Utrzymanie stałej temperatury ciała przez ssaki.

Arkusz maturalny z biologii rozszerzonej 2018, stara formuła

Zwierzęta stałocieplne, w celu utrzymania stałej temperatury ciała w warunkach, gdy jest zbyt chłodno, muszą zatrzymywać ciepło w organizmie i chronić się przed jego utratą.

a) Zaznacz prawidłowe dokończenie poniższego zdania.

Futro pokrywające ciało ssaków jest dobrym izolatorem ciepła, ponieważ

A. warstwy zewnętrzne włosa zbudowane są z płaskich, zrogowaciałych komórek, które
pochłaniają ciepło.

B. włosy zawierają barwnik pochłaniający promieniowanie UV, które dodatkowo ogrzewa
organizm.

C. włosy faliście powyginane, tzw. wełniste, ogrzewają najbardziej zewnętrzną część skóry.

D. między włosami znajduje się warstwa powietrza, które jest izolatorem ciepła.

b) Opisz, w jaki sposób reakcja naczyń krwionośnych ogranicza utratę ciepła przez skórę
w sytuacji, gdy jest zbyt chłodno.

…………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………….

Kwas foliowy. Antagonista kwasu foliowego – MTX

Arkusz maturalny z biologii rozszerzonej 2018, stara formuła

Kwas foliowy (witamina z grupy B) jest niezbędny przy podziale komórkowym i dlatego odgrywa szczególną rolę w tkankach, w których podziały komórkowe są intensywne. Pełni on funkcję koenzymu w reakcjach przenoszenia grup jednowęglowych w procesie syntezy zasad purynowych i pirymidynowych. Podczas tych reakcji kwas foliowy ulega utlenieniu, a regenerowanie polega na ponownej jego redukcji. Antagonistą kwasu foliowego jest
metotreksat (MTX). Wiąże się on z centrum aktywnym enzymu odpowiedzialnego za reakcję redukcji kwasu foliowego 10 000 razy silniej niż naturalny substrat. Metotreksat działa
swoiście na dzielące się komórki, głównie w fazie S cyklu komórkowego, i dlatego jest stosowany w leczeniu wielu chorób nowotworowych. Ubocznym skutkiem opisanej
chemioterapii okazuje się wpływ leku na inne prawidłowo dzielące się komórki organizmu, np. na niewyspecjalizowane komórki szpiku kostnego.

Na podstawie: J. Berg, J. Tymoczko, L. Stryer, Biochemia, Warszawa 2009.

a) Zaznacz właściwe dokończenie zdania wybrane spośród A–B oraz jego poprawne uzasadnienie wybrane spośród 1.–3.

Kwas foliowy. Antagonista kwasu foliowego – MTX

b) Określ, czy podczas leczenia pacjenta chemioterapią, z wykorzystaniem dużych dawek MTX, można odwrócić inhibicję reakcji redukcji kwasu foliowego za pomocą wysokiej dawki tego kwasu. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do właściwości metotreksatu.

c) Podaj, dlaczego jednym ze skutków ubocznych stosowania małych dawek metotreksatu
jest zahamowanie wytwarzania przeciwciał w organizmie. W odpowiedzi odnieś się do komórek układu odpornościowego.

Determinacja koloru sierści u kotów. Produkcja eumelaniny.

Arkusz maturalny z biologii rozszerzonej 2018, stara formuła

U kotów brytyjskich produkcja eumelaniny, czyli czarnego barwnika, jest modyfikowana przez
trzy allele genu autosomalnego, które w zależności od układu, w jakim pojawiają się
w genotypie kota, determinują kolor włosa:

B – allel dominujący w stosunku do pozostałych, warunkujący barwę czarną,

b – allel recesywny w stosunku do B, ale dominujący w stosunku do b1
, warunkujący barwę
czekoladową,

b1
– allel recesywny zarówno w stosunku do B, jak i do b, warunkujący barwę cynamonową.

Ekspresja genu odpowiedzialnego za produkcję eumelaniny modyfikowana jest przez
autosomalny gen z innego chromosomu, którego allel D warunkuje równomierne rozproszenie
barwnika, co daje normalną barwę włosa, natomiast recesywny allel d sprawia, że pigment
występuje w skupiskach, co skutkuje rozjaśnieniem (rozmyciem) kolorów: czarnego – do
niebieskiego, czekoladowego – do liliowego, a cynamonowego – do płowego.

Na podstawie: http://www.agiliscattus.pl/podstawy-genetyki-kotow.html

a) Zapisz, stosując podane oznaczenia alleli genów, genotypy kotów brytyjskich:
cynamonowej samicy i czarnego samca, w których potomstwie znajdują się kocięta
czarne, czekoladowe, niebieskie oraz liliowe.

Genotyp cynamonowej samicy: …………………….

Genotyp czarnego samca: …………………….

b) Zapisz krzyżówkę genetyczną (szachownicę Punnetta) cynamonowej samicy
i czarnego samca (rodziców z zadania 26a) i na podstawie tej krzyżówki określ
prawdopodobieństwo, że kolejne kocię tych rodziców będzie niebieskie.

Krzyżówka:

Determinacja koloru sierści u kotów. Produkcja eumelaniny.

Prawdopodobieństwo, że kolejne kocię będzie niebieskie: ………………………………………………..

Wykorzystanie organizmów rekombinowanych.

Arkusz maturalny z biologii rozszerzonej 2018, stara formuła

Obecnie głównym źródłem enzymów stosowanych w różnych dziedzinach gospodarki są
rekombinowane mikroorganizmy. Preparaty enzymatyczne dodawane do pasz mają zdolność
rozkładu, np. celulozy, skrobi i pektyn. Natomiast w produkcji środków piorących stosuje się
lipazy i proteinazy, które zwiększają ich efektywność i pozwalają na pranie w niższej
temperaturze. Środki piorące wzbogacone w enzymy zawierają mniejszą ilość fosforanów
niż jeszcze 20 lat temu.

a) Wyjaśnij, dlaczego wzbogacanie pasz pochodzenia roślinnego w preparaty
enzymatyczne skutkuje przyspieszonym wzrostem hodowanych zwierząt, zwłaszcza drobiu i trzody chlewnej. W odpowiedzi uwzględnij właściwości preparatów enzymatycznych.
b) Podaj przykład korzyści dla środowiska naturalnego wynikającej ze stosowania środków piorących zawierających enzymy.

Wskazówki:

Środki piorące zawierają enzymy, a ich optimum działania wymaga nie tylko odpowiedniego pH, ale także temperatury, stąd często padają pytania o odpowiednia temperaturę prania. Pamiętajmy, że zbyt wysoka temperatura prowadzi do denaturacji enzymów, a w wyniku tego tracą swoją aktywność katalityczną.

Zawarcie enzymów w paszach na pewno będzie dla tych organizmów ułatwieniem w trawieniu, należy się zastanowić jak wpłynie to na wzrost i rozwój zwierząt.

Enzymy jako białka są łatwo biodegradowalne. Jak wpłynie temperatura?

Przykład jednego z ćwiczeń akademickich w którym omówiony jest wpływ pH i temperatury na białka na przykładzie alfa-amylazy