Na rysunku przedstawiono przekrój jednej ze stref korzeniowych oraz dwie drogi transportu
wody w tej strefie.
Źródło: L. Taiz, E. Zeiger, I.M. Møller, Plant physiology and development, Sunderland 2014.
3.1. (0–1)
Dopasuj odpowiednie nazwy elementów anatomicznych korzenia, wybranych spośród punktów 1-5, do liter A-D odpowiadającym strukturom przedstawionym na rysunku.
A.
B.
C.
D.
endoderma
floem
kora pierwotna
ryzoderma
ksylem
3.2. (0–1)
Podaj nazwę strefy korzeniowej przedstawionej na rysunku. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do jednej cechy budowy charakterystycznej dla tej
strefy.
Nazwa strefy korzeniowej:
Uzasadnienie:
3.3. (0–1)
Na podstawie rysunku określ jedną różnicę między transportem symplastycznym i
apoplastycznym. W swojej odpowiedzi odwołaj się do obu dróg transportu wody.
W tabeli przedstawiono wyniki doświadczenia, w którym mierzono czasy trwania poszczególnych
faz cyklu komórkowego (w godzinach) w komórkach merystematycznych korzenia cebuli
(Allium cepa). Korzenie umieszczono w pojemnikach, w których utrzymywano różne
temperatury.
Temperatura
G1
S
G2
Mitoza
10ºC
14.3
25.0
8.7
6.5
15ºC
7.8
13.6
4.8
3.6
20ºC
4.9
8.6
3.0
2.2
25ºC
3.5
6.2
2.2
1.6
30ºC
2.9
5.0
1.8
1.3
Źródło: red. A. Woźny, J. Michejda, L. Ratajczak, Podstawy biologii komórki roślinnej, Poznań 2000.
2.1. (0-1)
Sformułuj problem badawczy eksperymentu.
2.2. (0-1)
Wyjaśnij, dlaczego najkrótsze czasy trwania poszczególnych faz cyklu komórkowego
występowały w temperaturze 30ºC.
Barwnik Unny-Pappenheima składa się z zieleni metylowej, która wiąże się wybiórczo z DNA,
nadając mu niebiesko-zielone zabarwienie, oraz z pironiny, która wiąże się z RNA i barwi go
na czerwono.
Przeprowadzono eksperyment:
Komórki epidermy liści spichrzowych cebuli (Allium cepa) traktowano rybonukleazą.
Następnie komórki wybarwiono barwnikiem Unny-Pappenheima, który nadał jądru komórkowemu
jednolite niebiesko-zielone zabarwienie. Jąderko nie zostało wykryte, a cytoplazma nie uległa
wybarwieniu.
Źródło: red. L. Kłyszejko-Stefanowicz, Cytobiochemia. Biochemia niektórych struktur komórkowych, Warszawa 2003.
1.1. (0-1)
Wyjaśnij, dlaczego tylko jądro komórkowe uległo jednolitemu wybarwieniu, podczas gdy jąderko nie
zostało wykryte i również cytoplazma nie uległa wybarwieniu.
1.2. (0-1)
Uzupełnij zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród punktów A-B i 1-3.
Barwnik Unny-Pappenheima jest używany do barwienia większości dojrzałych:
Albuminy są jedną z grup białek występującą m.in. w osoczu krwi lub mleku. Albuminy ludzkie występujące w osoczu są białkami prostymi, zbudowanymi z pojedynczego łańcucha polipeptydowego. Pełnią ważne funkcje dla organizmu, stąd w przypadku nagłej utraty tych białek może zaistnieć potrzeba ich dożylnego podania pacjentowi. Przyczyną utraty albumin może być np. choroba nerek wiążąca się z nasilonym białkomoczem. Albuminy przetaczane pacjentom pozyskiwane są z osocza zdrowych dawców. Izoluje się je metodą frakcjonowania etanolem, a następnie ogrzewa przez ok. 10 h w temperaturze do 60°C w celu inaktywacji ewentualnych wirusów. Wykazano, że przygotowanie preparatu zgodnie z powyższą procedurą nie wpływa istotnie na funkcję albumin.
1.1 (0-2)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące albumin są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Albuminy obecne we krwi pełnią m.in. funkcję transportową dla niektórych substancji.
P
F
2.
Albuminy są białkami trudno rozpuszczalnymi w wodzie, które odpowiadają za utrzymanie wody w naczyniach krwionośnych.
P
F
3.
Do albumin należą m.in. przeciwciała odpornościowe.
P
F
1.2 (0-1)
Wyjaśnij, dlaczego stosowanie temperatur wyższych niż 60°C celem inaktywacji wirusów w preparacie albumin może negatywnie wpłynąć na jego właściwości. W odpowiedzi odnieś się do potencjalnego wpływu wyższej temperatury na strukturę przestrzenną albumin.
Wanilina jest popularną substancją zapachową stosowaną w przemyśle spożywczym
i kosmetycznym. Strukturę cząsteczki tego związku przedstawia wzór I.
W jednej z metod otrzymywania waniliny produktem pośrednim jest związek opisany wzorem II.
Związek oznaczony wzorem II otrzymuje się w reakcji bromowania 4-hydroksybenzaldehydu
(aldehydu 4-hydroksybenzoesowego).
Rozstrzygnij, czy związek opisany wzorem II jest głównym czy ubocznym produktem tej
reakcji. Odpowiedź uzasadnij. W uzasadnieniu odwołaj się do wpływu kierującego
podstawników.
Jedną z metod analizy instrumentalnej jest spektrometria mas. Podczas takiej analizy
badana próbka (w fazie gazowej) jest poddawana jonizacji. Cząsteczki tracą elektrony
i stają się kationami oraz ulegają fragmentacji, w wyniku której powstają mniejsze kationy.
Następnie wiązka kationów przechodzi przez pole magnetyczne, w którym tor jej ruchu ulega
zakrzywieniu. Wielkość zakrzywienia zależy od stosunku masy do ładunku i dla
jednododatnich kationów jest odwrotnie proporcjonalna do ich masy. W ten sposób kationy
o różnych masach zostają rozdzielone i odpowiadają im oddzielne piki w otrzymanym widmie
masowym. Wysokość tych pików (intensywność) jest proporcjonalna do zawartości
odpowiednich kationów w próbce. Cząsteczkom, które uległy jonizacji, ale nie uległy
fragmentacji, odpowiadają tzw. piki molekularne o największej masie. Poniżej przedstawiono
uproszczony schemat działania spektrometru mas.
Niżej przedstawiono fragment widma masowego bromu, na którym są widoczne piki
molekularne pochodzące od kationów Br+2 o różnym składzie izotopowym. Intensywność
sygnałów (wysokość pików) jest mierzona względem najwyższego piku molekularnego.
Na poniższym fragmencie widma masowego chlorobenzenu pokazano trzy piki, oznaczone
numerami 1 (pik fragmentacyjny) oraz 2, 3 (piki molekularne).
Wpisz do tabeli wzory sumaryczne kationów odpowiadających kolejnym pikom. Jeśli
w jonie występuje chlor, podaj jego liczbę masową. Wyjaśnij, dlaczego dwa piki
molekularne znacznie różnią się pod względem wysokości.
Jedna z metod wykrywania obecności jonów bromkowych albo jodkowych w roztworze
polega na utlenieniu ich do wolnego bromu albo jodu.
Rozstrzygnij, czy zarówno jony bromkowe, jak i jony jodkowe można utlenić za
pomocą kwasu azotowego(V). Uzasadnij swoją odpowiedź. W uzasadnieniu odnieś się
do wartości odpowiednich potencjałów standardowych.
W celu skutecznego usunięcia jonów z roztworu stosuje się często metodę strąceniową,
w której odczynnik strącający jest dodawany w nadmiarze.
Rozstrzygnij, czy w ten sposób można usunąć jony glinu z roztworu jego soli, gdy
odczynnikiem strącającym będzie roztwór NaOH. Uzasadnij swoją odpowiedź.
W poniższej tabeli zamieszczono dane dotyczące rozpuszczalności substancji X w wodzie,
a na wykresie przedstawiono krzywą zależności rozpuszczalności substancji Y w wodzie.
Temperatura, °C
Rozpuszczalność substancji X, g na 100 g wody
0
89
20
53
40
33
60
23
80
16
11.1. (0–2)
Narysuj na wykresie krzywą rozpuszczalności substancji X i wyznacz wartość
temperatury, w której substancje X i Y mają taką samą rozpuszczalność. Oblicz
stężenie procentowe nasyconego roztworu substancji X lub Y w tej temperaturze.
Substancje X i Y mają taką samą rozpuszczalność w temperaturze ℃.
Stężenie % nasyconego roztworu:
11.2. (0–2)
Spośród wymienionych niżej substancji wybierz tę, która była oznaczona symbolem X,
oraz tę, która była oznaczona symbolem Y. Napisz ich wzory i uzasadnij swój wybór.
Badano reakcje stężonego kwasu azotowego(V) z metalami: z cynkiem,
z glinem, z magnezem oraz ze srebrem. Jedno z przeprowadzonych
doświadczeń pokazano na zdjęciu.
Wskaż metal, który znajduje się w probówce z kwasem pokazanej
na zdjęciu, i uzasadnij swój wybór.
Rozstrzygnij, czy na podstawie wartości entalpii tworzenia CO oraz CO2 można
stwierdzić, że reakcja spalania tlenku węgla(II) jest egzotermiczna. Uzasadnij swoją
odpowiedź.
Rozwiązaniem alternatywnym dla chemicznych środków owadobójczych mogą być preparaty
biologiczne wytworzone na bazie grzybów owadobójczych, np. należących do
owadomorkowców (Entomophtorales). W biopreparatach grzybowych (mykoinsektycydach)
znajdują się zarodniki grzybów, z których rozwijają się strzępki infekcyjne. Wewnątrz ciała
owadów grzyb wytwarza ciała strzępkowe tworzące tzw. blastospory, swobodnie krążące
w hemolimfie, z których rozwijają się strzępki zasiedlające tkanki żywiciela. Rozrost grzybni
oraz toksyczne metabolity przez nią wytwarzane powodują śmierć owadów. Na tym etapie
infekcji grzyb produkuje duże ilości zarodników, które drogą kontaktową mogą przedostać się
na powierzchnię oskórka innych owadów.
Niektóre gatunki grzybów stosowane w biologicznym zwalczaniu szkodników modyfikuje się
genetycznie: wprowadza się do ich genomu dodatkowe kopie ich własnego genu
warunkującego wytwarzanie chitynazy, co skutkuje efektywniejszym uśmiercaniem owadów.
Na podstawie: O. Orzyłowska-Śliwińska, Zabić inaczej, „Wiedza i Życie” 10, 2014;
E. Włóka, […] grzyby owadobójcze – rola w procesie infekcji, „Postępy Biochemii” 57 (1), 2011.
Podaj po jednym argumencie za tym, że stosowanie preparatów zawierających
zarodniki genetycznie modyfikowanych grzybów owadobójczych do walki z owadami:
Na podstawie licznych podobieństw w budowie anatomicznej już w latach 70. XX wieku
odkryto, że ptaki (Aves) nie stanowią grupy zupełnie oddzielnej od gadów, ale wywodzą się
z kopalnych dinozaurów (Dinosauria). Najbliższym współczesnym krewnym ptaków jest rząd
krokodyli (Crocodilia), obejmujący m.in. krokodyle i aligatory. Ze względu na wspólne
pochodzenie ptaki, dinozaury i krokodyle łączy się w jedną grupę nazywaną gadami
naczelnymi lub archozaurami (Archosauria).
Dużo większym wyzwaniem dla naukowców było określenie relacji pokrewieństwa żółwi
(Testudines) wobec pozostałych gadów. Badania anatomiczne dawały sprzeczne wyniki
i dopiero na podstawie sekwencjonowania gadzich genomów wykazano bezspornie,
że żółwie są bliżej spokrewnione z gadami naczelnymi niż z jaszczurkami i wężami,
ujmowanymi razem jako łuskonośne (Squamata).
Spośród współczesnych gadów jedynie ptaki są zwierzętami stałocieplnymi. Na podstawie
badań histologicznych kopalnych kości uważa się jednak, że podwyższonym tempem
metabolizmu cechowały się już ostatni wspólny przodek archozaurów oraz wymarłe
dinozaury. Na podstawie tych odkryć sformułowano hipotezę, że wspólny przodek
współczesnych krokodyli utracił stałocieplność, a współczesne krokodyle są zwierzętami
wtórnie zmiennocieplnymi, co najprawdopodobniej wynika z przejścia tych zwierząt do
ziemno-wodnego trybu życia i ma związek ze stosunkowo mało aktywnym polowaniem
z zasadzki.
Jednym z dowodów potwierdzających pochodzenie krokodyli od zwierząt stałocieplnych jest
zachowana pełna przegroda międzykomorowa. Wśród współczesnych archozaurów także
ptaki mają w sercu pełną przegrodę międzykomorową. Badania porównawcze doprowadziły
badaczy do wniosku, że taką budowę serca miały także wymarłe dinozaury oraz ostatni
wspólny przodek archozaurów.
Na podstawie: N.G. Crawford i in. More than 1000 ultraconserved elements provide evidence that turtles are the sister group of
archosaurs, „Biology letters” 8(5), 2012;
L.J. Legendre i in. Palaeohistological Evidence for Ancestral High Metabolic Rate in Archosaurs,
„Systematic Biology” 65(6), 2016.
18.1. (0–1)
Wyjaśnij, jakie znaczenie dla utrzymywania względnie stałej, wysokiej temperatury
ciała ptaków ma występowanie w ich sercu pełnej przegrody między komorami.
W odpowiedzi uwzględnij natlenowanie krwi oraz tempo metabolizmu.
18.2. (0–3)
Poniższy rysunek przedstawia niekompletne drzewo filogenetyczne obrazujące relacje
pokrewieństwa między gadami a ptakami.
Na podstawie tekstu określ pokrewieństwo między grupami gadów – dorysuj brakujące gałęzie powyższego drzewa filogenetycznego tak, aby drzewo przedstawiało w poprawny sposób relacje pokrewieństwa między taksonami.
Zaznacz na powyższym drzewie filogenetycznym ostatniego wspólnego przodka archozaurów – otocz kółkiem odpowiedni węzeł.
Zaznacz na powyższym drzewie filogenetycznym moment, w którym – według przedstawionej w tekście hipotezy – doszło do utraty stałocieplności – zapisz znak X nad odpowiednią gałęzią.
Podczas badań terenowych zebrano kwiaty dwóch blisko spokrewnionych gatunków roślin:
kosaćca szczecinkowego (Iris setosa) oraz kosaćca różnobarwnego (Iris versicolor). Kwiaty
kosaćców charakteryzują się okazałym okwiatem składającym się z dwóch okółków, które
mają po trzy działki.
Celem badania było znalezienie takiej cechy budowy kwiatu, na podstawie której można
odróżnić te dwa gatunki. W poniższej tabeli przedstawiono podsumowanie pomiarów
długości zewnętrznych i wewnętrznych działek okwiatu wykonane na podstawie próby
50 osobników każdego gatunku. Wszystkie wyniki podano w centymetrach.
Długość działek okwiatu
zewnętrzny okółek
wewnętrzny okółek
Statystyka wyliczona na podstawie próby
I. setosa
I. versicolor
I. setosa
I. versicolor
minimum
4,3
4,9
1,0
3,0
maksimum
5,8
7,0
1,9
5,1
średnia
5,0
5,9
1,5
4,3
odchylenie standardowe
0,35
0,52
0,17
0,47
Na podstawie: E. Anderson, The irises of the Gaspe Peninsula, „Bulletin of the American Iris Society” 59, 1935;
alchetron.com;
www.plant-world-seeds.com
17.1. (0–1)
Na podstawie przedstawionych wyników badań wykaż, że do rozróżnienia I. setosa
i I. versicolor wystarczy pomiar długości działek wewnętrznego okółka okwiatu.
17.2. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A albo B oraz jej uzasadnienie 1., 2. albo 3.
Collinsia parviflora to niewielkich rozmiarów roślina występująca w Ameryce Północnej.
Osobniki C. parviflora mają z reguły niebieskie kwiaty, ale zdarzają się także okazy
o kwiatach białych i fioletowych. Niebieski kolor kwiatów warunkują antocyjany powstające
w wyniku dwuetapowego szlaku reakcji. Reakcje te katalizują dwa różne enzymy:
Enzym Ea przekształca bezbarwny substrat w barwnik fioletowy. Aktywny enzym Ea jest kodowany przez allel A. Nieaktywny wariant tego enzymu jest kodowany przez allel a.
Enzym Eb przekształca barwnik fioletowy w niebieski. Aktywny enzym Eb jest kodowany przez allel B. Zmutowany, nieaktywny allel jest oznaczany symbolem b.
Geny warunkujące wytwarzanie enzymów Ea i Eb są położone na różnych chromosomach.
Pokolenie rodzicielskie P stanowiły podwójnie homozygotyczne rośliny kwitnące na biało
oraz na fioletowo. W pokoleniu potomnym F1 uzyskano wyłącznie rośliny kwitnące
na niebiesko.
Na podstawie: red. M. Maćkowiak i A. Michalak, Biologia. Jedność i różnorodność, Warszawa 2008.
15.1. (0–1)
Podaj genotypy roślin z pokolenia rodzicielskiego P.
Genotyp roślin kwitnących na biało:
Genotyp roślin kwitnących na niebiesko: *omyłkowe użycie „na niebiesko” zamiast „na fioletowo” w arkuszu CKE
15.2. (0–2)
Podaj oczekiwany stosunek fenotypowy wśród roślin uzyskanych po skrzyżowaniu
kwitnącej na niebiesko rośliny z pokolenia F1 z podwójną homozygotą recesywną.
Odpowiedź uzasadnij, zapisując krzyżówkę genetyczną.
Kondory kalifornijskie to padlinożerne ptaki, które niemalże wymarły z powodu kłusownictwa,
niszczenia siedlisk oraz zatruć. W połowie XX wieku liczebność populacji została
ograniczona do około 150 osobników, a w 1982 r. żyły już tylko 22 kondory. Aby ocalić ten
gatunek przed wyginięciem, pod koniec lat 80. XX wieku wyłapano wszystkie kondory żyjące
na wolności – w celu ich rozmnażania w hodowli. W 2002 roku liczebność populacji kondora
wzrosła do 206 osobników. Współczesna populacja kondora kalifornijskiego pochodzi
od 14 osobników (8 samców i 6 samic).
Kondory dobrze rozmnażały się w niewoli, jednak pod koniec lat 90. zaobserwowano, że pięć
zarodków obumarło krótko przed wylęgiem. Stwierdzono u nich występowanie
chondrodystrofii – wady letalnej o podłożu genetycznym. Chondrodystrofia jest chorobą
warunkowaną przez autosomalny allel recesywny d. Prawidłowy fenotyp jest warunkowany
przez dominujący allel D. Od momentu pierwszego wystąpienia stwierdzono ok. 120
przypadków chondrodystrofii, które dotyczyły zarówno zarodków płci męskiej, jak i żeńskiej.
Na schemacie przedstawiono drzewo rodowe kondorów, u których wystąpiła
chondrodystrofia. Pierwszy wykryty przypadek to potomek pary oznaczonej numerami 1 i 2.
Kolejne cztery zarodki obciążone tą wadą były potomstwem jednej pary kondorów – samca
oznaczonego na schemacie numerem 6 oraz samicy oznaczonej numerem 10.
U kondorów kalifornijskich, podobnie jak u innych ptaków, występuje heterogametyczność
żeńska. Oznacza to, że samce mają dwa chromosomy płci Z, a samice – jeden
chromosom Z i jeden chromosom W.
Na podstawie: K. Ralls, J.D. Ballou, B.A. Rideout, R. Frankham, Genetic management of chondrodystrophy in California
condors, „Animal Conservation” 3, 2000;
K. Ralls, J.D. Ballou, Genetic Status and Management of California Condors, „The Condor” 106(2), 2004.
14.1. (0–2)
Podaj wszystkie możliwe genotypy osobników oznaczonych na drzewie rodowym
numerami: 1, 5 oraz 6. Użyj oznaczeń alleli podanych w tekście.
osobnik nr 1:
osobnik nr 5:
osobnik nr 6:
14.2. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Gdyby chondrodystrofia dziedziczyła się w sposób recesywny sprzężoną z płcią,
a locus genu warunkującego tę chorobę był położony tylko na chromosomie Z, to
wszystkie obumierające zarodki byłyby płci żeńskiej.
wszystkie obumierające zarodki byłyby płci męskiej.
częściej obumierałyby zarodki płci męskiej niż żeńskiej.
częściej obumierałyby zarodki płci żeńskiej niż męskiej.
14.3. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A albo B oraz jej uzasadnienie 1., 2. albo 3.
Wysoka częstość chondrodystrofii we współczesnej populacji kondorów jest konsekwencją
działania
A.
doboru naturalnego,
ponieważ
1.
w wymierającej populacji wzrosła przez
przypadek częstość allelu d.
2.
homozygoty recesywne obumierały przed
wykluciem.
B.
dryfu genetycznego,
3.
heterozygoty miały największe szanse
na przeżycie i wydanie potomstwa.
14.4. (0–1)
Rozstrzygnij, czy współczesna populacja kondorów kalifornijskich pozostaje w stanie
równowagi genetycznej w locus warunkującym chondrodystrofię. Odpowiedź
uzasadnij, odnosząc się do założeń prawa Hardy’ego – Weinberga.
Przykładem niekorzystnego następstwa mutacji punktowej jest uwarunkowana recesywnie
wada metaboliczna – cytrulinemia, występująca u bydła rasy holsztyńsko-fryzyjskiej.
Zamiana cytozyny na tyminę w 86. kodonie genu syntazy argininobursztynianowej powoduje
zmianę w kodującej nici DNA kodonu CGA na kodon TGA. W konsekwencji, zamiast
aktywnego enzymu składającego się z 412 aminokwasów, powstaje nieaktywny peptyd
złożony z 85 aminokwasów.
Na podstawie: K.M. Charon, M. Świtoński, Genetyka zwierząt, Warszawa 2004.
13.1. (0–2)
Podaj nazwę aminokwasu kodowanego przez 86. kodon prawidłowego allelu syntazy
argininobursztynianowej oraz wyjaśnij, dlaczego skutkiem opisanej mutacji genowej
jest skrócenie peptydu.
Nazwa aminokwasu:
Wyjaśnienie:
13.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego substytucje pojedynczych nukleotydów nie zawsze są przyczyną
zmiany w składzie aminokwasowym polipeptydu.
Jednym z najlepiej poznanych u ludzi zaburzeń metabolicznych determinowanych
genetycznie są nieprawidłowości w przemianie fenyloalaniny – egzogennego aminokwasu
białkowego. Brak lub niedobór aktywnego enzymu hydroksylazy fenyloalaninowej,
przekształcającej fenyloalaninę w tyrozynę, jest przyczyną fenyloketonurii – jednej
z najczęściej występujących chorób genetycznych. Wysokie stężenie fenyloalaniny
w organizmie ma negatywny wpływ na rozwój układu nerwowego.
U dziecka chorego na fenyloketonurię należy od drugiego tygodnia życia wprowadzić
odpowiednią dietę niskofenyloalaninową, w której stosuje się specjalne mieszanki
zawierające białka o niskiej zawartości tego aminokwasu.
Na poniższym schemacie przedstawiono jeden ze szlaków przemian fenyloalaniny
u człowieka oraz miejsce przerwania szlaku u osób chorych na fenyloketonurię.
Na podstawie: K.M. Charon, M. Świtoński, Genetyka zwierząt, Warszawa 2004;
www.zdronet.pl
12.1. (0–1)
Na podstawie przedstawionych informacji wyjaśnij, dlaczego dzieci chore na
fenyloketonurię mają na ogół jasne włosy i jasną karnację.
12.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego z diety dzieci chorych na fenyloketonurię nie eliminuje się
fenyloalaniny, a jedynie wprowadza się dietę niskofenyloalaninową.
Wydalanie substancji wraz z moczem podlega regulacji przez hormon antydiuretyczny
(ADH). Jest on wydzielany do krwiobiegu przez przysadkę mózgową w odpowiedzi
na pobudzenie osmoreceptorów znajdujących się w podwzgórzu.
W komórkach nabłonka zbiorczych kanalików nerkowych znajdują się akwaporyny – białka
stanowiące selektywne kanały ułatwiające dyfuzję wody. Cząsteczki akwaporyny są
okresowo magazynowane w pęcherzykach wewnątrzkomórkowych, a liczba
wbudowywanych w błonę komórkową cząsteczek akwaporyny podlega regulacji przez ADH.
Na schemacie przedstawiono wpływ ADH na komórki nabłonka zbiorczych kanalików
nerkowych. Literą P oznaczono ufosforylowane cząsteczki akwaporyny.
Na podstawie: B.M. Koeppen, B.A. Stanton, Berne and Levy Physiology, Filadelfia 2017;
S.J. Konturek, Fizjologia człowieka, Wrocław 2013.
10.1. (0–2)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia odnoszące się do działania ADH na komórki tworzące
zbiorcze kanaliki nerkowe są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe,
albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Pod wpływem ADH zwiększa się aktywność cyklazy adenylanowej i rośnie stężenie cAMP w komórce.
P
F
2.
Wbudowywanie cząsteczek akwaporyn w błonę komórkową zachodzi na drodze fuzji błony komórkowej i pęcherzyka wydzielniczego.
P
F
3.
Przy niskim stężeniu ADH zostaje całkowicie zahamowany przepływ wody przez błonę komórkową nabłonka zbiorczych kanalików nerkowych.
P
F
10.2. (0–1)
Wyjaśnij, w jaki sposób dochodzi do spadku liczby cząsteczek akwaporyny w błonach
komórkowych nabłonka zbiorczych kanalików nerkowych w przypadku obniżonego
ciśnienia osmotycznego krwi.
10.3. (0–1)
Które z wymienionych poniżej objawów mogą świadczyć o niedoborze ADH? Zaznacz
dwie właściwe odpowiedzi spośród podanych.
W cyklu komórkowym występują tzw. punkty kontrolne. Są to momenty, w których cykl
komórkowy jest zatrzymywany aż do czasu, gdy kluczowe procesy poprzedzające kolejną
fazę cyklu komórkowego zostaną zakończone prawidłowo. Geny kodujące cząsteczki
uczestniczące w regulacji cyklu komórkowego są szczególnie ważne dla komórki. Jeśli
co najmniej jeden z nich jest nieprawidłowy, może to doprowadzić do rozwinięcia się choroby
nowotworowej.
Poniżej podano najważniejsze punkty kontrolne cyklu komórkowego.
Punkt kontrolny G1/S – wstrzymuje cykl komórkowy do czasu, aż komórka zgromadzi odpowiedni zasób składników niezbędnych do syntezy DNA. Brak sygnałów świadczących o gotowości komórki sprawia, że punkt kontrolny uniemożliwia rozpoczęcie
syntezy DNA.
Punkt kontrolny G2/M – blokuje rozpoczęcie mitozy do czasu zakończenia replikacji DNA. Jeśli cząsteczki DNA w komórce nie zostały do końca zreplikowane lub są uszkodzone, punkt kontrolny uniemożliwia zajście mitozy.
Punkt kontrolny metafaza/anafaza – wstrzymuje rozpoczęcie anafazy do czasu prawidłowego przyłączenia się mikrotubul wrzeciona podziałowego do wszystkich kinetochorów.
Na poniższym schemacie przedstawiono cykl komórkowy wraz z punktami kontrolnymi.
Na podstawie: E.P. Solomon i in., Biologia, Warszawa 2020.
4.1. (0–2)
Uzupełnij tabelę – określ liczbę chromosomów oraz ilość DNA w jądrze komórkowym
komórek nabłonka jelita człowieka na koniec każdej z faz cyklu komórkowego.
Faza cyklu
Liczba chromosomów
Ilość DNA
G1
2n
2c
S
G2
M
4.2. (0–2)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące punktów kontrolnych cyklu komórkowego
w prawidłowych komórkach są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest
prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Replikacja DNA kończy się w punkcie kontrolnym G1/S.
P
F
2.
Jeżeli w punkcie kontrolnym G2/M nie jest możliwa naprawa uszkodzonego DNA, to komórka nie może się dzielić.
P
F
3.
Cykl komórkowy może ulec wstrzymaniu w trakcie mitozy.
P
F
4.3. (0–1)
Określ, do jakich zmian w kariotypie może dojść w wyniku pominięcia punktu
kontrolnego metafaza/anafaza podczas mitozy.
4.4. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego czynniki mutagenne, takie jak promieniowanie UV lub niektóre
związki chemiczne, zwiększają ryzyko wystąpienia nowotworu.
