Na wykresie przedstawiono zmiany intensywności wydzielania do krwi badanego pacjenta
dwóch hormonów trzustkowych (1 i 2), w zależności od stężenia glukozy w osoczu krwi tego
pacjenta. Prawidłowy poziom glukozy we krwi zdrowego człowieka na czczo wynosi
od 70 do 99 mg/dl.
Na podstawie: K. Barrett, H. Brooks, S. Boitano, S. Barman, Ganong’s Review of Medical Physiology, New
York-[...]-Toronto, 2010, s. 325.
a)
Na podstawie analizy wykresu podaj nazwy hormonów 1 i 2. Uzasadnij odpowiedź.
b)
Podaj, który z hormonów (1 czy 2) warunkuje powrót stężenia glukozy we krwi do wartości stężenia prawidłowego, kiedy stężenie tego cukru w osoczu wynosi 140 mg/dl. Uzasadnij odpowiedź.
Na schemacie przedstawiono mechanizm regulacji wydzielania hormonu tarczycy.
a)
Do oznaczeń cyfrowych (1–4) na schemacie przyporządkuj odpowiednie nazwy wybrane spośród A–F.
tyroksyna
kora mózgowa
podwzgórze
kalcytonina
przysadka mózgowa
liberyna
b)
Oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń dotyczących potencjalnych przyczyn znacznego obniżenia stężenia TSH we krwi pacjenta i skutków tej zmiany dla jego organizmu. Wpisz znak X w odpowiednie komórki tabeli.
Lp.
Informacja
Prawda
Fałsz
1.
Nieprawidłowa dieta, która prowadzi do niedoboru jodu.
2.
Nadczynności tarczycy, której skutkiem są zaburzenia metaboliczne.
3.
Uszkodzenie przedniego (gruczołowego) płata przysadki mózgowej, które prowadzi między innymi do niedoczynności tarczycy.
Na wykresie przedstawiono powierzchnię słyszalności, którą wyznaczają granice słyszalności,
czyli skrajne częstotliwości fal dźwiękowych (górna i dolna) oraz dolna i górna wartość
ciśnienia akustycznego dźwięków, które są słyszalne przez ucho ludzkie. Granice słyszalności
są pojęciem umownym i zostały uśrednione (były wielokrotnie wyznaczane empirycznie
przez różnych badaczy). Głos to zjawisko akustyczne, które posiada kilka specyficznych
właściwości, między innymi: wysokość, która wiąże się z częstotliwością wydobywanego
dźwięku mierzoną w hercach (Hz) i natężenie głosu, mierzone w decybelach (dB).
Na podstawie: http://archiwum.ciop.pl/26006.html; http://livesound.pl/tutoriale/artykuly/
4629-zrozumialosc-mowy [dostęp: 29.01.2015]; K. Barrett, H. Brooks, S. Boitano, S. Barman,
Ganong’s Review of Medical Physiology, New York-[...]-Toronto 2010, s. 209–211.
a)
Podaj, o ile decybeli wyższy jest poziom ciśnienia akustycznego, przy którym słyszymy ton o częstotliwości 100 Hz, od tego, przy którym słyszymy ton o częstotliwości 1000 Hz.
b)
Zaznacz poprawne dokończenie zdania.
Częstotliwość tonu, dla którego ucho ludzkie jest najbardziej czułe, wynosi około
20 Hz.
100 Hz.
4000 Hz.
10000 Hz.
c)
Wśród opisów głosów (A–D) zaznacz dwa, które mieszczą się w obszarze (zasięgu) ludzkiej rozmowy.
Głośno mówiąca osoba (70 dB), mająca niski głos (150 Hz).
Krzycząca osoba (78 dB), mająca dość wysoki głos (500 Hz).
Cicho mówiąca osoba (50 dB), mająca wysoki głos (2000 Hz).
Normalnie mówiąca osoba (58 dB), mająca dość wysoki głos (1000 Hz).
Na podstawie: K. Grykiel, G. Halastra-Petryna, E. Mazurek, B. Potulska-Klein, Tablice biologiczne,
Gdańsk 2007, s. 172.
a)
Podaj, które z elementów budowy ucha wskazanych na schemacie znajdują się w uchu środkowym oraz określ rolę trąbki słuchowej w funkcjonowaniu ucha.
b)
Określ kolejność przedstawionych etapów procesu słyszenia – wpisz w kolumnie tabeli numery 1–5.
Etapy procesu słyszenia
Nr etapu
Drgania błony bębenkowej wprawiają w drgania kostki słuchowe, które wzmacniają je i poprzez strzemiączko przekazują na błonę okienka owalnego.
Fala dźwiękowa zewnętrznym przewodem słuchowym dociera do błony bębenkowej, wprawiając ją w drgania. Fala dźwiękowa zewnętrznym przewodem słuchowym dociera do błony bębenkowej, wprawiając ją w drgania.
Komórki słuchowe ulegają wzbudzeniu, a impulsy nerwowe przewodzone są do mózgu za pośrednictwem nerwu ślimakowego. Komórki słuchowe ulegają wzbudzeniu, a impulsy nerwowe przewodzone są do mózgu za pośrednictwem nerwu ślimakowego.
Fale ciśnienia wprawiają w drgania błonę podstawną, na której spoczywają komórki słuchowe w narządzie Cortiego. Fale ciśnienia wprawiają w drgania błonę podstawną, na której spoczywają komórki słuchowe w narządzie Cortiego.
Drgania błony okienka owalnego przenoszone są, jako fale ciśnienia, przez płyn wypełniający błędnik.
Czynności układu pokarmowego są regulowane między innymi przez autonomiczny układ
nerwowy. Na rysunku przedstawiono wydzielanie substancji przez komórki żołądka
pod wpływem działania impulsu nerwowego.
Na podstawie: Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej,
red. W. Traczyk, A. Trzebski, Warszawa 2001, s. 756.
a)
Korzystając z rysunku i własnej wiedzy, wykreśl w zdaniach, spośród zapisanych kursywą, niewłaściwe wyrażenia w taki sposób, aby powstała informacja prawdziwa. Uzasadnij swój wybór.
Nerwy błędne należą do nerwów rdzeniowych/czaszkowych. Są to nerwy, w których
przebiegają włókna współczulne/przywspółczulne autonomicznego układu nerwowego.
b)
Opisz widoczną na rysunku drogę odśrodkową łuku odruchowego autonomicznego, korzystając z oznaczeń I–III, i pamiętając, że składa się ona z dwóch neuronów.
c)
Oceń prawdziwość podanych stwierdzeń na temat pokarmowych odruchów bezwarunkowych i warunkowych. Wpisz znak X w odpowiednie komórki tabeli.
Lp.
Informacja
Prawda
Fałsz
1.
Smak pokarmu jest bodźcem bezwarunkowym, a widok pokarmu – bodźcem warunkowym odruchu wydzielania soku żołądkowego.
2.
Pokarmowy odruch warunkowy kształtuje się wtedy, gdy ośrodek głodu w podwzgórzu jest pobudzony, a ośrodek sytości – zahamowany.
3.
Odruchy bezwarunkowe i warunkowe podlegają w życiu osobniczym niewielkim zmianom.
Głównymi antygenami transplantacyjnymi człowieka są antygeny grupowe AB0 występujące
na erytrocytach oraz antygeny głównego układu zgodności tkankowej HLA, które występują
na powierzchni wszystkich komórek jądrzastych. Jeżeli występuje niezgodność antygenów,
to zostaje zainicjowana reakcja odpornościowa, która jest przyczyną odrzucenia przeszczepu.
Liczne geny układu HLA znajdują się w 6. chromosomie, ale między nimi rzadko dochodzi
do crossing-over, dlatego zwykle geny te dziedziczą się razem, co jest ważne dla przeszczepów
rodzinnych. Zestaw alleli genów znajdujący się w tym samym chromosomie i razem
dziedziczony zwany jest haplotypem. Każda komórka w organizmie potomka posiada
na swojej powierzchni cząsteczki HLA zarówno typu matczynego, jak i ojcowskiego.
Na schemacie przedstawiono dziedziczenie genów HLA.
Na podstawie: P.M. Lydyard, A. Whelan, M.W. Fanger, Immunologia. Krótkie wykłady, Warszawa 2009, s. 277.
a)
Korzystając ze schematu, uzupełnij poniższe zdania, wybierając wartość liczbową spośród: 25, 50, 75, 100.
Przeszczepy narządów od rodzica do dziecka i odwrotnie wykazują % zgodnych alelli
HLA. Prawdopodobieństwo urodzenia się dziecka z jednym z przedstawionych możliwych
zestawów alleli HLA wynosi %.
b)
Określ, w którym przypadku może być większa szansa przyjęcia się przeszczepu przez chorego – gdy dawcą narządu jest jedno z rodzeństwa, czy – gdy dawcą narządu jest rodzic. Odpowiedź uzasadnij.
c)
Określ, czy geny HLA dziedziczą się zgodnie z II prawem Mendla. Uzasadnij odpowiedź.
d)
Zaznacz poprawne dokończenie zdania.
W sposobie ekspresji genów HLA występuje
kodominacja.
dominacja zupełna.
dominacja niezupełna.
e)
Wyjaśnij, dlaczego w przypadku powtórnego przeszczepu narządu z podobnymi antygenami transplantacyjnymi jego odrzucenie następuje wcześniej niż za pierwszym razem.
f)
Zaznacz poprawne dokończenie zdania.
Powtórne odrzucenie przeszczepu to głównie przejaw mechanizmu odporności
Droga szerzenia chorób zakaźnych, inaczej droga zakażenia – to sposób i mechanizm
przenoszenia zarazków do organizmu ze środowiska zewnętrznego.
Możliwe jest przeniesienie zarazków przez kontakt seksualny, drogą pokarmową, oddechową,
przez krew i przez wektory (stawonogi, gryzonie).
Jednym z najbardziej skutecznych sposobów profilaktyki chorób zakaźnych, obok
przestrzegania zasad higieny osobistej i żywienia, są szczepienia.
Na podstawie: W. Irving, T. Boswell, D. Ala'Aldeen, Mikrobiologia medyczna. Krótkie wykłady,
Warszawa 2012, s. 6.
a)
Wśród wymienionych poniżej chorób bakteryjnych podkreśl wszystkie te, w przypadku których człowiek chory nie stanowi bezpośredniego źródła zakażenia.
Czynności układu pokarmowego są regulowane na drodze nerwowej i hormonalnej. Komórki
gruczołowe błony śluzowej żołądka wydzielają składniki soku żołądkowego; jedne – kwas
solny (HCl) i wodę, drugie – pepsynogen, jeszcze inne – śluz. W części odźwiernikowej
żołądka znajdują się wewnątrzwydzielnicze komórki W, wytwarzające i gromadzące
gastrynę. Na rysunku przedstawiono wydzielanie różnych substancji przez komórki żołądka.
Na podstawie: Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej, red. W. Traczyk, A. Trzebski, Warszawa 2001, s. 756.
a)
Na podstawie analizy rysunku podaj dwa czynniki, pod wpływem których komórki oznaczone jako W (3) wydzielają gastrynę.
b)
Korzystając z podanych informacji, określ wpływ gastryny i acetylocholiny na komórki główne i okładzinowe błony śluzowej żołądka.
c)
Wyjaśnij, dlaczego gastryna dociera do komórek gruczołowych żołądka inną drogą niż acetylocholina.
Warunkiem prawidłowego funkcjonowania organizmu jest utrzymanie homeostazy, w tym
utrzymanie stałej temperatury ciała w różnych warunkach otoczenia i przy określonej
aktywności człowieka, np. podczas treningu, w czasie którego w pracujących mięśniach
powstają duże ilości ciepła.
Na wykresie przedstawiono zmiany masy ciała człowieka podczas 3–godzinnego treningu
o tej samej intensywności, wykonywanego w niskiej i wysokiej temperaturze otoczenia w hali
treningowej, w kontrolowanych warunkach.
Na podstawie: K. Birch, D. MacLaren, K. George, Fizjologia sportu. Krótkie wykłady, Warszawa 2012, s. 177.
a)
Określ na podstawie wykresu tendencję zmian masy ciała podczas treningu. Wyjaśnij, dlaczego tak się dzieje.
b)
Podaj, która krzywa (I czy II) ilustruje zmiany masy ciała podczas treningu w wyższej temperaturze otoczenia. Odpowiedź uzasadnij.
c)
Podaj czynnik środowiska, którego wartość powinna być jednakowa w obu próbach badawczych, aby wyniki pomiaru były wiarygodne.
d)
Wyjaśnij, dlaczego w pracujących mięśniach ciepło wydzielane jest w dużych ilościach.
e)
Wykaż, że intensywnie pracujące mięśnie wymagają wzmożonej pracy układów krwionośnego i oddechowego.
Utrzymanie równowagi cieplnej organizmu człowieka jest możliwe dzięki procesom
o charakterze metabolicznym (np. utlenianie biologiczne), fizjologicznym, np. drżenie mięśni,
oraz fizycznym – promieniowanie, przewodzenie, parowanie i konwekcja. Procesy te
prowadzą do pozyskiwania ciepła lub strat ciepła, w zależności od warunków otoczenia
organizmu i jego aktywności.
Na podstawie: K. Birch, D. MacLaren, K. George, Fizjologia sportu. Krótkie wykłady, Warszawa 2012, s. 169.
a)
Spośród wymienionych w tekście, podaj przykład procesu (1), który prowadzi wyłącznie do strat ciepła z organizmu oraz przykład procesu (2), który prowadzi wyłącznie do pozyskania ciepła przez organizm.
b)
Podaj przykład narządu, który uczestniczy w termoregulacji zachodzącej w wyniku parowania.
c)
Zaznacz poprawne dokończenie zdania.
Człowiek zanurzony w zimnej, płynącej wodzie traci ciepło wskutek
konwekcji.
parowania.
przewodzenia.
promieniowania.
d)
Oceń poprawność zdań dotyczących mechanizmów termoregulacji oraz ich skutków w organizmie człowieka. Wpisz znak X w odpowiednie komórki tabeli.
Lp.
Informacja
Prawda
Fałsz
1.
Silniejsze pocenie przyczynia się do utraty wody z organizmu, ponieważ wzmaga wydzielanie wazopresyny.
2.
W reakcji na niską temperaturę otoczenia zwężają się powierzchniowe naczynia krwionośne skóry, ograniczając w ten sposób straty ciepła z organizmu.
3.
Wydzielanie tyroksyny zwiększa się w wyższej temperaturze otoczenia pod wpływem sygnału z podwzgórza.
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, na które działają enzymy w trawionych
związkach organicznych, wyróżnia się enzymy: proteazy, glikozydazy, esterazy i nukleazy.
Na rysunku przedstawiono schematycznie elementy układu pokarmowego w powiązaniu
z obiegiem ustrojowym 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.
Lp.
Informacja
Prawda
Fałsz
1.
Układ pokarmowy dostarcza organizmowi człowieka materiały do budowy i odnowy tkanek oraz substancje energetyczne.
2.
W przewodzie pokarmowym człowieka zachodzi trawienie wewnątrzkomórkowe i zewnątrzkomórkowe.
3.
Energia zawarta w pokarmach spożywanych przez człowieka pochodzi w pośredni sposób z energii słonecznej.
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
W hali sportowej, w której panowało normalne ciśnienie atmosferyczne, a temperatura
powietrza wynosiła 20°C, przeprowadzono pomiar: na ciele zdrowego mężczyzny
uprawiającego sport umocowano miernik wilgotności, przy pomocy którego przez 120 minut,
w odstępach 10-minutowych, mierzono ilość wydzielanego przez niego potu. Podczas
pierwszej części pomiaru (60 minut) mężczyzna nie wykonywał żadnych ćwiczeń i nie pocił
się. Podczas drugiej części pomiaru (kolejne 60 minut) biegł bez przerwy, bez żadnego
obciążenia, z taką samą prędkością. Wyniki uzyskane w drugiej części pomiaru posłużyły
do obliczenia objętości potu wytworzonego w ciągu 1 minuty w każdym 10-minutowym
przedziale czasowym, czyli do obliczenia intensywności pocenia się. Dane te zamieszczono
w tabeli.
Czas biegu (min)
0
10
20
30
40
50
60
Intensywność pocenia (cm3 potu / min)
0
5
8
9
10
11
12
Na podstawie: T. Greenwood, K. Pryor, R. Allan, Senior Biology 1, Burton upon Trent 2011, s. 21.
a)
Wykorzystując dane zamieszczone w tabeli, sporządź wykres liniowy, ilustrujący zależność intensywności pocenia się od czasu trwania biegu.
b)
Podaj warunek, który powinien być taki sam w pierwszej i drugiej części przeprowadzonego pomiaru, a nie został przedstawiony w opisie obserwacji.
c)
Wyjaśnij, dlaczego podczas biegu – w przeciwieństwie do okresu braku aktywności fizycznej – u obserwowanego mężczyzny wystąpił proces pocenia się.
d)
Zaznacz odpowiedź A lub B i jej uzasadnienie 1 lub 2 tak, aby powstało poprawne dokończenie zdania.
Im dłużej biegacz biegnie, tym stężenie hormonu antydiuretycznego w jego krwi jest
Na wykresach przedstawiono wyniki pomiarów stężenia glukozy (wykres A) i insuliny
(wykres B) w osoczu krwi zdrowego człowieka rejestrowane w ciągu 9 godzin.
Po 2 godzinach od rozpoczęcia pomiarów badana osoba spożyła 50 g glukozy. Ostatni posiłek
badana osoba spożyła 12 godzin przed rozpoczęciem badania.
Na podstawie: www.biology-resources.com/.../exercises-03j-co-ordination [dostęp: 09.12.2014].
a)
Odczytaj z wykresu i zapisz wartość prawidłowego (mieszczącego się w przyjętej normie) zakresu wahań stężenia glukozy na czczo w osoczu krwi u badanej osoby. Określ, w ciągu ilu godzin po spożyciu glukozy jej stężenie w osoczu wraca do wartości z tego zakresu.
b)
Podaj nazwę narządu produkującego insulinę oraz określ, w jaki sposób na zmiany stężenia insuliny w osoczu wpływa spożycie glukozy.
c)
Podaj przykład mechanizmu, w jaki insulina obniża stężenie glukozy w osoczu krwi.
d)
Podaj, po jakim czasie od chwili spożycia glukozy wykryto maksymalne jej stężenie w osoczu krwi oraz określ, ile razy w tym czasie wzrasta wartość stężenia tego cukru u badanej osoby.
Na schemacie przedstawiono ciśnienie parcjalne gazów oddechowych w powietrzu
atmosferycznym i pęcherzykowym oraz we krwi żylnej i tętniczej w naczyniach włosowatych
płuc człowieka.
Na podstawie: D. McLaughlin, J. Stamford, D. White, Fizjologia człowieka, Krótkie wykłady, Warszawa 2008, s. 151.
a)
Na podstawie analizy schematu narysuj i uzupełnij tabelę, w której przedstawisz ciśnienie parcjalne tlenu i dwutlenku węgla w powietrzu atmosferycznym i pęcherzykowym oraz w naczyniach doprowadzających krew do płuc i odprowadzających krew z płuc.
b)
Oceń prawdziwość podanych stwierdzeń dotyczących dyfuzji gazów w pęcherzykach płucnych. Wpisz znak X w odpowiednie komórki tabeli.
Lp.
Informacja
Prawda
Fałsz
1.
Dyfuzja tlenu i dwutlenku węgla między powietrzem pęcherzykowym a krwią odbywa się zgodnie z gradientem ciśnień parcjalnych tych gazów.
2.
Cząsteczki tlenu dyfundują z pęcherzyków płucnych do krwi, ponieważ w powietrzu pęcherzykowym ciśnienie parcjalne tlenu jest większe niż we krwi dopływającej do płuc.
3.
Cząsteczki dwutlenku węgla dyfundują z krwi do pęcherzyków płucnych, ponieważ w powietrzu pęcherzykowym ciśnienie parcjalne tego gazu jest większe niż w powietrzu atmosferycznym.
c)
Określ dwa warunki niezbędne do zapewnienia sprawnej dyfuzji tlenu z pęcherzyków płucnych do krwi.
d)
Podaj nazwę naczyń krwionośnych, które doprowadzają krew z płuc do serca i określ, jaka krew w nich płynie – natlenowana czy odtlenowana.
Na rysunkach przedstawiono dwie próby doświadczenia, w którym 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 w każdej
z prób (próba 1. i próba 2.) pokazano na rysunkach.
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 schemacie przedstawiono pewien proces metaboliczny.
Na podstawie: E. Bańkowski, Biochemia, Wrocław 2006, s. 196–200.
a)
Na podstawie schematu wykaż, 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.
W organizmach oligosacharydy i polisacharydy pod wpływem działania enzymów mogą
ulegać hydrolizie. Na rysunku przedstawiono katalizowaną przez enzym hydrolizę sacharozy,
której etapy oznaczono literami (A–D), oraz obok – wykres zależności szybkości reakcji
enzymatycznej od stężenia substratu.
Na podstawie: N.A. Campbell, J.A. Urry, M.L. Cain, S.A. Wasserman,
P.V. Minorsky, R.B. Jackson, Biologia, Poznań 2012, s. 78;
B.D. Hames, N.M. Hooper, Biochemia, Krótkie wykłady, Warszawa 2002, s. 83, 96–99;
M. Barbor, M. Boyle, M. Cassidy, K. Senior, Biology, London 1999, s. 73.
a)
Do każdego etapu hydrolizy (A–D) przyporządkuj jego prawidłowy opis wybrany spośród podanych (1–5).
Odłączenie produktów od enzymu.
Przekształcanie substratu w produkty.
Przyłączenie cząsteczki wody do wolnego substratu.
Enzym z centrum aktywnym gotowy do przyłączenia substratu.
Przyłączenie substratu do enzymu, powstanie kompleksu enzym-substrat (ES).
b)
Korzystając z wykresu wyjaśnij, dlaczego przy wysokim stężeniu substratu jego dalszy wzrost nie wpływa już na zwiększenie szybkości reakcji enzymatycznej.
c)
Wiedząc, że w przedstawionym enzymie centrum aktywne jest miejscem, do którego może przyłączać się inhibitor, określ jaki typ inhibicji enzymu może zachodzić w przypadku tej reakcji i wyjaśnij, na czym ona polega.
d)
Wiedząc, że sacharoza jest w organizmach roślinnych główną formą transportu węglowodanów, przedstaw drogę jej przemieszczania (od miejsca powstania do miejsca rozładunku) oraz podaj nazwę tkanki, w której ten transport odbywa się.
e)
Podaj nazwę enzymu katalizującego reakcję hydrolizy sacharozy w przewodzie pokarmowym człowieka oraz miejsce jego wytwarzania i działania.
Kropidlak czarny (Aspergillus niger) wydziela zewnątrzkomórkowo enzymy, m.in.
glukoamylazę, która hydrolizuje skrobię do glukozy. Glukoamylazy nie występują ani
u zwierząt, ani u roślin. Pozyskany z grzyba enzym wykorzystuje się w piekarnictwie,
przemyśle cukierniczym, owocowo-warzywnym, mleczarskim, farmaceutycznym
i fermentacyjnym. Obecnie glukoamylazę pozyskuje się głównie z transgenicznych szczepów
Aspergillus niger. Otrzymany z nich enzym cechuje się dużą odpornością na zmiany pH
i temperatury.
Na wykresach przedstawiono wpływ temperatury (I) i wartości pH (II) na aktywność
glukoamylazy zawartej w jednym z preparatów stosowanych w przemyśle fermentacyjnym.
Na podstawie: http://pl.wikipedia.org/wiki/Aspergillus, http://www.krolsan.com.pl/index4.php?page=glucamyl;
http://agrobiol.sggw.waw.pl/biochemia/media/Enzymologia/Enzymologia%20p%20dzik/
Glukoamylaza_06_11_2012.pdf [dostęp: 11.11.2014].
a)
Wyjaśnij, jakie znaczenie adaptacyjne dla kropidlaka ma zdolność wydzielania enzymu poza komórkę w naturalnym środowisku życia tego grzyba.
b)
Wypełnij tabelę – podaj nazwy dwóch enzymów, należących do amylaz, wytwarzanych przez człowieka oraz nazwy narządów, w świetle których te enzymy działają i nazwy produktów reakcji katalizowanych przez te enzymy.
Nazwa enzymu
Miejsce działania (narząd)
Produkt reakcji
c)
Na podstawie obu wykresów określ warunki, w jakich preparat z glukoamylazą jest najbardziej wydajny.
d)
Podaj po jednym przykładzie (innym niż opisane w tekście) wykorzystywania grzybów w biotechnologii tradycyjnej i nowoczesnej.
Szacuje się, że jelito człowieka zamieszkuje 500–1000 gatunków bakterii. W różnych częściach
jelita człowieka bytują odmienne gatunki bakterii.
Zbadano genom bakterii Bacteroides thetaiotaomicron żyjącej w ludzkich jelitach
i stwierdzono, że występują w nim m.in. geny zaangażowane w syntezę węglowodanów oraz
witamin niezbędnych dla człowieka.
Odkryto również, że ta bakteria wydziela cząsteczki sygnałowe, które aktywują w komórkach
człowieka geny odpowiedzialne za budowanie sieci naczyń krwionośnych niezbędnych
do wchłaniania cząstek pokarmowych. Inny rodzaj wydzielanych przez nią cząsteczek
sygnałowych pobudza z kolei komórki jelita człowieka do produkowania substancji
antybakteryjnych, na które bakteria Bacteroides thetaiotaomicron nie jest wrażliwa,
ale zmniejszają one liczebność populacji innych, konkurujących z nią gatunków bakterii.
Na podstawie: N.A. Campbell i inni, Biologia, Poznań 2013.
20.1. (0–1)
Określ, czy bakteria Bacteroides thetaiotaomicron jest dla człowieka komensalem,
czy – gatunkiem mutualistycznym. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do przedstawionych
informacji.
20.2. (0–1)
Wybierz spośród wymienionych witamin i podkreśl tę, którą organizm człowieka
pozyskuje również dzięki wytwarzaniu jej przez bakterie jelitowe.
