Pląsawica Huntingtona jest chorobą genetyczną dziedziczoną w sposób autosomalny dominujący.
Chorobę wywołuje jedna z form huntingtyny, która jest białkiem. Allel (H)
warunkujący chorobę koduje nieprawidłową formę huntingtyny, zaburzającą funkcjonowanie komórek
nerwowych. Allel recesywny (h) koduje prawidłową formę białka. Degeneracja komórek nerwowych
jest postępująca. U osób ze zmutowanym allelem objawy choroby pojawiają się między 35 a 45 rokiem życia.
Poniższy schemat rodowodu przedstawia dziedziczenie choroby Huntingtona w pewnej rodzinie.
Źródło: N.A. Campbell et al., Biologia, Poznań 2012.
7.1. (0-1)
Określ genotypy osób oznaczonych na schemacie rodowodu numerami 2 i 7. Zapisz odpowiedź, używając oznaczeń alleli podanych w tekście.
Osoba 2:
Osoba 7:
7.2. (0–2)
Rodzice oznaczeni na schemacie rodowodu numerami 3 i 4 spodziewają się kolejnego dziecka. Wypełnij poniższą szachownicę Punnetta i użyj jej do określenia prawdopodobieństwa, że kolejne dziecko tej pary odziedziczy zmutowany allel. Zapisz odpowiedź, używając oznaczeń alleli podanych w tekście.
Okresy nasienne buka zwyczajnego (Fagus sylvatica) następują w odstępach 5–10 lat, a roczna wydajność produkowanych nasion jest zazwyczaj bardzo niska. Z tego powodu leśnicy gromadzą nasiona na zapas.
W 2017 roku przeprowadzono doświadczenie, w którym wysiano nasiona buka zwyczajnego zebrane w latach: 2000, 2006, 2009 i 2017. Nasiona zebrane w latach 2000, 2006 i 2009 przechowywano w jednakowych warunkach. Nasiona zebrane w 2017 r. wysiano od razu po zbiorze.
Na poniższym wykresie przedstawiono wyniki doświadczenia w postaci wartości średnich i odchylenia standardowego. Na zdjęciu obok przedstawiono siewkę buka zwyczajnego.
Na podstawie: beagle.miljolare.no; A. Małecka i in., Relationship between Mitochondria Changes and Seed Aging […], „PeerJ” 9, 2021.
8.1. (0–1)
Na podstawie przedstawionych wyników doświadczenia sformułuj wniosek dotyczący żywotności nasion buka zwyczajnego.
8.2. (0–1)
Podaj nazwę oraz określ funkcję tej struktury siewki buka zwyczajnego, którą oznaczono literą X na zdjęciu.
Bocian biały (Ciconia ciconia) jest gatunkiem chronionym na mocy Ustawy o ochronie przyrody, a także wymienionym w tzw. Dyrektywie Ptasiej Unii Europejskiej. Jedną z najliczniejszych kolonii bociana białego w Polsce można podziwiać we wsi Żywkowo na Mazurach. Każdego roku przylatuje tam około 100 bocianów. We wsi zamieszkałej przez 20 osób znajduje się około 50 gniazd bocianich.
Mieszkańcy wsi tworzą stawy i stawiają platformy pod nowe gniazda. Celem tych działań jest ochrona siedlisk i żerowisk bocianów. Bocian jest gatunkiem parasolowym, co oznacza, że ochrona jego miejsc żerowania i gniazdowania chroni jednocześnie wiele innych gatunków roślin i zwierząt.
Bociany chętnie żerują na owadach (np. szarańczowatych) i małych ssakach (np. nornicach); polują również w towarzystwie bydła pasącego się w pobliżu i rolników koszących łąki. Zalesianie użytków zielonych, monokultura upraw i presja energetyki wiatrowej to czynniki ograniczające wzrost populacji bociana w naszym kraju.
Źródło: D. Dopierała, Wymiana platform bocianich gniazd w Żywkowie, “Gazeta Olsztyńska”, 2021.
8.1. (0–1)
Na podstawie powyższego tekstu podaj jeden przykład ochrony czynnej i jeden przykład ochrony biernej populacji bociana białego.
Ochrona czynna:
Ochrona bierna:
8.2. (0–1)
Uzupełnij systematykę bociana białego. Wpisz w puste pola tabeli poprawne rangi taksonomiczne wybrane spośród podanych poniżej.
Rotawirusy są patogenami wywołującymi biegunkę u ludzi, a także u pozostałych ssaków. Biegunka spowodowana rotawirusem ma bardzo podobny przebieg u wszystkich ssaków. Większość dzieci przechodzi co najmniej jedną infekcję rotawirusową przed ukończeniem piątego roku życia. Ostre biegunki stanowią natomiast ważną przyczynę strat w chowie młodych zwierząt.
Rotawirus namnaża się w szczytowych komórkach kosmków jelitowych. Wskutek tego mikrokosmki ulegają zanikowi, a zakażone komórki się złuszczają. Utrata szczytowych części kosmków prowadzi do niedoboru disacharydaz – maltazy, laktazy i sacharazy, który może się utrzymywać przez kilka tygodni. Każda zakażona komórka wydziela do światła jelita jony chlorkowe. Disacharydy oraz jony chlorkowe są substancjami czynnymi osmotycznie.
Wraz z nasilonym wydalaniem płynnego kału organizm traci nie tylko wodę, lecz także niestrawione i niewchłonięte składniki odżywcze. U chorych zwierząt obserwowano obniżenie podstawowego tempa metabolizmu, co stanowi przystosowanie do zmniejszonej dostępności glukozy.
Dzieci, które przeszły zakażenie rotawirusowe, wykazują nietolerancję mleka, występującą nawet przez kilka tygodni po infekcji.
Na podstawie: W. von Engelhardt, G. Breves, Fizjologia zwierząt domowych, Łódź 2010; S.E. Crawford i in., Rotavirus Infection, „Nature Reviews Disease Primers” 3, 2017; C.A. Omatola, A.O. Olaniran, Rotaviruses: From Pathogenesis to Disease Control – A Critical Review, „Viruses” 14(5), 2022.
12.1. (0–2)
Wyjaśnij, w jaki sposób infekcja rotawirusowa doprowadza do zwiększonej utraty wody. W odpowiedzi uwzględnij mechanizm osmotycznego zatrzymywania wody w treści jelitowej oraz mechanizm osmotycznego wydzielania wody do treści jelitowej.
12.2. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby w poprawny sposób opisywało wpływ znacznego odwodnienia na układ krwionośny. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.
W wyniku znacznego odwodnienia organizmu objętość osocza (spada / wzrasta), a więc serce musi bić (szybciej / wolniej), aby utrzymać odpowiednie ciśnienie krwi i zaopatrzyć tkanki w tlen.
12.3. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego obniżenie tempa metabolizmu przy niskim stężeniu glukozy we krwi zwiększa szanse przeżycia chorego ssaka.
12.4. (0–1)
Na podstawie przedstawionych informacji podaj przyczynę nietolerancji mleka występującej u dzieci po przebytym zakażeniu rotawirusem.
Jod jest niezbędnym składnikiem diety. Ten pierwiastek wchodzi w skład hormonów tarczycy. W razie długotrwałego niedoboru jodu w pożywieniu dochodzi do wzrostu wydzielania z przysadki mózgowej hormonu tyreotropowego (TSH).
13.1. (0–1)
Podaj nazwę przykładowego ludzkiego hormonu zawierającego jod.
13.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego w razie długotrwałego niskiego poziomu jodu w organizmie poziom hormonu tyreotropowego (TSH) jest podwyższony. W odpowiedzi uwzględnij mechanizm sprzężenia zwrotnego ujemnego.
Roztocza (Acari) są przystosowane do różnych środowisk: żyją w glebie, w kurzu – na przedmiotach lub w powietrzu, w strefie przybrzeżnej środowisk słodkowodnych, a nawet w gorących źródłach. Niektóre mogą przenosić choroby lub być szkodnikami magazynów. Alergeny pochodzące od roztocza kurzu domowego są jedną z najczęstszych przyczyn chorób alergicznych.
Poniższe zdjęcie spod skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) przedstawia roztocza z gatunku Brevipalpus phoenicis.
Na podstawie: C. Błaszak (red.), Zoologia. Stawonogi, Warszawa 2013. Fotografia: Agricultural Research Service, United States Department of Agriculture.
14.1. (0–1)
Określ gromadę stawonogów, do której należy B. phoenicis. Odpowiedź uzasadnij, podając jedną widoczną na zdjęciu cechę budowy świadczącą o przynależności tego gatunku do wybranej gromady.
Gromada stawonogów:
Cecha budowy:
14.2. (0–2)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały nadmierną odpowiedź immunologiczną ludzkiego organizmu na alergeny roztoczy. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.
Alergeny zawarte w odchodach roztoczy wiążą się z przeciwciałami klasy IgE występującymi na powierzchni (komórek tucznych / limfocytów B). Te komórki uwalniają histaminę, która powoduje (rozszerzenie / zwężenie) naczyń krwionośnych i (zwiększenie / zmniejszenie) przepuszczalności ścian naczyń włosowatych. Rozwija się obrzęk, zwęża się światło dróg oddechowych oraz pojawia się katar.
Do podstawowych azotowych produktów metabolizmu zwierząt należą: amoniak, mocznik
i kwas moczowy. Różnią się one złożonością budowy, rozpuszczalnością w wodzie,
toksycznością oraz nakładami energetycznymi związanymi z ich syntezą.
Na podstawie: E.P. Solomon i in., Biologia, Warszawa 2020.
14.1. (0–1)
Podaj nazwę związku azotowego, którego wydalanie wiąże się z:
największą stratą wody przez organizm –
największym nakładem energii –
14.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego zwierzęta żyjące w wodzie najczęściej wydalają amoniak,
a zwierzęta lądowe – mocznik lub kwas moczowy. W odpowiedzi uwzględnij
gospodarkę wodną tych organizmów i właściwości wymienionych produktów
przemiany materii.
Skurcz mięśnia jest wywołany impulsem nerwowym docierającym do włókna mięśniowego
za pośrednictwem neuronów ruchowych. Rozgałęzione aksony tych neuronów tworzą
z włóknami mięśniowymi synapsy nerwowo-mięśniowe. Wzbudzenie włókna mięśniowego
i pojawienie się w nim potencjału czynnościowego powodują uwolnienie z siateczki
sarkoplazmatycznej do cytozolu jonów Ca2+, które są niezbędne do rozpoczęcia skurczu.
Utrzymanie wysokiego stężenia jonów wapnia wewnątrz miofibryli wymaga stałego dopływu
impulsów nerwowych. Brak impulsu jest przyczyną szybkiego obniżenia stężenia jonów Ca2+
w sarkoplazmie do stanu spoczynkowego. Skutkuje to odłączeniem jonów Ca2+ od troponiny,
a filament aktynowy w kompleksie z innymi białkami wchodzi w fazę spoczynkową.
Na rysunku przedstawiono filament aktynowy w kompleksie z troponiną i tropomiozyną
w dwóch stanach: spoczynkowym (rysunek A) oraz pobudzonym (rysunek B).
15.1. (0–1)
Podaj funkcję tropomiozyny pełnioną podczas spoczynku mięśnia.
15.2. (0–1)
Wyjaśnij, w jaki sposób uwolnienie jonów Ca2+ do cytozolu włókna mięśniowego
prowadzi do jego skurczu. W odpowiedzi uwzględnij oddziaływanie filamentów
aktynowych i miozynowych.
15.3. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały proces skurczu
mięśnia. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.
Siła skurczu mięśnia zależy od liczby aktywowanych neuronów (czuciowych / ruchowych),
od wielkości ich jednostek motorycznych oraz od częstotliwości stymulacji włókna
mięśniowego. Na skutek sumowania kolejnych skurczów siła skurczu tężcowego
(wzrasta / maleje) w stosunku do siły skurczu pojedynczego.
