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.
Wyróżnia się trzy rodzaje włosowatych naczyń krwionośnych: naczynia o ścianie ciągłej,
naczynia o ścianie okienkowej oraz naczynia o ścianie nieciągłej (zatokowe). Ich opisy
przedstawiono poniżej.
W naczyniach o ścianie ciągłej występują: pozbawiony przerw śródbłonek mający zwartą organizację komórek oraz otaczająca go ciągła błona podstawna.
Naczynia o ścianie okienkowej mają komórki śródbłonka, w których cytoplazmie znajdują się liczne, regularnie rozmieszczone cieńsze warstwy − okienka, które w większości są przesłonięte białkową błoną. Są to rejony o zwiększonej przepuszczalności. Ich błona podstawna, otaczająca śródbłonek, jest ciągła.
Naczynia o ścianie nieciągłej, tzw. naczynia zatokowe, cechuje nieciągłość śródbłonka – w jego strukturze pomiędzy rozsuniętymi komórkami tworzą się luki. Błona podstawna jest nieciągła lub jej brakuje.
Transport substancji drobnocząsteczkowych przez błonę komórkową odbywa się za pomocą
określonych transporterów.
Na podstawie: P. Trojan, M. Janik, M. Przybyło, Śródbłonek – niedoceniany organ. 1. Budowa i rola
w procesach fizjologicznych, „Kosmos”,4/63, 2014;
T. Cichocki, J A. Litwin, J. Mirecka, Kompendium histologii. Podręcznik dla studentów nauk medycznych
i przyrodniczych, Kraków 2002.
Określ, przez który z wymienionych typów włosowatych naczyń krwionośnych transport
substancji jest najbardziej selektywny, a przez który – mogą przenikać związki
wielkocząsteczkowe lub migrować całe komórki. W każdym przypadku odpowiedź
uzasadnij, odwołując się do informacji przedstawionych w tekście.
Najbardziej selektywny transport umożliwiają naczynia o ścianie , ponieważ
Związki wielkocząsteczkowe lub całe komórki mogą przenikać przez naczynia o ścianie , ponieważ
Tlenek węgla(II), tzw. czad, powstaje w wyniku niecałkowitego spalania węgla i substancji,
które zawierają węgiel. Czad jest jedną z najsilniejszych i najgroźniejszych trucizn dla
człowieka. Gaz ten nie ma smaku, zapachu, barwy, nie szczypie w oczy i nie podrażnia dróg
oddechowych. Czad wykazuje ok. 210–300 razy większe powinowactwo do hemoglobiny
niż tlen i łączy się z nią trwale, w wyniku czego tworzy karboksyhemoglobinę.
Na wykresie przedstawiono procentową ilość karboksyhemoglobiny i stopień zatrucia
w zależności od stężenia CO w powietrzu (pomieszczenie zamknięte), czasu działania i stopnia
wysiłku fizycznego.
Na podstawie: T. Marcinkowski, Medycyna sądowa dla prawników, Szczytno 2010.
12.1. (0–1)
Badanie krwi nieprzytomnego pacjenta wykazało, że 50% cząsteczek jego hemoglobiny było
połączonych z CO. W pomieszczeniu, w którym przebywał, stwierdzono 0,1-procentowe
stężenie czadu w powietrzu.
Na podstawie wykresu określ
stopień zatrucia pacjenta:
przybliżony czas, w którym pacjent był narażony na działanie CO – przy założeniu, że nie wykonywał żadnego wysiłku fizycznego:
12.2. (0–1)
Określ, czy wysiłek fizyczny skraca, czy wydłuża czas, po którym występują objawy
zatrucia czadem. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając mechanizm tego zjawiska.
Indeks glikemiczny (IG) to wskaźnik, który informuje o tym, jak gwałtownie i na jak długo
po spożyciu danego produktu wzrasta stężenie glukozy we krwi. Pokarmy o takiej samej
zawartości węglowodanów mogą mieć różny wpływ na poziom cukru we krwi (glikemię).
Spożywanie produktów o wysokim IG początkowo skutkuje szybkim wzrostem stężenia
glukozy we krwi, ale potem ten poziom gwałtownie spada. Po spożyciu produktów o niskim
IG następuje powolny wzrost stężenia glukozy we krwi, a następnie – powolny spadek jej stężenia we krwi.
a)
Określ, po spożyciu którego z produktów – o wysokim IG czy o niskim IG – szybciej wystąpi uczucie głodu. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając mechanizm pobudzania ośrodków głodu i sytości.
b)
Wybierz spośród A–D i zaznacz nazwę hormonu, który przyśpiesza wychwytywanie glukozy obecnej we krwi przez komórki mięśni poprzecznie prążkowanych.
Witamina D3 (cholekalcyferol) w organizmie człowieka jest wytwarzana w skórze
z 7-dehydrocholesterolu pod wpływem promieniowania ultrafioletowego B (UVB) o długości
fali 290–315 nm. Ten proces zazwyczaj nie pokrywa zapotrzebowania organizmu na tę
witaminę, dlatego też ważnym jej źródłem jest pokarm.
Cholekalcyferol jest nieaktywny i wymaga hydroksylacji na 1. i 25. atomie węgla, co prowadzi
do powstania aktywnej formy witaminy D3 – kalcytriolu. Pierwszy etap jej aktywacji zachodzi
w hepatocytach, natomiast drugi – w nerkach, pod wpływem parathormonu.
Kontrola metabolizmu witaminy D3 następuje głównie w nerkach, gdzie niskie stężenia wapnia
i fosforu oraz wysokie stężenie parathormonu (PTH) w surowicy pobudzają syntezę
kalcytriolu. Aktywna witamina D3 odgrywa ważną rolę m.in. w procesach wchłaniania wapnia
z przewodu pokarmowego.
Na podstawie: R. Bednarski, R. Donderski, J. Manitius, Rola witaminy D3 w patogenezie nadciśnienia
tętniczego, „Polski Merkuriusz Lekarski”, 136/2007.
12.1. (0–1)
Na podstawie tekstu oceń, czy poniższe informacje dotyczące witaminy D3 są prawdziwe.
Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Pierwszy etap hydroksylacji cholekalcyferolu zachodzi w wątrobie.
P
F
2.
Bezpośrednim substratem do wytwarzania aktywnej witaminy D3 (kalcytriolu) w skórze człowieka jest 7-dehydrocholesterol.
P
F
3.
Niskie stężenie parathormonu we krwi pobudza syntezę aktywnej formy witaminy D3.
P
F
12.2. (0–1)
Na podstawie tekstu określ, jaki wpływ na gospodarkę wapniową organizmu będzie miało
obniżenie tempa hydroksylacji cholekalcyferolu w nerkach. Odpowiedź uzasadnij,
uwzględniając funkcję tej witaminy w organizmie człowieka.
12.3. (0–1)
Spośród wymienionych poniżej nazw pokarmów wybierz i podkreśl nazwy wszystkich
będących bogatym źródłem witaminy D3.
Wyróżnia się trzy rodzaje włosowatych naczyń krwionośnych: naczynia o ścianie ciągłej,
naczynia o ścianie okienkowej oraz naczynia o ścianie nieciągłej (zatokowe). Ich opisy
przedstawiono poniżej.
W naczyniach o ścianie ciągłej występują: pozbawiony przerw śródbłonek mający zwartą organizację komórek oraz otaczająca go ciągła błona podstawna.
Naczynia o ścianie okienkowej mają komórki śródbłonka, w których cytoplazmie znajdują się liczne, regularnie rozmieszczone cieńsze warstwy − okienka, które w większości są przesłonięte białkową błoną. Są to rejony o zwiększonej przepuszczalności. Ich błona podstawna, otaczająca śródbłonek, jest ciągła.
Naczynia o ścianie nieciągłej, tzw. naczynia zatokowe, cechuje nieciągłość śródbłonka – w jego strukturze pomiędzy rozsuniętymi komórkami tworzą się luki. Błona podstawna jest nieciągła lub jej brakuje.
Transport substancji drobnocząsteczkowych przez błonę komórkową odbywa się za pomocą
określonych transporterów.
Na podstawie: P. Trojan, M. Janik, M. Przybyło, Śródbłonek – niedoceniany organ. 1. Budowa i rola
w procesach fizjologicznych, „Kosmos”,4/63, 2014;
T. Cichocki, J A. Litwin, J. Mirecka, Kompendium histologii. Podręcznik dla studentów nauk medycznych
i przyrodniczych, Kraków 2002.
Wykaż związek między występowaniem naczyń włosowatych o ścianie okienkowej
w kłębuszkach nerkowych a zachodzącym w nich procesem filtracji krwi.
Podwyższenie temperatury krwi dopływającej do ośrodka termoregulacji w podwzgórzu
skutkuje uruchomieniem mechanizmów zwiększających utratę ciepła z organizmu człowieka,
m.in. przez pogłębienie i przyśpieszenie oddechów oraz zwiększenie pojemności minutowej
serca, a więc skróceniem czasu, w którym serce przepompowuje całą objętość krwi znajdującą
się w układzie krwionośnym.
Wykaż związek między zwiększoną utratą ciepła z organizmu człowieka przez układ
oddechowy
Przyjmowanie pokarmów i gospodarka zasobami energetycznymi pozostają pod kontrolą
układu nerwowego i hormonalnego. Szczególne znaczenie mają tu dwa antagonistycznie
działające ośrodki pokarmowe: ośrodek głodu i ośrodek sytości zlokalizowane w podwzgórzu
– części mózgowia. Na czynności ośrodków głodu i sytości wpływa wiele różnych sygnałów,
m.in. obniżenie poziomu glukozy we krwi pobudza ośrodek głodu, a wzrost poziomu glukozy
we krwi pobudza ośrodek sytości.
Na schemacie przedstawiono powiązania między niektórymi narządami człowieka. Linią
przerywaną zaznaczono działanie hormonów, a linią ciągłą – bezpośredni wpływ układu
nerwowego.
Na podstawie: L.A. Frohman, L.L. Bernardis, Effect of hypothalamic stimulation on plasma glucose, insulin,
and glucagon levels, „American Journal of Physiology”, t. 221, 1971.
13.1. (0–1)
Podaj nazwę narządu oznaczonego na schemacie literą X.
13.2. (0–1)
Na podstawie przedstawionych informacji wyjaśnij, dlaczego podczas stresu nie odczuwa
się głodu.
13.3. (0–1)
Wybierz spośród A–D i zaznacz poprawne dokończenie poniższego zdania.
Na schemacie przedstawiono budowę cząsteczki przeciwciała – immunoglobuliny klasy IgG.
Ta cząsteczka składa się z połączonych mostkami disiarczkowymi czterech łańcuchów
polipeptydowych:
dwóch takich samych łańcuchów ciężkich
dwóch takich samych łańcuchów lekkich.
Część fragmentu Fab oznaczona na schemacie literą V charakteryzuje się wysoką zmiennością
struktury – każdy rodzaj przeciwciała ma w tym obszarze inną strukturę przestrzenną, natomiast
fragment Fc jest stały, czyli taki sam dla wszystkich przeciwciał w danej klasie.
Na podstawie: J. Gołąb, M. Jakóbisiak, W. Lasek, Immunologia, Warszawa 2002.
14.1. (0–1)
Na podstawie przedstawionych informacji i własnej wiedzy określ rolę fragmentu Fab
i rolę fragmentu Fc tego przeciwciała. Wybierz odpowiedź spośród 1.–3. i wpisz
w wyznaczone miejsce.
Fragment Fab ...............
Fragment Fc .................
1. wiąże się specyficznie z określonymi antygenami. 2. łączy się z łańcuchami lekkimi innych przeciwciał. 3. przyłącza się do receptorów w błonie komórkowej komórek efektorowych układu odpornościowego.
14.2. (0–1)
Podaj liczbę mostków disiarczkowych, które stabilizują 4-rzędową strukturę
przedstawionej immunoglobuliny.
14.3. (0–1)
Zaznacz poprawne dokończenie zdania – wybierz odpowiedź spośród A–B oraz
odpowiedź spośród 1.–4.
