ТЕМА: Організм людини як біологічна система. Нервова регуляція. Нервова система людини.

Розгляньмо графік добових коливань концентрації мелатоніну залежно від віку й проаналізуймо наведені твердження.

Перше твердження хибне. Аналізуючи графік, бачимо, що максимальні пікові значення концентрації мелатоніну припадають на вікову групу 5–10 років (найвища крива), тоді як із віком (особливо в групах 51–65 років і 65+ років) криві розташовані нижче, що свідчить про поступове зменшення синтезу цього гормону.

Друге твердження правильне, бо мелатонін є «гормоном сну», його виробляє епіфіз переважно в темну пору доби (виділено сірим фоном на графіку з 22:00 до 6:00). Мелатонін забезпечує регуляцію добових (циркадних) ритмів і засинання.

Третє твердження помилкове, адже піки значень на кривих припадають приблизно на другу годину ночі, а не рівно на 24:00.

Четверте твердження правильне. На графіку саме ця вікова група має найвищий амплітудний розмах між денним фоновим рівнем і нічним піком (що досягає майже 160 пг/мл).

Отже, правильні твердження – 2 й 4.

Правильна відповідь – Г.

ТЕМА: Основи екології та еволюційного вчення. Екосистеми. Адаптація як загальна властивість біологічних систем.

Проаналізуймо взаємозв’язки між мурахами роду Pseudomyrmex і тропічною акацією (Acacia cornigera). Мурахи мешкають у порожнистих шипах рослини, живляться її нектаром і спеціальними поживними тільцями, а також агресивно захищають акацію від рослиноїдних комах і знищують ліани, що затінюють дерево. Такий тип біотичних зв’язків, за якого обидва види отримують взаємну користь і не можуть існувати один без одного, є прикладом облігатного мутуалізму (пропуск 1). Якби окреме існування кожного виду було можливим, це відповідало б факультативному мутуалізму.

Тісні взаємовигідні адаптації формувалися протягом тривалого часу внаслідок спільної еволюції двох різних біологічних видів, кожен із яких здійснював добірний тиск на інший. Такий еволюційний процес називають коеволюцією (пропуск 2).

Правильна відповідь – Г.

ТЕМА: Основи екології та еволюційного вчення. Екосистеми.

Прочитаймо художній уривок і проаналізуймо його з погляду екології. Йдеться про дику рослину – тюльпан, чиє соковите зелене листя активно поглинає сонячні промені, перетворюючи їхню енергію на поживні речовини в процесі фотосинтезу.

Організми, які здатні синтезувати органічні сполуки з неорганічних за допомогою сонячного світла (фотоавтотрофи), становлять перший трофічний рівень будь-якої екосистеми. Їх називають продуцентами. Наступні рівні займають консументи (гетеротрофи, що живляться готовою органікою) і редуценти (організми, які розкладають органічні рештки до неорганічних елементів).

На схемі ланцюга живлення літерою А позначено саме початкову ланку – продуцентів. Від них стрілка спрямована до консументів першого порядку (Б), далі – до консументів другого порядку (В) і врешті до редуцентів (Г).

Отже, організм, описаний в уривку (дикий тюльпан), займає трофічний рівень, який на схемі позначено літерою А.

Правильна відповідь – А.

ТЕМА: Вступ. Хімічний склад, структура і функціонування клітин. Реалізація спадкової інформації. Обмін речовин і перетворення енергії.

Фотосинтез – це процес синтезу органічних сполук із неорганічних за допомогою енергії світла, який складається з двох основних етапів – світлозалежної (світлової) та світлонезалежної (темнової) фаз.

Проаналізуймо схему світлозалежних реакцій фотосинтезу, які відбуваються на тилакоїдах хлоропластів. На схемі цифрами 1–4 позначено речовини та йони, що беруть участь у цих процесах.

Цифрою 1 позначено молекулярний кисень (O₂), який утворюється внаслідок фотолізу води (розщеплення води під дією світла) на фотосистемі II з виділенням протонів (H⁺) й електронів (варіант Г). Зауважмо, що фотосистема – це багатокомпонентний білково-пігментний комплекс (містить хлорофіли, каротиноїди й білки-переносники), убудований у тилакоїдну мембрану хлоропластів, який забезпечує поглинання світлової енергії та її перетворення у процесі фотосинтезу.

Цифрою 2 позначено воду (H₂O), що вступає в реакцію фотолізу (варіант Б).

Цифрою 3 позначено протони (H⁺), які накопичуються в просвіті тилакоїда (варіант В).

Цифрою 4 позначено синтез АТФ (аденозинтрифосфату) за допомогою ферментного комплексу ATP-синтази внаслідок протонного градієнта (варіант Д).

Правильна відповідь: 1 – Г, 2 – Б, 3 – В, 4 – Д.

ТЕМА: Біорізноманіття. Різноманітність рослин. Генеративні органи покритонасінних рослин.

Проаналізуймо зображення рослин:

1 – дуб
2 – смородина
3 – пшениця
4 – соняшник

Горіх – сухий однонасінний плід із твердим дерев'янистим оплоднем, який не зростається із насіниною (варіант Б). Приклади: дуб, ліщина. 

Ягода – соковитий багатонасінний плід із м'ясистими середнім і внутрішнім шарами оплодня (варіант Г). Приклади: смородина, томат, виноград. 

Зернівка – сухий нерозкривний однонасінний плід, у якого тонкий оплодень повністю зростається зі шкіркою насінини (варіант В). Приклади: пшениця, кукурудза, жито. 

Сім'янка – сухий нерозкривний плід зі шкірястим оплоднем, що не зростається з насіниною (варіант А). Приклади: соняшник, кульбаба. 

Правильна відповідь: 1 – Б, 2 – Г, 3 – В, 4 – А.

ТЕМА: Біорізноманіття. Різноманітність, поширення, значення тварин.

Розгляньмо зображення організмів і зіставмо їх із характеристиками.

1. Перлівниця – представник класу двостулкових молюсків. Для них характерна наявність черепашки з двох стулок, дихання за допомогою зябер і незамкнена кровоносна система – характеристика Б.
2. Рапан – хижий морський черевоногий молюск, який є інвазивним видом у багатьох морських екосистемах. Оскільки рапан – морський мешканець, він дихає за допомогою зябер (на відміну від сухопутних легеневих черевоногих), а його кровоносна система залишається незамкненою.
3. Восьминіг – представник головоногих молюсків. Вони мають редуковану внутрішню черепашку (або позбавлені її), дихають за допомогою зябер; на відміну від інших молюсків, їхня кровоносна система замкнена – характеристика А.
4. Виноградний слимак – представник черевоногих молюсків. Вони мають спіральну черепашку і м'язисту ногу, дихають за допомогою легеневої порожнини (легенею), а кровоносна система в них незамкнена – характеристика В.

Правильна відповідь: 1 – Б, 2 – Г, 3 – А, 4 – В.

ТЕМА: Організм людини як біологічна система. Імунітет. Імунна система людини.

Аналізуючи схему, виділимо типи імунітету: природний імунітет формується без цілеспрямованого медичного втручання (буває вродженим або набутим після перенесеного захворювання), тоді як штучний створюють за допомогою медичних засобів (вакцин або сироваток). За способом набуття імунітет поділяють на активний (організм самостійно виробляє антитіла) і пасивний (готові антитіла надходять ззовні).

Доберімо приклади до кожного пункту схеми.

1. Природний активний імунітет (1) виникає внаслідок перенесеної хвороби, коли організм самостійно бореться з інфекцією і виробляє стійкий захист (приклад: після перенесеної вітряної віспи) – варіант Г.
2. Природний пасивний імунітет (2) забезпечено надходженням готових антитіл від іншого організму (приклад: захист немовляти від інфекцій завдяки антитілам грудного молока) – варіант Б.
3. Штучний активний імунітет (3) формується внаслідок введення вакцини, яка містить ослаблені або вбиті мікроорганізми чи їхні антигени, змушуючи імунну систему самостійно реагувати (приклад: введення вакцини проти грипу на тлі епідемічного спалаху) – варіант В.
4. Штучний пасивний імунітет (4) виникає внаслідок введення лікувальних сироваток, що містять готові антитіла проти певних токсинів чи збудників (приклад: введення лікувальної сироватки проти правця після травми) – варіант А.

Правильна відповідь: 1 – Г, 2 – Б, 3 – В, 4 – А.

ТЕМА: Основи екології та еволюційного вчення. Екосистеми.

На поштовому блоці марок зображено Кримський природний заповідник. На території Кримського природного заповідника під охороною перебувають унікальні природні комплекси: гірські ліси, гірські лугові степи тощо.

А гриф чорний (Aegypius monachus) – великий птах-редуцент (некрофаг), який живиться рештками загиблих хребетних тварин

Б ендемічна рослина смолка яйлинська (Silene jailensis N. Rubtstr.) належить до автотрофних організмів (продуцентів), екологічна роль яких полягає в синтезі органічних речовин із неорганічних за допомогою енергії сонячного світла

В олень благородний (Cervus elaphus) – типовий представник ссавців Кримського заповідника, консумент першого порядку (рослиноїдна тварина), що живиться трав'янистим рослинним покровом, листям і пагонами

Правильна відповідь: 3, 1, 1.

ТЕМА: Організм людини як біологічна система. Внутрішнє середовище організму людини. Кров. Лімфа.

Розв'язуючи завдання, треба визначити ймовірність народження дитини із IV (AB) групою крові в сім'ї, де чоловік має I (0) групу крові, а дружина – IV (AB) групу крові.

Згідно із системою АВО, групи крові визначає ген, який має три алелі: I^A, I^B та І⁰. Чоловік із I (0) групою крові має генотип І⁰І⁰ і здатний утворювати лише один тип гамет з алелем І⁰. Дружина із IV (AB) групою крові має генотип І^AІ^B і утворює два типи гамет – з алелем І^A й з алелем І^B.

Під час схрещування (І⁰І⁰ з І^AІ^A) у нащадків можуть утворюватися такі генотипи:

• І^AІ⁰ – особини з II (A) групою крові (з імовірністю 50 %);
• І^BІ⁰ – особини з III (B) групою крові (з імовірністю 50 %).

Як бачимо, народження дитини з IV (AB) групою крові (генотип І^AІ^B) за такого поєднання батьківських генотипів біологічно неможливе, оскільки для цього один із батьків обов'язково повинен передати алель І^A, а другий – алель І^B. Чоловік із першою групою крові не має цих алелів у своєму генотипі.

Отже, імовірність народження дитини із IV (AB) групою крові в цій родині дорівнює 0 %.

У людей із IV (AB) групою крові в мембранах еритроцитів водночас містяться антигени А та В. Цей приклад ілюструє кодомінування – тип взаємодії алельних генів, за якого обидва алелі повністю проявляються в гетерозиготному організмі, утворюючи нову ознаку (наявність обох аглютиногенів на поверхні клітин крові).

Інші варіанти відповіді неправильні.

Повне домінування – це форма взаємодії алельних генів, за якої домінантний алель повністю пригнічує прояв рецесивного алеля. Комлементарність є типом взаємодії неалельних генів, коли ознака проявляється лише за одночасної дії двох або більше неалельних генів.

Під час дослідження групи крові Оленки було проведено аналіз, результати якого зображено на рисунку. Розгляньмо реакцію аглютинації в краплях: з анти-А сироваткою (містить антитіла до аглютиногену А) аглютинації немає (крапля залишається рівномірною червоною, без зерен), тоді як з анти-В та анти-D (антитіла до резус-фактора) сироватками спостерігаємо чітко виражену аглютинацію (утворення зерен і пластівців з еритроцитів). Наявність аглютиногену В на мембранах еритроцитів свідчить про другу групу крові, а позитивна реакція з цоліклоном анти-D вказує на резус-фактор (Rh+). Отже, за результатами аналізу угруповання антигенів Оленка має другу резус-позитивну (A Rh+) групу крові.

Правильна відповідь: 1, 2, 3.