ΘΕΜΑ Α ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΤΑΞΗ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΙ ΕΠΑΛ (ΟΜΑΔΑ Β ) ΤΕΤΑΡΤΗ 27/4/2016 - ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΓΕΝ. ΠΑΙΔΕΙΑΣ (ΑΠΟΦΟΙΤΟΙ) ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΟΧΤΩ (8) ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Να επιλέξετε τη φράση που συμπληρώνει ορθά κάθε μία από τις ακόλουθες προτάσεις: Α1. Μηχανισμό ειδικής άμυνας αποτελούν: Α. οι ιντερφερόνες Β. τα κυτταροτοξικά Τ-λεμφοκύτταρα Γ. το συμπλήρωμα Δ. τα μονοκύτταρα Α2. Ως αντιγόνο σε έναν οργανισμό μπορεί να δράσουν/-ει: Α. τα αντιγόνα ιστοσυμβατότητας των μακροφάγων του Β. το συμπλήρωμα Γ. συστατικά του ορού του αίματός του Δ. συστατικά του ορού του αίματος άλλου οργανισμού Α3. Στη δομή του HIV δεν περιλαμβάνεται/-ονται: Α. το έλυτρο Β. ένζυμα Γ. DNA Δ. RNA ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ
ΑΡΧΗ 2ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Α4. Το φαινόμενο της βιοσυσσώρευσης μπορεί να προκληθεί από: Α. τα φωσφορικά και αζωτούχα λιπάσματα Β. τους χλωροφθοράνθρακες Γ. τα παρασιτοκτόνα και εντομοκτόνα Δ. την υπεριώδη ακτινοβολία Α5. Η φυσική επιλογή -ως μηχανισμός της εξέλιξης των ειδών- δρα: Α. στα μεμονωμένα άτομα Β. στον πληθυσμό Γ. στο είδος Δ. στις οικογένειες ΜΟΝΑΔΕΣ 25 ΘΕΜΑ Β Β1. Να αναφέρετε (ονομαστικά) τα μικρόβια που μπορεί να μολύνουν το αναπνευστικό σύστημα του ανθρώπου. 1. Κάντιντα η λευκάζουσα 2. Τοξόπλασμα 3. Ιός της γρίπης Β2. Φαγοκύτταρα: ΜΟΝΑΔΕΣ 4 i. Να αναφέρετε σε ποια κατηγορία κυττάρων του οργανισμού ανήκουν τα φαγοκύτταρα και σε ποιες κατηγορίες υποδιαιρούνται. Να γράψετε με ποιο τρόπο τα φαγοκύτταρα ενεργοποιούνται στην περίπτωση τραύματος και φλεγμονής. i Να περιγράψετε τον ρόλο των φαγοκυττάρων στην ανοσοβιολογική απόκριση. ΤΕΛΟΣ 2ΗΣ ΑΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ 10 (3+3+4)
ΑΡΧΗ 3ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ i. Ανήκουν στα λευκά αιμοσφαίρια και υποδιαιρούνται σε ουδετερόφιλα και μονοκύτταρα. Τα μονοκύτταρα διαφοροποιούνται σε μακροφάγα. i Τα φαγοκύτταρα ενεργοποιούνται με την εμφάνιση του παθογόνου μικροοργανισμού. Το πλάσμα περιέχει αντιμικροβιακές ουσίες, οι οποίες καταστρέφουν τους μικροοργανισμούς ή ενεργοποιούν τη διαδικασία της φαγοκυττάρωσης. Επιπλέον χημικές ουσίες, που απελευθερώνονται είτε από τα τραυματισμένα κύτταρα είτε από τους μικροοργανισμούς, προσελκύουν φαγοκύτταρα, τα οποία φτάνουν με την κυκλοφορία του αίματος στο σημείο της φλεγμονής όπου δρουν καταστρέφοντας τους παθογόνους μικροοργανισμούς. Με την εμφάνιση του παθογόνου μικροοργανισμού, ενεργοποιούνται τα μακροφάγα. Τα κύτταρα αυτά, εκτός από τη δυνατότητα που έχουν να καταστρέφουν το μικρόβιο, έχουν και την ικανότητα να εκθέτουν στην επιφάνειά τους τμήματα του μικροβίου που έχουν εγκλωβίσει και καταστρέψει, λειτουργώντας έτσι ως αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα. Το τμήμα του μικροβίου που εκτίθεται συνδέεται με μια πρωτεΐνη της επιφάνειας των μακροφάγων, χαρακτηριστική για κάθε άτομο, η οποία ονομάζεται αντιγόνο ιστοσυμβατότητας. Τα κύτταρα που ενεργοποιούνται πρώτα μετά την παρουσίαση του αντιγόνου είναι τα βοηθητικά Τ-λεμφοκύτταρα. Η σύνδεση αντιγόνου - αντισώματος έχει ως αποτέλεσμα την αναγνώριση του μικροοργανισμού από τα μακροφάγα με σκοπό την ολοκληρωτική του καταστροφή. Β3. Μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν σε ένα οικοσύστημα έδειξαν ότι η συγκέντρωση DDT στους ιστούς των καταναλωτών 1 ης τάξης ήταν 0,2mg/Kg. Να εξηγήσετε ποια θα είναι η αναμενόμενη συγκέντρωση DDT στους ιστούς των καταναλωτών 3 ης τάξης και στους παραγωγούς αυτού του οικοσυστήματος. Στους παραγωγούς: 0,02 mg/kg, στους καταναλωτές 3 ης τάξης 20mg/Kg. Αυτό συμβαίνει διότι: ΜΟΝΑΔΕΣ 6 Έστω ότι σε κάθε κιλό ενός φυτού έχει αποτεθεί 1 mg μιας μη βιοδιασπώμενης ουσίας. Ένα φυτοφάγο, για να αυξήσει τη βιομάζα του κατά 1 κιλό, θα πρέπει να φάει 10 κιλά από το φυτό, τα οποία βεβαίως θα περιέχουν 10 mg της ουσίας. Αφού η ουσία αυτή δεν μπορεί να διασπαστεί και να αποβληθεί από το φυτοφάγο οργανισμό, η συγκέντρωσή της στους ιστούς του θα φτάσει τα 10 mg ανά κιλό. Σε ένα σαρκοφάγο η συγκέντρωση θα γίνει 100 mg ανά κιλό κ.ο.κ. Βλέπουμε λοιπόν ότι η συγκέντρωση μιας μη βιοδιασπώμενης ουσίας αυξάνεται καθώς πηγαίνουμε σε ανώτερα τροφικά επίπεδα. ΤΕΛΟΣ 3ΗΣ ΑΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ
ΑΡΧΗ 4ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Β4. Να εξηγήσετε πώς η ποικιλότητα ενός οικοσυστήματος καθορίζει τη σταθερότητά του. Η ποικιλότητα των οικοσυστημάτων, αν και φαινομενικά αντιβαίνει στην ισορροπία τους, καθώς θα ήταν αναμενόμενο οι πιο απλές δομές να είναι και πιο σταθερές, αντίθετα την ενισχύει. Πράγματι, όσο μεγαλύτερη ποικιλότητα έχει ένα οικοσύστημα, τόσο πιο ισορροπημένο είναι. Αυτό συμβαίνει, γιατί τα οικοσυστήματα με μεγαλύτερη ποικιλότητα παρουσιάζουν και μεγαλύτερη ποικιλία σχέσεων μεταξύ των βιοτικών παραγόντων τους. Έτσι, όποτε μια μεταβολή διαταράσσει την ισορροπία τους, υπάρχουν αρκετοί διαθέσιμοι μηχανισμοί αυτορρύθμισης που την αποκαθιστούν. ΜΟΝΑΔΕΣ 5 ΘΕΜΑ Γ Γ1. Ο ιδρώτας εκκρίνεται στο δέρμα και συμβάλλει στη διατήρηση της ομοιόστασης και της υγείας του οργανισμού. Να περιγράψετε δύο ρόλους του ιδρώτα στον ανθρώπινο οργανισμό. ΜΟΝΑΔΕΣ 8 Α. Οι θερμοϋποδοχείς του δέρματός μας, δηλαδή τα ειδικά νευρικά σωμάτια που ανιχνεύουν τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος, «ειδοποιούν» τον εγκέφαλο για την αύξηση της θερμοκρασίας με μηνύματα που αποστέλλουν στο κέντρο των γενικών αισθήσεων του εγκεφάλου. Στη συνέχεια το ειδικό κέντρο ρύθμισης της θερμοκρασίας, με μηνύματα που αποστέλλει στους ιδρωτοποιούς αδένες και στα αγγεία της επιφάνειας του δέρματος, προκαλεί έκκριση ιδρώτα και διαστολή των αγγείων αντίστοιχα. Ο συνδυασμός αυτών των δύο αντιδράσεων συμβάλλει στη διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματός μας με τον εξής τρόπο: τα αγγεία που έχουν διασταλεί φέρουν μεγάλες ποσότητες αίματος προς την επιφάνεια του δέρματος, η οποία όμως έχει ψυχθεί λόγω της εξάτμισης του ιδρώτα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα το αίμα που φθάνει στα αιμοφόρα αγγεία του δέρματος να ψύχεται και επιστρέφοντας με την κυκλοφορία στο εσωτερικό του οργανισμού μας να αποτρέπει την αύξηση της θερμοκρασίας του. Β. Ο ιδρώτας περιέχει γαλακτικό οξύ και λυσοζύμη (ένζυμο που διασπά το κυτταρικό τοίχωμα των βακτηρίων), τα οποία περιέχονται στον ιδρώτα, και μαζί με τα λιπαρά οξέα, τα οποία περιέχονται στο σμήγμα, δημιουργούν δυσμενές χημικό περιβάλλον για τα μικρόβια. Γ2. i. Να περιγράψετε τον κύκλο του νερού σε ένα χερσαίο οικοσύστημα. Να εξηγήσετε τους λόγους για τους οποίους το νερό αποτελεί ζωτικό συστατικό για τις λειτουργίες των φυτικών οργανισμών. ΜΟΝΑΔΕΣ 8 (4+4) ΤΕΛΟΣ 4ΗΣ ΑΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ
Αριθμός αντισωμάτων ΑΡΧΗ 5ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ i. Το νερό που πέφτει στην ξηρά μπορεί: Να εξατμιστεί. Να εισχωρήσει στο υπέδαφος και στο σύστημα των υπόγειων υδάτων. Να προσληφθεί από τα φυτά και να απομακρυνθεί με τη διαπνοή. Να απομακρυνθεί με την επιφανειακή απορροή από το χερσαίο περιβάλλον. Το νερό είναι το μέσο με το οποίο τα θρεπτικά συστατικά εισέρχονται και κυκλοφορούν στο εσωτερικό των αυτότροφων οργανισμών. Το νερό αποτελεί σημαντικό τμήμα των ζωντανών ιστών (το 75% του νωπού βάρους τους) και συμβάλλει στη θερμορρύθμιση τόσο των φυτικών όσο και των ζωικών οργανισμών. Χρησιμοποιείται επίσης στη φωτοσύνθεση των φυτικών οργανισμών. Γ3. Στο διάγραμμα που ακολουθεί απεικονίζεται η μεταβολή της συγκέντρωσης των αντισωμάτων στο αίμα ενός ατόμου το οποίο μολύνθηκε από τον ιό του κίτρινου πυρετού, για τον οποίο είχε στο παρελθόν εμβολιαστεί. Την ίδια χρονική στιγμή (t=0) στο άτομο χορηγήθηκε ορός αντισωμάτων κατά του μικροβίου του τετάνου. α β 0 4 8 12 Χρόνος (ημέρες) i. Να γράψετε 2 διαφορές των εμβολίων και των ορών αντισωμάτων. ΤΕΛΟΣ 5ΗΣ ΑΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ
ΑΡΧΗ 6ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ i Να εξηγήσετε ποια καμπύλη (α, β) αντιστοιχεί στα αντισώματα κατά του τετάνου και ποια στα αντισώματα κατά του ιού του κίτρινου πυρετού στον οργανισμό αυτού του ατόμου. Να γράψετε ποιες κατηγορίες Τ λεμφοκυττάρων έδρασαν στο διάστημα αυτό κατά του ιού του κίτρινου πυρετού. ΜΟΝΑΔΕΣ 9 (4+2+3) i. Τα εμβόλια αποτελούν ενεργητική ανοσία και οι οροί παθητική. Στα εμβόλια περιέχονται νεκροί ή εξασθενημένοι μικροοργανισμοί ή τμήματά τους, ενώ στους ορούς έτοιμα αντισώματα που έχουν παραχθεί στο σώμα άλλων ατόμων ή ζώων. i Η καμπύλη α αντιστοιχεί στα αντισώματα του ορού (κατά του τετάνου), ενώ η καμπύλη β στα αντισώματα που παρήγαγε ο οργανισμός κατά του ιού του κίτρινου πυρετού. Αυτό συμβαίνει διότι τα αντισώματα της καμπύλης α υποδεικνύουν παθητική ανοσία και της καμπύλης β δευτερογενή ανοσοβιολογική απόκριση. Έδρασαν τα Τ-βοηθητικά λεμφοκύτταρα μνήμης, τα Τ-κυτταροτοξικά λεμφοκύτταρα μνήμης και τα Τ-κατασταλτικά λεμφοκύτταρα. ΘΕΜΑ Δ Δ1. Να γράψετε τρεις διαφορές της θεωρίας του Λαμάρκ από τη θεωρία του Δαρβίνου. ΜΟΝΑΔΕΣ 6 Θεωρία του Λαμάρκ Τα διάφορα είδη προέρχονται από οργανισμούς κατώτερων βαθμίδων διαμέσου της φυσικής κλίμακας. Σύμφωνα με την αρχή της χρήσης και της αχρησίας, με τη βοήθεια μιας εσωτερικής δύναμης τα ζώα αποκτούν νέα χαρακτηριστικά και δεν εξαφανίζονται. Σύμφωνα με την αρχή της κληρονομικής μεταβίβασης των επίκτητων χαρακτηριστικών, τα νέα χαρακτηριστικά μεταβιβάζονται στις επόμενες γενιές. Θεωρία του Δαρβίνου Στο φυλογενετικό δέντρο των ειδών, σε κάποιο προγονικό είδος, υπήρχαν ζώα με ποικιλία χαρακτηριστικών. Ο αριθμός των ζώων που γεννιούνται είναι μεγαλύτερος από τον αριθμό των ζώων που μπορεί να θρέψει το περιβάλλον. Προκύπτει λοιπόν η ανάγκη ελέγχου του μεγέθους του πληθυσμού τους. Η φυσική επιλογή ευνοεί τα άτομα με τα χαρακτηριστικά που ευνοούν την προσαρμογή τους στο συγκεκριμένο κάθε φοράς περιβάλλον. Τα άτομα με μη ευνοϊκά χαρακτηριστικά μειώνονται και τελικά εξαφανίζονται. ΤΕΛΟΣ 6ΗΣ ΑΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ
ΑΡΧΗ 7ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Δ2. Σε ένα οικοσύστημα παρατηρείται το τροφικό πλέγμα: αλεπού φίδι βάτραχος ποντικός μύγα πεταλούδα βελανιδιά βατομουριά ποώδη φυτά i. Να ονομάσετε τους παραγωγούς και τους καταναλωτές 3 ης τάξης του πλέγματος. Να γράψετε ποιος από τους πληθυσμούς των ειδών που αναφέρονται στην αλυσίδα έχει τη μικρότερη βιομάζα και να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. i Ένα σμήνος μεταναστευτικών πτηνών κατανάλωσε μεγάλο αριθμό βατράχων της αλυσίδας και ο πληθυσμός τους μειώθηκε σημαντικά. Να εξηγήσετε τι θα συμβεί στον πληθυσμό των ποντικών και των φιδιών. iv. Εάν οι πληθυσμοί της μύγας και της πεταλούδας έχουν συνολική βιομάζα 10 Kg, να υπολογίσετε πόσοι βάτραχοι είναι δυνατό να υπάρχουν στο οικοσύστημα, δεδομένου ότι η μέση βιομάζα ενός βατράχου είναι 20 γραμμάρια. ΜΟΝΑΔΕΣ 10 (2+4+2+2) i. Παραγωγοί: βελανιδιά, βατομουριά, ποώδη φυτά. Καταναλωτές 3 ης τάξης: αλεπού, φίδι. Μικρότερη βιομάζα έχει ο πληθυσμός της αλεπούς. Αιτιολόγηση: 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). Δεν τρώγονται όλοι οι οργανισμοί. Ορισμένοι οργανισμοί πεθαίνουν. ΤΕΛΟΣ 7ΗΣ ΑΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ
ΑΡΧΗ 8ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ i 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 προηγούμενό του, είναι λογικό να μειώνεται και η ποσότητα της οργανικής ύλης που μπορούν να συνθέσουν οι οργανισμοί του και συνεπώς μειώνεται η βιομάζα του. Τα φίδια και οι ποντικοί θα μειωθούν. Τα φίδια λόγω έλλειψης τροφής (βάτραχοι) και οι ποντικοί διότι θα υπερκαταναλώνονται από τα φίδια. Τα οικοσυστήματα χαρακτηρίζονται από την τάση να διατηρούν σε ισορροπία τις σχέσεις που αναπτύσσονται μεταξύ των διάφορων βιοτικών και αβιοτικών παραγόντων τους. Η ισορροπία όμως αυτή των οικοσυστημάτων δεν αντιπροσωπεύει μια στατική κατάσταση. Αντίθετα, οι σχέσεις που αναπτύσσονται μεταξύ των παραγόντων ενός οικοσυστήματος μεταβάλλονται συνεχώς και ποσοτικά και ποιοτικά. Οι μηχανισμοί όμως αυτορρύθμισης που διαθέτει κάθε οικοσύστημα το κάνουν ικανό να επαναφέρει την ισορροπία στις σχέσεις μεταξύ βιοτικών και αβιοτικών παραγόντων, όποτε μια μεταβολή τείνει να τις απορρυθμίσει. iv. Η βιομάζα των βατράχων είναι 1Kg. Συνεπώς, ο αριθμός τους είναι 1000g/20g=50 άτομα. Δ3. Να αναφέρετε τα φαινόμενα ατμοσφαιρικής ρύπανσης που προκαλούνται από τη δράση των οξειδίων του αζώτου και να εξηγήσετε τις συνέπειες στην υγεία του ανθρώπου από την παρουσία των οξειδίων αυτών στην ατμόσφαιρα. ΜΟΝΑΔΕΣ 9 Φωτοχημικό νέφος και όξινη βροχή. Τα οξείδια του αζώτου προκαλούν καταστροφές στους ιστούς των πνευμόνων και εξασθενίζουν την αντίσταση του οργανισμού στην πνευμονία, ενώ η έκθεση, για μεγάλο χρονικό διάστημα, σε χαμηλές συγκεντρώσεις τους είναι υπεύθυνη για την πρόκληση εμφυσήματος. ΤΕΛΟΣ 8ΗΣ ΑΠΟ 8 ΣΕΛΙΔΕΣ