Undervisningsministeriet

STUDENTEREKSAMEN AUGUST 2009

BIOLOGI A

Mandag den 17. august 2009

Kl. 09.00 – 14.00

Af opgaverne 1, 2, 3 og 4 skal tre og kun tre af opgaverne besvares

STX092-BIA

082646.indd 1 03/06/09 8:42:45

082646.indd 2 03/06/09 8:42:45

Side 1 af 8 sider

Opgave 1. Cystisk fibrose

På kromosom nr. 7 sidder et gen, der koder for Cl–-kanalen i slimhindeceller. Mutationer i dette gen forhindrer binding af ATP til Cl–-kanalen. Ved cystisk fibrose fungerer kanalen ikke. Resultatet er, at Cl– ikke kan transporteres ud af cellen. Personer, der er homozygote for det muterede gen, lider af cystisk fibrose. En åben og en lukket Cl–-kanal er vist i figur 1.

Cl¯ Cytoplasma

Cellemembran

Udenfor cellena b

Figur 1.

Åben (a) og lukket (b) Cl–-kanal i cellemembran.

1. Angiv mulige genotyper for forældre til en person med cystisk fibrose.

I en familie består generation I af et raskt forældrepar. De får tre børn, to drenge og en pige (generation II), der alle lider af cystisk fibrose. Den ene af drengene får to børn med en rask kvinde, en dreng og en pige (generation III). Begge disse børn er raske.

2. Tegn en stamtavle for nedarvning af cystisk fibrose i familien. Anfør perso-nernes genotyper.

3. Forklar, hvordan manglende evne til at binde ATP kan forhindre iontransport.

4. Forklar ud fra figur 1, hvordan de osmotiske forhold ændres hos patienter med cystisk fibrose.

Cystisk fibrose medfører, at slimen på kroppens slimhinder bliver mere tyktfly-dende end normalt. Det medfører alvorlige problemer i bl.a.: •luftrørogbronchier •tyndtarm •bugspytkirtlensudførselsgang •sædleder •æggeleder.

5. Vælg et af ovenstående punkter og forklar, hvordan cystisk fibrose kan påvirke den normale funktion det pågældende sted i kroppen.

082646.indd 1 03/06/09 8:42:46

Side 2 af 8 sider

Opgave 2. Bakteriespredning

En gruppe elever har lavet et forsøg med det formål at undersøge bakteriekim-fald under tre forskellige forsøgsbetingelser. Kimfaldet blev målt som bakterie-kimfald/m2/time, se figur 1. Eleverne skulle udarbejde rapport over forsøget.

Bakteriekimfald(antal/m2/time)

Klasseværelse med elever

Tomt klasseværelse

Udendørs

12.18111.65113.745

2.6432.4672.467

2.1771.4791.863

Forsøgsbetingelser

Figur 1.

Resultatet af kimfaldsundersøgelsen.

1. Skriv en konklusion til rapporten på baggrund af resultaterne vist i figur 1.

Eleverne undersøgte også effekten af håndvask. Resultaterne er vist i figur 2.

Før vask

(antal bakteriekolonier/fingeraftryk)

Efter vask med sæbe og tørring i papir

(antal bakteriekolonier/fingeraftryk)

Efter at have kløet sig i håret

(antal bakteriekolonier/fingeraftryk)

Elev A

Elev E

Elev D

Elev C

Elev B

11

19

18

145

5 3

7

45

62

38

56

80

7

6

Figur 2.

Resultaterne af forsøget med effekten af håndvask.

2. Forklar resultaterne vist i figur 2.

082646.indd 2 03/06/09 8:42:46

Side 3 af 8 sider

Spredning af resistente bakterier er et alvorligt problem, se nedenstående uddrag af artikel. MRSA er en multiresistent stafylokok. Det ses hyppigt, at personer kan være raske smittebærere af bakterien. Raske smittebærere behandles bl.a. med daglig vask i 5 dage af hud og hår med desinfektionsmidlet klorhexidin 4 %. Patienter med MRSA-infektion isoleres på hospitalerne for at undgå smitte-spredning.

Uddrag af artikel i Politiken, d. 7. marts 2008.

Svineri. Taber vi kampen mod stafylokokker?Af HANS JØRGEN KOLMOS

Spredningen af MRSA i svinebesætninger fremmes af måden, man producerer svin på. Dyrene flyttes ofte rundt, og MRSA flytter med. Det betyder, at smitten kan spredes over lange afstande – også over landegrænser.

Opdræt af svin sker i stadig større besætninger uden isolations-muligheder. Det betyder, at MRSA spredes til mange dyr, når bakte-rierne først er kommet indenfor i staldene. Det er oplagt, at moderne svineproduktion slet ikke er indrettet på at håndtere et problem som MRSA-smitte.

Oven i det kommer antibiotikaforbruget, som nok er den allervig-tigste spredningsfaktor for MRSA. Et højt antibiotikaforbrug skaber en økologisk niche, hvor resistente bakterier som MRSA kan trives på bekostning af almindelige følsomme bakterier.

3. Giv en biologisk forklaring på følgende citat fra artiklen ovenfor: ”Et højt antibiotikaforbrug skaber en økologisk niche, hvor resistente bakterier som MRSA kan trives på bekostning af almindelige følsomme bakterier.”

4. Hvorfor er det vigtigt at behandle raske smittebærere med klorhexidinsæbe? Inddrag resultaterne i figur 1 og figur 2 i dit svar.

MRSA kan smitte fra svin til mennesker, men der foreligger ingen handleplan til bekæmpelse af MRSA i svineproduktionen.

5. Giv forslag til en handleplan, som kan fremme bekæmpelse af MRSA i svineproduk tionen.

082646.indd 3 03/06/09 8:42:46

Side 4 af 8 sider

Opgave 3. Invasive gopler

Goplen Mnemiopsis leidyi, se figur 1, lever ved den amerikanske østkyst. Gopler lever bl.a. af små krebsdyr, fiskeæg og fiskelarver, se figur 2. M. leidyi er hermafrodit og kan befrugte sig selv. M. leidyi bliver kønsmoden et par uger efter klækning og kan i løbet af de følgende 10 dage producere op til 12.000 æg. M. leidyi blev indslæbt med skibe til Sortehavet i 1982 og har derefter haft negativ effekt på fiskeriet.

Figur 1.Mnemiopsis leidyi.

fiskeæg

fiskelarve

krebsdyr

M. leidyi

Figur 2.Udsnit af et marint fødenet.

1. Forklar, hvordan M. leidyi kan have en negativ effekt på fiskeriet i Sortehavet. Inddrag figur 2.

082646.indd 4 03/06/09 8:42:56

Side 5 af 8 sider

I slutningen af 1990’erne blev en af M. leidyi’s naturlige fjender, den noget større melongople Beroe ovata, også indslæbt til Sortehavet. Figur 3 viser popula tionstætheden af henholdsvis M. leidyi og B. ovata i Sortehavet.

0

500

1000

1500

2000

2500

okt.sep.aug.okt.sep.aug.

M. leidyi(antal / m2)

B. ovata(antal / m2)

80

20

40

60

2001 2000

0

Figur 3.

Populationstætheden af M. leidyi (sorte søjler) og B. ovata (grå søjler) i Sortehavet i 2000 og 2001.

2. Forklar betydningen af B. ovata’s forekomst i Sortehavet. Inddrag figur 3.

M. leidyi er også blevet indslæbt til danske farvande. I de danske farvande findes en anden melongople Beroe cucumis, men dens betydning for antallet af M. leidyi kendes endnu ikke.Arter, der er indført eller indslæbt af mennesker, og som kan fortrænge andre arter og forrykke den økologiske balance, kaldes invasive arter. Invasive arter mangler ofte naturlige fjender og besidder et eller flere af følgende karaktertræk:

• tilpasningsevne

• formeringspotentiale

• spredningsevne

• konkurrenceevne.

3. Vælg et af ovenstående karaktertræk og forklar, hvorfor en art skal besidde det for at være potentiel invasiv.

4. Giv forslag til to undersøgelser, der kan bidrage til vurdering af M. leidyi’s potentiale som invasiv art i de danske farvande. Begrund dine forslag.

082646.indd 5 03/06/09 8:42:56

Side 6 af 8 sider

Opgave 4. Alkohol

Alkohol1 optages fra mave-tarmkanalen og kan derefter måles i blodet. Optagel-seshastigheden nedsættes, hvis man samtidig indtager fødevarer, der indeholder fedt, sukker eller som nedsætter pH-værdien. Undersøgelser har vist, at nedbryd-ning af ethanol allerede begynder i mave-tarmkanalen og fortsætter i leveren. Den enzymatiske nedbrydning af ethanol fremgår af figur 1.

CH3

CH2OH

CH3

CHO

CH3

COOH

NAD+ NADH + H+ NADH + H+ NAD+

H2O

1 2

ethanol ethanal(acetaldehyd)

ethansyre(eddikesyre)

Figur 1.

Enzymatisk nedbrydning af ethanol.

1. Beskriv reaktion 1 og reaktion 2 i figur 1.

To sammenlignelige grupper fastende forsøgspersoner indtog alkohol. Den ene gruppe indtog Smirnoff Ice (vodka opblandet i sodavand) og den anden ren alkohol. Hver forsøgsperson indtog 30 g alkohol. Der blev taget blodprøver til bestemmelse af alkoholpromillen ved tiden 0 (indtagelse af alkohol) samt 30, 60, 90, 120 og 180 minutter efter alkoholindtagelsen. Resultaterne fremgår af figur 2.

30 60 90 120 150 180

0,10

0,60

0,50

0,40

0,30

0,20

Alkohol i blodet ( 0/ )

Tid (min.)

0

00

Figur 2.

Alkoholpromille efter indtagelse af Smirnoff Ice (blå) og ren alkohol (rød).

2. Hvorfor er det vigtigt, at forsøgspersonerne er fastende under forsøget?

3. Forklar resultaterne vist i figur 2.

1 Alkohol er det daglige udtryk for det kemiske stof ethanol.

082646.indd 6 03/06/09 8:42:56

Side 7 af 8 sider

Figur 3 viser udvalgte områder i hjernen med GABA-receptorer, som påvirkes af alkohol. GABA-receptoren er en Cl–-kanal. Når alkohol påvirker en GABA-receptor, åbnes kanalen, se figur 3.

Hjernestamme

Pandelap/frontallap

LillehjerneGABA

Åben Cl- - kanal

Lukket Cl- - kanal

Figur 3.

Udvalgte områder i hjernen og synapse med GABA-receptorer.

Pandelappen styrer bl.a. adfærd, herunder selvbeherskelse. Lillehjernen styrer bl.a. koordinationsevne og balance. Hjernestammen deltager i styringen af bl.a. søvn/vågenhed, sult, tørst, motorik og åndedræt.

082646.indd 7 03/06/09 8:42:57

Side 8 af 8 sider

På www.netdoktor.dk kan du læse følgende:

Hvad sker der, når man drikker alkohol?Rusvirkningen af alkohol indtræder efter 5-20 minutter. Følgende symptomer opstår når man drikker:

•   0,2 promille: Øjets evne til hurtigt at fokusere og omstille sig fra lys til mørke forringes.

•   0,5 promille: Evnen til på en gang at opfatte situationer og samtidigt udføre præcise bevægelser forringes. Synsvinklen indsnævres.

•   0,8 promille: Man får nedsat koordinationsevne og øget reaktionstid.

•   1,0 promille: Opmærksomheden og koncentrationsevnen er svækket. Man begynder at blive træt og får nedsat balance og bevægelsesevner.

•   1,5 promille: Man får udtalt forringet bevægelsesevne og talebesvær.  Centralnervesystemet har fået nok (og maven sikkert også).

•   2,0: promille: Udtalte forgiftningssymptomer, manglende selvkontrol.

•   3,0 promille: Man har manglende kontrol med for eksempel urinblæren og kan blive bevidstløs.

•   4,0 promille og derover: Bevidstløshed og livsfare. 

4. Giv en biologisk forklaring på et af overstående symptomer. Inddrag figur 3.

Hvis kroppen udsættes for store mængder alkohol over en længere periode, udvikles alkoholtolerance. Det betyder, at der fortsat skal indtages større mængder af alkohol for at opnå samme virkning.

5. Giv forslag til hvilke fysiologiske ændringer, der kan bevirke udvikling af alkoholtolerance.

082646.indd 8 03/06/09 8:42:57

Kilder:Opgave 2: Hans Jørgen Kolmos: Svineri. Taber vi kampen mod stafylokokker? – Politiken 7. marts 2008.

Opgave 3: Foto fra Hans Ulrik Riisgård: Dræbergopler i danske farvande – Naturens Verden nr. 7/8, 2008.

Opgave 4: http://www.netdoktor.dk/sunderaad/fakta/alkohol.htm

Alle internetkilder pr. 21.2.09

082646.indd 9 03/06/09 8:42:57

  

  

  

  

  

  

082646.indd 10 03/06/09 8:42:57