Ολικό διαγώνισμα στη βιολογία γενικής παιδείας ΘΕΜΑ 1ο Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμίας από τις παρακάτω ημιτελείς προτάσεις 1 έως 5 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή λέξη ή φράση, η οποία συμπληρώνει σωστά την ημιτελή πρόταση. 1. Για 20 μόρια όμοιων αντισωμάτων ισχύει: α. Συνολικά αποτελούνται από 80 πολυπεπτιδικές αλυσίδες β. Αποτελούνται από 20 βαριές και 60 ελαφριές αλυσίδες στο σύνολό τους γ. Μπορούν να συνδεθούν με μια ευρεία γκάμα αντιγόνων δ. Η δράση τους στο αίμα και τη λέμφο του οργανισμού συνιστά την κυτταρική ανοσία 2. Ασθένεια που προκαλείται από προκαρυωτικό οργανισμό είναι η: α. ασθένεια του ύπνου β. τρυπανόσωμα γ. καντιτίαση δ. σύφιλη 3. Τα φυτά προσλαμβάνουν τον άνθρακα και το άζωτο με τη μορφή: α. γλυκόζης και αμμωνίας αντίστοιχα β. γλυκόζης και νιτρικών ιόντων αντίστοιχα γ. διοξειδίου του άνθρακα και νιτρικών ιόντων αντίστοιχα δ. διοξειδίου του άνθρακα και αμμωνίας αντίστοιχα 4. Μικροοργανισμοί κατατάσσονται στο είδος Vibrio cholerae με βάση: α. Το μειξιολογικό κριτήριο β. Το τυπολογικό κριτήριο γ. Συνδιασμό των δυο κριτηρίων δ. Κανένα από τα δυο κριτήρια 5. Ερημοποίηση μπορεί να προκληθεί από: α. Την όξινη βροχή
β. Την αποψίλωση των δασών γ. Τις πυρκαγιές και την υπερβόσκηση δ. Όλα τα παραπάνω ΘΕΜΑ 2ο 1. Ποιοι οργανισμοί επιτελούν κυτταρική αναπνοή, ποια είναι η διαδικασία αυτή και ποια τα αποτελέσματά της; Πώς σχετίζεται η διαδικασία αυτή με τις απώλειες ενέργειας μεταξύ τροφικών επιπέδων σε ένα οικοσύστημα; Μονάδες 7 2. Γιατί η δράση της φυσικής επιλογής αναφέρεται στο επίπεδο του πληθυσμού και όχι του ατόμου; Μονάδες 6 3. Με ποιο τρόπο μπορεί να γίνει η διάγνωση του AIDS; 4. Ποια είναι τα αίτια του φαινομένου του θερμοκηπίου; Μονάδες 7 ΘΕΜΑ 3 ο Α. Ο Γιάννης και η Ελένη μολύνθηκαν ταυτόχρονα από το βακτήριο του τετάνου ενώ έπαιζαν σε ανεγειρόμενη οικοδομή. Ο Γιάννης διέθετε ήδη ανοσία για το βακτήριο, ενώ η Ελένη όχι, οπότε της χορηγήθηκε αντιτετανικός ορός. α. Με ποιους τρόπους θα μπορούσε να έχει αποκτήσει ανοσία ο Γιάννης; Αναφέρετε τα κύτταρα του ανοσοβιολογικού συστήματος του Γιάννη, τα οποία έδρασαν προσφέροντας ανοσία. Μονάδες 6 β. Τι είναι ο αντιτετανικός ορός και πώς έδρασε στην περίπτωση της Ελένης; Μονάδες 3 Β. Το αντιβιοτικό πενικιλίνη ανακαλύφθηκε τυχαία από το Φλέμινγκ το 1929. α. Ποιος είναι ο μηχανισμός δράσης του; Μονάδες 2 β. Πώς θα εξηγούσε ο Λαμάρκ και πώς ο Δαρβίνος την ανθεκτικότητα που έχει αναπτύξει το βακτήριο Staphylococcus aureus στην πενικιλίνη; Μονάδες 6 Γ. Στο διάγραμμα που ακολουθεί απεικονίζεται η μεταβολή των πληθυσμών του φυτοπλαγκτού και του ζωοπλαγκτού υδάτινου οικοσυστήματος, πριν και μετά την
περίοδο των βροχοπτώσεων. Στο οικοσύστημα αυτό παρατηρείται θάνατος πολλών ψαριών από ασφυξία. α. Ποια καμπύλη αντιστοιχεί σε κάθε πληθυσμό; Αιτιολογείστε. β. Εξηγείστε πώς μεταβάλλεται ο πληθυσμός των αποικοδομητών στο υδάτινο οικοσύστημα. Μονάδες 8 ΘΕΜΑ 4 ο Σε ένα λαχανόκηπο ζουν 1000 κάμπιες μέσης βιομάζας 10 γραμμαρίων η καθεμία. Αν οι κάμπιες αυτές αποτελούν τροφή για πτηνά στην συγκεκριμένη περιοχή: α. Να σχεδιάσετε την τροφική αλυσίδα και να κατατάξετε τους οργανισμούς σε επίπεδα με βάση τον αριθμό των βημάτων που απέχουν από τον ήλιο. Μονάδες 4 β. Για ποιο λόγο το συγκεκριμένο οικοσύστημα είναι λιγότερο σταθερό σε σχέση με ένα φυσικό οικοσύστημα; Εξηγείστε. Μονάδες 7 γ. Σχεδιάστε την πυραμίδα πληθυσμού για το συγκεκριμένο οικοσύστημα και χαρακτηρίστε τη μορφή της. Δίδεται ότι η μέση βιομάζα ενός λάχανου είναι 200 γραμμάρια και ενός πτηνού 500 γραμμάρια. Μονάδες 4 Στον λαχανόκηπο διέρρευσε ποσότητα μιας μη βιοδιασπώμενης ουσίας. Όλη η ποσότητα πέρασε μέσω της κατανάλωσης από επίπεδο σε επίπεδο.
δ. Ποια χαρακτηριστικά πληροί μία μη βιοδιασπώμενη ουσία; Αναφέρετε ποιες κατηγορίες μη βιοδιασπώμενων ουσιών γνωρίζετε. (μονάδες 6) ε. Αν η ποσότητα της ουσίας που διέρρευσε είναι 20 mg, να υπολογιστεί η συγκέντρωση της ουσίας στα πτηνά. (μονάδες 4) καλή επιτυχία! ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ 1 ο 1. α 2. δ 3. γ 4. β 5. δ ΘΕΜΑ 2 ο 1. Η κυτταρική αναπνοή πραγματοποιείται στα κύτταρα των παραγωγών, των καταναλωτών και των αποικοδομητών. Ένα μέρος της γλυκόζης, αλλά και άλλων ενώσεων που συντίθεται από τους παραγωγούς..επιστρέφει στην ατμόσφαιρα(σελ. 84).Και στην περίπτωση των καταναλωτών και στην περίπτωση των αποικοδομητών. επιστρέφει στην ατμόσφαιρα(σελ. 85).Έχει υπολογιστεί ότι μόνο το 10% περίπου της ενέργειας ενός τροφικού επιπέδου περνάει στο επόμενο, καθώς το 90% της ενέργειας χάνεται. Αυτό οφείλεται εν μέρει στο ότι ένα μέρος της χημικής ενέργειας των παραγωγών και των καταναλωτών μετατρέπεται με την κυτταρική αναπνοή σε μη αξιοποιήσιμες μορφές, όπως θερμότητα. 2. Ένα από τα σημεία που χρειάζονται αποσαφήνιση με τη δράση της φυσικής επιλογής (σελ.129). 3. Διάγνωση της ασθένειας (σελ.48). 4. Παρέμβαση του ανθρώπου στον κύκλο του άνθρακα(σελ. 85).Η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα έχει αυξηθεί.έτσι όμως. Αύξηση της θερμοκρασίας της(σελ.104) ΘΕΜΑ 3 ο Α. α. Ο Γιάννης έχει ενεργητική ανοσία η οποία θα μπορούσε να έχει ενεργοποιηθεί με δυο τρόπους. α. Με το να έχει έρθει στο παρελθόν σε επαφή με το βακτήριο του τετάνου μέσω του περιβάλλοντος. β. Με την χορήγηση στο παρελθόν ποσότητας εμβολίου, το οποίο περιείχε νεκρά ή εξασθενημένα ή τμήματα του βακτηρίου. Το εμβόλιο, όπως και το ίδιο το βακτήριο έχει ενεργοποιήσει τον ανοσοβιολογικό μηχανισμό για να παραγάγει αντισώματα και κύτταρα μνήμης. Η ανοσία του Γιάννη στηρίζεται στη δράση κυττάρων μνήμης για το βακτήριο του τετάνου και ποιο συγκεκριμένα των βοηθητικών Τ- λεμφοκυττάρων μνήμης και Β- λεμφοκυττάρων μνήμης. Η έκκριση αντισωμάτων λόγω της ταχύτατης ενεργοποίησης των Β- λεμφοκυττάρων μνήμης οδηγεί στην άμεση αντιμετώπιση του βακτηρίου, οπότε δεν προλαβαίνουν να εκδηλωθούν τα συμπτώματα της ασθένειας. Β. (Σε ένα ενήλικο άτομο)για την Ελένη παθητική ανοσία μπορεί να επιτευχθεί τεχνητά. παροδική(σελ.40) B. α. H πενικιλίνη δρα παρεμποδίζοντας τη σύνθεση του κυτταρικού τοιχώματος των μικροοργανισμών.
β. Λαμάρκ: Πριν από τη χρήση της πενικιλίνης, κανένα βακτήριο Staphylococcus aureus δε διέθετε ανθεκτικότητα στο αντιβιοτικό. Όταν όμως άρχισε να χρησιμοποιείται η πενικιλίνη, η οποία διέρρευσε στο περιβάλλον των βακτηρίων, προέκυψε η ανάγκη ανάπτυξης ανθεκτικότητας απέναντι στο αντιβιοτικό, προκειμένου τα βακτήρια να επιβιώσουν. Με τη βοήθεια μιας εσωτερικής δύναμης ορισμένα βακτήρια ανέπτυξαν σταδιακά ανθεκτικότητα στην πενικιλίνη. Σύμφωνα με την αρχή της κληρονομικής μεταβίβασης των επίκτητων χαρακτηριστικών η ανθεκτικότητα κληροδοτήθηκε στους απογόνους και αποτέλεσε χαρακτηριστικό του είδους τους. Δαρβίνος: Σε έναν πληθυσμό βακτηρίων Staphylococcus aureus, τα βακτήρια διέθεταν ποικιλομορφία ως προς την ανθεκτικότητα, καθώς κάποια ήταν ανθεκτικά στην πενικιλίνη και άλλα όχι. Η φυσική επιλογή ευνόησε τα άτομα που διέθεταν ανθεκτικότητα στην πενικιλίνη, γιατί μπορούσαν να επιβιώσουν παρουσία του αντιβιοτικού. Αντίθετα τα άτομα που δε διέθεταν ανθεκτικότητα στην πενικιλίνη λιγόστευαν. Η ανθεκτικότητα στην πενικιλίνη κληροδοτήθηκε στους απογόνους και αποτέλεσε χαρακτηριστικό του είδους τους. Γ. α. Ο θάνατος των ψαριών οφείλεται στο φαινόμενο του ευτροφισμού. Την άνοιξη, μετά το τέλος της περιόδου των βροχοπτώσεων, το υδάτινο οικοσύστημα, έχει δεχθεί λιπάσματα από τις γύρω καλλιέργειες που μεταφέρονται στη λίμνη από το νερό της βροχής. Επομένως εμπλουτίζεται με τα νιτρικά και τα φωσφορικά άλατα που αυτά περιέχουν. Επειδή όμως οι ουσίες αυτές αποτελούν θρεπτικά συστατικά για τους υδρόβιους φωτοσυνθετικούς οργανισμούς (φυτοπλαγκτόν), προκαλείται υπέρμετρη αύξηση του πληθυσμού τους. Έτσι αυξάνεται και ο πληθυσμός των μονοκύτταρων ζωικών οργανισμών (ζωοπλαγκτόν) που εξαρτώνται τροφικά από το φυτοπλαγκτόν. Κάποια στιγμή θα σταματήσει να αυξάνεται ο πληθυσμός του φυτοπλαγκτού είτε γιατί θα σταματήσει (με το πέρας των βροχοπτώσεων) ο εμπλουτισμός της λίμνης με ανόργανα θρεπτικά συστατικά είτε γιατί η επιφανειακή υπεραύξηση των οργανισμών του φυτοπλαγκτού θα περιορίσει το εύρος της επιφανειακής ζώνης του νερού της λίμνης στην οποία μπορεί να πραγματοποιηθεί η φωτοσύνθεση (το επιφανειακό στρώμα φυτοπλαγκτού περιορίζει την ικανότητα διείσδυσης του φωτός). Η μείωση του πληθυσμού του φυτοπλαγκτού θα προκαλέσει μείωση του πληθυσμού του ζωοπλαγκτού που εξαρτάται τροφικά από το φυτοπλαγκτό. Στο διάγραμμα παρατηρούμε ότι ο πληθυσμός των οργανισμών της καμπύλης (α) είναι συνεχώς μεγαλύτερος του πληθυσμού των οργανισμών της καμπύλης (β), αρχικά αυξάνεται ο πληθυσμός της καμπύλης (α) και ακολουθεί η αύξηση των οργανισμών της καμπύλης (β), ενώ η μείωση του πληθυσμού των οργανισμών της καμπύλης (β) ακολουθεί τη μείωση του πληθυσμού της καμπύλης (α).σύμφωνα με όσα αναφέρθηκαν, η καμπύλη (α) απεικονίζει τις μεταβολές του πληθυσμού του φυτοπλαγκτού ενώ η καμπύλη (β) απεικονίζει τις μεταβολές του πληθυσμού του ζωοπλαγκτού. β. Με το θάνατο των πλαγκτονικών οργανισμών συσσωρεύεται νεκρή οργανική ύλη, η οποία με τη σειρά της πυροδοτεί την αύξηση των αποικοδομητών, δηλαδή των βακτηρίων που την καταναλώνουν. Με την αύξηση όμως των μικροοργανισμών ο
ρυθμός κατανάλωσης οξυγόνου γίνεται πολύ μεγαλύτερος από το ρυθμό παραγωγής του. Έτσι η ποσότητα του οξυγόνου που βρίσκεται διαλυμένη στο νερό γίνεται μικρότερη, γεγονός που πλήττει τους ανώτερους οργανισμούς του οικοσυστήματος, όπως τα ψάρια, που πεθαίνουν από ασφυξία. Οι αποικοδομητές αυξάνονται αρχικά, εφόσον συσσωρεύεται νεκρή οργανική ύλη με το θάνατο των πλαγκτονικών οργανισμών, ενώ ο πληθυσμός τους μειώνεται όταν η συγκέντρωση του διαλυμένου στο νερό οξυγόνου μειωθεί. ΘΕΜΑ 4 ο α. Λάχανο->κάμπια->πτηνό. Το πρώτο τροφικό επίπεδο,στη βάση της τροφικής πυραμίδας,είναι αυτό των παραγωγών. Παραγωγοί στην συγκεκριμένη τροφική αλυσίδα είναι τα λάχανα λόγω της ικανότητας τους να φωτοσυνθέτουν, να δεσμεύουν δηλαδή την ηλιακή ενέργεια και να την χρησιμοποιούν για την παραγωγή γλυκόζης και υδατανθράκων από απλά ανόργανα μόρια. Στο δεύτερο επίπεδο ανήκουν οι καταναλωτές πρώτης τάξης, οι κάμπιες, οι οποίες είναι φυτοφάγες και τρέφονται από τους παραγωγούς ενώ στο τρίτο επίπεδο εντάσσονται οι καταναλωτές δεύτερης τάξης, τα πουλιά, τα οποία τρέφονται με κάμπιες. β. Ο όρος ποικιλότητα αναφέρεται.. περισσότερο σταθερά(σελ.72-3) γ. Η βιομάζα του δευτέρου επιπέδου στο οποίο ανήκουν οι κάμπιες είναι: αριθμός ατόμων επιπέδου* βιομάζα ατόμου=1000 κάμπιες* 10 gr/ κάμπια= 10000gr=10 kg.καθώς μόνο το 10% της βιομάζας ενός τροφικού επιπέδου περνάει στο επόμενο(αιτιολόγηση : έχει υπολογιστεί ότι μόνο συνεπώς μειώνεται η βιομάζα του(σελ 77 σχολικού)) η βιομάζα του τρίτου τροφικού επιπέδου, των πτηνών, θα είναι 10/100*10kg=1 kg.h βιομάζα του πρώτου τροφικού επιπέδου θα πρέπει να είναι δεκαπλάσια από αυτήν του δευτέρου, συνεπώς: βιομάζα λαχάνων=10*βιομάζα καμπιών=10*10 kg=100kg. Ο αριθμός των λάχανων που καλλιεργούνται στο λαχανόκηπο είναι: βιομάζα επιπέδου/βιομάζα ενός ατόμου= 100kg/200 gr =100000gr/200gr=500.Όμοια ο αριθμός των πτηνών είναι 1kg/500gr=1000gr/500gr=2. H πυραμίδα πληθυσμού είναι μερικώς ανεστραμμένη λόγω της παρασιτικής τροφικής σχέσης μεταξύ καμπιών και λάχανων και η μορφή της είναι: δ. Χαρακτηριστικά μη βιοδιασπώμενων ουσιών: απορροφώνται από τον οργανισμό αλλά επειδή δεν μεταβολίζονται και δεν διασπώνται συσσωρεύονται στους ιστούς
τους και φυσικά δεν αποβάλλονται με τις απεκκρίσεις, η συγκέντρωσή τους αυξάνεται στους ιστούς των οργανισμών καθώς προχωρούμε κατά μήκος της τροφικής αλυσίδας. Κατηγορίες μη βιοδιασπώμενων ουσιών: πλήθος από διαφορετικές χημικές ουσίες όπως είναι τα βαρέα μέταλλα. στην υγεία του, οι πιο τοξικοί όμως ρυπαντές στη βιόσφαιρα από τον ένα κρίκο της τροφικής αλυσίδας στον επόμενο(σελ 109) ε. Θεωρούμε δεδομένο ότι όλη η ποσότητα της ουσίας έχει περάσει από επίπεδο σε επίπεδο μέσω της κατανάλωσης. Η συγκέντρωση της ουσίας στα πτηνά ισούται με την συνολική ποσότητα της ουσίας στους ιστούς τους προς τη συνολική βιομάζα τους, δηλαδή 20 mg/1 kg =20 mg/kg.