Na schemacie przedstawiono łuk odruchowy, czyli drogę, jaką przebywa impuls nerwowy
podczas reakcji odruchowej.
Na podstawie: http://www.examnnotes.com/Physiology/images/reflexaction.jpg
a)
Zaznacz kierunek przepływu impulsów nerwowych w przedstawionym łuku odruchowym. Dorysuj grot strzałki do każdego z odcinków znajdujących się na rysunku.
b)
Wybierz spośród A–C i zaznacz nazwę neuronu oznaczonego na schemacie literą X.
Przemieszczanie się impulsu w błonie komórkowej neuronu polega na przesuwaniu się fali
depolaryzacyjnej wzdłuż błony komórkowej (impuls ma charakter elektryczny).
Na rysunku przedstawiono przekazywanie impulsu nerwowego w synapsie między sąsiednimi
neuronami.
Na podstawie: P. Hoser, Fizjologia organizmów z elementami anatomii człowieka, Warszawa 1996.
Na podstawie przedstawionych informacji określ różnicę między przemieszczaniem się
impulsu nerwowego w synapsie a przemieszczaniem się impulsu nerwowego w błonie
komórkowej neuronu. W odpowiedzi odnieś się do obydwu struktur.
Informacja 1.
Antocyjany – grupa rozpuszczalnych w wodzie barwników gromadzonych w wakuolach
komórek roślinnych. Występują powszechnie w płatkach kwiatów oraz w owocach,
np. borówki czernicy. Rzadziej spotkane są w innych organach roślinnych, np. w liściach
kapusty czerwonej. W organach wegetatywnych antocyjany gromadzą się głównie w skórce,
gdzie pochłaniają promieniowanie UV, dzięki czemu obniżają ryzyko uszkodzenia DNA.
Właściwości lecznicze antocyjanów, znane od dawna w medycynie ludowej, są coraz szerzej
wykorzystywane we współczesnym przemyśle farmaceutycznym. Uważa się, że antocyjany
w organizmie człowieka m.in. przeciwdziałają kruchości naczyń krwionośnych, korzystnie
wpływają na profil lipidowy, a także chronią rodopsynę przed uszkodzeniem.
Barwa antocyjanów zależy od pH soku komórkowego: w środowisku obojętnym mają barwę
fioletową, w kwaśnym – czerwoną, a w alkalicznym – niebieską. Jeżeli jednak występują
w kompleksie z jonami glinu lub żelaza, np. w kwiatach chabra bławatka, to wtedy niezależnie
od pH środowiska mają niebieską barwę.
Na podstawie: E. Piątkowska, A. Kopeć, T. Leszczyńska, Antocyjany – charakterystyka, występowanie
i oddziaływanie na organizm człowieka. „Żywność. Nauka. Technologia. Jakość”, 2011, 4 (77).
Informacja 2.
Wykonano doświadczenie, w którym porównywano właściwości antocyjanów z liści czerwonej
kapusty i z kwiatów chabra bławatka. W tym celu przygotowano po trzy zestawy probówek
z wodnymi roztworami tych antocyjanów (I–III). Do probówek w dwóch zestawach (II i III)
dodano odpowiednio różne związki chemiczne wywołujące zmiany pH roztworów
i obserwowano zabarwienie tych roztworów.
3.1. (0–1)
Na podstawie przedstawionych informacji uzupełnij tabelę – wpisz oczekiwany wynik
dotyczący obserwowanej barwy roztworów antocyjanów w zestawie II i III dla obu
badanych roślin.
Barwa roztworu
Zestawy doświadczalne
liście czerwonej kapusty
kwiaty chabra bławatka
zestaw I – woda (pH 7)
fioletowa
niebieska
zestaw II – dodano HCl
czerwona
zestaw III – dodano NaOH
3.2. (0–1)
Określ, czy za pomocą takiego doświadczenia można stwierdzić, jakiego rodzaju
antocyjany – połączone czy niepołączone z żelazem lub glinem – występują w komórkach
innych roślin. Odpowiedź uzasadnij.
3.3. (0–2)
Określ, w jaki sposób do rozmnażania roślin przyczyniają się antocyjany nadające barwę:
płatkom kwiatów –
skórce soczystych owoców –
3.4. (0–1)
Uzasadnij, że pochodzące z medycyny ludowej przekonanie, iż jedzenie owoców borówki
czernicy korzystnie wpływa na wzrok – może być prawdziwe. W odpowiedzi odwołaj się
do odbioru bodźców świetlnych.
Oceń, czy poniższe informacje dotyczące funkcjonowania oka ludzkiego są prawdziwe.
Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Barwnik obecny w czopkach składa się z witaminy A oraz białka, natomiast w pręcikach obecne są trzy różne barwniki.
P
F
2.
Promieniowanie świetlne wnikające do oka wywołuje reakcje fotochemiczne w czopkach i pręcikach.
P
F
3.
Największe zagęszczenie czopków występuje w dołku środkowym (w centrum plamki żółtej) na siatkówce oka.
Mechanizm powstawania odruchów bezwarunkowych i warunkowych u człowieka jest taki
sam jak u innych ssaków. Na rysunku A przedstawiono schemat łuku odruchowego,
na rysunku B – przebieg i wyniki doświadczenia dotyczącego wykształcania odruchów
u psa.
a)
Na podstawie analizy rysunku A podaj nazwy neuronów, których ciała komórek oznaczono numerami 1 i 3.
1. 3.
b)
Na podstawie analizy rysunku B oceń, czy informacje dotyczące odruchów są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Odruch bezwarunkowy jest wyzwalany przez dowolny bodziec.
P
F
2.
W procesie wykształcania odruchu warunkowego bodziec warunkowy i bezwarunkowy muszą być skorelowane w czasie.
P
F
3.
W odruchu warunkowym bodziec pierwotnie obojętny ulega wzmocnieniu i staje się bodźcem wyzwalającym reakcję odruchową.
Podczas wysiłku fizycznego w organizmie człowieka wzrasta zapotrzebowanie na tlen,
wskutek czego następuje zwiększenie wentylacji płuc. Głównym czynnikiem wywołującym
zwiększenie wentylacji płuc jest wzrost stężenia dwutlenku węgla we krwi i jednocześnie
spadek poziomu tlenu. Chemoreceptory znajdujące się głównie w aorcie i tętnicy szyjnej
przekazują informację o stężeniu CO2 do mózgu, gdzie zlokalizowane są ośrodki oddechowe.
a)
Uporządkuj we właściwej kolejności etapy przekazywania informacji o zwiększonym stężeniu dwutlenku węgla we krwi człowieka. Wpisz w tabelę numery 2–5.
Etapy
Kolejność
Wysłanie impulsów nerwowych z ośrodka oddechowego w mózgu do mięśni oddechowych (przepony i mięśni międzyżebrowych).
Odebranie przez chemoreceptory informacji o zwiększonym stężeniu CO2 we krwi.
Zwiększenie stężenia CO2 we krwi podczas wysiłku fizycznego.
1
Wysłanie impulsów nerwowych z chemoreceptorów do ośrodka oddechowego w mózgu.
Zwiększenie częstości i głębokości oddechów.
b)
Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby zawierało informacje prawdziwe. Podkreśl właściwe określenie w każdym nawiasie.
Podczas wdechu następuje zasysanie powietrza do płuc, gdyż skurcz przepony i mięśni
międzyżebrowych skutkuje (uniesieniem / obniżeniem) przepony, (uniesieniem / obniżeniem)
żeber i w efekcie (zwiększeniem / zmniejszeniem) objętości klatki piersiowej.
Przekazywanie pobudzenia z jednej komórki nerwowej na drugą komórkę nerwową odbywa
się przez synapsy. Ze względu na mechanizm działania można wyróżnić dwa typy synaps:
chemiczne i elektryczne. W synapsie chemicznej pobudzenie przekazywane jest
za pośrednictwem neuroprzekaźnika, natomiast w synapsie elektrycznej błony sąsiadujących
neuronów leżą bardzo blisko siebie i są połączone kanałami (koneksonami), zbudowanymi
ze specyficznego białka, umożliwiającymi przepływ jonów pomiędzy komórkami.
Na rysunkach przedstawiono budowę i sposób działania synapsy chemicznej (A)
i elektrycznej (B).
9.1. (0–1)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące działania synaps są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
W synapsie chemicznej pobudzenie przekazywane jest między neuronami tylko w jednym kierunku, a w elektrycznej – w obu kierunkach.
P
F
2.
W synapsach elektrycznych przekazanie pobudzenia następuje znacznie szybciej niż w synapsach chemicznych.
P
F
3.
W obu rodzajach synaps wiązanie neuroprzekaźnika przez receptory błony postsynaptycznej wywołuje jej depolaryzację.
P
F
9.2. (0–1)
Określ, jaki wpływ na przekazywanie pobudzenia będzie miał niedobór jonów wapnia w płynie międzykomórkowym otaczającym neuron. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając funkcję, jaką te jony pełnią w przekazywaniu sygnału.
9.3. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego w synapsach chemicznych cząsteczki neuroprzekaźnika po spełnieniu swojej funkcji są bardzo szybko usuwane ze szczeliny synaptycznej. W odpowiedzi uwzględnij mechanizm depolaryzacji błony postsynaptycznej.
Na schemacie przedstawiono łuk odruchowy odruchu kolanowego.
13.1. (0–1)
Do kresek narysowanych na schemacie wzdłuż neuronów oznaczonych literą Z dorysuj groty strzałek tak, aby ilustrowały kierunek przepływu impulsu nerwowego w tych neuronach.
13.2. (0–1)
Podkreśl nazwę rodzaju neuronu oznaczonego na schemacie literą X.
W rdzeniu kręgowym znajdują się ośrodki bezwarunkowych odruchów nerwowych oraz drogi
nerwowe biegnące w istocie białej, prowadzące do mózgu i – z mózgu. Występują tu włókna
czuciowe wstępujące, które przesyłają bodźce czuciowe z rdzenia do mózgu, oraz włókna
nerwowe zstępujące, które wychodzą z ośrodków ruchowych mózgu. Każdy odcinek rdzenia
kręgowego unerwia czuciowo i ruchowo odpowiedni odcinek ciała. Po niefortunnym skoku,
np. „na główkę” do płytkiego zbiornika wodnego, i urazie kręgosłupa następuje paraliż mięśni
i zanik czucia poniżej miejsca przerwania rdzenia oraz brak kontroli oddawania moczu i kału.
a)
Podaj, dlaczego po niefortunnym skoku „na główkę” do płytkiego zbiornika wodnego występuje paraliż mięśni i zanik czucia.
b)
Określ, czy odruch kolanowy u człowieka sparaliżowanego po takim skoku będzie mógł funkcjonować prawidłowo. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając typ tego odruchu oraz lokalizację jego ośrodka.
