Regulacja metabolizmu związana jest m.in. z regulacją działania enzymów – ich aktywacją lub hamowaniem. Wiele enzymów, aby pełnić funkcje katalityczne, wymaga przyłączenia cząsteczek, zwanych kofaktorami. Mogą nimi być małe jednostki niebiałkowe, np. jony metali, lub złożone niebiałkowe cząsteczki organiczne, nazwane koenzymami, np. NAD+ czy FAD. Na schematach przedstawiono różne sposoby (A–D) hamowania (inhibicji) pracy enzymu.
Podaj oznaczenia literowe dwóch mechanizmów hamowania pracy enzymu, innych niż blokada centrum aktywnego. Opisz, na czym polega każdy z wybranych mechanizmów.
W organizmie człowieka na regulację gospodarki węglowodanowej wpływają dwa przeciwstawnie działające hormony: insulina i glukagon.
W tabeli zamieszczono wyniki pomiaru stężenia insuliny i glukagonu podczas intensywnego wysiłku fizycznego.
Czas od rozpoczęcia ćwiczeń fizycznych (godziny)
Stężenie hormonów we krwi (pmol/l)
insulina
glukagon
0
450
110
1
375
125
2
260
150
3
210
240
4
180
450
Na podstawie: E. Jastrzębska, Tajemnice ludzkiego ciała. Zeszyt ćwiczeń do biologii, Kielce 2003.
Wyjaśnij, dlaczego podczas wysiłku fizycznego zwiększa się wydzielanie glukagonu do krwi.
Receptory w jamie ustnej człowieka są przystosowane do wyczuwania między innymi czterech podstawowych rodzajów smaku: słodkiego, słonego, kwaśnego i gorzkiego.
W tabeli zamieszczono informacje o stopniu wrażliwości kubków smakowych człowieka na wybrane substancje chemiczne, które mogą znaleźć się w pożywieniu.
Rodzaje substancji
Próg wrażliwości kubków smakowych – ilość danej substancji w g/dm3
gorzkie
0,0003 g/dm3
kwaśne
0,02 g/dm3
słone
0,5 g/dm3
słodkie
4 g/dm3
Na podstawie: M. Noske, Smak pełen tajemnic, „Wiedza i Życie” nr 12, 2011.
a)
Na podstawie danych z tabeli podaj, na który rodzaj substancji zmysł smaku człowieka jest najbardziej wyczulony.
b)
Wykaż znaczenie adaptacyjne zdolności wykrywania rodzaju substancji, na którą zmysł smaku człowieka jest najbardziej wyczulony.
Do naczynia z zawiesiną bakterii zdolnych do samodzielnego ruchu włożono dwie kapilary:
I – z roztworem cukru,
II – z roztworem fenolu
i stwierdzono, że te bakterie gromadzą się w pobliżu ujścia kapilary zawierającej cukier,
a oddalają się od ujścia kapilary zawierającej fenol.
a)
Zaznacz rodzaj ruchu bakterii opisanego w tekście.
nastie
taksje
tropizmy
b)
Zaznacz nazwę rodzaju receptorów błonowych, dzięki któremu opisane bakterie reagują na substancje znajdujące się w ich środowisku.
termoceceptory
fotoreceptory
chemoreceptory
c)
Określ biologiczne znaczenie opisanych reakcji dla tych bakterii.
Funkcjonowanie organizmu człowieka jest możliwe dzięki współdziałaniu układów i narządów, czego przykładem może być współpraca układu krwionośnego i wydalniczego. Krew dostarcza do nerek tlen i składniki odżywcze niezbędne do uzyskania energii, koniecznej dla zachodzących tam procesów, natomiast w nerkach wytwarzany jest hormon erytropoetyna, którego wydzielanie się zwiększa, gdy we krwi znajduje się zbyt mało tlenu.
Uzasadnij, podając inny niż w tekście argument, że układ krwionośny i wydalniczy współdziałają w organizmie człowieka.
Akomodacja oka jest związana ze zmianą krzywizny soczewki. Soczewka oka może stawać się bardziej płaska lub bardziej kulista, a jej zdolność skupiania promieni świetlnych może się zmniejszać lub zwiększać. Określ, w jaki sposób zmienia się kształt soczewki podczas przenoszenia wzroku z przedmiotów bliskich na przedmioty odległe.
Przechowywanie ziarna zbóż wymaga zachowania odpowiednich warunków. Nasiona zbóż
przechowuje się w stanie suchym, w pomieszczeniach zabezpieczonych przed wilgocią.
W takich warunkach ich oddychanie jest ograniczone.
a)
Wyjaśnij, dlaczego przechowywanie nasion zbóż w suchych pomieszczeniach skutkuje ograniczeniem ich procesu oddychania.
b)
Wyjaśnij, dlaczego nasilenie procesu oddychania w przechowywanych ziarnach zbóż jest zjawiskiem niekorzystnym z gospodarczego punktu widzenia.
W tabeli przedstawiono dane dotyczące średniej zawartości mioglobiny w mięśniach szkieletowych wybranych ssaków lądowych oraz tych ssaków wodnych, które całe życie lub jego większość spędzają w toni wodnej, aktywnie pływając i nurkując.
Ssak
Zawartość mioglobiny [g/kg masy mięśniowej]
szczur
3,0
człowiek
6,0
pies
6,7
delfin butlonosy
32,5
morświn
41,0
foka pospolita
52, 1
Na podstawie: K. Schmidt-Nielsen, Fizjologia zwierząt. Adaptacje do środowiska, Warszawa 1997.
Wyjaśnij, uwzględniając rolę mioglobiny, związek dużej zawartości mioglobiny w mięśniach wymienionych ssaków wodnych ze środowiskiem i trybem ich życia.
Tłuszcze, które są nierozpuszczalne w wodzie, krążą we krwi człowieka w postaci związanej z białkami jako lipoproteiny. Do najważniejszych lipoprotein biorących udział w transporcie cholesterolu w naszym organizmie należą lipoproteiny o wysokiej gęstości (HDL), określane mianem „dobrego cholesterolu”, i lipoproteiny o niskiej gęstości (LDL), zwane „złym cholesterolem”.
Na schemacie przedstawiono dwa modele (X i Y) lipoprotein transportujących cholesterol w obwodowych naczyniach krwionośnych.
a)
Określ, który z przedstawionych na schemacie modeli lipoprotein (X czy Y), jest ilustracją HDL. Odpowiedź uzasadnij.
b)
Podaj przykład zalecenia dotyczącego sposobu odżywiania się dla osoby, u której stwierdzono podwyższony poziom LDL i zbyt niski poziom HDL we krwi.
Poniżej zacytowano opis efektów zastosowania szczepionki mikoryzowej w pewnym
ogrodzie, podany na forum internetowym.
„Wiosną 2011 r. zmikoryzowałam drzewa owocowe i nie tylko. Grusza, która nam ciągle
chorowała, już pod koniec lata się rozrosła, a w tym roku pierwszy raz po latach obsypana
była pięknymi, wielkimi owocami. Jabłoń również ma mnóstwo pięknych, dużych jabłek.
Azalie, różaneczniki i róże świetnie przetrwały zimę i rosną doskonale”.
Na podstawie: www.tvn.pl
a)
Podaj, na czym polega mikoryza.
b)
Wyjaśnij, w jaki sposób mikoryza przyczyniła się do polepszenia stanu drzew owocowych i innych roślin opisanych w wypowiedzi.
