ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α Ποιες είναι οι προϋποθέσεις που πρέπει να τηρούνται για την αποφυγή µετάδοσης ασθενειών που οφείλονται σε παθογόνους µικροοργανισµούς; ΘΕΜΑ Β ίνεται το παρακάτω τροφικό πλέγµα καθώς και η βιοµάζα των εξής πληθυσµών: Βιοµάζα πληθυσµού 1: 5000 Κg Βιοµάζα πληθυσµού 2: 4000 Κg Βιοµάζα πληθυσµού 3: 1000 Κg Βιοµάζα πληθυσµού 7: 60 Κg Βιοµάζα πληθυσµού 8: 40 Κg 7 8 4 5 6 1 2 3 1. Τι είναι το τροφικό πλέγµα; Από πόσες και ποιες τροφικές αλυσίδες αποτελείται το συγκεκριµένο τροφικό πλέγµα; 2. Να υπολογίσετε τη βιοµάζα των πληθυσµών 4, 5 και 6 και να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. 3. Να κατασκευάσετε την τροφική πυραµίδα βιοµάζας του οικοσυστήµατος. 4. Εάν το µέσο βάρος των ατόµων του πληθυσµού 7 είναι 6 κιλά και του πληθυσµού 8 είναι 4 κιλά να υπολογίσετε τον αριθµό των ατόµων των πληθυσµών 7 και 8 που µπορούν να υποστηριχθούν από το οικοσύστηµα. 5. Τι ποσοστό της βιοµάζας του πληθυσµού 5 περνάει τελικά στον πληθυσµό 7 και τι ποσοστό στον πληθυσµό 8; ΘΕΜΑ Γ
Ένας άνδρας µολύνεται από ένα µικρόβιο, και ο γιατρός διαπιστώνει απλό έρπητα, ενώ την ίδια ηµέρα το Treponema pallidum µολύνει µία γυναίκα. Και οι δύο άνθρωποι µολύνονται για πρώτη φορά από τα συγκεκριµένα µικρόβια και ενεργοποιούνται οι αµυντικοί µηχανισµοί για να τα εξουδετερώσουν. Α. Σε ποιο σηµείο του οργανισµού δηµιουργούνται τα λεµφοκύτταρα που συµµετέχουν στους µηχανισµούς άµυνας εναντίον των παθογόνων µικροοργανισµών; Που διαφοροποιούνται τα Β-λεµφοκύτταρα και που τα Τ- λεµφοκύτταρα; Β. Ποιες ουσίες θα ενεργοποιηθούν στον οργανισµό του άνδρα και δεν θα ενεργοποιηθούν στη γυναίκα; Με ποιον τρόπο αυτές οι ουσίες θα ενεργοποιηθούν για να αντιµετωπίσουν το παθογόνο µικρόβιο; Γ. Ποια κύτταρα παράγονται από το ανοσοβιολογικό σύστηµα του άνδρα και δεν παράγονται από τον οργανισµό της γυναίκας; Ποιος ο ρόλος των κυττάρων αυτών;. Να ονοµάσετε τα υπόλοιπα κύτταρα του ανοσοβιολογικού συστήµατος, µε τη σειρά που θα παραχθούν από τον οργανισµό του άντρα και της γυναίκας, προκειµένου να αντιµετωπίσουν τα µικρόβια. Ε. Σε τι διαφέρουν ως προς δοµή τους τα αντισώµατα που παράγονται στον οργανισµό του άντρα από αυτά της γυναίκας και σε τι µοιάζουν; ΘΕΜΑ Χρησιµοποιώντας παραδείγµατα από το βιβλίο σας να δείξετε ότι οι µηχανισµοί µη ειδικής άµυνας του ανθρώπινου οργανισµού δεν λειτουργούν ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο αλλά σε συνεργασία για την αντιµετώπιση του παθογόνου παράγοντα που έχει εισβάλει στο σώµα µας. ΘΕΜΑ Α ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Το δέρµα, τα µαλλιά και ειδικά τα χέρια πρέπει να πλένονται τακτικά. Τρόφιµα, όπως τα λαχανικά, θα πρέπει να πλένονται καλά. Το γάλα πρέπει να παστεριώνεται. Με την παστερίωση το γάλα θερµαίνεται στους 62 0 C για µισή ώρα, οπότε καταστρέφονται όλοι οι παθογόνοι και οι περισσότεροι µη παθογόνοι µικροοργανισµοί, ενώ ταυτόχρονα διατηρείται και η γεύση του. Το νερό θα πρέπει να χλωριώνεται και η χλωρίωσή του πρέπει να ελέγχεται συνεχώς, έτσι ώστε να µην υπάρχει η δυνατότητα ανάπτυξης παθογόνων µικροοργανισµών Για την αποφυγή µετάδοσης των σεξουαλικώς µεταδιδόµενων νοσηµάτων συνίσταται η χρήση προφυλακτικού κατά τη σεξουαλική επαφή. Ο έλεγχος του αίµατος που προορίζεται για µεταγγίσεις. Η χρήση συρίγγων, µίας χρήσης και µία µόνο φορά από κάθε άτοµο. Η πλήρης αποστείρωση χειρουργικών και οδοντιατρικών εργαλείων. Ο εµβολιασµός για την απόκτηση ενεργητικής ανοσίας.
Η ενηµέρωση. Τόσο η πολιτεία όσο και τα µέσα µαζικής ενηµέρωσης, µε συνεχή ενηµέρωση, µπορούν να παίξουν σηµαντικό ρόλο στον περιορισµό των µεταδόσεων των νοσηµάτων. ΘΕΜΑ Β 1. Το δίκτυο που απεικονίζει το σύνολο των τροφικών σχέσεων µεταξύ των οργανισµών ενός οικοσυστήµατος, ονοµάζεται τροφικό πλέγµα. Οι τροφικές αλυσίδες αποτελούν µέρος των πολύπλοκων τροφικών σχέσεων που παρουσιάζει ένα τροφικό πλέγµα. Το συγκεκριµένο τροφικό πλέγµα αποτελείται από τις εξής 4 τροφικές αλυσίδες: 1 4 7 2 5 7 2 5 8 3 6 8 2. Η ενέργεια, µε τη µορφή της χηµικής ενέργειας που εµπεριέχεται στην τροφή των οργανισµών, περνάει από το κατώτερο τροφικό επίπεδο (των παραγωγών) στο ανώτερο. Έχει υπολογιστεί ότι µόνο το 10% περίπου της ενέργειας ενός τροφικού επιπέδου περνάει στο επόµενο, καθώς το 90% της ενέργειας χάνεται. Αυτό οφείλεται στο ότι: Ένα µέρος της χηµικής ενέργειας µετατρέπεται µε την κυτταρική αναπνοή σε µη αξιοποιήσιµες µορφές ενέργειας (π.χ. θερµότητα). εν τρώγονται όλοι οι οργανισµοί. Ορισµένοι οργανισµοί πεθαίνουν. Ένα µέρος της οργανικής ύλης αποβάλλεται µε τα κόπρανα και τα ούρα (απεκκρίσεις), τα οποία αποικοδοµούνται. Σε γενικές γραµµές, η ίδια πτωτική τάση (της τάξης του 90%) που παρουσιάζεται στις τροφικές πυραµίδες ενέργειας εµφανίζεται και στις τροφικές πυραµίδες βιοµάζας, καθώς, όταν µειώνεται η ενέργεια που προσλαµβάνει κάθε τροφικό επίπεδο από το προηγούµενο του, είναι λογικό να µειώνεται και η ποσότητα της οργανικής ύλης που µπορούν να συνθέσουν οι οργανισµοί του και συνεπώς µειώνεται η βιοµάζα του. Ο πληθυσµός 4 τρέφεται αποκλειστικά από τον πληθυσµό 1. Αφού η βιοµάζα του πληθυσµού 1 είναι 5000 Kg, η βιοµάζα του πληθυσµού 4 θα είναι: 10/100 * 5000 Kg = 500 Kg. Ο πληθυσµός 5 τρέφεται αποκλειστικά από τον πληθυσµό 2. Αφού η βιοµάζα του πληθυσµού 2 είναι 4000 Kg, η βιοµάζα του πληθυσµού 5 θα είναι: 10/100 * 4000 Kg = 400 Κg.
Ο πληθυσµός 6 τρέφεται αποκλειστικά από τον πληθυσµό 3. Αφού η βιοµάζα του πληθυσµού 3 είναι 1000 Kg, η βιοµάζα του πληθυσµού 6 θα είναι: 10/100 * 1000 Kg = 100Κg. 3. Μια τροφική πυραµίδα αποτελείται από τροφικά επίπεδα (επάλληλα ορθογώνια), σε καθένα από τα οποία περιλαµβάνονται όλοι οι οργανισµοί που τρέφονται απέχοντας «ίδιο αριθµό βηµάτων» από τον ήλιο. Πιο συγκεκριµένα: Το πρώτο τροφικό επίπεδο, που βρίσκεται στη βάση της τροφικής πυραµίδας, είναι αυτό των παραγωγών. Το δεύτερο τροφικό επίπεδο είναι αυτό των καταναλωτών πρώτης τάξης. Το τρίτο τροφικό επίπεδο είναι αυτό των καταναλωτών δεύτερης τάξης κ.ο.κ Το εµβαδόν που δίνεται σε κάθε ορθογώνιο είναι ανάλογο µε το µέγεθος της µεταβλητής που απεικονίζεται στο συγκεκριµένο τροφικό επίπεδο. Η πυραµίδα βιοµάζας θα είναι η εξής: Πληθυσµοί 7, 8 100 Kg Πληθυσµοί 4, 5, 6 1000 Kg Πληθυσµοί 1, 2, 3 10000 Kg 4. Πληθυσµός 7: Συνολική βιοµάζα = 60 Kg. Μέσο βάρος των ατόµων = 6 Kg Αριθµός των ατόµων µπορούν να υποστηριχθούν από το οικοσύστηµα = 60/6 = 10 Πληθυσµός 8: Συνολική βιοµάζα = 40 Kg. Μέσο βάρος των ατόµων = 4 Kg. Αριθµός των ατόµων µπορούν να υποστηριχθούν από το οικοσύστηµα = 40/4 = 10 5. Τόσο ο πληθυσµός 7 όσο και ο πληθυσµός 8 τρέφονται µε τον πληθυσµό 5. Συνεπώς και οι δύο µαζί µοιράζονται το 10% της βιοµάζας του πληθυσµού 5, δηλαδή 50 Kg. Αναφορικά µε τον πληθυσµό 7: Λαµβάνει το 10% της βιοµάζας του πληθυσµού 4, δηλαδή 50 Κg. Καθώς η συνολική του βιοµάζα είναι 60Kg, θα λαµβάνει 10Kg από τον πληθυσµό 5. Ποσοστό της βιοµάζας του πληθυσµού 5: 100 * 10/400 = 2,5%. Αναφορικά µε τον πληθυσµό 8: Λαµβάνει το 10% της βιοµάζας του πληθυσµού 6, δηλαδή 10 Κg. Καθώς η συνολική του βιοµάζα είναι 40Kg, θα
λαµβάνει 30Kg από τον πληθυσµό 5. Ποσοστό της βιοµάζας του πληθυσµού 5: 100 * 30/400 = 7,5%. ΘΕΜΑ Γ Α. Τα λεµφοκύτταρα δηµιουργούνται στον ερυθρό µυελό των οστών, που αποτελεί το κέντρο της αιµοποίησης. Τα Τ-λεµφοκύτταρα διαφοροποιούνται και ωριµάζουν στο θύµο αδένα ενώ τα Β-λεµφοκύτταρα στο µυελό των οστών. Β. Ο απλός έρπητας οφείλεται σε ιό ενώ το Treponema pallidum είναι βακτήριο. Στην περίπτωση των ιών δρα ένας επιπλέον µηχανισµός µη ειδικής άµυνας. Όταν κάποιος ιός µολύνει ένα κύτταρο, προκαλεί την παραγωγή ειδικών πρωτεϊνών, των ιντερφερονών.σε ένα πρώτο στάδιο οι ιντερφερόνες ανιχνεύονται στο κυτταρόπλασµα του µολυσµένου κυττάρου. Σε επόµενο όµως στάδιο οι ιντερφερόνες απελευθερώνονται στο µεσοκυττάριο υγρό και από εκεί συνδέονται µε υποδοχείς των γειτονικών υγιών κυττάρων. Με τη σύνδεση των ιντερφερονών στα υγιή κύτταρα ενεργοποιείται η παραγωγή άλλων πρωτεϊνών, οι οποίες έχουν την ικανότητα να παρεµποδίζουν τον πολλαπλασιασµό των ιών. Έτσι τα υγιή κύτταρα προστατεύονται, γιατί ο ιός, ακόµη και αν κατορθώσει να διεισδύσει σ' αυτά, είναι ανίκανος να πολλαπλασιαστεί. Γ. Στην περίπτωση κατά την οποία το αντιγόνο είναι κύτταρο µολυσµένο από ιό, όπως συµβαίνει µε τον έρπητα, παράλληλα µε την ενεργοποίηση των Β- λεµφοκυττάρων, τα βοηθητικά Τ-λεµφοκύτταρα, βοηθούν τον πολλαπλασιασµό και την ενεργοποίηση µιας άλλης ειδικής κατηγορίας Τ- λεµφοκυττάρων, των κυτταροτοξικών Τ-λεµφοκυττάρων, τα οποία θα καταστρέψουν τα κύτταρα στόχους. Η δράση των βοηθητικών αλλά και των κυτταροτοξικών Τ-λεµφοκυττάρων αποτελεί την κυτταρική ανοσία. Και στις δύο κατηγορίες Τ-λεµφοκυττάρων σχηµατίζονται Τ-λεµφοκύτταρα µνήµης, που θα ενεργοποιηθούν σε πιθανή επόµενη επαφή του οργανισµού µε το ίδιο αντιγόνο.. Οργανισµός άνδρα: Μακροφάγα, βοηθητικά Τ-λεµφοκύτταρα, Β- λεµφοκύτταρα, πλασµατοκύτταρα, Β-λεµφοκύτταρα µνήµης, κατασταλτικά Τ- λεµφοκύτταρα. Οργανισµός γυναίκας: Μακροφάγα, βοηθητικά Τ-λεµφοκύτταρα, Β- λεµφοκύτταρα, πλασµατοκύτταρα, Β-λεµφοκύτταρα µνήµης, κατασταλτικά Τ- λεµφοκύτταρα. Ε. Τα αντισώµατα διαφέρουν στην αλληλουχία των αµινοξέων της µεταβλητής τους περιοχής. Μοιάζουν στη σταθερή περιοχή η οποία είναι ίδια σε όλα τα αντισώµατα. ΘΕΜΑ α. Στην περιοχή που εκδηλώνεται φλεγµονώδης αντίδραση το πλάσµα του αίµατος που διαχέεται περιέχει αντιµικροβιακές ουσίες (µεταξύ των οποίων το συµπλήρωµα και η προπερδίνη του ορού του αίµατος) οι οποίες ενεργοποιούν τη διαδικασία της φαγοκυττάρωσης.
β. Στην περιοχή που έχουν εισέλθει παθογόνοι µικροοργανισµοί επίσης απελευθερώνονται χηµικές ουσίες που προσελκύουν φαγοκύτταρα, τα οποία φτάνουν µε την κυκλοφορία του αίµατος στο σηµείο της φλεγµονής όπου δρουν καταστρέφοντας τους παθογόνους µικροοργανισµούς. γ. Ο πυρετός ενισχύει τη δράση των φαγοκυττάρων. δ. Η προπερδίνη, που αποτελεί µια οµάδα τριών πρωτεϊνών στον ορό του αίµατος, δρα σε συνδυασµό µε τις πρωτεΐνες του συµπληρώµατος για την καταστροφή των µικροβίων. Επιµέλεια θεµάτων: Χάλκος ηµήτριος