Polecenia kontrolne - DNA - podstawowy nośnik informacji genetycznej

Są to wybrane pytania przeze mnie z Biologia 3 OPERON, na które będę starałem się udzielić odpowiedzi.

• Zdefiniuj pojęcie dziedziczności.

Dziedziczność jest to przekazywanie z pokolenia na pokolenie kolejnym osobnikom określonej cechy lub cech.

• Opisz doświadczenie Fredericka Griffitha i doświadczenie Oswalda Avery'ego. Wyjaśnij w jaki sposób doświadczenia te dowodzą, że informacja genetyczna jest zapisywana w DNA.

Rysunek przedstawia schemat eksperymentu F. Griffitha. Źródło: Wikipedia.

Doświadczenie Griffitha polegało na tym, że badacz wstrzykiwał myszom bakterie zjadliwe, co wywoływało śmierć mysz. Z kolei kiedy wstrzykiwał bakterie łagodne, myszom udawało się przeżyć. Na koniec Griffith wstrzyknął myszom bakterie łagodne oraz martwe bakterie zjadliwe, spowodowało to śmierć mysz.

Oswalda Avery współpracując z Colinem MacLeodem i Maclynem McCarty'm odkrył czym jest substancja, która pozwala łagodnym bakteriom ulec transformacji w zjadliwe. Ich doświadczenie polegało na tym, że jeden szczep martwych zjadliwych bakterii miał rozłożone DNA, a drugi także martwy, miał nierozłożone DNA. Bakterie łagodne w kontakcie ze szczepem pierwszym (z rozłożonym DNA) nie uległy zmianie, natomiast w kontakcie z drugim szczepem, stały się zjadliwe.


Fakt, że tylko gdy DNA jest nieuszkodzone, bakterie uległy transformacji, dowodzi iż to DNA zawiera informacje genetyczną.

• Wyjaśnij na czym polegał wkład naukowców Jamesa Watsona i Francisa Cricka w rozwój genetyki.

Panowi ci razem z Maurice Wilkins i Rosalind Franklin odkryli strukturę DNA. Dokładniej rzecz ujmując odkryli, że DNA jest dwuniciowym polinukleotydem o kształcie podwójne helisy, a każda z nici jest komplementarna (ściśle związana) z drugą.

• Podaj kolejność nukleotydów w łańcuchu DNA komplementarnym do łańcucha ... ATCGCA....

Będzie to łańcuch: TAGCGT.

• Wymień zasady azotowe należące do puryn oraz należące do pirymidyn. Wskaż różnice w strukturze (budowie i kształcie) cząsteczek tych dwu rodzajów zasad.

Zasady purynowe to adenina i guanina są one dwupierścieniowe. Zasady pirymidynowe to cytozyna i tymina są one jednopierścieniowe.

• Fragment DNA, zbudowany z 300 nukleotydów, zawiera 82 nukleotydy z tyminą. Oblicz, ile nukleotydów z guaniną powinno być w tym fragmencie cząsteczki. 

Zawiera 82 nukleotydy z tyminą, czyli także w drugiej nici 82 nukleotydy z adeniną, razem daje to 164. 300 minus 164 daje nam 136, co oznacza, że jest 136 nukleotydów zawierających guaninę i cytozynę. Aby obliczyć ilość samych nukleotydów zawierających guaninę, należy podzielić ten wynik na dwa, co da nam 68 nukleotydów.

• Wyjaśnij, w jaki sposób korygowane są błędy, które mogą wystąpić podczas replikacji. 

Polimeraza posiada zdolność sprawdzenia czy dany nukleotyd jest właściwy. Jeśli jest z nim coś nie tak, tzn. jest niekomplementarny, wtedy zostaje usunięty i zastąpiony nowym. Pozwala to na zredukowanie ryzyka błędu do 1:1 000 000 000.

• Nazwij struktury, które zawierają kwas nukleinowy, chociaż nie są komórką ani jej częścią.

 Wirusy i wiriody.

• Wyjaśnij działanie prionów. Podaj przykłady chorób prionowych. 

Priony to szczególnie groźne białka. Uważa się, że zmieniają one konformację innych zdrowych białek w organizmie do swojej "złej" konformacji. Przykład choroby: choroba szalonych krów (BSE), 

Pytania kontrolne - Rośliny zielone - samożwyne lądowe tkankowce

Są to wybrane pytania przeze mnie z Biologia 1 OPERON, na które będę starałem się udzielić odpowiedzi.

•  Dokonaj analizy porównawczej warunków środowiska wodnego oraz lądowego. Wyciągnij wnioski.

W środowisku wodnym był duży dostęp do dwutlenku węgla, natomiast małe stężenie tlenu. Nie brakowało oczywiście dostępu do wody, kiedy na lądzie woda znajdowała się pod glebą. W zbiornikach wodnych temperatura nie wahała się tak bardzo jak na lądzie, nie występowały tak duże siły oddziaływające na organizm jak wiatry w przypadku życia na lądzie.

Warunki lądowe i wodne znacznie się od siebie różnią, a więc aby organizmy wyszły z wody na ląd, muszą wykształcić wiele różnych cech przystosowawczych, a tym samym stają się odrębną linią rozwojową.

• Wyjaśnij, jakie cechy środowiska lądowego i jakie cechy budowy roślin spowodowały konieczność powstawania tkanki przewodzącej. 

W środowisku lądowym dostęp do wody roślina miała tylko pod powierzchnią gleby, tym samym pobierając ją odpowiednimi organami, musiała transportować wodę jak i sole mineralne do innych części rośliny, dlatego właśnie powstała  tkanka przewodząca. Z drugiej strony organizm roślinny dążył do zwiększenia swojej wytrzymałości na podmuchy wiatru, dlatego też tkanka przewodząca - drewno, pełni dodatkowo funkcję stabilizującą roślinę.

• Jaką rolę w filogenezie roślin zielonych odegrały ryniofity i ich potomkowie: zosterofilofity i trymerofity.

Ryniofity to ojcowie roślin lądowych, to z nich wykreowały się również zosterofilofity i trymerofity. Rozwijanie się trymerofitów doprowadziło do wykształcenia się liści, pędu głównego i pobocznych (teoria telomowa).

Pytania kontrolne - Protisty - najprostsze organizmy eukariotyczne

Są to wybrane pytania przeze mnie z Biologia 1 OPERON, na które będę starałem się udzielić odpowiedzi.

• Porównaj budowę komórki eukariotycznej i prokariotycznej.

Komórka eukariotyczna zawiera: jądro otoczone podwójną błoną, siateczkę śródplazmatyczną, stryktury Golgiego, wodniczki, mitochondria, plastydy, cytoszkielet. Wszystkich tych struktur nie zawiera komórka prokariotyczna.

• Wymień 3 cechy wspólne organizmów zaliczanych do królestwa Protista. 

Żyją głównie w środowisku wodnym, nie tworzą tkanek, ich pochodzenie nie jest znane. 

• Przeanalizuj schemat odżywiania się pierwotniaków, a następnie wykonaj polecenia. 

a) A - fagocytoza, B- pinocytoza;

b) W fagocytozie usuwa się niestawione resztki i trawiony jest tylko pokarm. W pinocytozie natomiast resztek nie ma (nie są usuwane) oraz trawiona jest również wodniczka. 

c) Biorą udział w obrocie metabolicznym komórki. Biorą udział w niszczeniu starych i zepsutych organelli komórkowych.

• Określ w jakim środowisku względem cytoplazmy, u protistów jednokomórkowych będą występowały wodniczki tętniące. Omów ich rolę. 

W środowisku hipotonicznym względem cytoplazmy. Pod wpływem osmozy woda ze zbiornika wodnego wnika do cytoplazmy protistu, a rolą wodniczek tętniących jest usunięcie tej wody. 

• Porównaj podstawowe rodzaje gamii występujące u protistów. 

Izogamia - obie gamety identyczne; anizogamia - różne gamety, jedna większa, druga mniejsza, różna zawartość materiału zapasowego; oogamia - podział gamet na męskie i żeńskie, męskie zwykle mniejsze, ruchliwe, a żeńskie duże nie wykazujące możliwości ruchu. 

• Wyjaśnij różnicę między procesami płciowymi a rozmnażaniem płciowym. 

W rozmnażaniu płciowym przychodzą na świat nowe osobniki, a w procesach płciowych nie przychodzą (tylko wymiana materiału genetycznego).

Pytania kontrolne - Wirusy - bezkomórkowe formy materii ożywionej

Są to wybrane pytania przeze mnie z Biologia 1 OPERON, na które będę starałem się udzielić odpowiedzi.

• Uporządkuj w prawidłowej kolejności etapy infekcji wirusowej: penetracja, składanie, adsorpcja, replikacja, uwolnienie. 

1 - adsorpcja, 2 - penetracja, 3- replikacja, 4 - składanie, 5 - uwolnienie

• Porównaj przebieg cyklu rozwojowego litycznego i lizogenicznego wirusów. 

Cykl lityczny kończy się od razu śmiercią komórki gospodarza, a więc etapem uwolnienia. Cykl lizogeniczny natomiast polega na podziale komórki zarażonej, w której materiale genetycznym został zapisany DNA wirusowy. Dzięki temu DNA wirusowe jest przekazywane komórkom potomnym, i w tej uśpionej formie wirusowe DNA powiela się. Kiedy komórki gospodarza osłabną lub zadziała jakiś czynnik prowirus przyjmuje formę zjadliwą i prowadzi do śmierci komórek.

• Wymieś 5 chorób wirusowych człowieka. Zaprojektuj i wypełnij tabelę, w której uwzględnisz: nazwę jednostki chorobowej, źródło zakażenia, podstawowe objawy zakażania oraz działania profilaktyczne. 

Nazwa jednostki chorobowej:	Źródło zakażenia:	Podstawowe objawy zakażenia:	Działania profilaktyczne:
Grypa	droga kropelkowa	gorączka, bóle głowy, dreszcze, brak apetytu	szczepienia
Zapalenie opon mózgowych	kontakt wirusa z krwią	bóle głowy, nadwrażliwość na światło, sztywność karku, wymioty	szczepienie
Choroba Heinego Medina	droga fekalno-oralna	gorączka, nudności, bóle pleców, zaparcia lub biegunka, bóle głowy	szczepienie
Mononukleoza zakaźna	kontakt ust, picie ze wspólnego naczynia,	gorączka, katar, bolesność gardła, powiększone węzły chłonne	brak
Opryszczka pospolita	bezpośrednia styczność z zakażonym miejscem drugiej osoby lub picie ze wspólnego naczynia	bolesne pęcherzyki na wargach	brak

• Wymień po trzy przykłady wirusów roślinnych i zwierzęcych oraz oceń znaczenie ekologiczne i gospodarcze występowania wirusowych chorób roślinnych i zwierzęcych. 

Wirusy roślinne: wirus mozaiki tytoniu, wirus kędzierzawienia pomidorów, wirus ospowatości śliwy. Wirusy zwierzęce: wirus pryszczycy, wirus wścieklizny, wirus nosówki. Wirusy mają bardzo negatywne znaczenie, potrafią być prawdziwą plagą w uprawach ludzkich lub hodowli, a o dopiero w zwykłych warunkach, gdzie istoty nie są przed nimi w żaden sposób chronione. Choroby wirusowe są szczególnie niebezpieczne, gdyż leczone są objawowo, nie ma na nie złotego środka, dodatkowo bardzo szybko mutują, dlatego i szczepienie często są niewystarczające. 

• Przedstaw różne poglądy na temat pochodzenia wirusów. 

Powstały z bakterii pasożytniczych, jako ich uproszczone formy. Powstały z powodu mutacji genomu gospodarza, w którym potem zamieszkały. Powstały z plazmidu bakteryjnego. Są po prostu jednymi z najprostszych istot na Ziemi. 

• Wymieć zasadnicze drogi zakażenia wirusem HIV. 

Droga płciowa, droga krwionośna. 

Pytania kontrolne - Prokarionty - organizmy bezjądrowe

Są to wybrane pytania przeze mnie z Biologia 1 OPERON, na które będę starałem się udzielić odpowiedzi.

• Wytłumacz, dlaczego podczas obserwacji mikroskopowej bakterii używa się olejku immersyjnego. 

Olejku immersyjnego używa się w celu zwiększenia powiększenia (rozdzielczości) mikroskopowego.

• Zdefiniuj "plazmid". Wyjaśnij znaczenie plazmidów w procesach życiowych i ewolucji bakterii.

Plazmid to mała cząsteczka DNA występująca w komórkach prokariotycznych. Zawiera on informacje m.in. o oporności bakterii na antybiotyki. Komórki bakteryjne wymieniają się materiałem genetycznym zawartym w plazmidach, a więc zwiększają różnorodność genetyczną, dzięki czemu sa w stanie szybciej przystosować się do zmieniających warunków.

• Porównaj sposoby odżywiania się bakterii. Oceń znaczenie każdego sposobu odżywiania dla środowiska. 

Bakterie cudzożywne pobierają pokarm (związki organiczne) z otoczenia, w skutek wchłaniania go przez ścianę i/lub błonę komórkową. Bakterie autotroficzne natomiast pobierają proste związki nieorganiczne i w procesach syntez (np. fotosynteza), tworzą związki organiczne, którymi się odżywiają. Bakterie heterotroficzne to saprofity, a więc "oczyszczają" środowisko, natomiast autotrofy po swojej śmierci wzbogacają środowisko w związki organiczne.

• Porównaj sposoby oddychania bakterii. Oceń znaczenie każdego rodzaju oddychania dla środowiska i gospodarki człowieka. 

Bakterie oddychające beztlenowo, fermentują wydzielając kwas mlekowy/kwas octowy/etanol, dwutlenek węgla oraz docelowy produkt - energię. Fermentacja zachodzi w cytoplazmie i jest mało wydajna.
Bakterie oddychające tlenowo do rozkładu glukozy wykorzystują tlen, w efekcie czego otrzymują większą ilość ATP (energia) od anaerobów. Produktami ubocznymi są: CO2, H2O. Oddychanie tlenowe zachodzi m.in. na błonach komórkowych.
Skutkiem fermentacji jest wydzielenie kwasu lub alkoholu, a więc związków, które mają potem zastosowanie przez człowieka lub zostać pobrane przez inne organizmy, fermentacja nie usuwa także tlenu z atmosfery. Oddychanie tlenowe natomiast zabiera tlen z atmosfery.

• Podaj chemiczny zapis reakcji fermentacji alkoholowej, octowej i mlekowej. 

F. alkoholowa: C6H1206 -> 2C2H5OH + 2CO2 + energia,
F. octowa: C2H5OH + O2 -> CH3COOH + H2O + energia,
F. mlekowa: C6H12O6 -> 2CH3CHOHCOOH + energia.

Pytania kontrolne, Biologia - opowieść o życiu

Są to wybrane pytania przeze mnie z Biologia 1 OPERON, na które będę starał się udzielić odpowiedzi.

Biologia - opowieść o fenomenie życia

• Wymień cechy prawidłowo przerowadzonych: a) obserwacji; b) doświadczenia.

Obserwacja powinna być przeprowadzana bez ingerencji obserwatora w zakres obserwacji. 

W doświadczeniu badacz sam ma stwarzać warunki, które mu odpowiadają.

• Określ różnicę pomiędzy rozumowaniem dedukcyjnym a indukcyjnym. Podaj po jednym przykładzie zastosowania każdego z dwóch rodzajów rozumowań.

W dedukcji mamy z góry narzucony jakiś punkt odniesienia (przesłankę) i poprzez weryfikacje zgodności tego punktu, możemy wysunąć wniosek. Przykład: ssaki są stałocieplne, czyli człowiek jest stałocieplny. 

Natomiast w indukcji zbiera się grupę szczegółów i na jej podstawie tworzy się uogólnienie. Przykład: zwierzęta, które są żyworodne i stałocieplne, będziemy zaliczać do ssaków.

• Wyszukaj w różnych materiałach źródłowych trzy definicje życia. Porównaj je ze sobą, a następnie sformułuj na ich podstawie krótką i prostą definicję własną.

"Życie charakteryzuje się szeregiem sobie tylko właściwych cech, spośród których bardzo wiele znamy doskonale z własnego doświadczenia i obserwacji. Żywy organizm ma zawsze zdolność wykonywania ruchów: oddycha, rośnie, rozmnaża się oraz wykazuje pewną wrażliwość na bodźce". - Hormony roślinne

"Życie - stan organizmu polegający na nieprzerwanym ciągu procesów umożliwiających reagowanie na bodźce i zwykle poruszanie się oraz odżywianie, wzrastanie i rozmnażanie". - Słownik języka polskiego
"Życie - życie, biol. zjawisko biologiczne złożone i wielowymiarowe, którego nie można opisać za pomocą jednej prostej definicji". - Encyklopedia PWN


Własna definicja: życie to stan, w którym organizm wykazuje właściwości charakterystyczne dla siebie, kiedy reakcje chemiczne przeprowadzane są wg ścisłego systemu. Żyć mogą istoty posiadające kod genetyczny. 

• Dobierz parami dziedzinę biologii (kolumna I) i zjawiska lub poziomy organizacji życia (kolumna II) którymi ta dziedzina się zajmuje.

  I	II
  botanika biochemia genetyka ekologia anatomia mikrobiologia fizjologia	a) proces wytwarzania i wydzielania moczu b) zależności pomiędzy populacjami w biocenozie c) zawilec gajowy d) dziedziczenie barwy sierści u kotów e) wirus grypy f) proces oddychania komórkowego, czyli utleniania glukozy w celu uzyskania energii h) budowa i lokalizacja w organizmie elementów układu pokarmowego

botanika - zawilec gajowy biochemia - proces oddychania komórkowego, czyli utlenianie glukozy w celu uzyskania energii gentyka - dziedziczenie barwy sierści u kotów  ekologia - zależność pomiędzy populacjami w biocenozie anatomia - budowa i lokalizacja w organizmie elementów układu pokarmowego mikrobiologia - wirus grypy fizjologia - proces wytwarzania i wydzielania moczu

• Chiński filozof Lao-Tse w taki sposób zdefiniował życie: “Życie jest Pięknem, Przerażeniem, Wiedzą”. Zastanów się, co miał na myśli. Swoje przemyślenia przedstaw pisemnie.

Lao-Tse określił więc życie w trzech podmiotach.

Jako Piękność, ponieważ życie to drzewa, rośliny, zwierzęta, a te są niezmiernie piękne. Jako Przerażenie, ponieważ życie rządzi się swoimi prawami - słabszy przegrywa, dlatego w wielu przypadkach życie przeraża nas i staje się naszym postrachem. Jako Wiedzę, dlatego że bez życia nie byłoby wiedzy.

• W kluczach do oznaczania roślin (atlasach, poradnikach, czasopismach itp.) często za drugim członem nazwy łacińskiej pojawia się litera L, np. Polygonatum multiflorum (L.) lub Convalaria maialis L. Korzystając z materiałów źródłowych, wyjaśnij znaczenie litery L oraz znaczenie sposobu jej zapisu (w nawiasie lub bez).

Kiedy litera L. zapisana jest bez nawiasu, oznacza że gatunek ten został nazwany przez Linneusza. Gdy litera (L.) zapisana jest w nawiasie również oznacza to, że Linneusz nazwał ten gatunek, jednak został on później przeniesiony do innego rodzaju.

Źródło: Binominalne nazewnictwo gatunków

Pytania i odpowiedzi

1. Wymień różnice w budowie pędu wiosennego i pędu letniego skrzypu polnego. 
   Odpowiedź:

   W pędzie wiosennym, czyli zarodnionośnym organizm ma barwę brunatną, a w pędzie wegetatywnym: zieloną. Dodatkowo w pędzie wiosennym występuje kłos zarodnionośny, którego nie ma w pędzie letnim. Oraz pęd wiosenny nie ma bocznych odgałęzień jakie posiada pęd letni.
2. Z podanych cech wybierz te, które są różne dla mszaków i paprotników:
   a) heteromorficzna przemiana pokoleń;
   b) mogą mieć  zarodniki zróżnicowane na marko i mikrospory;
   c) wytwarzają krótkotrwałe gametofity;
   d) potrzebują wody do rozmnażania;
   e) są roślinami lądowymi;
   f) wykazują dominacje sporofitu.
   Odpowiedź:

   c, f, b
3. Posegreguj wymienione struktury na należące do gametofitu i sporofitu: komórka jajowa, młody sporofit, plemnia, plemnik, rodnia, przedrośle, zarodnia, zarodnik.  
   Odpowiedź:

   Gametofit: komórka jajowa, plemnia, plemnik, przedrośle, rodnia, zarodnik. Sporofit: młody sporofit, zarodnia.
4. Spośród wymienionych poniżej terminów opisujących różne poziomy organizacji żywej materii wybierz i przyporządkuj te, które należą do poziomu: 
   a) komórkowego;
   b) organizmalnego;
   c) ponadorganizmalnego.
   Terminy: populacja, łodyga, komórka, biosfera, tkanka łączna, serce, nasienie, mitochondrium, biocenoza, jądro komórkowe, ekosystem, erytrocyty. 
   Odpowiedź:

   A: komórka, mitochondrium, jądro komórkowe. B: łodyga, tkanka łączna, serce, erytrocyty, nasienie. C: populacja, biosfera, biocenoza, ekosystem.
5. Uporządkuj w prawidłowej kolejności stopnie komplikacji organizacji materii żywej, rozpoczynając od form najprostszych: organizm, populacja, struktury komórkowe, biocenoza, narządy, biosfera, komórki, tkanki, ekosystem, układ narządów.
   Odpowiedź:

   struktury komórkowe, komórki, tkanki, narządy, układ narządów, organizm, populacja, biocenoza, ekosystem, biosfera.
6. Co to jest systematyka?
   Odpowiedź:

   Dziedzina nauki zajmująca się klasyfikacją żywych organizmów, czyli podziałem na taksony (jednostki systematyczne), zgodnie z regułami taksonomii.
7. Podaj kilka (minimum 6) przykładów wykorzystywania bakterii przez człowieka.
   Odpowiedź:

   produkcja alkoholi, produkcja kwasów organicznych, produkcja antybiotyków, produkcja hormonów, produkcja enzymów, produkcja witamin, produkcja aminokwasów, wykorzystuje się je do kiszenia m.in. kapusty, wykorzystuje się do zsiadania mleka, do ogrzewania pomieszczeń, do oczyszczania ścieków, wykorzystuje się je jako nawozy, produkcja insuliny, do napędzania pojazdów.
8. Czym jest wirus? 
   Odpowiedź:

   Wirus jest bezkomórkową formą życia, zbudowaną z białka i kwasu nukleinowego.
9. Uporządkuj w prawidłowej kolejności procesy, które zgodnie z teorią endosymbiozy doprowadziły do powstania autotroficznych komórek eukariotycznych. Procesy:
   a) zwiększenie rozmiarów pierwotnych komórek prokariotycznych;
   b) pochłonięcie tlenowych komórek prokariotycznych
   c) utrata ściany komórkowej;
   d) odgrodzenie genoforu od reszty cytoplazmy błoną pochodzącą z siateczki śródplazmatycznej;
   e) pochłonięcie samożywnych komórek podobnych do sinic;
   f) pofałdowanie błony komórkowej i wytworzenie systemów: woreczków, kieszeni, fałd, pęcherzyków. 
   Odpowiedź:

   c; a; f; d; b; e.
10. Uzupełnij tabelę:
    

Zagadnienia: pręcik, owocolistek, ośrodek zalążka, słupek, ziarno pyłku (wielokomórkowe stadium), komórka generatywna, bielmo pierwotne woreczek pyłkowy, aparat jajowy, woreczek zalążkowy, bielmo wtórne, rodnia.

Paprotniki różnozarodnikowe:	Nagonasienne:	Okrytonasienne:
mikrosporofil
makrosporofil
gametofit żeński
gametofit męski
makrosporangia
mikrosporangia
plemnia
rodnia

Odpowiedź:

Paprotniki różnozarodnikowe:	Nagonasienne:	Okrytonasienne:
mikrosporofil	pręcik	pręcik
makrosporofil	owocolistek	słupek
gametofit żeński	bielmo pierwotne	woreczek zalążkowy
gametofit męski	ziarno pyłku (wielokomórkowe stadium)	ziarno pyłku (wielokomórkowe stadium)
makrosporangia	ośrodek zalążka	ośrodek zalążka
mikrosporangia	2 woreczki pyłkowe	4 woreczki pyłkowe
plemnia	komórka generatywna	komórka generatywna
rodnia	rodnia	aparat jajowy