Sok żołądkowy człowieka ma pH zwykle w granicach 2–3, które jest zabójcze dla bakterii trafiających do żołądka wraz z pokarmem. Okazało się, że bakterie Helicobacter pylori są oporne na działanie kwasu żołądkowego. Wytwarzają one ogromne ilości enzymu ureazy, który rozkłada powszechnie występujący w organizmie człowieka mocznik i uwalnia amoniak. Amoniak z kolei wiąże kationy wodorowe (tworząc jony NH4+) i zobojętnia środowisko wokół bakterii.

Wyjaśnij znaczenie opisanego procesu dla przeżycia bakterii Helicobacter pylori w żołądku.

Pod koniec lat osiemdziesiątych XX w. w Stanach Zjednoczonych przeprowadzono eksperyment dotyczący wpływu sposobu odżywiania się na rozwój choroby wieńcowej. W eksperymencie wzięły udział osoby z zaawansowaną chorobą niedokrwienną serca. Podzielono je na dwie grupy:

grupa I – stosowała dietę roślinną o bardzo niskiej zawartości tłuszczu
grupa II – stosowała dietę zalecaną przez lekarzy dla osób z chorobą wieńcową.

Po roku trwania eksperymentu okazało się, że stan zdrowia osób z drugiej grupy nie polepszył się – miażdżyca postępowała. U 80% osób z pierwszej grupy, poziom cholesterolu wyraźnie się obniżył i nastąpiło częściowe cofnięcie się zmian miażdżycowych. W roku 2010 ten program leczenia chorych zyskał aprobatę amerykańskiego departamentu zdrowia i jest refundowany, jako jedna z form leczenia pacjentów z niedokrwienną chorobą serca – kandydatów do wszczepienia by-passów, oraz dla pacjentów po zawale serca.

a) Podaj, która z opisanych grup chorych w tym eksperymencie to grupa kontrolna.
b) Sformułuj wniosek wynikający z tego eksperymentu.

Wiele osób nie zdaje sobie sprawy z tego, że są nosicielami HCV – wirusa powodującego wirusowe zapalenie wątroby typu C (WZW typu C). Każdego roku rośnie liczba nosicieli wirusa, rośnie też zagrożenie epidemiologiczne. Wirus ten przenosi się podczas kontaktu krwi osoby zdrowej z krwią nosiciela.

Sformułuj dwa zalecenia, które zmniejszają ryzyko zakażenia wirusem HCV podczas zabiegów medycznych.

Układ nerwowy człowieka zużywa około 25% wytwarzanej w organizmie energii, a masa tego układu stanowi 1–2% masy ciała, co oznacza, że zapotrzebowanie na energię tkanki nerwowej jest znacznie większe niż innych tkanek.

Podaj dwa przykłady procesów zachodzących w neuronie, które wymagają nakładu energii (ATP).

Oko i ucho są narządami zmysłów, które są zdolne do odbierania sygnałów ze środowiska zewnętrznego i przetwarzania ich w impulsy pobudzające układ nerwowy. Różnią się rodzajem odbieranych bodźców i sposobem ich przetwarzania.

Uzupełnij tabelę, w której zestawiono cechy tych narządów.

W skład białek osłonki niektórych bakteriofagów wchodzi siarka. Komórka bakteryjna została zainfekowana fagami, którym wcześniej wbudowano w białka osłonek radioaktywne izotopy siarki.

Określ, czy w osłonkach białkowych fagów, które zostaną namnożone w opisanej komórce bakteryjnej, będą występowały radioaktywne izotopy siarki. Odpowiedź uzasadnij.

Tkanka tłuszczowa brunatna jest tkanką charakterystyczną dla ssaków. U ssaków zapadających w sen zimowy nagromadzenie tej tkanki znajduje się w okolicy łopatek lub obojczyków. Różni się ona od zwyczajnej (żółtej) tkanki tłuszczowej bardzo obfitym unaczynieniem oraz dużą liczbą mitochondriów w komórkach (stąd jej brunatna barwa). Główną funkcją tkanki tłuszczowej brunatnej jest szybkie wytworzenie ciepła podczas przebudzenia ze stanu hibernacji.

Wykaż za pomocą dwóch argumentów związek budowy tkanki tłuszczowej brunatnej z funkcją pełnioną przez tę tkankę.

Na schemacie przedstawiono mechanizm regulacji ciśnienia osmotycznego krwi ssaka. Do działania tego i innych mechanizmów homeostatycznych niezbędne są trzy podstawowe elementy:

1. receptor
2. centrum kontrolujące
3. efektor.

Na podstawie: A. Mackenzie, Ekologia. Krótkie wykłady., Warszawa, 2005.

a) W wyznaczone na schemacie miejsca A i B, wpisz numery wszystkich określających je elementów, wybranych spośród wyżej wymienionych (1-3).
c) Podaj nazwę przedstawionego mechanizmu regulacji ciśnienia osmotycznego krwi.

Odzyskiwanie wody z moczu pierwotnego w nerkach ssaków odbywa się w pętli nefronu (pętli Henlego). Ssaki pustynne, np. szczuroskoczki, wydalają bardzo zagęszczony mocz.Zagęszczony mocz wydalają również ssaki morskie. Natomiast bobry, spędzające większość życia w wodzie słodkiej, wydalają duże ilości bardzo rozcieńczonego moczu.

Podaj, które z wymienionych zwierząt mają długie pętle nefronu, i wyjaśnij, jakie to ma znaczenie przystosowawcze dla każdego z nich.

Poniżej przedstawiono wybrane cechy budowy i fizjologii ptaków.

A. W szkielecie większości występują kości pneumatyczne – wypełnione powietrzem.
B. Pas barkowy składa się z trzech par kości: kruczej, łopatki i obojczyka.
C. Płuca są rureczkowate (kapilarne) o dużej powierzchni wymiany gazowej.
D. Mózgowie odznacza się dobrze rozwiniętym kresomózgowiem i móżdżkiem.
E. Jaja charakteryzują się dużą ilością żółtka i mocną skorupką.
F. Serce jest czterodziałowe zbudowane z dwóch przedsionków i dwóch komór.
G. Podczas rozwoju zarodka wykształcane są błony płodowe: owodnia, omocznia, kosmówka.
H. W układzie wydalniczym brak pęcherza moczowego.
I. Mają wysokie tempo przemian metabolicznych.

Spośród wymienionych cech wybierz i zapisz oznaczenia literowe:

Obserwowana wśród osobników jednego gatunku zmienność fenotypowa może mieć podłoże m.in. genetyczne i wynikać z procesów rekombinacyjnych (zmienność rekombinacyjna) lub pojawiających się w genomie mutacji (zmienność mutacyjna). Mutacje mogą zachodzić w komórkach somatycznych lub w komórkach macierzystych gamet.

a) Podaj dwa przykłady mechanizmów, dzięki którym zachodzi zmienność rekombinacyjna.
b) Podaj, która z wymienionych w tekście mutacji nie jest dziedziczona przez potomstwo zwierząt. Odpowiedź uzasadnij.

Genom to całkowity DNA komórki.

Podaj nazwy struktur komórkowych, w których znajdują się cząsteczki DNA składające się na całkowity genom komórki somatycznej:

Poniżej przedstawiono genotyp pewnej osoby ustalony dla trzech dziedziczących się niezależnie, jednogenowych cech.

a) Zapisz wszystkie możliwe genotypy gamet, jakie wytworzy ten osobnik.
b) Zaznacz właściwą odpowiedź.

Mukowiscydoza jest chorobą genetyczną wywoływaną przez autosomalny allel recesywny (a). Dwie pary małżeńskie poddały się badaniu genetycznemu na obecność alleli warunkujących tę chorobę. W wyniku badania ustalono następujące genotypy:

I para: mężczyzna – Aa, kobieta – AA
II para: mężczyzna – Aa, kobieta – Aa

Określ, której parze, może urodzić się dziecko chore na mukowiscydozę. Odpowiedź uzasadnij.

Chromosom Y u człowieka zawiera niewiele, bo zaledwie kilkadziesiąt genów. Jeden z nich, tzw. gen SRY, jest umieszczony na krótszym ramieniu chromosomu. O istotnej roli tego genu świadczą następujące fakty:

I – U osób o genotypie XX, u których na jednym z chromosomów X występuje fragment krótszego ramienia chromosomu Y z genem SRY (na skutek translokacji), obserwuje się wykształcenie jąder i innych cech charakterystycznych dla płci męskiej.
II – Znane są też przypadki osób o genotypie XY z delecją fragmentu chromosomu Y z genem SRY – fenotypowo są to kobiety.

Natomiast, na dłuższym ramieniu chromosomu Y znajdują się geny, których produkty odgrywają istotną rolę w spermatogenezie.

a) Określ rolę genu SRY w rozwoju zarodkowym człowieka.
b) Podaj, czy osoby opisane w przypadku I są płodne, czy bezpłodne. Odpowiedź uzasadnij.