Na schemacie przedstawiono zmiany potencjału błony we wzgórku aksonu neuronu. Strzałki
wskazują czas, w którym nastąpiły dwa pobudzenia tego neuronu.
Na podstawie: https://opentextbc.ca/anatomyandphysiology/chapter/12-4-the-action-potential
13.1. (0–1)
Do faz potencjału czynnościowego, oznaczonych na schemacie literami A–D,
przyporządkuj właściwe określenia spośród wymienionych poniżej.
hiperpolaryzacja
polaryzacja
depolaryzacja
repolaryzacja
A.
B.
C.
D.
13.2. (0–1)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące informacji przedstawionych na wykresie
są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Pobudzenie nr 2 spowodowało lokalną depolaryzację błony komórkowej.
P
F
2.
Pobudzenie nr 2 było przyczyną powstania impulsu nerwowego.
P
F
3.
Literą E oznaczono wartość potencjału spoczynkowego błony komórkowej.
Umaszczenie świń rasy duroc jest warunkowane przez dwie pary alleli genów autosomalnych
(B i b oraz D i d) dziedziczonych niezależnie i współdziałających ze sobą. U osobników tej
rasy występują trzy rodzaje umaszczenia: ciemnorudy, piaskowy i biały. Do wytworzenia
barwnika ciemnorudego konieczny jest co najmniej jeden allel dominujący z każdej pary.
Podwójne homozygoty recesywne są białe, natomiast umaszczenie piaskowe mają osobniki,
w których genotypie występują dwa allele recesywne tylko jednego z genów warunkujących
umaszczenie.
Na podstawie: B. Kosowska, Genetyka ogólna i weterynaryjna, Wrocław 2010, s. 25.
13.1. (0–1)
Zapisz, stosując podane w tekście oznaczenia alleli genów odpowiedzialnych
za umaszczenie, genotypy pary świń rasy duroc – piaskowej samicy i piaskowego
samca, których potomstwo zawsze będzie ciemnorude.
Genotyp samicy:
Genotyp samca:
13.2. (0–3)
Określ prawdopodobieństwo, że kolejny potomek ciemnorudej samicy i białego samca,
których potomstwo stanowią prosięta ciemnorude, piaskowe oraz białe, będzie miał
umaszczenie piaskowe. Odpowiedź uzasadnij, zapisując krzyżówkę genetyczną
lub obliczenia z komentarzem przedstawiającym tok rozumowania.
Zewnętrzną warstwę skóry człowieka tworzy naskórek, który składa się z kilku warstw i nie jest
ukrwiony ani unerwiony. Najgłębiej położona jest warstwa podstawna, w której komórki stale
się dzielą. Przez nowo powstające komórki tej warstwy są wypychane ku górze te,
które powstały wcześniej. Przesuwające się w górę komórki naskórka, zwane keratynocytami,
produkują keratynę – białko warunkujące wytrzymałość mechaniczną naskórka oraz
sprawiające, że jest on nieprzepuszczalny dla wody. W miarę przesuwania się ku powierzchni
keratynocyty obumierają i tworzą warstwę zrogowaciałą, której zewnętrzna warstwa
nieustannie się złuszcza. W warstwie podstawnej naskórka występują również melanocyty,
wytwarzające melaniny, czyli barwniki nadające skórze barwę. Melaniny gromadzą się
w melanosomach, które przemieszczają się w wypustkach melanocytów do wyższych warstw
komórek naskórka.
Na rysunku przedstawiono budowę skóry człowieka oraz budowę okrywającej ją warstwy
naskórka.
Na podstawie: http://www.fea-sas.com/melanine.php;
T. Le, K. Krause, First aid for the basic sciences. General Principles, 2009.
13.1. (0–1)
Oceń, które stwierdzenia dotyczące budowy skóry człowieka są prawdziwe. Zaznacz P,
jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Naskórek jest zbudowany z nabłonka wielowarstwowego płaskiego rogowaciejącego.
P
F
2.
Włosy i gruczoły łojowe są wytworami naskórka.
P
F
3.
Zrogowaciała warstwa naskórka chroni skórę przed wnikaniem drobnoustrojów.
P
F
13.2. (0–1)
Określ, jakie znaczenie dla funkcjonowania komórek tworzących żywą warstwę
naskórka ma charakterystyczne pofałdowanie granicy naskórka i skóry właściwej,
widoczne na rysunku.
13.3. (0–1)
Podaj znaczenie adaptacyjne melanin znajdujących się w górnych warstwach naskórka.
Na podstawie: J. Chlebińska, Anatomia i fizjologia człowieka, Warszawa 1986.
14.1. (0–1)
Wypisz ze schematu oznaczenia literowe wszystkich elementów budowy oka, które
wchodzą w skład układu optycznego, oraz podaj ich nazwy.
14.2. (0–1)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące siatkówki oka człowieka są prawdziwe.
Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Czopki siatkówki odpowiadają za widzenie barwne, a pręciki siatkówki – za czarno-białe.
P
F
2.
Plamka żółta jest obszarem siatkówki, w którym pręciki występują w największym zagęszczeniu.
P
F
3.
W obszarze tarczy nerwu wzrokowego nie występują ani czopki, ani pręciki.
P
F
14.3. (0–2)
Określ, jaką funkcję w procesie widzenia pełnią w ludzkim oku:
Witamina C (kwas L-askorbinowy) pełni kilka istotnych funkcji w procesach metabolicznych
zachodzących w organizmie człowieka, który musi ją przyjmować wraz z pokarmem.
Szacuje się, że organizm dorosłego człowieka potrzebuje około 90 mg witaminy C na dobę.
Źródłem witaminy C w diecie człowieka są przede wszystkim rośliny, ale większość zwierząt
ma zdolność do jej syntezy. Utrata tej zdolności jest skutkiem mutacji genu kodującego enzym
katalizujący ostatni etap syntezy witaminy C.
Na poniższym drzewie filogenetycznym przedstawiono historię ewolucyjną ssaków – szarym
kolorem wyróżniono linie filogenetyczne, w których doszło do utraty zdolności do syntezy witaminy C.
Na podstawie: M. Dworniczak, Witamina C, „Wiedza i Życie” 2, 2017;
G. Drouin, J.R. Godin, B. Pagé, The genetics of vitamin C loss in vertebrates, „Current Genomics” 12, 2011.
14.1. (0–1)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia odnoszące się do przedstawionego drzewa
filogenetycznego są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F –
jeśli jest fałszywe.
1.
Ssaki, które nie mają zdolności do syntezy witaminy C, stanowią grupę polifiletyczną.
P
F
2.
Utrata zdolności do syntezy witaminy C zaszła co najmniej trzykrotnie, niezależnie w różnych liniach rozwojowych ssaków.
P
F
3.
Wszystkie naczelne są pozbawione możliwości syntezy witaminy C.
P
F
14.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego mutacja uniemożliwiająca syntezę witaminy C, która pojawiła się
u przodka małp, nie została wyeliminowana przez dobór naturalny.
14.3. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego witamina C, w odróżnieniu od witaminy A, nie kumuluje się
w organizmie człowieka. W odpowiedzi odnieś się do właściwości obu witamin.
Współcześnie stosuje się dwie podstawowe metody wykrywania zakażeń HIV. Rutynowe
badanie polega na wykrywaniu przeciwciał anty-HIV w surowicy pacjenta. W przypadku tej metody czułość badania, czyli prawdopodobieństwo otrzymania wyniku dodatniego u osoby
chorej, tzn. wykrycia zakażenia, wynosi 100%, ale wynik dodatni otrzymuje się także dla 0,5% zdrowych osób – specyficzność wynosi 99,5%. Dlatego postawienie diagnozy zakażenia HIV wymaga potwierdzenia dodatkowym badaniem za pomocą metody PCR, wykrywającym gen odwrotnej transkryptazy wbudowany w genom gospodarza. Ta metoda jest teoretycznie
bezbłędna pod warunkiem utrzymywania wysokich standardów pracy laboratoryjnej.
Odpowiednie próby kontrolne służą sprawdzeniu, czy:
polimeraza DNA nie utraciła aktywności podczas przechowywania (kontrola pozytywna),
wszystkie odczynniki są wolne od wirusowego materiału genetycznego (kontrola negatywna).
Dla trzech pacjentów uzyskano dodatni wynik testu na obecność przeciwciał anty-HIV. Z tego powodu lekarz zlecił dodatkowe badanie z wykorzystaniem metody PCR, którego wyniki
podsumowano w poniższej tabeli.
Próba
badawcza
kontrolna pozytywna
kontrolna negatywna
Pacjent 1.
–
+
–
Pacjent 2.
+
+
+
Pacjent 3.
+
+
–
Na podstawie: GenBank sekwencja nr KR861191.1;
M. Fearon, The Laboratory Diagnosis of HIV Infections, „Can J Dis Med Microbiol” 16, 2005, s. 26–30;
D.S Boyle i inni, Rapid Detection of HIV-1 Proviral DNA for Early Infant Diagnosis Using Recombinase
Polymerase Amplification, „mBio” 4, 2013, e00135–13;
S. Koblavi-Dème i inni, Sensitivity and Specificity of Human Immunodeficiency Virus Rapid Serologic Assays
and Testing Algorithms in an Antenatal Clinic in Abidjan, Ivory Coast, „J Clin Microbiol” 39, 2001, s. 1808–1812.
14.1. (0–2)
Zaprojektuj doświadczenie PCR wykrywające DNA HIV wbudowane w genom gospodarza.
Dla każdej z prób – badawczej, kontrolnej pozytywnej i kontrolnej negatywnej – wybierz
wszystkie właściwe składniki mieszaniny reakcyjnej. Wpisz w tabelę znak „+”, jeśli składnik
należy dodać do próby, albo znak „–”, jeśli ten składnik należy pominąć.
Próba
badawcza
kontrolna pozytywna
kontrolna negatywna
DNA genomowy wyizolowany
od pacjenta
DNA genomowy wyizolowany
z linii komórkowej zakażonej HIV
para specyficznych starterów
bufor zapewniający optymalne pH
i stężenie jonów Mg2+
termostabilna polimeraza DNA
mieszanina deoksyrybonukleotydów
14.2. (0–1)
Wybierz spośród A–D i zaznacz prawidłowe sekwencje starterów polF1 i polR1,
wykorzystywanych w teście diagnostycznym HIV, przyłączających się do zaznaczonych
fragmentów poniższej sekwencji genu odwrotnej transkryptazy wirusa HIV,
wbudowanej w genom gospodarza.
Przed zabiegiem chirurgicznym pacjentowi wykonano testy na nosicielstwo wirusa HIV
wykrywające przeciwciała anty-HIV. Wynik wyszedł dodatni. Pacjent nie znajduje się w żadnej
z grup ryzyka zakażenia HIV. Według oficjalnych danych częstość występowania zakażenia
HIV w Polsce wynosi ok. 40 osób na 100 tys.
Oblicz prawdopodobieństwo, że pacjent jest zakażony HIV, z uwzględnieniem czułości
i specyficzności testu na przeciwciała anty-HIV. Zapisz obliczenia w wyznaczonych
miejscach 1.–3.
Oczekiwana liczba osób zakażonych HIV, u których wynik testu na przeciwciała anty-HIV będzie dodatni, wśród 100 tys. losowo przebadanych osób:
Oczekiwana liczba osób zdrowych (niezakażonych), u których wynik testu na przeciwciała anty-HIV będzie dodatni, wśród 100 tys. losowo przebadanych osób:
Prawdopodobieństwo, że pacjent z dodatnim wynikiem testu na przeciwciała anty-HIV jest zakażony HIV:
14.4. (0–1)
Oceń, czy poniższe interpretacje przedstawionych wyników badań trojga pacjentów są
prawidłowe. Zaznacz T (tak), jeśli interpretacja jest prawidłowa, albo N (nie) – jeśli jest
nieprawidłowa.
1.
U pacjenta 1. wynik testu na przeciwciała anty-HIV był fałszywie dodatni, o czym świadczy wykluczenie zakażenia na podstawie wyników PCR.
T
N
2.
Wyniki testu PCR dla pacjenta 2. są niewiarygodne ze względu na dodatni wynik w próbie kontrolnej negatywnej – należy powtórzyć badanie.
T
N
3.
Dodatkowe badanie techniką PCR potwierdziło podejrzenie, że pacjent 3. jest zakażony HIV.
T
N
14.5. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego testy wykrywające przeciwciała anty-HIV nie nadają się
do diagnostyki zakażeń HIV u noworodków i niemowląt urodzonych przez matki
zakażone HIV. W odpowiedzi uwzględnij spodziewany wynik testu oraz funkcjonowanie
układu odpornościowego matki.
14.6. (0–1)
Oceń, czy poniższe osoby znajdują się w grupie zwiększonego ryzyka zakażenia HIV.
Zaznacz T (tak), jeśli się w niej znajdują, albo N (nie) – jeśli w niej się nie znajdują.
1.
Osoby przebywające w jednym pomieszczeniu z osobami zakażonymi HIV, np. w pracy lub szkole.
T
N
2.
Osoby narażone na częste ukąszenia komarów i innych owadów odżywiających się krwią.
T
N
3.
Sąsiedzi osób zakażonych HIV, mieszkający w tym samym domu wielorodzinnym.
Wirusowe zapalenie wątroby typu C (WZW C) jest wywoływane zakażeniem przez wirus
zapalenia wątroby typu C (HCV). Źródłem zakażenia jest krew. Warunkiem przeniesienia
zakażenia na inną osobę jest naruszenie ciągłości tkanek (przekłucie lub uszkodzenie skóry
lub błony śluzowej), przez które wirus może dostać się do krwi. Jedną z zasad profilaktyki
zakażenia HCV jest używanie rękawiczek ochronnych przez personel medyczny, kosmetyczki,
czy inne osoby, które w związku z wykonywaną pracą mogą mieć kontakt z krwią innych ludzi.
Aby zdiagnozować zakażenie HCV, w pierwszej kolejności wykonuje się badanie krwi
pacjenta, mające na celu wykrycie przeciwciał anty-HCV. Jednak nie zawsze obecność
przeciwciał anty-HCV we krwi świadczy o aktywnym zakażeniu wirusem HCV. Z tego powodu
po wykryciu przeciwciał anty-HCV wykonuje się kolejne badanie, czyli test na obecność
materiału genetycznego tego wirusa (RNA HCV). Dodatni wynik tego testu oznacza,
że we krwi wykazana została obecność materiału genetycznego HCV, co świadczy
o aktywnym zakażeniu, a u pacjenta może rozwinąć się zapalenie wątroby.
Wiele osób zakażonych HCV przez długi czas nie ma objawów choroby i czuje się dobrze.
Niestety do tej pory nie ma dostępnej skutecznej szczepionki przeciw HCV.
Na podstawie: http://www.hcv.pzh.gov.pl
14.1. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego obecność przeciwciał anty-HCV we krwi badanej osoby nie zawsze
świadczy o obecności tego wirusa w organizmie tej osoby.
14.2. (0–1)
Uzasadnij, że w celu zapobiegania zakażeniu HCV nie wystarczy, aby osoba pobierająca
krew pracowała w rękawiczkach ochronnych, ale powinna zmieniać te rękawiczki
po każdym pacjencie.
Badano czynności mózgu u osób nieumiejących grać na fortepianie oraz u zawodowych
pianistów.
Badanym osobom pokazano film przedstawiający ruch naciskanych klawiszy fortepianu.
Całkowicie wyciszono przy tym dźwięk filmu. Zaobserwowano, że:
u osób oglądających film, ale nieumiejących grać na fortepianie, aktywowała się jedynie kora wzrokowa,
u profesjonalnych pianistów aktywna była zarówno kora wzrokowa, jak i kora słuchowa.
Na podstawie: E. Krajczyńska, Ludzki mózg to wielki reformator, http://naukawpolsce.pap.pl
Wyjaśnij, dlaczego u profesjonalnych pianistów podczas opisanego doświadczenia
aktywna była także kora słuchowa. W odpowiedzi uwzględnij proces uczenia się.
W organizmie człowieka kości chronią ważne narządy wewnętrzne, umożliwiają ruch i pełnią
funkcję podporową. U noworodków występuje ok. 270 kości, ale u osób dorosłych jest ich już
tylko 206. Najdłuższą kością w ciele człowieka jest kość udowa. Z kolei najmniejsze kości
to kosteczki słuchowe, a wśród nich najmniejszą jest strzemiączko. Są to jedyne kości, które
nie zmieniają swojego rozmiaru przez całe życie człowieka.
Na podstawie: K. Kornicka, Zaskakujące życie kości, „Wiedza i Życie” 8, 2018.
15.1. (0–1)
Określ funkcję strzemiączka i podaj nazwy pozostałych kosteczek słuchowych.
Funkcja strzemiączka:
Nazwy pozostałych kosteczek słuchowych:
15.2. (0–1)
Określ przyczynę różnicy w liczbie kości między noworodkiem a osobą dorosłą.
15.3. (0–1)
Podaj jedną funkcję kości długich człowieka, inną niż wymienione w tekście.
15.4. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Występowanie tkanki kostnej jest charakterystyczne dla wszystkich
Indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (komórki iPS) są pozyskiwane z komórek
somatycznych, takich jak fibroblasty. W 2014 r. po raz pierwszy wszczepiono warstwę
barwnikową siatkówki przygotowaną z komórek iPS w ramach leczenia zwyrodnienia plamki
żółtej. Wcześniej nie stosowano przeszczepu siatkówki w leczeniu tego schorzenia.
Na podstawie: https://www.riken.jp/pr/news/2014/20140918_1/
Uzasadnij, że wszczepienie warstwy barwnikowej siatkówki otrzymanej z komórek iPS
pacjenta, a nie – innego dawcy, jest korzystne dla tego pacjenta.
