Komórki w organizmie wielokomórkowym komunikują się ze sobą m.in. za pomocą związków
chemicznych. Na schematach A, B i C przedstawiono trzy rodzaje komunikacji komórkowej
zachodzącej za pomocą cząsteczek sygnałowych.
Na podstawie: B.D. Hames, N.M. Hooper, Krótkie wykłady. Biochemia, Warszawa 2007.
a)
Określ jedną wspólną cechę przedstawionych sposobów komunikacji między komórkami, inną niż wykorzystanie cząsteczek sygnałowych.
b)
Przyporządkuj schematom A–C po jednym przykładzie wybranym spośród 1.–4., opisującym łączenie się cząsteczki sygnałowej z komórką.
Łączenie się cząsteczek acetylocholiny z receptorem błony postsynaptycznej neuronu.
Przyłączanie LDL (lipoprotein o małej gęstości) do komórki docelowej.
Połączenie cząsteczek somatotropiny z receptorami komórek chrzęstnych szkieletu.
Wydzielanie czynnika, który pozwala komórkom wzmacniać własną tożsamość w czasie rozwoju embrionalnego.
W pęcherzykach płucnych wyróżnić można kilka rodzajów komórek, m.in. pneumocyty
typu II, zwane również dużymi. Mają one kształt zbliżony do sześcianu, a na ich powierzchni
występują mikrokosmki. W cytoplazmie tych komórek znajdują się liczne mitochondria
i aparaty Golgiego, ciałka blaszkowate zawierające fosfolipidy i silnie rozbudowana siateczka
śródplazmatyczna szorstka.
Pneumocyty typu II produkują surfaktant – związek powierzchniowo czynny, zapobiegający
zapadaniu się i zlepianiu pęcherzyków płucnych w czasie wydechu. W jego skład, oprócz
fosfolipidów, wchodzą również białka i węglowodany.
Niedobór surfaktantu u przedwcześnie narodzonych noworodków nazywa się zespołem błon
szklistych – jest to poważne zagrożenie dla życia dziecka. Do objawów tego zespołu należą
m.in. przyśpieszenie oddechów powyżej 60/min lub bezdechy, zaburzenie krążenia
z narastającą sinicą oraz niestabilna ciepłota ciała z tendencją do hipotermii.
Na podstawie: A. Myśliwski, Podstawy cytofizjologii i histofizjologii, Gdańsk 2007,
http://www.wydawnictwopzw
14.1. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego w przypadku zespołu błon szklistych oddech noworodka ulega
znacznemu przyśpieszeniu. W odpowiedzi uwzględnij funkcje surfaktantu.
14.2 (0–1)
Podaj przykład cechy występującej w budowie pneumocytów typu II i będącej
przystosowaniem do produkcji surfaktantu oraz wykaż związek między tą cechą
a produkcją surfaktantu przez pneumocyty.
Na rysunku przedstawiono etapy pewnego procesu zachodzącego z udziałem siateczki
śródplazmatycznej. Ten proces wymaga rozpoznawania sekwencji sygnałowej przez cząstki
rozpoznające sygnał (SRP).
Na podstawie: P.C. Turner, A.G. McLennan, Krótkie wykłady. Biologia molekularna, Warszawa 2002.
a)
Podaj nazwę i określ funkcję związku chemicznego oznaczonego na rysunku literą X.
Nazwa związku X:
Funkcja:
b)
Określ, czy proces zilustrowany na rysunku zachodzi w organizmach prokariotycznych, czy – w eukariotycznych. Odpowiedź uzasadnij.
Komórki charakteryzujące się wysokim tempem syntezy białek, np. komórki trzustki, zawierają
szczególnie dużo rybosomów. Takie komórki mają również dobrze widoczne aktywne jąderka
oraz liczne mitochondria. Część rybosomów jest zawieszona w cytozolu komórki, a część
przyłącza się do cytozolowej powierzchni błon siateczki śródplazmatycznej. Rybosomy
występują również w matriks mitochondriów.
1.1. (0–1)
Wykaż związek między obecnością licznych rybosomów w komórkach trzustki
a obecnością dobrze widocznych jąderek w jej komórkach.
1.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego w komórkach trzustki znaczna część białek jest syntetyzowana
na rybosomach przyłączonych do siateczki śródplazmatycznej, a nie jest – na rybosomach
w cytozolu. W odpowiedzi uwzględnij funkcję trzustki w organizmie i funkcję szorstkiej
siateczki śródplazmatycznej w komórce.
1.3. (0–1)
Określ, na czym polega różnica między rybosomami występującymi w cytozolu
a rybosomami występującymi w matriks mitochondriów komórek trzustki. W odpowiedzi
porównaj oba typy rybosomów.
Spośród wymienionych cząsteczek i makrocząsteczek wybierz i podkreśl wyłącznie te,
które powstają na terenie jądra komórkowego i są z niego eksportowane do cytoplazmy.
Na podstawie: C. Hickman, L. Roberts, A. Larson, Integrated principles of zoology, New York 2001.
a)
Określ, która z widocznych na rysunku cech budowy przedstawionej błony świadczy o tym, że jest to błona komórki zwierzęcej.
b)
Oceń, czy poniższe informacje dotyczące budowy błony komórkowej są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Zewnętrzna i wewnętrzna warstwa błony komórkowej mają budowę symetryczną względem siebie.
P
F
2.
Cząsteczki fosfolipidów mogą zmieniać swoje położenie w obrębie dwuwarstwy.
P
F
3.
Dwuwarstwa fosfolipidowa jest tym bardziej płynna im więcej występuje w niej fosfolipidów zawierających nasycone kwasy tłuszczowe.
Na rysunku przedstawiono budowę układu protonefrydialnego u przedstawiciela
wolnożyjących płazińców. Aparat filtracyjny tego układu tworzy komórka płomykowa
połączona żeberkowato z komórką kanalikową.
Na podstawie: N.A. Campbell i inni, Biologia, Poznań 2012.
U dwóch gatunków wypławków słodkowodnych, o podobnej wielkości i budowie, stwierdzono
zróżnicowanie liczby komórek układu protonefrydialnego (komórek płomykowych). Jeden
z badanych gatunków wypławków – wielooczka czarna – zasiedla wody słodkie stojące oraz
rzeki o słabym nurcie. Żyje w wodzie o nieco wyższym stężeniu soli niż stężenie preferowane
przez drugi gatunek – wypławka alpejskiego – występującego w chłodnych źródłach
i strumieniach o niższym zasoleniu.
7.1. (0–1)
Na przykładzie wybranej cechy budowy komórki płomykowej wykaż, że ta komórka
ułatwia odprowadzanie płynów z jamy ciała u płazińców.
7.2. (0–1)
Określ, który z dwóch gatunków – wielooczka czarna czy wypławek alpejski – powinien
mieć większą liczbę komórek płomykowych. Wyjaśnij znaczenie większej liczby komórek
płomykowych w procesie osmoregulacji u tego gatunku.
Na rysunku przedstawiono budowę pantofelka (Paramecium caudatum) należącego
do orzęsków żyjących w środowisku słodkowodnym. Charakterystyczną cechą tych protistów
jest aparat jądrowy złożony z dwóch jąder komórkowych: makronukleusa i mikronukleusa.
U niektórych gatunków aparat ten jest zwielokrotniony.
Na podstawie: https://pl.wikipedia.org/wiki/Pantofelek#/media/File:Pantofelek_(Paramecium_caudatum).svg
a)
Podaj nazwę struktury oznaczonej na rysunku literą A i wykaż związek funkcji tej struktury ze środowiskiem życia tych orzęsków.
Nazwa struktury A:
b)
Wyjaśnij, w jaki sposób struktura oznaczona na rysunku literą B umożliwia rekombinację materiału genetycznego podczas koniugacji pantofelków.
Fibroblasty to komórki tkanki łącznej właściwej. Aktywne metabolicznie fibroblasty mogą być
rozpoznane dzięki obecności szorstkiej siateczki śródplazmatycznej. Nieaktywne fibroblasty,
zwane także fibrocytami, są mniejsze i mają zredukowaną siateczkę śródplazmatyczną.
Fibroblasty wytwarzają m.in. kolagen i mają zdolność do podziałów mitotycznych, których
częstość zwiększa się podczas regeneracji tkanki łącznej.
Wykonano doświadczenie, w którym badano wpływ płytkowego czynnika wzrostu (PDGF),
wytwarzanego przez płytki krwi, na podział komórek fibroblastów. W tym celu przygotowano
hodowlę ludzkich fibroblastów, które w swojej błonie komórkowej mają receptory dla PDGF.
Uzyskane fibroblasty rozdzielono do dwóch wyjałowionych naczyń zawierających
odpowiednie podłoże hodowlane z solami mineralnymi, aminokwasami, glukozą
i antybiotykiem. Przygotowano z nich dwa zestawy doświadczalne:
zestaw 1. – zawierający podłoże hodowlane i fibroblasty,
zestaw 2. – zawierający podłoże hodowlane i fibroblasty oraz czynnik wzrostu (PDGF).
Oba naczynia umieszczono w inkubatorze o temperaturze 37°C. Podziały fibroblastów
zaobserwowano jedynie w naczyniu 2.
Na podstawie: N.A. Campbell i inni, Biologia, Poznań 2012.
11.1. (0–1)
Wybierz spośród A–D i zaznacz hipotezę badawczą, która mogła być sprawdzana
w opisanym doświadczeniu.
Do działania PDGF wymagana jest obecność glukozy.
Płytkowy czynnik wzrostu – PDGF – wywołuje podziały komórek fibroblastów.
Temperatura ma wpływ na podziały komórek fibroblastów poprzez działanie PDGF.
Aby zachodziły podziały komórkowe fibroblastów, niezbędny jest antybiotyk.
11.2. (0–1)
Określ, który z zestawów – 1. czy 2. – był próbą kontrolną w opisanym doświadczeniu.
Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do znaczenia tej próby w interpretacji wyników.
11.3. (0–1)
Uzasadnij, dlaczego konieczne było wyjałowienie naczyń hodowlanych oraz dodanie
antybiotyku do podłoża, na którym hodowano fibroblasty. W odpowiedzi uwzględnij
znaczenie tych czynności dla interpretacji wyników doświadczenia.
11.4. (0–1)
Wyjaśnij, uwzględniając rolę siateczki śródplazmatycznej szorstkiej, dlaczego aktywne
fibroblasty i fibrocyty mają różną ilość tej siateczki.
11.5. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego płytkowy czynnik wzrostu (PDGF) jest uwalniany przez płytki krwi
w organizmie człowieka w miejscu zranienia, np. skóry.
