomo – w stawach, w których maź stawowa zmniejsza tarcie.
  • Skurcz mięśnia to wsuwanie się filamentów aktynowych między miozynowe; filamenty nie skracają się, a skraca się sarkomer.
  • Skurcz wymaga Ca²⁺ i ATP; ATP wytwarza się z fosfokreatyny, w glikolizie beztlenowej i w oddychaniu tlenowym.

Egzamin maturalny z biologii na poziomie rozszerzonym trwa 180 minut; za cały arkusz można uzyskać 60 punktów. Zadania są pogrupowane w wiązki wokół wspólnego materiału — tekstu, tabeli, wykresu, schematu lub opisu doświadczenia. Zadania zamknięte (wielokrotnego wyboru, prawda–fałsz, na dobieranie) dają około 30 % punktów, zadania otwarte (z luką, krótkiej odpowiedzi) — około 70 %. Zadania sprawdzają wymagania podstawy programowej z 2024 r.

Ruch zwierząt i rodzaje szkieletu

Zwierzęta poruszają się dzięki rzęskom albo mięśniom. Ruch rzęskowy napędza małe, wodne organizmy, np. orzęski. Ruch mięśniowy wymaga podpory, na którą mięsień działa, i ta podpora to szkielet. Kształt ciała i kończyn odpowiada środowisku: płetwy i opływowy tułów sprzyjają pływaniu, skrzydła lotowi, a długie kończyny biegowi.

SzkieletBudowaJak działają mięśniePrzykład
hydraulicznypłyn w jamie ciałaokrężne i podłużne zmieniają kształt ciaładżdżownica
zewnętrznytwardy pancerz z chitynyprzyczepione od wewnątrz do pancerzaowad, krab
wewnętrznykości lub chrząstki w cieleprzyczepione na zewnątrz kościkręgowce

Szkielet człowieka

Szkielet osiowy tworzą czaszka, kręgosłup i klatka piersiowa. Kręgosłup ma siedem kręgów szyjnych, dwanaście piersiowych, pięć lędźwiowych oraz kość krzyżową i guziczną. Do pozostałych kości należą obręcze, które łączą kończyny z tułowiem, i same kości kończyn. Budowa kości kończyn odpowiada funkcji: jedna kość ramienia i jedna kość uda są długie i mocne, a nadgarstek i stęp składają się z wielu małych kości, które dają ruchomość.

Część szkieletuKościZadanie
klatka piersioważebra, mostek, kręgi piersioweosłania serce i płuca, bierze udział w oddychaniu
obręcz barkowadwie kości po każdej stronie ciałaosadza kończynę górną na tułowiu
kończyna górnaramienna, łokciowa, promieniowa, kości rękichwytanie
obręcz miednicznakość miednicznapodtrzymuje trzewia, łączy kończynę dolną
kończyna dolnaudowa, piszczelowa, strzałkowa, rzepka, kości stopypodpora ciała, chodzenie

Połączenia kości i budowa stawu

Połączenia kości dzielą się na stałe i ruchome. W połączeniu włóknistym kości są spojone tkanką łączną, jak szwy czaszki, i prawie się nie poruszają. W chrząstkozroście łączy je chrząstka, jak krążek między kręgami, i ruch jest niewielki. Stawy dają największą ruchliwość.

Staw ma głowę jednej kości wchodzącą w panewkę drugiej. Powierzchnie pokrywa chrząstka szklista, a całość otacza torebka stawowa, w której jamie jest maź stawowa. Maź zmniejsza tarcie i amortyzuje obciążenia. Staw prosty łączy dwie kości, a staw złożony więcej niż dwie – tak jest w kolanie. Według ruchu wyróżnia się stawy kuliste (barkowy, biodrowy), zawiasowe (łokciowy), obrotowe i siodełkowe, np. staw kciuka.

Budowa mięśnia i mechanizm skurczu

Mięsień szkieletowy ma brzusiec, który jest zbudowany z włókien mięśniowych. Włókno wypełniają miofibrylle, a każda złożona jest z sarkomerów – odcinków między liniami Z. Do linii Z przyczepione są cienkie filamenty aktynowe, a pośrodku leżą grube filamenty miozynowe. Końce mięśnia przechodzą w ścięgna, które przyczepiają go do kości.

Impuls z neuronu ruchowego uwalnia Ca²⁺ z siateczki sarkoplazmatycznej włókna. Jony Ca²⁺ wiążą się z troponiną, która odsuwa tropomiozynę i odsłania na aktynie miejsca, do których przyczepiają się główki miozyny. Główka zgina się i przeciąga filament aktynowy, a nowa cząsteczka ATP odrywa ją od aktyny i przygotowuje do następnego cyklu. Sarkomer skraca się, bo filamenty się wsuwają, a nie dlatego, że same się skracają. Gdy ustaje impuls, pompy zasilane ATP przenoszą Ca²⁺ z powrotem do siateczki, miejsca wiązania zostają zasłonięte i mięsień się rozkurcza.

rozluźnionyskurczonylinia Zlinia Z

ATP w mięśniu, antagonizm mięśni i wpływ czynników

Zapas ATP w mięśniu wystarcza na kilka sekund pracy. Pierwszym rezerwuarem jest fosfokreatyna, która oddaje fosforan do ADP i starcza na kilkanaście sekund. Potem mięsień czerpie ATP z glikolizy beztlenowej, której produktem jest mleczan; działa szybko, ale około minuty. W wysiłku długotrwałym o umiarkowanej mocy ATP daje oddychanie tlenowe, a tlen magazynuje mioglobina.

Mięśnie działają parami. Zginacz kurczy się, gdy prostownik się rozkurcza, i odwrotnie: to antagonizm, np. mięśnia dwugłowego i trójgłowego ramienia. Mięśnie wykonujące ten sam ruch współdziałają. Ścięgno przenosi siłę na kość, a ta działa jak dźwignia w stawie.

Rozwój kości zależy od wapnia, który twardnieje w krystalicznej części kości, i od witaminy D, bez której jelito słabo go wchłania, a także od obciążenia: ruch i ćwiczenia siłowe pobudzają odkładanie tkanki kostnej i przyrost masy mięśni. Doping, np. steroidy anaboliczne, zwiększa masę mięśni, ale zaburza gospodarkę hormonalną i narusza czynność wątroby i serca. Te działania opisuj jako mechanizm, nie jako zalecenie.

Pojęcia

szkielet hydrauliczny
Szkielet w postaci płynu zamkniętego w jamie ciała, na który działają mięśnie.
staw
Ruchome połączenie kości z jamą stawową wypełnioną mazią stawową, chrząstką szklistą i torebką.
maź stawowa
Płyn wypełniający jamę stawową, który zmniejsza tarcie powierzchni stawowych i amortyzuje obciążenia.
sarkomer
Odcinek miofibrylli między dwiema liniami Z, funkcjonalna jednostka skurczu.
filament aktynowy
Cienka nić białkowa przyczepiona do linii Z, po której przesuwają się główki miozyny.
filament miozynowy
Gruba nić białkowa w środku sarkomeru; jej główki przyczepiają się do aktyny i ją przeciągają.
ścięgno
Pasmo tkanki łącznej, które przyczepia mięsień do kości i przenosi siłę skurczu.
antagonizm mięśni
Działanie pary mięśni przeciwstawnie: gdy jeden się kurczy, drugi się rozkurcza.

Zadanie z matury

źródło: CKE
Prawdziwe zadanie z arkusza CKE, słowo w słowo, z materiałem źródłowym. Rozwiąż je, zanim zajrzysz do wyjaśnienia.
Zadanie z arkusza CKEmatura

Matura 2025, biologia (poziom rozszerzony), zadanie 9.2

Zadanie 9.

Na poniższej ilustracji przedstawiono schematyczny przekrój przez staw kolanowy człowieka oraz mikrofotografie czterech tkanek łącznych (A–D). Uwaga: nie zachowano wspólnej skali mikrofotografii.
CKE
CKE

Na podstawie: E.C. Amerman, Exploring Anatomy & Physiology in the Laboratory, Englewood 2017.

Zadanie 9.2. (0–1)

Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A albo B oraz jej uzasadnienie 1., 2. albo 3.
Staw kolanowy to ponieważ

Źródło: CKE, egzamin maturalny 2025, biologia, poziom rozszerzony (arkusz MBIP-⁠R0-⁠100-⁠2505), zadanie 9.2. Rozwiązanie — według zasad oceniania CKE. · Arkusz na stronie CKE

Zadanie z arkusza CKEmatura

Matura 2025, biologia (poziom rozszerzony), zadanie 9.3

Zadanie 9.

Na poniższej ilustracji przedstawiono schematyczny przekrój przez staw kolanowy człowieka oraz mikrofotografie czterech tkanek łącznych (A–D). Uwaga: nie zachowano wspólnej skali mikrofotografii.
CKE
CKE

Na podstawie: E.C. Amerman, Exploring Anatomy & Physiology in the Laboratory, Englewood 2017.

Zadanie 9.3. (0–1 pkt)

Przedstaw rolę mazi stawowej w czasie ruchu stawu.

Źródło: CKE, egzamin maturalny 2025, biologia, poziom rozszerzony (arkusz MBIP-⁠R0-⁠100-⁠2505), zadanie 9.3. Rozwiązanie — według zasad oceniania CKE. · Arkusz na stronie CKE

Sprawdź się

sprawdzisz od razu
Zaznacz lub wpisz odpowiedź i sprawdź ją od razu: pod zadaniem zobaczysz wyjaśnienie. Jak ocenia CKE: za zadanie zamknięte — 1 albo 2 punkty, tylko za całkowicie poprawną odpowiedź; za zadanie otwarte — od 1 do 3 punktów według zasad oceniania opracowanych do tego zadania. Odpowiedź nieprecyzyjna albo kilka odpowiedzi, z których jedna jest błędna, nie daje punktu.
matura

Zadanie 9. (0–1)

Na poniższym rysunku przedstawiono kości obręczy kończyn górnych człowieka widziane od tyłu. Na rysunku pominięto kości szkieletu osiowego oraz kości części wolnej kończyn górnych.Na podstawie: emedicodiary.com Podaj nazwy kości oznaczonych na rysunku literami X i Y.
emedicodiary.com
Nazwa kości X: Nazwa kości Y:

Zadanie 9 z arkusza CKE MBIP-⁠R0-⁠100-⁠2605 (matura z biologii, poziom rozszerzony, 2026) – objaśnienie Kleksy

zadanie Kleksy

Zadanie 1. (0–1)

Przyporządkuj opisom rodzaje połączeń kości. Wybierz odpowiedź spośród A–D.

Połączenie

  1. Astaw
  2. Bkostnozrost
  3. Cpołączenie włókniste
  4. Dchrząstkozrost

Opis

1. kości czaszki zazębione brzegami
2. trzony kręgów rozdzielone elastycznym krążkiem
3. głowa kości obrotowo osadzona w panewce

Zadanie przygotowane do tej strony – wyjaśnienie Kleksy.

zadanie Kleksy

Zadanie 2. (0–1)

Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych. Jeśli po skurczu mięśnia jony Ca²⁺ nie wracałyby do siateczki sarkoplazmatycznej, włókno mięśniowe

Zadanie przygotowane do tej strony – wyjaśnienie Kleksy.

zadanie Kleksy

Zadanie 3. (0–1)

Oceń prawdziwość stwierdzeń dotyczących pracy mięśni. Oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń. Wybierz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
Mięśnie przyczepiają się do kości za pomocą torebek stawowych.
Zginacz i prostownik tej samej kończyny kurczą się na przemian.

Zadanie przygotowane do tej strony – wyjaśnienie Kleksy.

zadanie Kleksy

Zadanie 4. (0–1)

Dokończ zdanie. Wybierz odpowiedź A albo B oraz odpowiedź 1. albo 2.
W czasie skurczu ATP jest zużywany do , a w wysiłku długotrwałym o umiarkowanej mocy mięsień pozyskuje go głównie

Zadanie przygotowane do tej strony – wyjaśnienie Kleksy.

Więcej zadań: rozwiąż za darmo cały arkusz CKE z maja 2026 roku

Częste pomyłki

tu najłatwiej stracić punkt
  • Nie myl ścięgna z więzadłem i torebką stawową: ścięgno łączy mięsień z kością, a torebka stawowa otacza staw.
  • Nie myl stawu prostego ze złożonym według liczby osi ruchu: o podziale decyduje liczba kości w stawie.
  • Nie myl skracania się sarkomeru ze skracaniem filamentów: filamenty aktynowe i miozynowe mają stałą długość i wsuwają się między siebie.
  • Nie myl szkieletu zewnętrznego z wewnętrznym: u stawonogów mięśnie przyczepiają się do pancerza od wewnątrz, a u kręgowców do kości na zewnątrz.

Zapamiętaj

  • Sarkomer = odcinek między liniami Z; skurcz = wsuwanie aktyny między miozynę, filamenty nie zmieniają długości.
  • Ca²⁺ odsłania miejsca wiązania na aktynie; ATP odrywa główkę miozyny od aktyny.
  • ATP w mięśniu: fosfokreatyna, glikoliza beztlenowa, oddychanie tlenowe.
  • Staw złożony tworzą co najmniej trzy kości; maź stawowa zmniejsza tarcie.
  • Mięsień + ścięgno + kość + staw = dźwignia; zginacz i prostownik działają antagonistycznie.

Pytania i odpowiedzi

  1. 1.Dlaczego do rozkurczu mięśnia potrzebne jest ATP?+
    Odp.:Nowa cząsteczka ATP przyłącza się do główki miozyny i odrywa ją od aktyny. Bez ATP połączenia pozostają, mięsień sztywnieje. ATP jest też potrzebne do pompowania jonów Ca²⁺ z powrotem do siateczki, co kończy skurcz.
  2. 2.Jaka jest rola wapnia w skurczu mięśnia?+
    Odp.:Jony Ca²⁺ wiążą się z troponiną i odsuwają od aktyny tropomiozynę, która w spoczynku zasłania miejsca wiązania. Dopiero wtedy główki miozyny mogą przyczepiać się do filamentu aktynowego. Gdy Ca²⁺ wraca do siateczki, miejsca znów są zasłonięte.
  3. 3.Skąd mięsień bierze ATP przy krótkim i długim wysiłku?+
    Odp.:Przy pierwszych sekundach pracy wystarcza zapas ATP i fosfokreatyna. Przy intensywnym wysiłku trwającym dłużej dochodzi glikoliza beztlenowa z mleczanem jako produktem. W wysiłku długotrwałym ATP wytwarza oddychanie tlenowe w mitochondriach.
  4. 4.Czym różni się staw od innych połączeń kości?+
    Odp.:W stawie powierzchnie kości pokrywa chrząstka szklista, a między nimi jest jama z mazią stawową, otoczona torebką. Dzięki temu kości mogą się poruszać względem siebie. Szwy i chrząstkozrosty prawie nie dopuszczają ruchu.
  5. 5.Jak szkielet hydrauliczny umożliwia ruch?+
    Odp.:Płyn w jamie ciała nie daje się ściskać, więc skurcz mięśni okrężnych wydłuża ciało, a skurcz mięśni podłużnych je skraca. Mięśnie działają na siebie antagonistycznie, a płyn przekazuje siłę. Taki szkielet mają np. dżdżownice.

Zadanie ostatnie.

Rozwiąż za darmo cały arkusz CKE z matury z biologii (poziom rozszerzony) z maja 2026 roku – 180 minut, jak na egzaminie. Po oddaniu zobaczysz wynik i to, w którym dziale tracisz punkty.