Na schemacie ilustrującym mechanizm antagonistycznego działania insuliny i glukagonu podkreśl właściwe nazwy narządów (trzustka albo wątroba) oraz właściwe określenia poziomu glukozy we krwi (niski albo wysoki), tak aby powstał poprawny schemat.
W przypadku, gdy stopień dotlenienia nerki jest niski, w nerkach powstaje erytropoetyna,
stymulująca produkcję erytrocytów. Wytwarzanie erytrocytów jest kontrolowane przez
mechanizm ujemnego sprzężenia zwrotnego, przedstawiony na schemacie.
Uzupełnij schemat – do ramek oznaczonych cyframi 1.–4. wpisz litery oznaczające procesy wybrane spośród A–F w taki sposób, aby powstał opis mechanizmu regulującego liczbę wytwarzanych erytrocytów.
Nerki zwiększają wydzielanie erytropoetyny.
W szpiku kostnym zmniejsza się wytwarzanie erytrocytów.
Nerki zmniejszają wydzielanie erytropoetyny.
W szpiku kostnym zwiększa się wytwarzanie erytrocytów.
Cukrzyca jest chorobą związaną z zaburzeniem regulacji poziomu glukozy we krwi
spowodowanym przez różne czynniki.
Wymień nazwy dwóch hormonów wydzielanych przez trzustkę, które biorą udział w regulacji stężenia glukozy we krwi, i podaj, na czym polega rola każdego z nich.
Insulina jest hormonem regulującym poziom glukozy we krwi kręgowców.
Połączenie się insuliny z receptorami błonowymi komórek wątroby i mięśni skutkuje
zwiększeniem liczby białek transportujących glukozę do komórek. Ponadto insulina zwiększa
wychwytywanie aminokwasów przez komórki oraz pobudza transkrypcję i translację.
Insuliny różnych gatunków zwierząt i człowieka różnią się nieznacznie składem
aminokwasów. Różnice te na ogół nie wpływają na ich aktywność biologiczną, gdy są one
podawane człowiekowi. Jednak rezultatem dłuższego podawania człowiekowi obcej insuliny
(np. wołowej) jest powstawanie przeciwciał hamujących jej działanie.
Insulina była pierwszym lekiem wytworzonym metodami inżynierii genetycznej. Obecnie
do jej produkcji wykorzystuje się bakterie Escherichia coli, którym wszczepia się
odpowiednio przygotowane geny ludzkie warunkujące wytwarzanie insuliny.
Na podstawie: W. Traczyk, A.Trzebski, Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej, Warszawa 2007.
Na rysunku przedstawiono budowę cząsteczki insuliny.
3.1. (0–1)
Uzasadnij, że insulina jest białkiem mającym strukturę IV-rzędową.
3.2. (0–1)
Przyporządkuj wszystkie wymienione poniżej informacje (1–4) do dwóch kategorii: I – czynniki stymulujące wydzielanie insuliny i II – skutki działania insuliny. Zapisz ich numery w odpowiednich kolumnach tabeli.
wysoki pozom glukozy we krwi
prawidłowy poziom glukozy we krwi
wzmożona synteza glikogenu w komórkach mięśni i wątroby
wzmożona synteza białek w komórkach mięśni i wątroby
I. Czynniki stymulujące wydzielanie insuliny
II. Skutki działania insuliny
3.3. (0–1)
Określ, czy insulina jest hormonem pobudzającym w komórkach mięśni i wątroby reakcje anaboliczne, czy – kataboliczne. Odpowiedź uzasadnij.
3.4. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego gen człowieka, warunkujący wytwarzanie insuliny musi być przed wprowadzeniem do komórek bakterii odpowiednio przygotowany, aby uległ w nich prawidłowej ekspresji.
3.5. (0–1)
Określ, czy zmodyfikowane bakterie Escherichia coli wykorzystywane do wytwarzania insuliny ludzkiej są organizmami transgenicznymi. Odpowiedź uzasadnij.
3.6. (0–1)
Wykaż, że podawanie człowiekowi choremu na cukrzycę insuliny typu ludzkiego produkowanej przez bakterie ma mniejsze skutki uboczne niż długotrwałe podawanie insuliny zwierzęcej.
U niektórych osób dochodzi do zaburzeń w wydzielaniu kortyzolu, który jest wytwarzany z cholesterolu w korze nadnerczy. Przed rozpoczęciem leczenia pacjenta ważne jest ustalenie, czy niedobór kortyzolu spowodowany jest niedoczynnością przysadki w zakresie produkcji ACTH (kortykotropiny), czy też przyczyną jest uszkodzenie komórek kory nadnerczy. W tym celu przeprowadza się specjalny test z metyraponem – inhibitorem enzymu, odpowiedzialnego za ostatni etap produkcji kortyzolu z cholesterolu. Oznacza się u pacjenta poziom ACTH i 11-deoksykortyzolu, następnie podaje się metyrapon, i po określonym czasie znów oznacza się poziom obu substancji.
Na schemacie przedstawiono regulację wydzielania kortyzolu oraz miejsce działania metyraponu.
Zaznacz poprawne dokończenie zdania.
Po podaniu metyraponu u pacjentów z niedoczynnością kortykotropową przysadki
poziom ACTH i poziom 11-deoksykortyzolu znacznie wzrastają.
poziom ACTH i poziom 11-deoksykortyzolu pozostają bez zmian.
poziom ACTH pozostaje bez zmian, a poziom 11-deoksykortyzolu spada.
poziom ACTH wzrasta, a poziom 11-deoksykortyzolu pozostaje bez zmian.
Hormony to substancje chemiczne, które regulują metabolizm komórek, tkanek i narządów.
Większość hormonów syntetyzowana jest przez komórki gruczołów dokrewnych, ale niektóre
syntetyzowane są przez komórki nerwowe. Na schematach A i B przedstawiono oba typy
komórek, a poniżej podano przykłady hormonów wydzielanych przez te komórki.
glukagon kortyzol oksytocyna wazopresyna
Spośród wymienionych powyżej nazw hormonów:
a)
wybierz i wpisz w wyznaczone miejsca pod schematami A i B po jednym przykładzie hormonu, którego sposób wydzielania ilustruje ten schemat.
b)
wypisz nazwy tych dwóch hormonów, których działanie prowadzi do wzrostu poziomu glukozy we krwi.
Badania epidemiologiczne wykazują, że stężenie witaminy D3 lub jej metabolitów
u większości dorosłych ludzi jest poniżej prawidłowego poziomu. Witamina ta powstaje
w skórze z prowitaminy D pod wpływem promienia ultrafioletowego (UV). Niedobór
witaminy D3 lub zaburzenia jej przemian, mogą być przyczyną wielu chorób, takich jak:
choroby nowotworowe, sercowo-naczyniowe, krzywica u dzieci, czy osteoporoza polegająca
na postępującym ubytku masy kostnej. Przy odpowiedniej ilości tej witaminy w organizmie
pula wchłanianych z pokarmów jonów wapniowych wynosi od 30% do 80%, natomiast przy
niskim poziomie witaminy D3 jest to jedynie 10–15%, co prowadzi do niedoboru tego
pierwiastka w organizmie. Poziom jonów wapniowych we krwi jest regulowany przez
hormony – kalcytoninę i parathormon.
17.1. (0–1)
Uzupełnij zdania opisujące regulację poziomu jonów wapnia we krwi. Podkreśl właściwe określenia wybrane spośród zapisanych w nawiasach tak, aby otrzymać poprawną informację.
Spadek poziomu jonów wapniowych we krwi powoduje (kalcytonina / parathormon). Jeżeli
poziom jonów wapniowych we krwi jest niski, to (kalcytonina / parathormon) powoduje ich
uwalnianie z (kości / krwi). Opisana regulacja odbywa się dzięki (współdziałaniu / przeciwstawnemu działaniu) tych hormonów.
17.2. (0–1)
Wyjaśnij związek między niedoborem witaminy D3 w organizmie człowieka a podwyższonym ryzykiem wystąpienia osteoporozy.
17.3. (0–1)
Wykaż związek między niedoborem witaminy D3 w organizmie człowieka a coraz powszechniejszym używaniem kremów z filtrem UV.
Uwagi od BiologHelp: Zapoznaj się z dostępnym w kluczu odpowiedzi zastrzeżeniem do pytania 17.3.
Na wykresach przedstawiono wyniki pomiarów stężenia glukozy (wykres A) i insuliny
(wykres B) w osoczu krwi zdrowego człowieka rejestrowane w ciągu 9 godzin.
Po 2 godzinach od rozpoczęcia pomiarów badana osoba spożyła 50 g glukozy. Ostatni posiłek
badana osoba spożyła 12 godzin przed rozpoczęciem badania.
Na podstawie: www.biology-resources.com/.../exercises-03j-co-ordination [dostęp: 09.12.2014].
a)
Odczytaj z wykresu i zapisz wartość prawidłowego (mieszczącego się w przyjętej normie) zakresu wahań stężenia glukozy na czczo w osoczu krwi u badanej osoby. Określ, w ciągu ilu godzin po spożyciu glukozy jej stężenie w osoczu wraca do wartości z tego zakresu.
b)
Podaj nazwę narządu produkującego insulinę oraz określ, w jaki sposób na zmiany stężenia insuliny w osoczu wpływa spożycie glukozy.
c)
Podaj przykład mechanizmu, w jaki insulina obniża stężenie glukozy w osoczu krwi.
d)
Podaj, po jakim czasie od chwili spożycia glukozy wykryto maksymalne jej stężenie w osoczu krwi oraz określ, ile razy w tym czasie wzrasta wartość stężenia tego cukru u badanej osoby.
W hali sportowej, w której panowało normalne ciśnienie atmosferyczne, a temperatura
powietrza wynosiła 20°C, przeprowadzono pomiar: na ciele zdrowego mężczyzny
uprawiającego sport umocowano miernik wilgotności, przy pomocy którego przez 120 minut,
w odstępach 10-minutowych, mierzono ilość wydzielanego przez niego potu. Podczas
pierwszej części pomiaru (60 minut) mężczyzna nie wykonywał żadnych ćwiczeń i nie pocił
się. Podczas drugiej części pomiaru (kolejne 60 minut) biegł bez przerwy, bez żadnego
obciążenia, z taką samą prędkością. Wyniki uzyskane w drugiej części pomiaru posłużyły
do obliczenia objętości potu wytworzonego w ciągu 1 minuty w każdym 10-minutowym
przedziale czasowym, czyli do obliczenia intensywności pocenia się. Dane te zamieszczono
w tabeli.
Czas biegu (min)
0
10
20
30
40
50
60
Intensywność pocenia (cm3 potu / min)
0
5
8
9
10
11
12
Na podstawie: T. Greenwood, K. Pryor, R. Allan, Senior Biology 1, Burton upon Trent 2011, s. 21.
a)
Wykorzystując dane zamieszczone w tabeli, sporządź wykres liniowy, ilustrujący zależność intensywności pocenia się od czasu trwania biegu.
b)
Podaj warunek, który powinien być taki sam w pierwszej i drugiej części przeprowadzonego pomiaru, a nie został przedstawiony w opisie obserwacji.
c)
Wyjaśnij, dlaczego podczas biegu – w przeciwieństwie do okresu braku aktywności fizycznej – u obserwowanego mężczyzny wystąpił proces pocenia się.
d)
Zaznacz odpowiedź A lub B i jej uzasadnienie 1 lub 2 tak, aby powstało poprawne dokończenie zdania.
Im dłużej biegacz biegnie, tym stężenie hormonu antydiuretycznego w jego krwi jest
