Na poniższym schemacie przedstawiono budowę ciałka nerkowego, w którym filtrowana jest krew. Jego część stanowi torebka kłębuszka wraz z kłębuszkiem naczyniowym, który jest zbudowany z naczyń włosowatych.
Na podstawie schematu wyjaśnij, na czym polega mechanizm filtracji kłębuszkowej. W odpowiedzi uwzględnij budowę naczyń krwionośnych kłębuszka nerkowego oraz torebki kłębuszka.
Schemat punktowania
1 p. – za wyjaśnienie mechanizmu filtracji kłębuszkowej uwzględniającego budowę naczyń krwionośnych kłębuszka nerkowego i torebki kłębuszka.
0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązanie
Krew przepływająca pod dużym ciśnieniem przez sieć naczyń włosowatych kłębuszka nerkowego ulega przesączaniu/filtracji między siecią naczyń włosowatych a ścianą torebki kłębuszka naczyniowego, co umożliwiają zbudowane z nabłonka jednowarstwowego płaskiego ściany naczyń krwionośnych i ściany torebki kłębuszka.
Uwaga:
Uznaje się odpowiedzi odnoszące się do porów w ścianach naczyń krwionośnych kłębuszka lub szczelin filtracyjnych w ścianach torebki kłębuszka.
Ściany kanalików zbiorczych nerki charakteryzują się zmienną przepuszczalnością dla wody. Przechodzenie wody z płynu kanalikowego przepływającego wzdłuż kanalika zbiorczego odbywa się przez specyficzne pory wodne zbudowane z białka akwaporyny 2 (AQP2). Jeśli komórki kanalika zbiorczego mają w błonach bardzo dużo cząsteczek akwaporyny 2, co jest wynikiem działania krążącej we krwi wazopresyny (ADH), to woda łatwiej opuszcza płyn kanalikowy.
Na podstawie: D.McLaughlin, J. Stamford, D. White, Krótkie wykłady. Fizjologia człowieka, Warszawa 2012.
a) Podaj nazwę etapu procesu tworzenia się moczu zachodzącego w nerce przy udziale akwaporyny 2.
b) Określ, w jaki sposób niedobór wazopresyny wpływa na objętość wydalanego moczu. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do informacji przedstawionych w tekście.
c) Podaj nazwę miejsca wytwarzania wazopresyny (ADH) w organizmie człowieka i nazwę miejsca jej uwalniania do krwi.
Miejsce wytwarzania ADH: ……………………………………………
Miejsce uwalniania ADH: ………………………………………………
Schemat punktowania
1 p. – za podanie poprawnej nazwy etapu tworzenia moczu w kanaliku zbiorczym zachodzącego przy udziale opisanego białka.
0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
resorpcja (nadobowiązkowa)
Schemat punktowania
1 p. – za poprawne wyjaśnienie uwzględniające przyczynę – wpływ niedoboru ADH na wytwarzanie AQP2 przez komórki kanalika i mechanizm – zmniejszenie przepuszczalności dla wody kanalików zbiorczych oraz skutek – zwiększenie objętości wydalanego moczu.
0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.
Przykładowa odpowiedź
Niedobór wazopresyny powoduje zmniejszenie ilości wytwarzanego przez komórki kanalika białka AQP2, co skutkuje tym, że woda nie przechodzi przez ściany kanalików zbiorczych/ zmniejsza się resorpcja wody w kanalikach zbiorczych i w efekcie objętość wydalanego moczu się zwiększa.
Schemat punktowania
1 p. – za podanie poprawnych nazw miejsca wytwarzania i miejsca uwalniania do krwi ADH.
0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
Miejsce wytwarzania ADH: podwzgórze
Miejsce uwalniania ADH: przysadka mózgowa
Insulina i glukagon to hormony regulujące poziom glukozy we krwi człowieka.
Określ, w których procesach uczestniczy insulina, a w których – glukagon. Zaznacz G, jeśli proces jest zależny od glukagonu, albo I – jeśli jest zależny od insuliny.
| 1. | Pobudza transport glukozy do komórek organizmu. | G | I |
| 2. | Stymuluje uwalnianie glukozy z glikogenu w wątrobie. | G | I |
| 3. | Hamuje proces syntezy glukozy z aminokwasów. | G | I |
| 4. | Pobudza proces syntezy glikogenu. | G | I |
Schemat punktowania
1 p. – za zaznaczenie wszystkich czterech właściwych nazw hormonów.
0 p. – za każdą inną odpowiedź lub brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
1. – I, 2. – G,3. – I,4. – I
Amerykańscy naukowcy opracowali szczepionkę na czerniaka. Ale nie jest to szczepionka klasyczna – profilaktyczna, ale lecznicza, podawana choremu już człowiekowi. Badacze zsekwencjonowali genomy komórek pobranych od pacjentów chorych na zaawansowanego czerniaka. Celem było zidentyfikowanie zmutowanych białek – neoantygenów – charakterystycznych tylko dla komórek czerniaka konkretnego pacjenta. Następnie zbadano, które neoantygeny wywołają najsilniejszą odpowiedź układu odpornościowego. Po opracowaniu preparatu podano go pacjentom. Dzięki szczepionce rozsiew komórek czerniaka u pierwszych pacjentów został powstrzymany. Nadal jednak szczepionka ta jest terapią eksperymentalną. Wcześnie wykryty i szybko usunięty czerniak jest obecnie prawie w 100% uleczalny.
a) Wyjaśnij, dlaczego opisana szczepionka zastosowana u jednego pacjenta może być nieskuteczna dla innych osób. W odpowiedzi uwzględnij mechanizm odpowiedzi immunologicznej.
b) Podaj przykład postępowania człowieka, które zmniejsza prawdopodobieństwo zachorowania na czerniaka.
Schemat punktowania
1 p. – za prawidłowe wyjaśnienie uwzględniające: przyczynę– specyfikę komórek czerniaka, mechanizm – wytwarzanie neoantygenów charakterystycznych dla danego nowotworu oraz skutek – działanie spersonalizowanej szczepionki.
0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
Szczepionka zastosowana dla opisanego pacjenta została opracowana dla jego konkretnych neoantygenów, które nie będą rozpoznawane przez przeciwciała innego pacjenta i dlatego może być dla tego pacjenta nieskuteczna.
Schemat punktowania
1 p. – za podanie właściwego przykładu postępowania człowieka zmniejszającego prawdopodobieństwo zachorowania na czerniaka.
0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.
Przykładowe odpowiedzi
Najprostszymi mutacjami w DNA są substytucje: tranzycje – polegające na wymianie puryny na purynę lub pirymidyny na pirymidynę i transwersje – polegające na zamianie pirymidyny na purynę lub na odwrót. Innymi mutacjami są np. insercje i delecje.
Poniżej przedstawiono fragment nici DNA, w której nie zaszła żadna mutacja, i która nie zawiera intronów. Poszczególne kodony zostały oddzielone przerwami.
5’ ATG AAG GGC GTA GGA 3’ – nić kodująca (nieulegajaca transkrypcji)
3’ TAC TTC CCG CAT CCT 5’ – nić matrycowa (transkrybowana)
W nici kodującej analizowanego fragmentu DNA doszło do dwóch niezależnych mutacji (przypadek 1. i przypadek 2.), w wyniku których powstały następujące zapisane poniżej, zmienione fragmenty nici DNA (zamienione nukleotydy zostały podkreślone i wyróżnione pogrubioną czcionką).
Przypadek 1.: 5’ ATG AAG GGG GTA GGA 3’
Przypadek 2.: 5’ ATG AGG GGC GTA GGA 3’
a) Zapisz sekwencję antykodonu dla cząsteczki tRNA komplementarnej do drugiego kodonu w mRNA, który powstanie po transkrypcji niezmutowanego DNA. W odpowiedzi uwzględnij polarność nici RNA (koniec 3’ i 5’).
b) Na podstawie tekstu podaj pełną nazwę substytucji dla każdego z przypadków (1. i 2.) przedstawionych powyżej oraz określ, na czym dana mutacja polega.
1. Nazwa mutacji: …………….., polega na
2. Nazwa mutacji: …………….., polega na
Schemat punktowania
1 p. – za podanie prawidłowego antykodonu dla cząsteczki tRNA komplementarnego do drugiego kodonu w mRNA, z uwzględnieniem polarności nici RNA.
0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
5’ CUU 3’ lub 3’ UUC 5’
Schemat punktowania
2 p. – za podanie dla dwóch przypadków (1 i 2) prawidłowych nazw rodzajów substytucji wraz z określeniem, na czym one polegają.
1 p. – za podanie dla każdego z dwóch przypadków (1 i 2) prawidłowej nazwy rodzaju substytucji wraz z określeniem, na czym one polega.
0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
U kur andaluzyjskich kolor upierzenia dziedziczy się z niepełną dominacją: BB – pióra są czarne, Bb – pióra są stalowoniebieskie (szare), a bb – są pióra białe. Cecha ta dziedziczy się niezależnie od koloru skóry, przy czym barwa biała skóry (D) dominuje nad barwą żółtą (d). Skojarzono białopiórego koguta o żółtej skórze z kurą o piórach stalowoniebieskich i białej barwie skóry i uzyskano wszystkie kurczęta o białej barwie skóry, z których połowa miała pióra stalowoniebieskie, a połowa – pióra białe.
a) Podaj genotypy koguta i kury skojarzonych w opisanej krzyżówce.
Genotyp samicy (kury): …………………..
Genotyp samca (koguta): ………………..
b) Podaj genotyp i fenotyp kury, z którą należałoby skrzyżować tego samego koguta, aby mieć pewność, że całe potomstwo tej pary będzie miało stalowoniebieskie pióra i żółtą barwę skóry. Odpowiedź uzasadnij, zapisując odpowiednią krzyżówkę.
Genotyp samicy (kury): …………………..
Fenotyp samicy (kury): …………………..
Krzyżówka:
Schemat punktowania:
1 p. – za podanie obu prawidłowych genotypów.
0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
Genotyp samicy (kury): BbDD
Genotyp samca (koguta): bbdd,
Schemat punktowania
2 p. – za podanie prawidłowego genotypu i fenotypu opisanej kury wraz z prawidłowym uzasadnieniem w postaci poprawnie zapisanej krzyżówki genetycznej.
1 p. – za podanie tylko prawidłowego genotypu i fenotypu kury przy błędnie zapisanej krzyżówce.
0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
Genotyp samicy (kury): BBdd
Fenotyp samicy(kury): czarna/czarne pióra, żółta skóra
Krzyżówka:
Uwaga:
Dopuszcza się przyznanie 1 pkt. za podanie tylko prawidłowego genotypu i fenotypu samicy (kury) przy błędnie zapisanej krzyżówce.
Zaznacz prawidłowe dokończenie poniższego zdania.
Różnica między dziedziczeniem z pełną dominacją i dziedziczeniem z dominacją niepełną polega na tym, że w dominacji:
Schemat punktowania
1 p. – za zaznaczenie prawidłowej odpowiedzi dotyczącej różnic między dziedziczeniem z dominacją pełną i dominacją niepełną.
0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
D. / pełnej homozygota dominująca i heterozygota mają ten sam fenotyp, a w niepełnej mają różne fenotypy.
Biblioteka DNA stanowi zbiór fragmentów DNA danego organizmu włączonych do cząsteczek wektorów i wprowadzonych najczęściej do komórek bakterii lub drożdży. Wyróżnia się dwa rodzaje bibliotek DNA – genomowe oraz cDNA. Biblioteki cDNA tworzone są wg informacji zawartej w mRNA.
Na schemacie przedstawiono etapy tworzenia biblioteki genomowej człowieka.
a) Podaj, czym różni się zawartość informacji genetycznej organizmów eukariotycznych pochodząca z biblioteki DNA genomowej od informacji genetycznej pochodzącej z biblioteki cDNA.
b) Podaj nazwę rodzaju enzymu katalizującego proces
trawienia DNA: ………………………
syntezy cDNA: ………………………..
c) Podaj przykład wektora najczęściej stosowanego podczas tworzenia biblioteki DNA przedstawionej na schemacie.
Schemat punktowania
1 p. – za poprawne podanie różnicy w zawartości informacji genetycznej między biblioteką genomową a biblioteką cDNA.
0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
Biblioteka genomowa zawiera całą informację genetyczną w DNA zapisaną zarówno w intronach, jak i w egzonach, natomiast biblioteka cDNA zawiera tylko informację genetyczną zawartą w egzonach.
Schemat punktowania
1 p. – za podanie dwóch poprawnych nazw enzymów stosowanych w inżynierii genetycznej.
0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
Schemat punktowania
1 p. – za podanie przykładu wektora stosowanego w biotechnologii.
0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
plazmidy / chromosomy bakteryjne
Na schemacie przedstawiono następstwo wybranych stref klimatyczno-roślinnych pomiędzy równikiem a biegunem.
a) Podaj przykład klimatycznego czynnika abiotycznego, który wpływa na strefowe występowanie biomów.
b) Zaznacz prawidłowe dokończenie poniższego zdania. Biomem oznaczonym na schemacie literą X jest
A. step.
B. tajga.
C. tundra.
D. sawanna.
Schemat punktowania
1 p. – za poprawne podanie abiotycznego czynnika klimatycznego wpływającego na strefowość biomów.
0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
temperatura / opady
Schemat punktowania
1 p. – za rozpoznanie i podanie poprawnej nazwy biomu.
0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
Poprawna odpowiedź
C. / tundra
Zanzibar – afrykańska wyspa na Oceanie Indyjskim jest jedynym miejscem na świecie, gdzie występuje małpa wąskonosa: gereza czerwona (Piliocolobus kirkii), zagrożona wyginięciem. Populacja małp licząca obecnie 2 tys. osobników zamieszkuje na wyspie rezerwat Jozani Forest o powierzchni 36 km2. Gerezy żyją w grupach rodzinnych zawierających ok. 40 osobników, wśród których występują najczęściej cztery dorosłe samce.
Spośród podanych cech populacji (A‒E) wybierz i zaznacz dwie, które można określić na podstawie informacji dotyczących populacji gerezy czerwonej, podanych w tekście.
Schemat punktowania
1 p. – za poprawny wybór dwóch cech populacji, które można określić na podstawie przedstawionych informacji.
0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi
Poprawna odpowiedź
B. / zagęszczenie
E. / typ struktury przestrzennej
