Grupy krwi człowieka w układzie AB0 są determinowane przez trzy allele: IA, IB, i. Na poniższym schemacie rodowodu uwzględniono grupy krwi niektórych osób: ojca
oznaczonego numerem 1. oraz dwóch córek oznaczonych numerami 3. i 4. Grupy krwi matki
oznaczonej numerem 2. i trzeciej córki oznaczonej numerem 5. nie są znane.
a)
Podaj genotypy osób oznaczonych numerami 1., 3. i 4., używając symboli alleli podanych w tekście.
Osoba 1.:
Osoba 3.:
Osoba 4.:
b)
Podaj genotyp matki i określ jej grupę krwi.
Genotyp matki:
Grupa krwi matki:
c)
Oblicz prawdopodobieństwo, że córka oznaczona numerem 5. ma grupę krwi B. Zapisz krzyżówkę genetyczną (szachownicę Punneta).
Kod genetyczny to reguła, według której informacja genetyczna zapisana w sekwencji
nukleotydów jest tłumaczona na sekwencję aminokwasów w białku. Jedną z cech kodu genetycznego jest możliwość zapisania jednego aminokwasu za pomocą różnych kodonów.
a)
Określ, na którym etapie ekspresji informacji genetycznej – transkrypcji czy translacji – komórka bezpośrednio wykorzystuje kod genetyczny. Odpowiedź uzasadnij.
b)
Podaj nazwę cechy kodu genetycznego opisanej w tekście i wykaż jej znaczenie dla zmniejszenia szkodliwych skutków mutacji zachodzących w materiale genetycznym.
Zawartość jodu w pokarmach roślinnych zależy od ilości tego pierwiastka w ziemi uprawnej.
Na terenach ubogich w jod jego ilość w przeliczeniu na suchą masę roślinną wynosi 10 μg/kg,
podczas gdy na glebach zasobnych w jod – 1 mg/kg.
Produktami spożywczymi o dużej zawartości jodu są np. ryby morskie, owoce morza, glony morskie
i rośliny rosnące na glebach o dużej zawartości jodu. Tereny oddalone od wybrzeży, np. górzyste
tereny Szwajcarii, są bardzo ubogie w jod. U mieszkańców tych okolic obserwowano masowe
występowanie tzw. wola. Od 1922 roku, kiedy rząd szwajcarski postanowił do soli produkowanej
w swoim kraju dodawać jod, liczba osób, u których występowało wole, znacznie się obniżyła.
Na podstawie: M. Gietka-Czernel, Profilaktyka niedoboru jodu, „Postępy Nauk Medycznych”, t. XXVIII, nr 12/2015.
Wyjaśnij, dlaczego po wprowadzeniu soli jodowanej w Szwajcarii znacznie zmniejszyła się liczba ludzi, u których występowało wole. W odpowiedzi uwzględnij rolę jodu w organizmie
człowieka.
Do badań okulistycznych w celach diagnostycznych używane są krople zawierające naturalny
alkaloid – atropinę. Podanie atropiny w postaci kropli do oczu powoduje wzrost ciśnienia
wewnątrz gałki ocznej i długotrwałe rozszerzenie źrenic, co ułatwia przeprowadzenie badania.
Jedną z częstszych chorób oczu jest jaskra, która prowadzi do uszkodzenia nerwu wzrokowego
na skutek nadmiernego ciśnienia panującego wewnątrz gałki ocznej.
a)
Wyjaśnij, dlaczego aby przeprowadzić badanie oka u pacjenta chorego na jaskrę, lekarz nie stosuje atropiny, ale zaleca podanie innego środka rozszerzającego źrenicę oka.
b)
Spośród wymienionych elementów budowy oka A–D wybierz i zaznacz ten, od którego odchodzi nerw wzrokowy.
Zdolność odczuwania zimna i ciepła to czucie termiczne, w którym uczestniczą receptory
temperatury zlokalizowane w skórze właściwej. Receptory ciepła są położone w głębszych
warstwach skóry i jest ich ok. 30 tysięcy. Receptory zimna, których jest ok. 150 tysięcy,
znajdują się w górnych warstwach skóry, blisko jej powierzchni. W sytuacji, w której
temperatura otoczenia i powierzchni skóry są jednakowe, nie są pobudzane żadne receptory
termiczne.
Na podstawie tekstu podaj dwie przyczyny, które powodują, że człowiek szybciej odczuwa
spadek temperatury otoczenia niż jej podwyższenie.
Nerki są narządami silnie ukrwionymi. W ciągu doby przez nerki człowieka przepływa ok. 1700 litrów krwi. Tak duży przepływ krwi ma związek z funkcją nerek.
Wykaż, że intensywny przepływ krwi przez nerki ma znaczenie dla zachowania
homeostazy organizmu.
Działanie wazopresyny (hormonu antydiuretycznego, ADH) polega na pobudzaniu zwrotnego
wchłaniania (resorpcji) wody z kanalików nerkowych. Zaburzenia resorpcji mogą prowadzić
do moczówki prostej. Ta choroba może występować albo jako moczówka prosta pochodzenia
ośrodkowego – przy niedoczynności podwzgórza lub przysadki mózgowej, albo jako
moczówka prosta pochodzenia nerkowego – przy niewrażliwości kanalików nerkowych
na działanie wazopresyny.
a)
Określ, w którym przypadku moczówki prostej – pochodzenia ośrodkowego czy pochodzenia nerkowego – przyczyną jej wystąpienia jest niedobór wazopresyny. Odpowiedź uzasadnij.
b)
Podaj, jakie zagęszczenie moczu – duże czy małe – występuje u ludzi chorych na moczówkę prostą. Odpowiedź uzasadnij.
Gruźlica jest chorobą zakaźną człowieka wywołaną przez prątki. Głównym źródłem zakażenia
jest chory człowiek, który wraz z kaszlem czy kichaniem rozsiewa prątki gruźlicy. Są to
bakterie oddychające tlenowo, odporne na wiele czynników środowiskowych, takich jak:
wysuszenie, podwyższona i niska temperatura, wysokie i niskie pH. Prątki atakują i rozwijają
się w różnych narządach człowieka, m.in. w węzłach chłonnych, skórze, płucach, kościach,
mózgu i nerkach.
Podaj nazwę narządu ludzkiego, w którym prątki gruźlicy rozwijają się najczęściej.
Odpowiedź uzasadnij.
Aspiracyjne, tzw. zachłystowe, zapalenie płuc to rodzaj infekcji płucnej, który jest wywoływany przez przedostanie się obcej substancji, zwykle treści żołądkowej, do płuc. Jej zaleganie doprowadza do rozwoju bakterii tlenowych i beztlenowych atakujących płuca. Często
spotykane jest ono u chorych w podeszłym wieku, np. długotrwale przebywających w pozycji
leżącej, z zaburzeniami świadomości czy połykania.
Na rysunku przedstawiono fragment dróg oddechowych człowieka z uwzględnieniem tchawicy
i odchodzących od niej oskrzeli głównych, które różnią się grubością i długością.
Na podstawie: https://commons.wikimedia.org
a)
Wykaż związek między cechami budowy oskrzela prawego i lewego a częstszym występowaniem aspiracyjnego zapalenia płuca prawego niż płuca lewego.
b)
Określ nazwę odcinka dróg oddechowych oznaczonego na rysunku literą X i podaj jeden przykład jego funkcji.
Wentylację płuc regulują ośrodki oddechowe zlokalizowane w rdzeniu przedłużonym.
Czynnikiem wywołującym przyśpieszenie wentylacji płuc jest wzrost stężenia dwutlenku
węgla we krwi, tworzącego z wodą kwas węglowy. Dysocjacja kwasu węglowego powoduje
zwiększenie stężenia jonów wodorowych i spadek pH krwi, na co wrażliwe są chemoreceptory
znajdujące się w ścianie aorty i tętnic szyjnych.
Określ, czy wentylacja płuc jest odruchem warunkowym, czy – odruchem bezwarunkowym. Odpowiedź uzasadnij.
Piramida żywieniowa to graficzne przedstawienie zasad zdrowego odżywiania. Obrazuje proporcje
oraz częstość spożywanych produktów z poszczególnych grup produktów spożywczych. Zgodnie
z zaleceniami dietetyków, kluczowym elementem diety powinny być składniki najmniej
przetworzone, bogate w witaminy, minerały i błonnik. Te zalecenia dotyczą osób zdrowych.
U podstawy piramidy znajduje się aktywność fizyczna, na którą należy poświęcić minimum
30 minut dziennie.
Na podstawie: https//dietetycy.org.pl/piramida-zywieniowa-2017
a)
Uzupełnij poniższą piramidę żywieniową – każdą z wymienionych grup produktów spożywczych wpisz w odpowiedni niewypełniony poziom piramidy.
warzywa
jaja
mięso
ryby
owoce
b)
Wyjaśnij, dlaczego dieta bogata w warzywa i owoce sprzyja profilaktyce nowotworów jelita grubego.
c)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące wpływu aktywności fizycznej na organizm człowieka są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Systematyczna aktywność fizyczna wspomagana dietą bogatą w wapń i witaminę D stymuluje wzrost mineralizacji kości.
P
F
2.
Prawidłowo dobrane i wykonywane ćwiczenia powodują wzmocnienie mięśni szkieletowych i przyczyniają się do leczenia wad postawy.
P
F
3.
Wzmożona praca serca w czasie wysiłku fizycznego powoduje lepsze ukrwienie jelit.
Związki osmotycznie czynne to takie, których obecność w roztworze jest przyczyną napływu
wody do roztworu przez błony biologiczne. Takim związkiem jest np. laktoza. Prawie
wszystkie niemowlęta i dzieci są zdolne do trawienia laktozy. U większości dorosłych
nie występuje enzym laktaza, który katalizuje hydrolizę laktozy. U dorosłych z niedoborem
laktazy, po spożyciu mleka krowiego w świetle jelita cienkiego gromadzi się laktoza, która nie jest wchłaniana z jelita cienkiego do krwi i przechodzi dalej do jelita grubego.
a)
Podaj nazwę grupy związków organicznych, do których należy laktoza.
b)
Wyjaśnij, dlaczego u osób spożywających mleko niedobór enzymu laktazy może być przyczyną wzdęć i biegunek. W odpowiedzi uwzględnij proces przeprowadzany przez bakterie jelitowe.
c)
Określ, w jaki sposób osobom z nietolerancją laktozy umożliwia się spożywanie produktów mlecznych.
Na schemacie przedstawiono zmiany w wykorzystywaniu tłuszczów i węglowodanów podczas
wysiłku.
Na podstawie: K. Birch, D. MacLaren, K. George, Fizjologia sportu. Krótkie wykłady, Warszawa 2012.
a)
Na podstawie przedstawionych informacji sformułuj wniosek dotyczący wykorzystania węglowodanów i tłuszczów podczas wysiłku.
b)
Opisz, w jaki sposób adrenalina wpływa na podwyższenie poziomu glukozy we krwi podczas wysiłku fizycznego. W odpowiedzi uwzględnij lokalizację opisywanych procesów w organizmie człowieka.
Na podstawie: R. Aleksandrowicz, Mały atlas anatomiczny, Warszawa 2000.
a)
Spośród odpowiedzi A–D wybierz i zaznacz poprawne dokończenie poniższego zdania.
Staw przedstawiony na rysunku można ze względu na kształt zaklasyfikować do stawów
kulistych.
obrotowych.
zawiasowych.
siodełkowych.
b)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby powstał poprawny opis budowy i działania stawu przedstawionego na rysunku.
Staw przedstawiony na rysunku łączy ramię z (przedramieniem / obręczą barkową). Jest
stawem (prostym / złożonym). Umożliwia wykonywanie ruchów w (jednej / trzech)
płaszczyznach.
c)
Wyjaśnij, uwzględniając zarówno budowę chrząstki szklistej pokrywającej powierzchnie stawowe, jak i budowę stawu, w jaki sposób odżywiane są chondrocyty tej tkanki.
Kręgosłup człowieka w płaszczyźnie strzałkowej ma esowaty kształt. Występują w nim
fizjologiczne (naturalne) krzywizny: lordozy i kifozy, co przedstawiono na poniższym rysunku.
Na podstawie: W. Lewiński, Anatomia i fizjologia człowieka, Reda 1996.
a)
Spośród wymienionych odcinków kręgosłupa wybierz i zaznacz dwa, w których występują lordozy.
szyjny
piersiowy
lędźwiowy
krzyżowy
guziczny
b)
Określ, jaką funkcję spełniają fizjologiczne krzywizny kręgosłupa.
Niektóre czynniki środowiska mogą być dla organizmu obojętne, inne wręcz decydują
o składzie gatunkowym biocenozy. Takie istotne dla życia organizmów czynniki określa się
jako czynniki ograniczające. Można wyróżnić trzy kategorie takich czynników:
Czynniki fizyczne, które mają dwie wartości progowe ograniczające – dolną i górną.
Zasoby, które organizm wykorzystuje – szkodliwy może być ich niedostatek, a nadmiar zazwyczaj nie szkodzi.
Skażenia, trucizny w środowisku – negatywny wpływ na organizmy zaczyna się od pewnych najniższych wartości progowych i stopniowo rośnie.
Na podstawie: T. Umiński, Ekologia środowisko przyroda, Warszawa 1995.
Przeprowadzono badania populacji gatunku jaszczurek Podarcis sicula żyjących na dwóch
niewielkich wyspach chorwackich: Pod Kopište (A) i Pod Mrčaru (B). Wyspę A te zwierzęta
zamieszkiwały od dawna, natomiast nie było ich na wyspie B aż do roku 1971 r., kiedy to
przewieziono na nią pięć par jaszczurek.
Badania przeprowadzone po 30 latach od zasiedlenia wyspy B wykazały, że populacja
jaszczurek zwiększyła znacznie swoją liczebność, ale też jej osobniki znacząco odróżniały się
wyglądem od jaszczurek z wyspy A (populacja wyjściowa). Przede wszystkim zwrócono
uwagę na znacznie większe głowy – dłuższe i szersze, co wskazywać mogło na większą siłę
szczęk.
Na wykresie przedstawiono udział składników pokarmowych w diecie jaszczurek żyjących
na obu wyspach.
a)
Na podstawie przedstawionych informacji określ prawdopodobny czynnik, który spowodował zmiany ewolucyjne w budowie jaszczurek tworzących nową populację. Odpowiedź uzasadnij.
b)
Określ, czy różnice w budowie osobników tych dwóch populacji jaszczurek wskazują na rozpoczynającą się specjację sympatryczną czy allopatryczną. Odpowiedź uzasadnij.
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.
a)
Określ, czy bakteria Bacteroides thetaiotaomicron jest dla człowieka komensalem, czy – gatunkiem mutualistycznym. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do przedstawionych informacji.
b)
Wybierz spośród wymienionych witamin i podkreśl tę, którą organizm człowieka pozyskuje również dzięki wytwarzaniu jej przez bakterie jelitowe.
Allelopatia polega na wydzielaniu do środowiska substancji chemicznych hamujących wzrost
i rozwój innych organizmów. Badania wykazały wysoką zawartość substancji allelopatycznych
w różnych organach wegetatywnych roślin żyjących w środowiskach ubogich w wodę.
Jedną z dobrze poznanych roślin wydzielających substancje allelopatyczne jest orzech włoski
(Juglans regia). W krajach, w których wprowadzono to drzewo, obserwuje się jego szkodliwe
oddziaływanie na rosnące w sąsiedztwie rośliny zielne. W Kirgistanie, gdzie orzech włoski
występuje naturalnie, tworzy lasy z bujnie rozwiniętym runem.
Na podstawie: J. Stawicka, M. Szymczak-Piątek, J. Wieczorek, Wybrane zagadnienia ekologiczne,
Warszawa 2010.
a)
Wyjaśnij, dlaczego szczególnie dużo substancji allelopatycznych wytwarzają rośliny żyjące w warunkach deficytu wody.
b)
Wyjaśnij, dlaczego szkodliwe oddziaływania orzecha włoskiego na wzrost innych roślin obserwuje się tylko na obszarach, na które został on wprowadzony jako gatunek obcy.
