Biologia, poziom rozszerzony — maj 2026

Albumina to białko osocza krwi. Strukturę przestrzenną albuminy stabilizuje 17 mostków disiarczkowych. Skład albuminy przedstawia się następująco (liczba reszt aminokwasowych):

alanina — 62 · arginina — 24 · asparagina — 17 · kwas asparaginowy — 36 · cysteina — 35 · glicyna — 12 · glutamina — 20 · kwas glutaminowy — 62 · histydyna — 16 · izoleucyna — 8 · leucyna — 61 · lizyna — 59 · metionina — 6 · fenyloalanina — 31 · prolina — 24 · seryna — 24 · treonina — 28 · tryptofan — 1 · tyrozyna — 18 · walina — 41

Głównymi funkcjami albuminy są regulowanie ciśnienia osmotycznego krwi, buforowanie pH krwi oraz transport długołańcuchowych kwasów tłuszczowych.

U roślin występują dwa rodzaje fotosystemów: fotosystem I (PS I) oraz fotosystem II (PS II). Na schemacie przedstawiono centrum reakcji PS II, współdziałającego z enzymem rozszczepiającym wodę, oraz transfer elektronów w obrębie centrum reakcji PS II.

Wzbudzona specjalna para cząsteczek chlorofilu przekazuje wysokoenergetyczne elektrony na plastochinon (Q), przenoszący elektrony na kolejne elementy fotosyntetycznego łańcucha transportu elektronów.

Horyzontalny transfer genów (HTG) może się odbywać u bakterii na drodze koniugacji, transdukcji lub transformacji. W 1946 roku Lederberg i Tatum przeprowadzili eksperyment na dwóch szczepach Escherichia coli — A i B:

szczep A (Met⁻ bio⁻ Thr⁺ Leu⁺ thi⁺) — bakterie, które nie miały zdolności do syntezy aminokwasu metioniny (Met) oraz witaminy biotyny (bio);

szczep B (Met⁺ bio⁺ Thr⁻ Leu⁻ thi⁻) — bakterie, które nie miały zdolności do syntezy aminokwasów: treoniny (Thr) i leucyny (Leu), oraz witaminy tiaminy (thi).

Bakterie obydwu szczepów hodowano na pożywce pełnej (zawierającej źródło aminokwasów i witamin), zarówno razem, jak i osobno. Gdy bakterie przeniesiono na pożywkę minimalną (niezawierającą tych aminokwasów i witamin), kolonie zostały utworzone wyłącznie przez część bakterii pochodzących z hodowli mieszanej.

Materiał — doświadczenie Davisa

Bernard Davis wykonał kolejne doświadczenie — założył hodowlę bakterii szczepów A i B w szklanej U-rurce z pożywką pełną, z filtrem między połówkami U-rurki. Ten filtr przepuszczał w obie strony pożywkę wraz z rozpuszczonymi substancjami, ale nie przepuszczał bakterii. Hodowla była wolna od bakteriofagów.

Gdy przeniesiono bakterie na pożywkę minimalną, nie odnotowano wzrostu kolonii.

Linezolid należy do stosunkowo nowej grupy syntetycznych środków przeciwbakteryjnych. Wykazano, że jest on szczególnie skuteczny w walce z bakteriami Gram-dodatnimi oraz mało skuteczny wobec bakterii Gram-ujemnych. Zróżnicowana efektywność działania tego środka wynika m.in. z różnic w budowie ściany komórkowej obu grup bakterii.

Linezolid łączy się z podjednostką 50S rybosomu, przez co staje się niemożliwe jej połączenie się z podjednostką 30S.

Higrofity to rośliny przystosowane do środowiska o wysokiej wilgotności powietrza i podłoża. Z powodu wysokiej wilgotności powietrza parowanie z powierzchni liści jest powolne. U higrofitów doszło do wykształcenia się licznych cech ułatwiających transpirację: fizjologicznych, morfologicznych i anatomicznych, np. komórki skórki są pokryte cienką warstwą kutikuli.

Na zdjęciu mikroskopowym (A) oraz na schemacie (B) przedstawiono anatomię blaszki liściowej higrofitu Ruellia portellae.

Aby określić wpływ głównych procesów metabolicznych — fotosyntezy i oddychania komórkowego — na bilans węgla, czyli wzrost lub spadek zawartości związków organicznych w roślinach, przeprowadzono doświadczenie.

Na trzech szalkach wyścielonych bibułą wysiano po 1,5 g nasion rzodkiewki. Następnie nasiona poddano różnym warunkom nawodnienia oraz oświetlenia. Po 10 dniach materiał roślinny — nasiona lub siewki — wysuszono i dla każdej grupy określono zawartość suchej masy.

Grupa 1. — woda: NIE, światło: TAK · kiełkowanie: nie · sucha masa: 1,46 g

Grupa 2. — woda: TAK, światło: TAK · kiełkowanie: tak · sucha masa: 1,63 g

Grupa 3. — woda: TAK, światło: NIE · kiełkowanie: tak · sucha masa: 1,20 g

Na zdjęciu mikroskopowym przedstawiono fragment przekroju poprzecznego pewnego organu roślinnego. Zaznaczono na nim walec osiowy, perycykl oraz dwie tkanki przewodzące — oznaczone numerami I i II.

Toksoplazmoza to występująca u człowieka choroba odzwierzęca wywoływana przez Toxoplasma gondii — jednokomórkowego protista o haploidalnej formie troficznej oraz o mejozie zachodzącej tuż po zapłodnieniu.

T. gondii jest organizmem dwużywicielskim: żywicielami ostatecznymi są wyłącznie kotowate, w tym kot domowy, natomiast do żywicieli pośrednich należą niektóre ptaki oraz ssaki. Człowiek może być przygodnym żywicielem tego pasożyta. U człowieka pasożyt potrafi przekraczać barierę krew – łożysko.

Na rysunku przedstawiono kości obręczy kończyn górnych człowieka widziane od tyłu. Na rysunku pominięto kości szkieletu osiowego oraz kości części wolnej kończyn górnych.

Powstawanie potencjału czynnościowego jest regulowane przez zmianę przepuszczalności błony neuronu dla jonów Na⁺ i K⁺. Na wykresie przedstawiono mechanizm tego procesu: zmiany potencjału błonowego (w mV) oraz przepuszczalności błony dla obu jonów (w jednostkach umownych) w czasie.

Ryby chrzęstnoszkieletowe gromadzą we krwi duże ilości mocznika, którego całkowite stężenie osmotyczne we krwi jest równe stężeniu wody morskiej albo nawet je przekracza. Oprócz mocznika ważnym składnikiem krwi tych ryb jest tlenek trimetyloaminy (TMAO).

Przedstawiono wyniki symulacji komputerowych wpływu wysokiej temperatury, mocznika o wysokim stężeniu (8 mol·dm⁻³) oraz TMAO o dwóch różnych stężeniach (1 mol·dm⁻³ i 4 mol·dm⁻³) na strukturę przestrzenną białka — inhibitora chymotrypsyny 2 (CI2).

Materiał — TMAO w mięśniach ryb

Obecność TMAO potwierdzono także w tkance mięśniowej wielu ryb kostno- i chrzęstnoszkieletowych. Przypuszcza się, że w mięśniach stabilizuje on strukturę białek w warunkach wysokiego ciśnienia hydrostatycznego.

Na wykresie przedstawiono wyniki pomiaru zawartości TMAO w tkance mięśniowej ryb morskich żyjących na różnych głębokościach, uzyskane przez różne zespoły badawcze.

Niewielkie jaszczurki z rodzaju Anolis, występujące na Wyspach Karaibskich, w sytuacji zagrożenia chowają się pod powierzchnią wody. Niektóre gatunki, np. Anolis aquaticus, pozostają zanurzone nawet przez kilkanaście minut. W tym czasie w przedniej części ich głowy powstaje bańka wydychanego powietrza, której objętość cyklicznie powiększa się w czasie wydechu (A) i zmniejsza się w czasie wdechu (B).

Postawiono hipotezę, że w ten sposób jaszczurki A. aquaticus przez jakiś czas korzystają z tlenu znajdującego się w wydychanym powietrzu.

Materiał — pomiary

Naukowcom udało się określić ciśnienie parcjalne tlenu (pO₂) w takiej bańce powietrza. Wykres I ilustruje wyniki pomiarów pO₂ w bańce znajdującej się na głowie A. aquaticus, a wykres II — wyniki pomiarów pO₂ w bańce powietrza wytwarzanej mechanicznie pod powierzchnią wody przy użyciu strzykawki.

Niebieskie punkty wskazują jednostkowe wyniki pomiarów, błękitna linia — ustaloną na ich podstawie linię trendu, a czerwona linia — średnią wartość pO₂ w powietrzu atmosferycznym w czasie pomiaru.

Naturalny receptor limfocytów T rozpoznaje i wiąże antygeny peptydowe prezentowane przez cząsteczki MHC na powierzchni komórek własnego organizmu. Komórki nowotworowe mają jednak często obniżoną ilość białek MHC — głównego układu zgodności tkankowej.

Terapia CAR-T polega na modyfikacji genetycznej limfocytów T pacjenta tak, aby wytwarzały chimeryczny receptor antygenowy (CAR). CAR-T rozpoznają specyficzne białka komórek nowotworowych i mogą wiązać ich antygeny w sposób niezależny od powierzchniowego występowania MHC.

Antygeny na powierzchni komórek nowotworowych dzieli się na: specyficzne — występujące tylko na komórkach nowotworowych, oraz niespecyficzne — występujące zarówno na komórkach nowotworowych, jak i na komórkach zdrowych.

Materiał — dwie metody modyfikacji

Z krwi pacjenta izoluje się leukocyty, w tym limfocyty T, i poddaje je modyfikacji genetycznej jedną z metod:

1. do limfocytów T wprowadza się za pomocą impulsu elektrycznego (elektroporacja) mRNA kodujący receptor CAR;

2. limfocyty T infekuje się genetycznie zmodyfikowanym retrowirusem, zawierającym gen kodujący receptor CAR.

Na koniec CAR-T są namnażane, aktywowane i wstrzykiwane do krwiobiegu pacjenta.

Wirusowe zapalenie wątroby typu C (WZW typu C) jest chorobą wywołaną przez wirus zapalenia wątroby typu C (HCV), którego genom stanowi pojedyncza nić RNA. Większość infekcji wywołanych HCV ma przebieg bezobjawowy.

W niektórych przypadkach dochodzi do samoistnej eliminacji HCV przez układ odpornościowy (spontaniczne wyzdrowienie). Większość zakażeń przechodzi jednak w infekcje przewlekłe, co może prowadzić do zapalenia wątroby, do jej marskości i do rozwoju nowotworu wątroby. Przewlekłym infekcjom HCV towarzyszy ciągłe uwalnianie do krwi cząstek wirusa z zakażonych hepatocytów.

Nie opracowano dotąd skutecznej szczepionki przeciw HCV.

Zanim genom człowieka został zsekwencjonowany, spodziewano się, że zawiera on 80 000–100 000 genów kodujących białka. Ostatecznie okazało się, że tych genów jest około 20 000.

Wstępna ocena była tak wysoka, ponieważ opierała się na założeniu, że pojedynczy gen zawiera informację o pojedynczym mRNA i o pojedynczym białku. Obecnie wiadomo, że wiele genów człowieka zlokalizowanych w DNA jądrowym ma alternatywne szlaki składania RNA.

Prawidłowa segregacja chromatyd siostrzanych podczas mitozy wymaga obecności wielu białek, w tym specjalnych kompleksów białkowych: kohezyn. Przytrzymują one chromatydy siostrzane razem aż do czasu ich rozdzielenia się.

Całkowite zniesienie przylegania chromatyd siostrzanych następuje dzięki przecięciu kohezyn przez enzymy proteolityczne — separazy. Rysunek przedstawia typowe położenie kohezyn i chromatyd siostrzanych podczas dwóch różnych faz mitozy.

Przedstawiono rodowód rodziny opisujący dziedziczenie pewnej choroby, u podłoża której leży mutacja w jednym genie.

Legenda: kółko puste — zdrowa kobieta; kółko wypełnione — chora kobieta; kwadrat pusty — zdrowy mężczyzna; kwadrat wypełniony — chory mężczyzna.

U muszki owocowej (Drosophila melanogaster) allel B warunkuje brązową barwę ciała i wykazuje pełną dominację nad allelem b, warunkującym czarną barwę ciała. Allel D warunkuje wykształcanie odnóży o normalnej długości i wykazuje pełną dominację nad allelem d, warunkującym występowanie krótkich odnóży.

Geny B i D są położone na chromosomie drugim, w odległości 17,5 cM od siebie.

Skrzyżowano podwójnie heterozygotycznego samca o genotypie BD/bd (allele B i D na jednym chromosomie, b i d na drugim) z czarną samicą mającą krótkie odnóża.

Czaszki dwóch kopalnych zwierząt — z rodzaju Thylacosmilus i z rodzaju Smilodon — wykazują w budowie pewne podobieństwa. Występują u nich długie kły z piłkowanymi krawędziami, zwane zębami szablastymi. Paleontologowie przypuszczają, że te zwierzęta były dużymi drapieżnikami, a zęby szablaste pomagały im zabijać ofiary.

Na drzewie filogenetycznym przedstawiono relacje pokrewieństwa między rodzajami Thylacosmilus i Smilodon a wybranymi współczesnymi ssakami. Zaznaczono na nim wspólnego przodka z zębami o normalnej długości oraz momenty pojawienia się zębów szablastych.

Uwaga: na schemacie nie zachowano proporcji w wielkości zwierząt ani ich czaszek.

Pająk z rodzaju Pamphobeteus i żaba Chiasmocleis royi mogą żyć razem w tym samym miejscu. Nora pająka zapewnia chłodne, wilgotne środowisko i stanowi schronienie przed wysuszeniem oraz przed zmianami temperatury. Pająki chronią żaby przed drapieżnikami, nie wyrządzają żabom krzywdy i umożliwiają im łatwy dostęp do miejsc żerowania.

C. royi pomaga w pozbyciu się z nory i z jej otoczenia mrówek i larw much, które odżywiają się jajami oraz potomstwem pająka.

W wodach śródlądowych zachodniej Europy udokumentowano współwystępowanie dwóch gatunków obcych pochodzących z rejonu Morza Kaspijskiego i z zachodniej Syberii: pasożytniczej przywry Bucephalus polymorphus oraz małża — racicznicy zmiennej (Dreissena polymorpha). Racicznica pojawiła się w wodach zachodniej Europy już w XIX wieku, a przywra — pod koniec XX wieku.

Cykl życiowy B. polymorphus rozpoczyna się od pojawienia się pierwszego stadium larwalnego — miracidium, które może wniknąć tylko do ciała racicznicy zmiennej, małża prowadzącego osiadły tryb życia. Miracidium w ciele małża rozwija się w sporocystę, a w sporocyście dojrzewają cerkarie.

Dojrzałe cerkarie opuszczają ciało racicznicy i dostają się do wody. Następnie, po wniknięciu do ciała ryb z rodziny karpiowatych, cerkarie przekształcają się w metacerkarie. Kolejnym żywicielem są różne gatunki ryb rybożernych — po zjedzeniu ofiary z metacerkariami przywry dojrzewają w nich płciowo i dochodzi do zapłodnienia.

Podstawową niszę ekologiczną gatunku można przedstawić na wielowymiarowym wykresie, w którym wymiarami są różne czynniki środowiska.

Na wykresie przedstawiono śmiertelność samic krewetki piaskowej (Crangon septemspinosa) w różnych temperaturach i przy różnym stopniu zasolenia. Krewetka piaskowa występuje u zachodnich wybrzeży Oceanu Atlantyckiego, od Nowej Fundlandii do Florydy.