Biologia - Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 9.
Przekazywanie pobudzenia z jednej komórki nerwowej na drugą komórkę nerwową odbywa
się przez synapsy. Ze względu na mechanizm działania można wyróżnić dwa typy synaps:
chemiczne i elektryczne. W synapsie chemicznej pobudzenie przekazywane jest
za pośrednictwem neuroprzekaźnika, natomiast w synapsie elektrycznej błony sąsiadujących
neuronów leżą bardzo blisko siebie i są połączone kanałami (koneksonami), zbudowanymi
ze specyficznego białka, umożliwiającymi przepływ jonów pomiędzy komórkami.
Na rysunkach przedstawiono budowę i sposób działania synapsy chemicznej (A)
i elektrycznej (B).
9.1. (0–1)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące działania synaps są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| 1. | W synapsie chemicznej pobudzenie przekazywane jest między neuronami tylko w jednym kierunku, a w elektrycznej – w obu kierunkach. | P | F |
| 2. | W synapsach elektrycznych przekazanie pobudzenia następuje znacznie szybciej niż w synapsach chemicznych. | P | F |
| 3. | W obu rodzajach synaps wiązanie neuroprzekaźnika przez receptory błony postsynaptycznej wywołuje jej depolaryzację. | P | F |
9.2. (0–1)
Określ, jaki wpływ na przekazywanie pobudzenia będzie miał niedobór jonów wapnia w płynie międzykomórkowym otaczającym neuron. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając funkcję, jaką te jony pełnią w przekazywaniu sygnału.
9.3. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego w synapsach chemicznych cząsteczki neuroprzekaźnika po spełnieniu swojej funkcji są bardzo szybko usuwane ze szczeliny synaptycznej. W odpowiedzi uwzględnij mechanizm depolaryzacji błony postsynaptycznej.
Rozwiązanie
9.1. (0–1)
Schemat punktowania
1 p. – za poprawną ocenę wszystkich trzech stwierdzeń dotyczących działania synaps.
0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
1. – P, 2. – P, 3. – F
9.2. (0–1)
Schemat punktowania
1 p. – za określenie, że niedobór jonów wapnia będzie hamował przekazywanie pobudzenia,
oraz uzasadnienie odnoszące się do hamowania wydzielania neuroprzekaźnika.
0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
- Zahamuje impuls, ponieważ nie wydzieli się neuroprzekaźnik.
- Niedobór jonów wapnia będzie hamował przekazywanie pobudzenia, ponieważ spowoduje hamowanie wydzielania neuroprzekaźnika, więc będzie słabiej pobudzana błona postsynaptyczna.
- W tej sytuacji będzie słabsze pobudzanie pęcherzyków synaptycznych do migracji w kierunku błony presynaptycznej, co ograniczy wydzielanie neuromediatora i będzie hamować przekazanie pobudzenia.
Uwaga:
Nie uznaje się określeń „wapno”, „jony wapna”.
9.3. (0–1)
Schemat punktowania
1 p. – za poprawne wyjaśnienie uwzględniające konieczność zamknięcia się kanałów
jonowych otwieranych przez neuroprzekaźnik, aby mogło dojść do powrotu potencjału
spoczynkowego błony postsynaptycznej.
0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
- Są usuwane, aby zamknęły się kanały jonowe, co umożliwi powrót potencjału spoczynkowego błony.
- Neuroprzekaźniki muszą być usunięte, aby ustał przepływ jonów przez błonę, co umożliwia pompie sodowo-potasowej ponowne zgromadzenie jonów sodu na zewnątrz błony.
- Potencjał spoczynkowy jest wynikiem różnicy stężeń jonów po obu stronach błony, a zatem nie może powstać, jeżeli kanały jonowe pozostają otwarte przez neuroprzekaźnik.
- Usunięcie neuroprzekaźnika jest konieczne do zamknięcia kanałów jonowych, co warunkuje ustalenie różnicy stężeń jonów po obu stronach błony i przywrócenie jej pobudliwości.
Uwaga:
Odpowiedź „Usunięcie przekaźnika jest niezbędne dla repolaryzacji błony” jest niewystarczająca, ponieważ nie zawiera wymaganego odniesienia do mechanizmu depolaryzacji błony.
