Kleksa

Matura 2027 · biologia, poziom rozszerzony

Wirusy i bakterie: budowa wirusa, budowa bakterii i ich znaczenie

Podstawa programowa wymaga, żebyś opisał budowę wirusów i komórki prokariotycznej, porównał cykle infekcyjne wirusów, wyjaśnił różnice między bakteriami Gram-dodatnimi i Gram-ujemnymi oraz wykazał znaczenie wymiany genów u bakterii. Tego uczysz się do matury z biologii na poziomie rozszerzonym.

Na maturze 2023–2026: w 2 z 4 sesji – 2024 (zadania 2 i 5.5), 2026 (zadania 3.1, 3.2, 3.3 i 4.2).

W skrócie

najważniejsze w kilku zdaniach
  • Wirus jest bezkomórkową formą infekcyjną: ma genom DNA lub RNA w białkowym kapsydzie, a niektóre mają jeszcze otoczkę. Namnaża się tylko w żywej komórce gospodarza.
  • Cykl lityczny kończy się rozpadem komórki gospodarza i uwolnieniem wirusów. W cyklu lizogenicznym genom faga wbudowuje się w DNA bakterii jako profag i jest przekazywany jej potomstwu.
  • Retrowirusy mają genom RNA i dzięki odwrotnej transkrypcji wytwarzają z niego DNA, który włączają do genomu gospodarza.
  • Bakterie to komórki prokariotyczne bez jądra i bez mitochondriów, z rybosomami 70S i ścianą z mureiny. Dzielą się na Gram-dodatnie i Gram-ujemne.
  • Poziomy transfer genów (koniugacja, transformacja, transdukcja) daje bakteriom zmienność genetyczną, chociaż się nie rozmnażają płciowo.

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.

Budowa wirusa i cykle infekcyjne

Wirus nie jest komórką. Jego cząstka, wirion, składa się z kwasu nukleinowego (DNA albo RNA) i białkowego kapsydu zbudowanego z kapsomerów. Niektóre wirusy mają dodatkową otoczkę wziętą z błony gospodarza, z wbudowanymi białkami wirusa. Wirus nie ma własnego metabolizmu ani rybosomów, więc do namnażania wykorzystuje aparat komórki gospodarza.

Budowa wirusa wiąże się ze sposobem infekcji. Wiele bakteriofagów ma główkę z genomem i ogonek z włóknami, którymi przylega do bakterii i wstrzykuje do niej DNA. Wirus zwierzęcy z otoczką często wnika przez zlanie otoczki z błoną komórki albo przez endocytozę.

Porównaj dwa cykle bakteriofaga. W cyklu litycznym wirus od razu przejmuje komórkę, namnaża się i niszczy ją przy uwalnianiu nowych cząstek. W cyklu lizogenicznym jego genom włącza się do chromosomu bakterii i jest powielany razem z nim; później, gdy zmienią się warunki, profag może uruchomić cykl lityczny.

wiruskomórka gospodarzacykl litycznyrozpad komórkicykl lizogenicznyprofag w DNA komórki

Retrowirusy i drogi zakażenia

Retrowirusy, do których należy HIV, mają genom z RNA. Po wniknięciu do komórki enzym wirusa, odwrotna transkryptaza, wytwarza na matrycy tego kwasu nić DNA. Powstały DNA wbudowuje się w genom gospodarza i służy do wytwarzania nowych cząstek wirusa. Odwrotna transkrypcja jest odwróceniem zwykłego kierunku przepływu informacji od DNA do RNA.

Drogi zakażenia zależą od wirusa. Wirus grypy przenosi się drogą kropelkową, wirus wścieklizny ze śliną zwierzęcia, HIV przez krew i kontakty płciowe oraz od matki do dziecka, a wirusy HPV przez bezpośredni kontakt. Wirusy są też ważne w przyrodzie, bo regulują liczebność bakterii, a w biotechnologii służą jako nośniki genów.

Budowa komórki bakterii i archeowce

Komórka prokariotyczna nie ma jądra: jej DNA tworzy nukleoid, często uzupełniony małymi kolistymi plazmidami. Brakuje też mitochondriów i chloroplastów, a rybosomy mają współczynnik sedymentacji 70S, mniejszy niż w komórkach eukariotycznych. Na zewnątrz błony komórkowej leży ściana z mureiny, a u wielu gatunków otoczka, wici i fimbrie.

Ściana komórkowa dzieli bakterie na dwie grupy po barwieniu metodą Grama. Porównaj je w tabeli i zwróć uwagę, że różnica dotyczy nie tylko wyniku barwienia, ale rzeczywistej budowy otoczki komórkowej.

Archeowce przypominają bakterie wielkością i brakiem jądra, ale są osobną domeną. Ich ściana nie zawiera mureiny, a błona ma inny skład lipidów. Wiele z nich żyje w skrajnych warunkach, na przykład w gorących źródłach, bardzo słonych zbiornikach czy środowiskach beztlenowych.

CechaGram (+)Gram (−)
Warstwa mureinygruba, z wielu warstwcienka
Błona zewnętrznabrakjest; zawiera lipidy połączone z cukrami
Po barwieniu metodą Gramafioletoweróżowe

Czynności życiowe bakterii i wymiana genów

Bakterie różnią się sposobem odżywiania. Fotoautotrofy wykorzystują światło, a węgiel czerpią z CO₂. Bakterie z drugiej grupy także wiążą CO₂, ale energię uzyskują z reakcji utleniania substancji mineralnych. Heterotrofy pobierają gotowe związki organiczne. Oddychać mogą tlenowo, a w braku tlenu przeprowadzają fermentację albo oddychanie beztlenowe, na przykład denitryfikację. Rozmnażają się przez podział.

Brak rozmnażania płciowego nie oznacza braku zmienności. Poziomy transfer genów odbywa się na trzy sposoby. W koniugacji bakterie łączą się bezpośrednio i jedna przekazuje drugiej DNA. W transformacji bakteria pobiera DNA z otoczenia. W transdukcji DNA między komórkami przenosi bakteriofag. Dzięki nim bakteria może zyskać nowe cechy, na przykład zdolność syntezy związku albo oporność.

Typ odżywianiaŹródło energiiŹródło węgla
fotoautotrofświatłoCO₂
chemoautotrofreakcje chemiczne substancji mineralnychCO₂
heterotrofzwiązki organicznezwiązki organiczne

Pojęcia

kapsyd
Białkowa osłona kwasu nukleinowego wirusa, zbudowana z kapsomerów; u części wirusów otacza ją jeszcze otoczka lipidowa.
bakteriofag
Wirus infekujący bakterie; wiele bakteriofagów ma główkę z genomem i ogonek z włóknami, którymi przyłączają się do komórki.
cykl lityczny
Cykl infekcyjny, w którym wirus namnaża się w komórce gospodarza i niszczy ją przy uwalnianiu potomnych cząstek.
cykl lizogeniczny
Cykl infekcyjny, w którym genom wirusa wbudowuje się w DNA gospodarza i jest przekazywany jego potomstwu.
odwrotna transkrypcja
Przepisywanie RNA na DNA przez enzym retrowirusów, odwrotną transkryptazę.
Gram-dodatnie
Bakterie z grubą ścianą z mureiny i bez błony zewnętrznej; po barwieniu metodą Grama są fioletowe.
archeowce
Prokarionty tworzące odrębną domenę; mają ścianę bez mureiny i często żyją w skrajnych warunkach.
chemoautotrofizm
Sposób odżywiania, w którym energię dają reakcje utleniania związków nieorganicznych, a węgiel pochodzi z CO₂.

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 2026, biologia (poziom rozszerzony), zadanie 4.2

Zadanie 4.

Linezolid należy do stosunkowo nowej grupy syntetycznych środków przeciwbakteryjnych. Wykazano, że jest on szczególnie skuteczny w walce z bakteriami Gram-dodatnimi oraz mało skuteczny wobec bakterii Gram-ujemnych. Zróżnicowana efektywność działania tego środka wynika m.in. z różnic w budowie ściany komórkowej obu grup bakterii. Linezolid łączy się z podjednostką 50S rybosomu, przez co staje się niemożliwe jej połączenie się z podjednostką 30S.

Na podstawie: P. Graham, Chemia medyczna, Warszawa 2019.

Zadanie 4.2. (0–1 pkt)

Opisz różnicę w budowie bakterii Gram-dodatnich i Gram-ujemnych. W odpowiedzi odnieś się do budowy struktur otaczających komórkę u obu grup bakterii.

Źródło: CKE, egzamin maturalny 2026, biologia, poziom rozszerzony (arkusz MBIP-⁠R0-⁠100-⁠2605), zadanie 4.2. Rozwiązanie — według zasad oceniania CKE. · Arkusz na stronie CKE · Rozwiąż cały arkusz za darmo

Zadanie z arkusza CKEmatura

Matura 2024, biologia (poziom rozszerzony), zadanie 5.5

Zadanie 5.

Wiele bakterii to ekstremofile – organizmy żyjące w ekstremalnych warunkach środowiskowych. Skrajne wartości określonych czynników fizycznych i chemicznych są warunkiem koniecznym do prawidłowego zajścia procesów metabolicznych u ekstremofili. W zależności od wartości optymalnej temperatury wzrostu wyróżnia się wśród ekstremofili: • psychrofile – organizmy, które nie rosną w temperaturze powyżej 20 °C, a optymalne warunki do ich rozwoju stwarza temperatura poniżej 15 °C. Psychrofile wykształciły wiele adaptacji do niskich wartości temperatury, wśród których można wyróżnić mechanizmy chroniące przed nadmiernym zmniejszeniem płynności ich błon komórkowych; • termofile – organizmy, których optymalna temperatura wzrostu wynosi ponad 50 °C. Maksymalna temperatura umożliwiająca życie wynosi 122 °C. Wysoka temperatura powoduje wzrost płynności błony komórkowej oraz destabilizuje strukturę białek i kwasów nukleinowych termofili. Z tego powodu w białkach termofili znajdują się liczne mostki disiarczkowe, a cząsteczki rRNA i tRNA mają wysoką zawartość par zasad GC. Enzymy wytwarzane przez ekstremofile są wykorzystywane w biotechnologii.

Na podstawie: A. Zabłotni, A. Dziadosz, Ekstremofile – mikroorganizmy z przeszłością i z przyszłością, „Postępy Mikrobiologii” 52(4), 2013.

Zadanie 5.5. (0–1)

Która cecha występuje u bakterii – organizmów prokariotycznych? Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

Źródło: CKE, egzamin maturalny 2024, biologia, poziom rozszerzony (arkusz MBIP-⁠R0-⁠100-⁠2405), zadanie 5.5. 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 3.

Horyzontalny transfer genów (HTG) może się odbywać u bakterii na drodze koniugacji, transdukcji lub transformacji. W 1946 roku Lederberg i Tatum przeprowadzili eksperyment, który dostarczył dowodów na zachodzenie HTG między bakteriami. Badanie przeprowadzono na dwóch szczepach Escherichia coli – A i B: • szczep A (Met− bio− Thr+ Leu+ thi+) stanowiły bakterie, które nie miały zdolności do syntezy aminokwasu – metioniny (Met), oraz witaminy – biotyny (bio); • szczep B (Met+ bio+ Thr− Leu− thi−) stanowiły bakterie, które nie miały zdolności do syntezy aminokwasów: treoniny (Thr) i leucyny (Leu), oraz witaminy – tiaminy (thi). Bakterie obydwu szczepów hodowano na pożywce pełnej (zawierającej źródło aminokwasów i witamin), zarówno razem, jak i osobno – co zilustrowano poniżej. Gdy bakterie przeniesiono na pożywkę minimalną (niezawierającą wyżej wymienionych aminokwasów i witamin), kolonie zostały utworzone wyłącznie przez część bakterii pochodzących z hodowli mieszanej.
CKE
Bernard Davis wykonał kolejne doświadczenie – założył hodowlę bakterii szczepów A i B w szklanej U-rurce z pożywką pełną, z filtrem między połówkami U-rurki – co zilustrowano na poniższym rysunku. Ten filtr przepuszczał w obie strony pożywkę wraz z rozpuszczonymi substancjami, ale nie przepuszczał bakterii. Hodowla była wolna od bakteriofagów. Gdy przeniesiono bakterie na pożywkę minimalną, nie odnotowano wzrostu kolonii.
CKE

Na podstawie: A.J.F. Griffiths i in., Introduction to Genetic Analysis, Nowy Jork 2004.

Zadanie 3.3. (0–1)

Dokończ zdanie. Wybierz odpowiedź A albo B oraz odpowiedź 1. albo 2.
Zachodzenie transdukcji można zweryfikować dzięki modyfikacji doświadczenia Davisa, polegającej na dodaniu do pożywki pełnej a następnie na przeniesieniu bakterii na

Zadanie 3.3 z arkusza CKE MBIP-⁠R0-⁠100-⁠2605 (matura z biologii, poziom rozszerzony, 2026) – objaśnienie Kleksy

zadanie Kleksy

Zadanie 1. (0–1)

Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych. Hodowlę bakterii zakażono bakteriofagiem. Po kilku godzinach liczba bakterii w hodowli nie zmalała, a w chromosomie wielu z nich wykryto DNA faga. Na tej podstawie można stwierdzić, że fag

Zadanie przygotowane do tej strony – wyjaśnienie Kleksy.

zadanie Kleksy

Zadanie 2. (0–1)

Oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń. Oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń. Wybierz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
Związek blokujący syntezę mureiny nie zahamuje wzrostu archeowców.
Wirus grypy, którego genomem jest RNA, wytwarza DNA przy udziale odwrotnej transkryptazy.

Zadanie przygotowane do tej strony – wyjaśnienie Kleksy.

zadanie Kleksy

Zadanie 3. (0–1)

Podaj nazwę sposobu odżywiania bakterii nitryfikacyjnych, które utleniają amoniak do azotynów, a uwolnioną energię wykorzystują do wiązania CO₂.

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 mów, że wirus jest organizmem komórkowym. Nie ma cytoplazmy, rybosomów ani własnego metabolizmu, a powiela się wyłącznie w komórce gospodarza.
  • Nie myl cyklu litycznego z lizogenicznym. W litycznym komórka ginie przy uwalnianiu wirusów, w lizogenicznym genom faga trwa w DNA gospodarza i jest powielany razem z nim.
  • Nie myl transkrypcji z odwrotną transkrypcją. Zwykła przepisuje DNA na RNA, odwrotna przepisuje RNA retrowirusa na DNA.
  • Nie utożsamiaj wymiany genów u bakterii z rozmnażaniem. Bakterie dzielą się na dwie komórki, a transfer genów jedynie przekazuje DNA.

Zapamiętaj

  • Wirus: kwas nukleinowy i kapsyd, czasem otoczka; powiela się wyłącznie w komórce gospodarza.
  • Cykl lityczny kończy się rozpadem komórki, lizogeniczny wbudowaniem profaga w DNA.
  • Bakteria: nukleoid, rybosomy 70S, ściana z mureiny.
  • Gram-dodatnie mają grubą ścianę, Gram-ujemne cienką i błonę zewnętrzną.
  • HTG to koniugacja, transformacja i transdukcja.

Pytania i odpowiedzi

  1. 1.Czy wirusy są organizmami żywymi?+
    Odp.:Wirus ma materiał genetyczny i może ewoluować, ale nie jest komórką: nie ma własnego metabolizmu ani rybosomów i nie rośnie. Bez gospodarza jest tylko cząstką, wirionem. Podstawa określa wirusy jako bezkomórkowe formy infekcyjne i na tym sformułowaniu możesz oprzeć odpowiedź.
  2. 2.Jak odróżnić cykl lityczny od lizogenicznego?+
    Odp.:Patrz na los komórki i genomu wirusa. W cyklu litycznym wirus od razu się namnaża, a komórka zostaje zniszczona. W lizogenicznym genom wirusa jako profag trwa w DNA gospodarza, komórka żyje i dzieli się, a wirus przekazywany jest potomstwu. Profag może później uruchomić cykl lityczny.
  3. 3.Na czym polega odwrotna transkrypcja i po co retrowirusom?+
    Odp.:Retrowirus ma genom z RNA, a komórka gospodarza zapisuje informację w DNA. Odwrotna transkryptaza wytwarza więc z RNA wirusa DNA, który włącza się do genomu gospodarza. Dzięki temu wirus jest powielany razem z komórką i może wytwarzać nowe cząstki.
  4. 4.Czym bakterie różnią się od archeowców?+
    Odp.:Oba to organizmy prokariotyczne, ale tworzą osobne domeny. Ściana bakterii zawiera mureinę, archeowców jej nie ma, a lipidy błon obu grup różnią się budową. Wiele archeowców zasiedla skrajne środowiska, takie jak gorące lub bardzo słone zbiorniki. Rozróżnienie to dotyczy budowy i biochemii, a nie wielkości.
  5. 5.Dlaczego bakterie mają zmienność genetyczną, skoro dzielą się na dwie identyczne komórki?+
    Odp.:Źródłem zmienności są mutacje oraz poziomy transfer genów. Przy koniugacji, transformacji lub transdukcji bakteria otrzymuje DNA od innej, więc może zyskać geny, których wcześniej nie miała. Doświadczenie Lederberga i Tatuma pokazało, że po zmieszaniu dwóch szczepów powstają bakterie z nowym zestawem cech.

Zobacz też

Wszystkie tematy matury z biologii

Źródła

Serwis nie jest związany z Centralną Komisją Egzaminacyjną. Zadania oznaczone „CKE” pochodzą z arkuszy CKE; objaśnienia do nich i pozostałe zadania na stronie napisaliśmy sami.

Strona sprawdzona 29 października 2026.

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.