Biologia, poziom rozszerzony — czerwiec 2026 (termin dodatkowy)

Mikroorganizmy celulolityczne wytwarzają wiele enzymów rozkładających celulozę. Funkcją celulaz jest hydroliza wiązań β-1,4-glikozydowych we włóknach celulozy. Wśród celulaz można wyróżnić:

endoglukanazy — działają w wewnętrznej, amorficznej części celulozy i rozkładają długie łańcuchy celulozy na oligodekstryny o różnej długości;

egzoglukanazy — działają na końcowe elementy łańcuchów cukrowych i mogą odłączać pojedyncze cząsteczki glukozy lub celobiozę (dwie cząsteczki glukozy połączone wiązaniem β-1,4-glikozydowym);

β-glukozydazy — degradują jednostki celobiozy oraz oligodekstryny do glukozy.

Na zdjęciu z mikroskopu elektronowego przedstawiono budowę fragmentów dwóch komórek roślinnych — A i B, wchodzących w skład tej samej tkanki. Zaznaczono na nim wakuolę komórki A oraz wakuole komórki B.

Zaburzenia liczby chromosomów w komórce mogą być spowodowane przez nondysjunkcję. Dochodzi do niej, kiedy para chromosomów homologicznych lub chromatyd siostrzanych nieprawidłowo rozdzieli się — odpowiednio — podczas pierwszego lub drugiego podziału mejotycznego.

Na schemacie przedstawiono, jak może dojść do nondysjunkcji podczas I podziału mejotycznego oraz podczas II podziału mejotycznego. Miejsce zachodzenia nondysjunkcji oznaczono literami ND.

Pando to północnoamerykański las złożony z jednego gatunku drzewa liściastego — topoli osikowej (Populus tremuloides), a zarazem jeden organizm — jeden osobnik rozmnażający się wegetatywnie. Na pędach Pando wyrastają wyłącznie kwiaty męskie.

Pando jest jednym z najstarszych i najcięższych organizmów na Ziemi. Ma około 47 tysięcy pędów wyrastających ze wspólnego systemu korzeniowego. Większość pni obumiera po około 130 latach. Jeleniowate i inne zwierzęta roślinożerne odżywiają się młodymi odrostami Pando.

Według naukowców ten las powoli zamiera. Zamieranie zbiegło się w czasie z większą aktywnością ludzi — wytępiono na tym terenie duże drapieżniki, a w okolicy wybudowano domki letniskowe i zakazano polowań na jeleniowate.

Przeprowadzono doświadczenie, którego celem było zbadanie wpływu czerwonego światła na suchą masę siewek soi (Glycine max). Nasiona podzielono na cztery grupy i naświetlono dawkami światła laserowego o długości fali 660 nm:

T0 — nasiona nienaświetlane

T1 — dawka 0,8 J·cm⁻²

T2 — dawka 1,6 J·cm⁻²

T3 — dawka 3,2 J·cm⁻²

Następnie nasiona z każdej grupy umieszczono na oddzielnych bibułkach, przykryto kolejnym arkuszem bibuły i zwilżono wodą destylowaną. Bibuły zwinięto w rolkę, umieszczono w plastikowej torbie i przechowywano w inkubatorze w temperaturze 25 °C przy 12-godzinnym fotoperiodzie przez 7 dni. Po tym okresie zważono suchą masę siewek.

W przypadku każdej grupy zastosowano cztery powtórzenia po 25 siewek. Na wykresie przedstawiono wartości średnie wraz z odchyleniem standardowym.

Larwy motyla tantnisia krzyżowiaczka żerują na liściach kapusty brukselskiej. Korzenie kapusty są pokarmem larw muchówki śmietki kapuścianej. Larwy śmietki przez 2–30 dni żyją wewnątrz korzeni, potem przechodzą w stadium poczwarki, w którym pozostają 15–20 dni.

Badacze sprawdzali hipotezę, że żerowanie tantnisia na kapuście ogranicza rozwój śmietki poprzez uruchomienie mechanizmów obronnych rośliny. Próba badawcza:

I. Na najmłodszy w pełni rozwinięty liść trzytygodniowej kapusty wprowadzono 10 larw tantnisia. Ogonek tego liścia owinięto watą, aby larwy nie przeszły na inne liście.

II. Po dwóch dniach dziesięć nowo wyklutych larw śmietki umieszczono bezpośrednio na hipokotylu rośliny.

III. Po trzech dniach usunięto larwy tantnisia.

IV. Przez 35 kolejnych dni liczono pojawiające się dorosłe postaci śmietki.

Próba kontrolna była taka sama, ale bez larw motyla. Zastosowano kilkadziesiąt powtórzeń obu prób.

Wyniki

Odsetek larw śmietki kapuścianej przeobrażonych w imago:

próba kontrolna — 79,8 %

próba badawcza — 59,4 %

Pełzakowica to choroba wywoływana przez jednokomórkowego pasożyta — pełzaka czerwonki (Entamoeba histolytica). Do zarażenia dochodzi najczęściej drogą pokarmową: przez ręce, wodę lub pokarm zanieczyszczone cystami pasożytów pochodzącymi z kału osoby zarażonej.

W cyklu życiowym pełzaka występują dwie formy:

trofozoit — postać wegetatywna, która aktywnie się przemieszcza oraz wytwarza enzymy proteolityczne i enterotoksyny powodujące obumieranie komórek gospodarza;

cysta — postać przetrwalnikowa, odporna na warunki środowiska.

Do układu pokarmowego człowieka dostają się cysty, z których trofozoity zostają uwolnione w dolnym odcinku jelita cienkiego lub w górnym odcinku jelita grubego. W ostrych postaciach choroby trofozoity mogą wnikać do błony podśluzowej jelita i wraz z krwią dostać się do wątroby, gdzie pochłaniają krwinki czerwone i uszkadzają ściany naczyń włosowatych.

Wampir zwyczajny (Desmodus rotundus) jest gatunkiem krwiopijnego nietoperza, występującym od Meksyku po południową Argentynę. Samica rodzi jedno młode, które początkowo jest karmione mlekiem, a następnie razem z matką wyrusza na łowy. Wampir żeruje nocą, pijąc krew ptaków i ssaków: ostrymi zębami nacina skórę swych żywicieli i zlizuje krew spływającą z ran.

W ślinie wampirów znajdują się antykoagulanty — substancje zapobiegające nadmiernemu krzepnięciu krwi — oraz peptydy o działaniu znieczulającym. Żołądek wampira odpowiada za gromadzenie pobranej krwi oraz za wchłanianie z niej wody.

Podczas pobierania pokarmu nerki zwierzęcia wytwarzają duże ilości hipoosmotycznego moczu. Kiedy nietoperz trawi pokarm podczas snu w dziennych kryjówkach, jego nerki wytwarzają małą ilość hiperosmotycznego moczu z wysokim stężeniem mocznika.

Ukwiał Nematostella vectensis to gatunek modelowy w badaniach biologicznych. Zbadano wpływ GABA (kwasu gamma-aminomasłowego) na jego rozwój. Larwy — planule — hodowano w sztucznej wodzie morskiej. Do jednej hodowli dodano dodatkową porcję sztucznej wody morskiej, a do drugiej — roztwór GABA o stężeniu końcowym 10⁻³ mol·dm⁻³.

Doświadczenie wykonano w trzech powtórzeniach, a w każdym powtórzeniu użyto 100 larw. Wyniki przedstawiono jako: A — odsetek planul przekształconych w polipy oraz B — typowe formy zwierzęcia w kolejnych dniach po zapłodnieniu.

U człowieka zmiany objętości krwi mogą wpływać na jej ciśnienie tętnicze. Jeśli objętość krwi wzrasta, to ciśnienie krwi rośnie, podczas gdy spadek objętości krwi jest przyczyną spadku ciśnienia krwi. Niewielki wzrost objętości krwi występujący w ciągu dnia jest spowodowany m.in. przyjmowaniem pokarmu i płynów.

Na schemacie przedstawiono reakcję układu odpornościowego wywołaną kontaktem z alergenem — pyłkiem roślin. Po pierwszym kontakcie z alergenem, przez aktywowane komórki układu odpornościowego, są wytwarzane przeciwciała łączące się z odpowiednimi receptorami na powierzchni komórek efektorowych.

Po ponownym kontakcie z alergenem dochodzi do rozpoznania antygenu na powierzchni pyłku przez te przeciwciała i — w konsekwencji — do uwolnienia histaminy i innych mediatorów z komórek efektorowych.

Helicobacter pylori to bakteria, która może występować w żołądku człowieka. Jednym z ważniejszych mechanizmów umożliwiających jej zasiedlanie żołądka jest wytwarzanie ureazy — enzymu koniecznego do utrzymania niemal neutralnego pH cytoplazmatycznego (5,0–7,0). Podwyższone względem soku żołądkowego pH obserwuje się także w bezpośrednim sąsiedztwie komórki bakteryjnej.

Ureaza jest białkiem składającym się z dwunastu identycznych podjednostek, z których każda zawiera dwa łańcuchy: UreA i UreB. W każdym z dwunastu miejsc aktywnych znajduje się trwale związana para atomów niklu, niezbędnych do katalizy.

Materiał — test oddechowy

W diagnostyce zakażenia H. pylori stosuje się ureazowy test oddechowy. Pacjent wypija roztwór mocznika, którego atom węgla jest znakowany izotopowo (¹³C). Gdy mocznik jest rozkładany w żołądku przez bakteryjną ureazę, znakowany ¹³CO₂ jest wchłaniany przez warstwę śluzową żołądka i usuwany z organizmu wraz z wydychanym powietrzem — wtedy można wykryć izotop ¹³C w wydychanym powietrzu.

Diagnostyka inwazyjna opiera się na izolacji H. pylori z materiału pobranego podczas badania górnego odcinka przewodu pokarmowego.

Jednym z warunków zachodzenia translacji jest synteza aminoacylo-tRNA (AA-tRNA). Rozpoznanie i przyłączenie odpowiedniego aminokwasu do tRNA zależy od enzymów — syntetaz aminoacylo-tRNA, które kowalencyjnie łączą każdy z aminokwasów z odpowiednim dla niego tRNA. Reakcja jest sprzężona z uwalnianiem energii w wyniku hydrolizy ATP.

Dla każdego aminokwasu istnieje odrębna syntetaza — w cytozolu komórek jest ich 20. Syntetazy rozpoznają właściwy tRNA na podstawie niektórych nukleotydów w ramionach aminokwasowym i antykodonowym.

Na rysunku przedstawiono syntezę jednego z 20 różnych aminoacylo-tRNA (strzałka A) oraz rozpoznawanie przez niego kodonu mRNA (strzałka B).

Umaszczenie sierści kota jest determinowane przez współdziałanie wielu genów. Za umaszczenie pręgowane odpowiadają dwa geny autosomalne A i M:

allel A — warunkuje uwidocznienie się pręgowania; allel a — warunkuje brak pręgowania;

allel M — odpowiada za pręgowanie tygrysie; allel m — odpowiada za pręgowanie klasyczne.

Trzeci gen T, o dominacji niepełnej w stosunku do genów A i M, modyfikuje ich ekspresję:

allel T — w stanie homozygotycznym decyduje o umaszczeniu gładkim (abisyńskim), a u heterozygot widoczne jest częściowe pręgowanie (tylko na łapach, ogonie i brzuchu); allel t — w stanie homozygotycznym nie ma wpływu na umaszczenie.

Śnieżyca duża (Anser caerulescens) to gatunek ptaka gnieżdżącego się kolonijnie w północnej Kanadzie. Okres składania jaj trwa około dwóch tygodni. Ponieważ presja ze strony drapieżników rozkłada się na całą kolonię lęgową, równoczesne składanie i wysiadywanie jaj zwiększa szansę na uchronienie lęgów przed drapieżnikami, takimi jak lisy — lęgi pojawiają się niemal równocześnie w ilości przekraczającej możliwości drapieżnika.

Śnieżyce, które składają jaja w czasie, gdy robi to większość osobników, mają większą szansę na wyprowadzenie lęgów. Prawdopodobieństwo przeżycia lęgów pojawiających się nieco wcześniej lub nieco później jest znacznie mniejsze.

Na wykresie przedstawiono względną wartość przystosowawczą wyrażoną średnią liczbą podlotów (młodych opuszczających gniazdo). Względny dzień wylęgu to liczba dni upływających od dnia najliczniejszego wylęgu w kolonii.

Przedstawiono wyniki obserwacji dynamiki liczebności populacji drapieżnika i ofiary. Użyto osobników dwóch gatunków roztoczy o odmiennych strategiach pokarmowych: Eotetranychus sexmaculatus oraz Typhlodromus occidentalis. Hodowlę założono na owocach pomarańczy, których skórka służyła roślinożercy jako pokarm.

Osobniki E. sexmaculatus wprowadzono do układu badawczego siódmego marca, natomiast osobniki T. occidentalis — jedenaście dni później. Podano liczbę osobników w przeliczeniu na powierzchnię jednego owocu pomarańczy.

Zbadano różnorodność genetyczną rodzimych, tzn. występujących w Europie, populacji starca zwyczajnego (Senecio vulgaris) — rośliny z rodziny astrowatych — oraz inwazyjnych populacji tego gatunku występujących w Chinach.

Azjatyckie populacje pochodzą od niewielkich grup osobników założycielskich zawleczonych z Europy. Średnia liczba alleli na locus w populacjach chińskich wynosi 2,17, a w populacjach europejskich — 3,88.

Pierwsze informacje o pojawieniu się w wodach zatoki Bodega (zachodnie wybrzeże USA) małża Gemma gemma, pochodzącego ze wschodniego wybrzeża Ameryki Północnej, są datowane na koniec XIX wieku. Od tego czasu ten obcy gatunek współwystępował z rodzimymi małżami z rodzaju Nutricola.

Mimo że nisze ekologiczne obu rodzajów częściowo się pokrywają, nie wpłynęło to znacząco na liczebność populacji Nutricola. Sytuacja zmieniła się pod koniec XX wieku, gdy w zatoce pojawił się kolejny gatunek obcy — żywiący się małżami krab brzegowy (Carcinus maenas).

Badania wykazały, że krab odżywia się osobnikami obu gatunków małży, ale preferuje jako ofiary małże z rodzaju Nutricola, głównie ze względu na ich większe rozmiary. Okazało się także, że liczebność populacji G. gemma się zwiększyła.