Wazopresyna, czyli hormon antydiuretyczny (ADH) produkowany przez podwzgórze i uwalniany z tylnego płata przysadki mózgowej, jest ważnym regulatorem bilansu wodnego w organizmie człowieka.
Na schemacie przedstawiono mechanizm hormonalnej regulacji zawartości wody w organizmie człowieka.
a)
Do miejsc oznaczonych na schemacie literami A i B przyporządkuj określenia odpowiadające wydzielaniu ADH – zwiększone, zmniejszone – i zapisz je poniżej.
A.
B.
b)
Podaj, jakie objawy wywoła niedobór hormonu ADH, spowodowany uszkodzeniem komórek tylnego płata przysadki.
Oceń prawdziwość informacji dotyczących wazopresyny (ADH). Wpisz obok każdego zdania w tabeli literę P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, lub literę F, jeżeli zdanie jest fałszywe.
P/F
1.
Intensywne pocenie się podczas wysiłku fizycznego skutkuje zwiększeniem ilości ADH uwalnianego do krwi z przysadki.
2.
ADH zwiększa przepuszczalność kanalików zbiorczych dla wody, dzięki czemu chroni organizm przed jej utratą.
3.
Wzrost wydzielania ADH następuje wtedy, gdy zwiększa się zawartość wody w organizmie.
Zdolność odbioru sygnałów z otoczenia i odpowiedzi na te sygnały jest cechą organizmów. W organizmach wielokomórkowych istnieją złożone mechanizmy służące do tworzenia, przesyłania i odbioru sygnałów umożliwiających kontrolę nad powstawaniem i pracą wszystkich komórek.
Na schematach A i B przedstawiono dwa mechanizmy przekazywania sygnałów w organizmie wielokomórkowym.
Na podstawie schematów podaj jedną różnicę i jedno podobieństwo między nerwowym a hormonalnym mechanizmem pobudzania komórek docelowych.
W inżynierii genetycznej w celu otrzymania określonych substancji, np. białek, najczęściej wprowadza się geny eukariontów do komórek bakteryjnych, których hodowla jest tania, a jednocześnie efektywna, ponieważ otrzymuje się dużo organizmów w niewielkiej objętości.
Jednak w niektórych sytuacjach konieczne jest wprowadzanie genów do komórek eukariotycznych, np. przy wytwarzaniu hormonu erytropoetyny (EPO), który jest glikoproteiną powstającą z udziałem struktur Golgiego.
a)
Wyjaśnij, dlaczego glikoproteina EPO nie może być wytwarzana z wykorzystaniem komórek prokariotycznych.
b)
Oceń prawdziwość stwierdzeń dotyczących erytropoetyny. Wpisz w odpowiednie miejsca tabeli literę P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, lub literę F, jeśli stwierdzenie jest fałszywe.
P/F
1.
Erytropoetyna jest wytwarzana w organizmie człowieka przez nerki.
2.
Erytropoetyna stymuluje wytwarzanie krwinek czerwonych w szpiku kostnym.
3.
Wysokie ciśnienie parcjalne tlenu we krwi stymuluje wytwarzanie większej ilości EPO.
Narząd ten jest gruczołem produkującym soki trawienne i wydzielającym je do dwunastnicy. Wydziela też do krwi hormony wytwarzane przez odmienne komórki, zgrupowane w niewielkich skupiskach zwanych „wyspami”.
Podaj nazwę jednego z hormonów produkowanych przez opisany gruczoł oraz określ funkcję tego hormonu w organizmie człowieka.
Przeprowadzono badanie zmian stężenia glukozy i insuliny we krwi zdrowych ludzi. Podano na czczo 20 ochotnikom po 50 g roztworu glukozy i w czasie dwóch godzin dokonywano pomiarów stężenia glukozy oraz insuliny we krwi. W tabeli przedstawiono uśrednione wartości ich stężeń.
Czas od podania glukozy [min]
0
15
30
60
90
120
Stężenie glukozy we krwi [mg%]
90
120
135
100
80
75
Stężenie insuliny we krwi [mU/L]
2,9
10,1
12,5
10,5
5,0
2,9
Na podstawie danych z tabeli sporządź liniowy wykres ilustrujący zmiany stężenia glukozy we krwi badanych ludzi w czasie od momentu jej podania.
Przeprowadzono badanie zmian stężenia glukozy i insuliny we krwi zdrowych ludzi. Podano na czczo 20 ochotnikom po 50 g roztworu glukozy i w czasie dwóch godzin dokonywano pomiarów stężenia glukozy oraz insuliny we krwi. W tabeli przedstawiono uśrednione wartości ich stężeń.
Czas od podania glukozy [min]
0
15
30
60
90
120
Stężenie glukozy we krwi [mg%]
90
120
135
100
80
75
Stężenie insuliny we krwi [mU/L]
2,9
10,1
12,5
10,5
5,0
2,9
Wyjaśnij, w jaki sposób insulina powoduje obniżenie stężenia glukozy we krwi.
Do poradni rodzinnej zgłosił się pacjent, u którego stwierdzono następujące objawy: nadmierną masę ciała, osłabienie, ospałość oraz trudności z termoregulacją. Lekarz,
podejrzewając niedoczynność tarczycy, zlecił zbadanie poziomu tyreotropiny (TSH) we krwi pacjenta.
Określ, jaki poziom TSH, zbyt wysoki czy zbyt niski w stosunku do normy, może świadczyć o niedoczynności tarczycy. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając sprzężenie zwrotne ujemne.
Poziom glukozy we krwi regulowany jest przez insulinę i glukagon. Przeprowadzono badanie stężenia insuliny i glukagonu we krwi zdrowych osób. Obserwacje rozpoczęto na godzinę przed spożyciem posiłku bogatego w węglowodany i prowadzono w ciągu czterech godzin po jego spożyciu. Wyniki badania przedstawiono na wykresie.
a)
Na podstawie wykresu określ, jak podczas drugiej godziny pomiaru zmieniało się stężenie:
insuliny
glukagonu
b)
Podaj nazwę narządu, który wydziela insulinę i glukagon.
Wazopresyna (ADH) i oksytocyna mają całkowicie odmienne działanie, mimo chemicznego podobieństwa. Wazopresyna działa pobudzająco, a jej poziom wzrasta u człowieka pod wpływem stresu. Powoduje m.in. skurcz naczyń krwionośnych, podnosi ciśnienie krwi i podobnie jak adrenalina, przygotowuje organizm do walki bądź ucieczki. Oksytocyna ma działanie ogólnie relaksujące, łagodzi stres, powoduje obniżenie ciśnienia krwi i uśmierza ból.
Poniżej przedstawiono budowę chemiczną obu opisanych substancji.
a)
Na podstawie schematu dokonaj korekty poniższych zdań, wykreślając w nawiasach niewłaściwe określenia, tak aby zdania (A–C) poprawnie opisywały podobieństwo obu przedstawionych substancji.
Podobieństwo budowy chemicznej oksytocyny i wazopresyny wynika z tego, że:
Są (enzymami / hormonami), należącymi do (oligopeptydów / lipidów).
Składają się z (9 / 11) aminokwasów, z których (7 / 9) jest takich samych.
W każdym łańcuchu (występuje / nie występuje) mostek dwusiarczkowy.
b)
Podaj, inną niż opisana w tekście, rolę oksytocyny i wazopresyny (ADH) w organizmie człowieka.
