Biologia - Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 14.

Kategoria: Układ nerwowy i narządy zmysłów Typ: Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

W siatkówce oka komórki fotoreceptorowe (pręcikonośne i czopkonośne) zawierają barwnik wzrokowy, który składa się z absorbującej światło cząsteczki retinalu, pochodnej witaminy A, połączonej z białkiem − opsyną. Kiedy barwnik pochłania dostateczną ilość energii świetlnej, zostają zainicjowane przemiany fizykochemiczne retinalu, które prowadzą do powstania impulsów nerwowych w fotoreceptorach i ich przekazu z siatkówki do mózgu, co warunkuje widzenie. Komórki pręcikonośne reagują w niskich natężeniach oświetlenia, a czopkonośne – w średnich i wysokich. Siatkówka przystosowuje się do odbierania promieni świetlnych o różnym natężeniu. W zaadaptowanej do bardzo silnego światła siatkówce przeważająca część fotoreceptorów ma rozłożony barwnik wzrokowy i jest niepobudliwa. Adaptacja siatkówki do całkowitej ciemności trwa ponad godzinę. Dochodzi wtedy do resyntezy barwnika w fotoreceptorach. Dzięki temu jest odpowiednia ilość barwnika i minimalne natężenie promieniowania świetlnego może być odbierane przez maksymalną liczbę fotoreceptorów.
Na podstawie: W.Z. Traczyk, A. Trzebski, Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej, Warszawa 2007.

14.1. (0–1)

Uwzględniając mechanizm widzenia opisany w tekście, wyjaśnij, dlaczego człowiek po przejściu ze słonecznego miejsca do zacienionego pomieszczenia zaczyna dostrzegać zarysy przedmiotów dopiero po pewnym czasie.
 

14.2. (0–1)

Wykaż zależność między niedoborem witaminy A w organizmie człowieka a pogorszeniem widzenia po zmierzchu. W odpowiedzi uwzględnij odpowiedni rodzaj fotoreceptorów.

Rozwiązanie

14.1. (0–1)

Przykładowe rozwiązanie

Po przejściu ze słonecznego do zacienionego pomieszczenia dopiero po pewnym czasie dojdzie do resyntezy/odtworzenia wystarczającej ilości barwnika, żeby fotoreceptory mogły reagować na bodźce świetlne/żeby siatkówka przesyłała informacje do mózgu/żeby generowała impulsy nerwowe.

Schemat punktowania
1 p. – za poprawne wyjaśnienie uwzględniające resyntezę barwnika i ponowne nabycie pobudliwości przez fotoreceptory.
0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.
 

14.2. (0–1)

Przykładowe rozwiązanie

Niedobór witaminy A skutkuje pogorszeniem widzenia po zmierzchu, ponieważ:

  • retinal jest pochodną witaminy A, a odpowiednia ilość tego barwnika w komórkach pręcikonośnych/pręcikach jest konieczna, żeby mogły one odbierać słabe bodźce świetlne/odbierać małe natężenie światła/generować impulsy nerwowe,
  • upośledzona jest resynteza barwnika wzrokowego, niezbędnego w dużej liczbie komórek pręcikonośnych/pręcików odpowiedzialnych za widzenie przy słabym świetle/niskim natężeniu światła,
  • przy niedoborze witaminy A upośledzona jest resynteza retinalu w pręcikach.

Schemat punktowania
1 p. – za wykazanie związku pomiędzy niedoborem witaminy A i pogorszeniem widzenia po zmierzchu uwzględniające dysfunkcję pręcików.
0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.