Zdolność odbioru sygnałów z otoczenia i odpowiedzi na te sygnały jest cechą organizmów. W organizmach wielokomórkowych istnieją złożone mechanizmy służące do tworzenia, przesyłania i odbioru sygnałów umożliwiających kontrolę nad powstawaniem i pracą wszystkich komórek.
Na schematach A i B przedstawiono dwa mechanizmy przekazywania sygnałów w organizmie wielokomórkowym.

Na podstawie: B. Alberts, D. Bray, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, P. Walter, Podstawy biologii komórki, Warszawa 1999.

Na podstawie schematów podaj jedną różnicę i jedno podobieństwo między nerwowym a hormonalnym mechanizmem pobudzania komórek docelowych.

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.

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.

Na schemacie przedstawiono namnażanie się retrowirusa HIV wewnątrz limfocytu T (pomocniczego) we krwi człowieka.

Na podstawie: E. R. Solomon, L. R. Berg, D. W. Martin, C. A. Villee, Biologia, Warszawa 1998.

a) Podaj, na czym polega proces oznaczony na schemacie literą X, oraz wyjaśnij jego znaczenie w przebiegu infekcji HIV.b) Podaj, który element w budowie wirionu HIV odpowiada za utrudnione rozpoznawanie tego wirusa przez układ odpornościowy zainfekowanej osoby. Odpowiedź uzasadnij.

Wirusy grypy należą do RNA wirusów. Wyróżnia się trzy typy wirusów grypy – typu A, typu B lub typu C. Duża zmienność tych wirusów i powstawanie nowych szczepów utrudniają ich klasyfikację. W wirusach grypy typu A łatwo dochodzi do wymiany genów, określanej jako skok antygenowy. Ponadto występujące wśród RNA wirusów częste mutacje są przyczyną występowania epidemii grypy. Profilaktyka zakażeń wirusem grypy polega na stosowaniu szczepionek, jednak każdego roku trzeba przyjmować nową szczepionkę.

a) Uwzględniając mechanizm działania szczepionki, uzasadnij, dlaczego konieczne jest coroczne powtarzanie szczepienia przeciw grypie.b) Wyjaśnij, dlaczego duża zmienność genetyczna wirusów grypy przyczynia się do występowania epidemii tej choroby.

Na rysunkach przedstawiono budowę cząsteczki hemoglobiny i mioglobiny, a na wykresie – krzywe wy sycenia tych dwóch białek tlenem w zależności od ciśnienia parcjalnego tego gazu.

Na podstawie: B. D. Hames, N. M. Hooper, Biochemia. Krótkie wykłady, Warszawa 2007, s. 46.

a) Określ, które z wymienionych w tabeli cech dotyczą budowy przedstawionych białek, wstawiając znak X w odpowiedniej kolumnie.

Uwaga: niektóre cechy mogą być wspólne dla obu cząsteczek.

b) Podaj, w której tkance w organizmie człowieka występuje mioglobin a i jaką funkcję pełni.

c) Określ, która krzywa na wykresie (1. czy 2.) przedstawia właściwości mioglobiny. Odpowiedź uzasadnij.

Azot jest jednym z pierwiastków niezbędnych do wzrostu i rozwoju roślin.

a) Spośród wymienionych drobin zawierających azot w bierz i podkreśl te, które mogą być bezpośrednio przyswajane przez rośliny.

b) Podkreśl nazwy grup związków organicznych, w skład których wchodzi azot.

białka, kwasy nukleinowe, cukry proste, tłuszcze właściwe (proste)

Zdjęcie z mikroskopu elektronowego przedstawia fragment komórki Leydiga.
Komórki takie występują w gonadach mężczyzn.

Źródło:

http://images.sciencesource.com/preview/9G0152.html [dostęp 01.03.2012]

a) Podaj nazwę hormonu płciowego wytwarzanego przez komórki Leydiga.
b) Wykaż związek pomiędzy dużą zawartością gładkiej siateczki śródplazmatycznej w komórkach Leydiga a ich rolą w syntezie hormonu płciowego.

Regulacja temperatury ciała u ssaków obejmuje wiele mechanizmów, funkcjonujących zarówno na poziomie behawioralnym, jak i fizjologicznym, w tym hormonalne, których przykładem może być zależność przedstawiona na schemacie.

a) Uzupełnij poniższy schemat, wpisując w wykropkowane miejsca nazwy lub symbole literowe odpowiednich hormonów oraz wpisując w szare kółka plus (+) w przypadku działania stymulującego, a minus (-) w przypadku działania hamującego.

b) Wymień inny niż wyżej zaprezentowany mechanizm fizjologiczny, który pozwala ssakom obniżyć temperaturę ciała i podaj, na czym on polega.

c) W mroźne dni można, np. na przystanku autobusowym, zaobserwować osoby przytupujące i podskakujące. Wykaż, że takie zachowanie może zapobiegać wychłodzeniu organizmu.

W badaniach mózgu człowieka stosuje się różnorodne techniki pozwalające określić, które obszary kory mózgowej uaktywniają się w trakcie wykonywania określonych zadań. Metoda tomografii pozytonowej polega na tym, że do organizmu badanej osoby wprowadza się cząsteczki glukozy znakowane radioaktywnymi izotopami i obserwuje gromadzenie się izotopu w miejscach intensywnej pracy komórek kory mózgowej.

Na rysunkach przedstawiono obrazy kory mózgowej zdrowego człowieka, zachowującego świadomość i wykonującego różne czynności związane z mową. Badana osoba: najpierw słuchała wypowiadanych przez kogoś słów (I), następnie czytała słowa bez ich wypowiadania (II), sama wypowiadała słowa (III) oraz opisywała znaczenie słów przy pomocy czasowników i przymiotników (IV). Ciemnymi punktami zaznaczono obszary wykazujące zwiększoną koncentrację radioaktywnego izotopu podczas danej czynności.

Na podst.: S. Greenfield, Mózg, Warszawa 1999 i Biologia, N.A. Campbell (red.) Poznań 2012, s. 1077.

a) Wyjaśnij, dlaczego w miejscach intensywnej pracy komórek kory mózgowej obserwuje się gromadzenie radioaktywnego izotopu.
b) Na podstawie wyników badania (I–IV) sformułuj dwa wnioski dotyczące aktywności kory mózgowej podczas wykonywania czynności związanych z mową.
c) Przyporządkuj płatom kory mózgowej (1–4) odpowiednie obszary funkcjonalne (A–D), które są w nich zlokalizowane.

Wyróżnia się dwa typy wentylacji płuc:
1. typ brzuszny (zazwyczaj przeważający u mężczyzn) – główną rolę podczas wdechu odgrywa praca przepony,
2. typ piersiowy (przeważnie dominujący u kobiet) – zasadniczą funkcję podczas wdechu pełnią mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne.

Uczniowie przeprowadzili obserwację sposobu wentylacji płuc w swojej klasie, liczącej 15 dziewcząt i 15 chłopców. Na lekcji wychowania fizycznego zmierzyli u każdej osoby obwód klatki piersiowej osiągany podczas normalnego (płytkiego) wdechu. Zebrali dane i obliczyli średni wynik dla grupy dziewcząt oraz dla grupy chłopców. Okazało się, że średni obwód klatki piersiowej podczas wdechu jest u dziewcząt o 4 cm mniejszy niż u chłopców.

Oceń poprawność poniższych stwierdzeń dotyczących przeprowadzonej obserwacji. Wpisz znak X w odpowiednie miejsca tabeli.

Przykładem substancji magazynowanej w organizmie człowieka jest glikogen. Największe ilości tego polisacharydu znajdują się w wątrobie i mięśniach szkieletowych. Jednak glikogen mięśniowy, mimo znacznej przewagi ilościowej nad glikogenem wątrobowym, nie stanowi głównej rezerwy węglowodanowej dla pozostałych narządów w organizmie człowieka.

W tabeli przedstawiono przeciętną zawartość glikogenu wątrobowego i mięśniowego u osoby dorosłej.

a) Wyjaśnij, z czego wynika niska, w porównaniu z wątrobą, zawartość procentowa glikogenu w mięśniach szkieletowych, chociaż gromadzą one dużo więcej tego cukru.
b) Wyjaśnij, dlaczego glikogen zmagazynowany w mięśniach szkieletowych nie stanowi głównej rezerwy węglowodanowej dla pozostałych narządów w organizmie człowieka.

W komórce, która ulega apoptozie (zaprogramowanej śmierci) zachodzi szereg zmian biochemicznych i morfologicznych. Proces ten wymaga aktywacji wielu genów i syntezy rozlicznych białek. Komórka kurczy się, powstają ciałka apoptyczne, w których tkwią nieuszkodzone organelle komórkowe. Ciałka apoptyczne są następnie fagocytowane przez komórki żerne (makrofagi). Po komórce nie pozostaje najmniejszy ślad. Ta higieniczna śmierć komórki nie daje żadnych przykrych konsekwencji dla jej otoczenia.

Na podstawie: M. Jurgowiak, Losy komórkowych kamikadze, Wiedza i Życie, nr 5/2008.

a) Na podstawie tekstu określ, które z podanych informacji są prawdziwe, a które fałszywe. Wpisz w odpowiednie miejsca tabeli literę P, jeśli informacja jest prawdziwa, lub literę F, jeśli informacja jest fałszywa.

b) Określ przynależność makrofagów do odpowiedniego rodzaju elementów morfotycznych krwi człowieka.

c) Zaznacz rodzaj komórek krwi człowieka, które mają zdolność fagocytozy.

A. limfocyty B
B. granulocyty zasadochłonne (bazofile)
C. limfocyty T
D. granulocyty obojętnochłonne (neutrofile)

Hemoglobina (Hb), czerwony barwnik krwi zawarty w erytrocytach ssaków, może trwale lub nietrwale łączyć się z różnymi gazami oddechowymi.

a) Uzupełnij poniższe reakcje, podając pełną nazwę chemiczną związku powstałego z połączenia hemoglobiny z określonym gazem oraz określ typ powstałego połączenia (trwałe / nietrwałe).

b) Podaj, do którego z wyżej wymienionych gazów (O2, CO czy CO2) hemoglobina wykazuje największe powinowactwo, i wyjaśnij konsekwencje tej właściwości dla organizmu człowieka.

Powstawanie moczu u ssaków jest procesem wieloetapowym. Krew dopływająca do kłębuszków naczyniowych poddawana jest filtracji. Niektóre składniki powstającego przesączu – moczu pierwotnego, ulegają następnie w kanalikach nerkowych resorpcji zwrotnej (zwrotnemu wchłanianiu).

Podkreśl nazwy dwóch związków chemicznych, które u zdrowego człowieka ulegają zarówno procesowi filtracji, jak i resorpcji.

Odporność jest to zdolność organizmu do biernej lub czynnej jego ochrony przed patogenami. Nieswoista część odporności zależy przede wszystkim od budowy i funkcji różnych barier istniejących w organizmie. Za swoistą część odporności odpowiada głównie układ immunologiczny, ale czynniki obronne mogą też pochodzić spoza organizmu.

Uzupełnij poniższy schemat, wpisując w odpowiednie miejsca oznaczenia literowe wszystkich przykładów (A-E), właściwych dla danego rodzaju reakcji odpornościowej organizmu.

A. Fagocytoza
B. Kwas solny w żołądku
C. Surowica z przeciwciałami w szczepionce
D. Bakteriobójcze składniki wydzielin, np. lizozym w łzach
E. Obecność w krwi limfocytów B i T oraz wytwarzanie przeciwciał