ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΤΑΞΗ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΙ ΕΠΑΛ (ΟΜΑΔΑ Β ) ΤΕΤΑΡΤΗ 12/04/2017 - ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΒΙΟΛΟΓΙΑ Γ.Π. ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΔΩΔΕΚΑ (12) ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α Να επιλέξετε την φράση που συμπληρώνει ορθά κάθε μία από τις ακόλουθες προτάσεις: Α1. Οι ιντερφερόνες παράγονται: Α. Κατά την απόρριψη μοσχεύματος Β. Από κύτταρα μολυσμένα από ιό Γ. Κατά τη δευτερογενή ανοσοβιολογική απόκριση Δ. Από τα Β λεμφοκύτταρα Α2. Οι ενδορφίνες: Α. Προκαλούν αύξηση της πίεσης και πυρετό Β. Προκαλούν εθισμό Γ. Καταστέλλουν πόνους και διεγέρσεις Δ. Αποτελούν παράγωγα του όπιου Α3. Τα κυτταροτοξικά Τ-λεμφοκύτταρα ενεργοποιούνται από τα: Α. Β λεμφοκύτταρα Β. Μακροφάγα Γ. Βοηθητικά Τ-λεμφοκύτταρα Δ. Αντιγόνα ιστοσυμβατότητας Α4. Ενεργητική ανοσία αποτελεί: Α. Η μεταμόσχευση Β. Ο ορός αντισωμάτων Γ. Το εμβόλιο Δ. Η φλεγμονώδης αντίδραση ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 12 ΣΕΛΙΔΕΣ
ΑΡΧΗ 2ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Α5. Δευτερογενή ρύπο του φωτοχημικού νέφους αποτελεί: Α. Το όζον Β. Τα οξείδια του αζώτου Γ. Το μοριακό άζωτο Δ. Το μονοξείδιο του άνθρακα Μονάδες 25 ΑΠΑΝΤΗΣΗ Α1-Β, Α2-Γ, Α3-Γ, Α4-Γ, Α5-Α ΘΕΜΑ Β Β1. Να τοποθετήσετε τα ακόλουθα στάδια (1 έως 7) στη σωστή σειρά ώστε να περιγράφεται η διαδικασία της θερμορύθμισης του οργανισμού όταν βρεθεί σε περιβάλλον με θερμοκρασία υψηλότερη από τους 36,6 ο C. 1. Το ειδικό κέντρο ρύθμισης της θερμοκρασίας αποστέλλει μηνύματα στους ιδρωτοποιούς αδένες και στα αγγεία της επιφάνειας του δέρματος. 2. Οι θερμοϋποδοχείς του δέρματος, δηλαδή τα ειδικά νευρικά σωμάτια, ανιχνεύουν τη μεταβολή της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος. 3. Έκκριση ιδρώτα και διαστολή αγγείων. 4. Ειδοποιείται ο εγκέφαλος για την αύξηση της θερμοκρασίας (κέντρο γενικών αισθήσεων του εγκεφάλου). 5. Το αίμα στα αιμοφόρα αγγεία του δέρματος ψύχεται και επιστρέφει στο εσωτερικό του οργανισμού. 6. Τα αγγεία που έχουν διασταλεί φέρουν μεγάλες ποσότητες αίματος προς την επιφάνεια του δέρματος, η οποία έχει ψυχθεί λόγω εξάτμισης του ιδρώτα. 7. Αποτρέπεται η αύξηση της θερμοκρασίας του σώματος. Μονάδες 7 ΑΠΑΝΤΗΣΗ 2-4-1-3-6-5-7 ΤΕΛΟΣ 2ΗΣ ΑΠΟ 12 ΣΕΛΙΔΕΣ
ΑΡΧΗ 3ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Β2. Ένα από τα προβλήματα της δράσης του ανοσοβιολογικού συστήματος είναι η εμφάνιση αλλεργιών. Να απαντήσετε στα ερωτήματα: i. Τι ονομάζεται αλλεργία; (μονάδες 2) ii. Ποιοι παράγοντες προκαλούν αλλεργία και με ποιο τρόπο; (μονάδες 4) iii. Ποια είναι τα αποτελέσματα εμφάνισης αλλεργιών στον άνθρωπο και πως αντιμετωπίζονται; (μονάδες 2) Μονάδες 8 ΑΠΑΝΤΗΣΗ i. Η ενεργοποίηση του ανοσοβιολογικού συστήματος του οργανισμού από παράγοντες που υπάρχουν στο περιβάλλον του, όπως για παράδειγμα στα τρόφιμα ή στα φάρμακα, και οι οποίοι δεν είναι παθογόνοι ή γενικώς επικίνδυνοι για την υγεία ονομάζεται αλλεργία. ii. iii. Οι παράγοντες που προκαλούν την αλλεργία ονομάζονται αλλεργιογόνα. Για την εμφάνιση των κλινικών συμπτωμάτων της αλλεργίας απαιτείται η ευαισθητοποίηση του οργανισμού σε κάποιο αλλεργιογόνο και η επανέκθεσή του, μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, σ αυτό. Κατά το στάδιο της ευαισθητοποίησης το αλλεργιογόνο εισέρχεται στον οργανισμό, αναγνωρίζεται σαν ξένο, υφίσταται επεξεργασία και εκτίθεται από τα αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα στα βοηθητικά Τ-λεμφοκύτταρα. Όταν το ίδιο αλλεργιογόνο εισέλθει την επόμενη φορά στον ίδιο οργανισμό και αρχίσει τη δράση του, τότε από ειδικά κύτταρα του οργανισμού παράγονται κάποιες ουσίες, όπως είναι η ισταμίνη. Η ουσία αυτή προκαλεί αύξηση της διαπερατότητας των αγγείων, σύσπαση των λείων μυϊκών ινών, ενώ παράλληλα διεγείρει και την εκκριτική δραστηριότητα των βλεννογόνων αδένων. Οι αλλεργίες έχουν συνήθως ως αποτέλεσμα την εμφάνιση άσθματος, ναυτίας, καταρροής και διάρροιας, ανάλογα με τους ιστούς τους οποίους προσβάλλει το αλλεργιογόνο. Η χρήση αντιισταμινικών φαρμάκων ενδείκνυται για την καταπολέμηση των συμπτωμάτων της αλλεργίας. Β3. Στον πίνακα αναφέρεται η ταξινόμηση των ειδών: σύγχρονος άνθρωπος, κροκόδειλος, σκύλος και λύκος. ΤΕΛΟΣ 3ΗΣ ΑΠΟ 12 ΣΕΛΙΔΕΣ
ΑΡΧΗ 4ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Είδος Σύγχρονος Κροκόδειλος Σκύλος Λύκος άνθρωπος Γένος Homo Crocodilus Canis Canis Οικογένεια Ανθρωπίδες Crocodilidae Canidae Canida Τάξη Πρωτεύοντα Κροκοδείλια Σαρκοφάγα Σαρκοφάγα Κλάση Θηλαστικά Ερπετά Θηλαστικά Θηλαστικά Φύλο Χορδωτά Χορδωτά Χορδωτά Χορδωτά Στα ακόλουθα σχήματα δίνονται 3 πιθανά φυλογενετικά δένδρα για τα είδη αυτά. Σκύλος Λύκος Κροκόδειλος Άνθρωπος ΔΕΝΔΡΟ 1 Κροκόδειλος Σκύλος Λύκος Άνθρωπος ΔΕΝΔΡΟ 2 ΤΕΛΟΣ 4ΗΣ ΑΠΟ 12 ΣΕΛΙΔΕΣ
ΑΡΧΗ 5ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Άνθρωπος Σκύλος Λύκος Κροκόδειλος ΔΕΝΔΡΟ 3 Να γράψετε ποιο από τα δένδρα 1, 2 ή 3 απεικονίζει τη φυλογενετική συγγένεια των τεσσάρων αυτών ειδών (μονάδες 2) και να αιτιολογήσετε την απάντησή σας (μονάδες 3). ΑΠΑΝΤΗΣΗ Σωστό είναι το δένδρο 3. Αυτό συμβαίνει διότι ο σκύλος και ο λύκος ανήκουν σε κοινό γένος, άρα έχουν έναν κοινό πρόγονο που έζησε πρόσφατα. Επιπλέον, ο άνθρωπος, ο σκύλος και ο λύκος ανήκουν σε κοινή κλάση (θηλαστικά) και άρα έχουν έναν μακρινό κοινό πρόγονο, ενώ ο κροκόδειλος ανήκει σε κοινό φύλο με τα προηγούμενα είδη, που σημαίνει ότι ο κοινός πρόγονος όλων αυτών των ειδών είναι απώτερος και πολύ προγενέστερος. Β4. Να εξηγήσετε τον ρόλο των αντισωμάτων στην αντιμετώπιση των παθογόνων μικροβίων στον ανθρώπινο οργανισμό. ΑΠΑΝΤΗΣΗ ΤΕΛΟΣ 5ΗΣ ΑΠΟ 12 ΣΕΛΙΔΕΣ Τα αντισώματα συνδέονται με τα αντιγόνα. Η σύνδεση αντιγόνου - αντισώματος έχει ως αποτέλεσμα: 1. τον πολλαπλασιασμό των Β λεμφοκυττάρων και τη διαφοροποίησή τους σε πλασματοκύτταρα και Β κύτταρα μνήμης. 2. την ενεργοποίηση του συμπληρώματος, 3. την αδρανοποίηση των παραγόμενων τοξινών,
ΑΡΧΗ 6ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ 4. την αναγνώριση του μικροοργανισμού από τα μακροφάγα με σκοπό την ολοκληρωτική του καταστροφή. 5. την εξουδετέρωση των παθογόνων μικροβίων. ΘΕΜΑ Γ Στην ακόλουθη χρονογραμμή απεικονίζεται η εξελικτική πορεία των Ανθρωπιδών. Οι χρονολογίες που αναγράφονται στις θέσεις 1 έως 5 υποδηλώνουν πριν πόσα χρόνια εμφανίστηκαν τα είδη: Homo habilis Homo sapiens sapiens (Άνθρωπος του Κρο-Μανιόν) Homo sapiens neanderthalensis ο Αυστραλοπίθηκος «Λούσυ» Homo erectus 1 2 3 4 5 Γ1. Να γράψετε στο τετράδιό σας τους αριθμούς 1 έως 5 και δίπλα το όνομα του είδους που εμφανίστηκε στην αντίστοιχη χρονολογία. ΑΠΑΝΤΗΣΗ 1: Αυστραλοπίθηκος «Λούσυ» 2: Homo habilis 3: Homo erectus 4: Homo sapiens neanderthalensis 5: Homo sapiens sapiens Γ2. Να αναφέρετε (απλή αναφορά) τρία (3) κοινά χαρακτηριστικά του Αυστραλοπίθηκου με τον σύγχρονο άνθρωπο (μονάδες 3) καθώς και τρία (3) κοινά χαρακτηριστικά όλων των σύγχρονων Πρωτευόντων (μονάδες 3). ΤΕΛΟΣ 6ΗΣ ΑΠΟ 12 ΣΕΛΙΔΕΣ Μονάδες 6
ΑΡΧΗ 7ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Κοινά χαρακτηριστικά του Αυστραλοπιθήκου με τον σύγχρονο άνθρωπο αποτελούν: 1. η όρθια στάση και η δίποδη βάδιση, 2. τα ευθυγραμμισμένα δάχτυλα του ποδιού και η κατασκευή που ευνοεί τη στήριξη του βάρους του σώματος, 3. οι Αυστραλοπίθηκοι ήταν παμφάγοι, όπως και ο σύγχρονος άνθρωπος. Για τα κοινά χαρακτηριστικά των πρωτευόντων αναφέρουμε 3 (οποιαδήποτε) από τα ακόλουθα: Δάχτυλα κατάλληλα για λαβές Μακριά και ευκίνητα άκρα Στερεοσκοπική όραση Έγχρωμη όραση Αναπτυγμένος εγκέφαλος Η προστασία των μικρών Η όρθια στάση Γ3. Στην ιστορία της εξέλιξης και στη διαδικασία δημιουργίας νέων ειδών σημαντικό ρόλο έχουν οι μεταλλάξεις που συμβαίνουν στο γενετικό υλικό των οργανισμών. Ένας γνωστός μεταλλαξογόνος παράγοντας είναι η υπεριώδης ακτινοβολία του ήλιου. Να αναφέρετε τις επιβλαβείς ή ωφέλιμες επιδράσεις που μπορεί να έχει η υπεριώδης ακτινοβολία στους οργανισμούς και τα οικοσυστήματα. Η υπεριώδης ακτινοβολία: 1. έχει θανατηφόρο δράση στους μονοκύτταρους οργανισμούς, 2. προκαλεί μεταλλάξεις στο DNA, 3. προκαλεί καταρράκτη, 4. προκαλεί καρκίνο του δέρματος, ΤΕΛΟΣ 7ΗΣ ΑΠΟ 12 ΣΕΛΙΔΕΣ
ΑΡΧΗ 8ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ 5. είναι απαραίτητη στον άνθρωπο για τον σχηματισμό της βιταμίνης D, η οποία χρειάζεται για την ανάπτυξη των οστών. Γ4. Στα εργαστήρια συχνά χρησιμοποιούνται λάμπες υπεριώδους ακτινοβολίας για αποστείρωση του χώρου ή για πρόκληση μεταλλάξεων σε καλλιέργειες μικροοργανισμών με σκοπό την παρατήρηση της συμπεριφοράς και της ικανότητας επιβίωσής τους. Μία εργαστηριακή καλλιέργεια μικροοργανισμών εκτέθηκε σε υπεριώδη ακτινοβολία από τη χρονική στιγμή t1 έως τη χρονική στιγμή t3. Η γραφική παράσταση της μεταβολής του αριθμού των μικροβίων στην καλλιέργεια σε συνάρτηση με τον χρόνο είναι η ακόλουθη: Να εξηγήσετε τη μορφή της καμπύλης κατά τα χρονικά διαστήματα t1-t2 και t2-t3 (Μονάδες 4). Να γράψετε σε ποια κατηγορία μικροοργανισμών ανήκουν οι μικροοργανισμοί αυτής της καλλιέργειας (Μονάδα 1). ΤΕΛΟΣ 8ΗΣ ΑΠΟ 12 ΣΕΛΙΔΕΣ Μετά την έκθεσή τους στην υπεριώδη ακτινοβολία (χρόνος t1) τα περισσότερα μικρόβια καταστρέφονται. Όμως παρατηρούμε ότι ένας αριθμός μικροβίων καταφέρνει να επιβιώνει χωρίς να αναπαράγεται κατά το χρονικό διάστημα t2-t3. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί με το σχηματισμό ενδοσπορίων και συνεπώς τα μικρόβια ανήκουν στην κατηγορία των βακτηρίων. Σε αντίξοες συνθήκες, όπως σε ακραίες θερμοκρασίες ή υπό τη δράση ακτινοβολιών, πολλά βακτήρια μετατρέπονται σε ανθεκτικές μορφές, τα ενδοσπόρια. Τα ενδοσπόρια είναι αφυδατωμένα κύτταρα με ανθεκτικά τοιχώματα και χαμηλούς μεταβολικούς ρυθμούς. Όταν οι
ΑΡΧΗ 9ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ συνθήκες του περιβάλλοντος ξαναγίνουν ευνοϊκές, τα ενδοσπόρια βλαστάνουν δίνοντας το καθένα ένα βακτήριο. Γ5. Να αναφέρετε (ονομαστικά) τα σεξουαλικώς μεταδιδόμενα νοσήματα που προκαλούνται από την κατηγορία μικροοργανισμών που προσδιορίσατε στο ερώτημα Γ4 (Μονάδες 3) και να εξηγήσετε αν η χρήση αντιβιοτικών θα ήταν αποτελεσματική για την αντιμετώπιση των νοσημάτων αυτών (Μονάδες 1). Βακτήρια υπεύθυνα για σεξουαλικώς μεταδιδόμενα νοσήματα είναι: 1. το Treponema pallidum, που προκαλεί τη σύφιλη, 2. τα χλαμύδια, 3. τα βακτήρια που προκαλούν γονοκοκκική ουρηθρίτιδα. Μονάδες 4 Τα νοσήματα που προκαλούνται από βακτήρια αντιμετωπίζονται με αντιβιοτικά, διότι τα αντιβιοτικά δρουν αναστέλλοντας την παραγωγή ουσιών στα βακτήρια, στους μύκητες και στα πρωτόζωα. ΘΕΜΑ Δ Σε ένα χερσαίο οικοσύστημα παρατηρείται το ακόλουθο τροφικό πλέγμα: Άνθρωπος Γεράκι Λύκος Κουνέλι Πρόβατο Κάμπια Περιστέρι Μαρούλι Γρασίδι Βελανιδιά ΤΕΛΟΣ 9ΗΣ ΑΠΟ 12 ΣΕΛΙΔΕΣ
ΑΡΧΗ 10ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Δ1. Να κατατάξετε σε όλες τις πιθανές τάξεις καταναλωτών τον άνθρωπο και γεράκι (Μονάδες 2). Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας (Μονάδες 3). Ο άνθρωπος είναι καταναλωτής 1 ης τάξης (όταν τρέφεται με το μαρούλι) και καταναλωτής 2 ης τάξης (όταν τρέφεται με κουνέλι ή πρόβατο). Το γεράκι είναι καταναλωτής 2 ης τάξης (όταν τρέφεται με την κάμπια) και καταναλωτής 3 ης τάξης (όταν τρέφεται με το περιστέρι). Η κατάταξη των καταναλωτών σε τάξεις γίνεται με κριτήριο τον αριθμό των βημάτων που απέχουν τρεφόμενοι οι οργανισμοί από τους παραγωγούς. Δ2. Αν η συνολική βιομάζα των προβάτων είναι 3200 Kg και οι λύκοι μπορούν να αξιοποιήσουν τη μισή από αυτή (διότι η άλλη μισή είναι διαθέσιμη στους ανθρώπους) και η μέση βιομάζα του ενός λύκου είναι 10 kg, να υπολογίσετε πόσοι λύκοι είναι δυνατόν να ζουν στο εν λόγω οικοσύστημα. Να μην αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Μονάδες 3 Η βιομάζα των προβάτων που είναι διαθέσιμη στους λύκους είναι 3200 Kg / 2 = 1600 Kg. Οι λύκοι συνεπώς έχουν συνολική βιομάζα 10/100 1600 Kg = 160 Kg. Δεδομένου ότι κάθε λύκος έχει βιομάζα 10 Kg, ο αριθμός των λύκων στο οικοσύστημα είναι 160 / 10 = 16 λύκοι. Δ3. Στα πρόβατα ανιχνεύτηκε μη βιοδιασπώμενο εντομοκτόνο σε συγκέντρωση 50 ng/κg. Δεδομένου ότι η συνολική βιομάζα των προβάτων είναι αυτή που δόθηκε στο προηγούμενο ερώτημα, να υπολογίσετε τη συνολική ποσότητα εντομοκτόνου που θα μεταφερθεί στους οργανισμούς που τρέφονται από τα πρόβατα (μονάδες 3). Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας (μονάδες 2). ΤΕΛΟΣ 10ΗΣ ΑΠΟ 12 ΣΕΛΙΔΕΣ Η συνολική βιομάζα των προβάτων είναι 3200 Kg, άρα η συνολική ποσότητα εντομοκτόνου στα πρόβατα είναι 3200 Kg 50 ng/kg = 160.000 ng.
ΑΡΧΗ 11ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Στους οργανισμούς που τρέφονται από τα πρόβατα θα μεταφερθεί η ίδια ποσότητα εντομοκτόνου (160.000 ng) διότι οι μη βιοδιασπώμενες ουσίες δεν μεταβολίζονται, δεν απεκκρίνονται και δεν διασπώνται. Δ4. Νεκρά τμήματα των οργανισμών που απεικονίζονται στο πλέγμα καταλήγουν στο έδαφος όπου αποτελούν τροφή για αποικοδομητές. Να περιγράψετε το ρόλο των αποικοδομητών: i) Στον κύκλο του άνθρακα (μονάδες 3) ii) Στον κύκλο του αζώτου (μονάδες 3) Μονάδες 6 i) Ένα μέρος της οργανικής ύλης που παράγεται από τους παραγωγούς με τη φωτοσύνθεση καταλήγει ως νεκρή οργανική ύλη (φύλλα, καρποί, κλαδιά κ.ά.) στο έδαφος και γίνεται τροφή για τους αποικοδομητές (βακτήρια και μύκητες) μαζί με τη νεκρή οργανική ύλη ζωικής προέλευσης (σώματα νεκρών οργανισμών, απεκκρίσεις, περιττώματα κ.ά). Η νεκρή οργανική ύλη οξειδώνεται από τους αποικοδομητές, με αποτέλεσμα αφ ενός την απελευθέρωση ενέργειας που χρησιμοποιείται για την κάλυψη των ενεργειακών τους αναγκών και αφ ετέρου την παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα που επιστρέφει στην ατμόσφαιρα. ii) Φυτά και ζώα εγκαταλείπουν στο έδαφος νεκρή οργανική ύλη (καρπούς, φύλλα, νεκρά σώματα, τρίχωμα κτλ.) που φυσικά περιέχει άζωτο. Τα ζώα επιπροσθέτως αποβάλλουν αζωτούχα προϊόντα του μεταβολισμού τους, όπως είναι η ουρία, το ουρικό οξύ και τα περιττώματα. Όλες αυτές οι ουσίες διασπώνται από τους αποικοδομητές του εδάφους μέσα από μια διαδικασία που καταλήγει στην παραγωγή αμμωνίας. Δ5. Σε ορισμένα άτομα που ζουν στο οικοσύστημα που εικονίζεται παρουσιάστηκαν συμπτώματα δυσεντερίας. i) Να ονομάσετε το μικρόβιο που είναι υπεύθυνο για τη συγκεκριμένη ασθένεια (μονάδα 1) καθώς και άλλα δύο μικρόβια που ανήκουν στην ίδια κατηγορία με το μικρόβιο που προκάλεσε τη δυσεντερία (μονάδες 2). ii) Ποιο κριτήριο κατάταξης θα έπρεπε να χρησιμοποιηθεί για την κατάταξη σε είδη των οργανισμών του ερωτήματος (i); Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας (μονάδες 3) Μονάδες 6 i) Ιστολυτική αμοιβάδα. ΤΕΛΟΣ 11ΗΣ ΑΠΟ 12 ΣΕΛΙΔΕΣ
ΑΡΧΗ 12ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Το μικρόβιο ανήκει στα πρωτόζωα, όπως και το πλασμώδιο, το τοξόπλασμα, το τρυπανόσωμα και οι τριχομονάδες (αναφέρουμε οποιαδήποτε 2 από αυτά). ii) Τα πρωτόζωα αναπαράγονται μονογονικά με διχοτόμηση, συνεπώς για την κατάταξή τους σε είδη θα χρησιμοποιηθεί το τυπολογικό κριτήριο, δηλαδή το κριτήριο της ομοιότητας μεταξύ των οργανισμών. Σύμφωνα με αυτό το κριτήριο, όταν δύο οργανισμοί έχουν κοινά μορφολογικά και βιοχημικά χαρακτηριστικά, ομαδοποιούνται στο ίδιο είδος. ΤΕΛΟΣ 12ΗΣ ΑΠΟ 12 ΣΕΛΙΔΕΣ