ΘΕΜΑΤΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΔΕΣΜΩΝ

biology.gr

2 Biology.gr

Τμήματα:

3μελή & 5μελή ή ατομικά

Β λυκείου, Γ Λυκείου

Ειδικά τμήματα Αποφοίτων

Θεωρία

Μεθοδολογία ασκήσεων

Ερωτήσεις συνδυαστικές και κρίσεως

Διαγωνίσματα προσομοίωσης

Έναρξη Τμημάτων

Κατεύθυνσης

Γ Λυκείου: 20 Ιουνίου, 1η Σεπτεμβρίου και 1η Οκτωβρίου

Αποφοίτων :15/9, 1/10 και 10/1

Γενικής παιδείας

1η Σεπτεμβρίου, 1η Οκτωβρίου, 10 Ιανουαρίου

Νίκος Μπαμπίλης Βιολογία Κατεύθυνσης

& Γενικής παιδείας

biology.gr

ΘΔΜΑΣΑ ΔΞΔΣΑΔΩΝ

biology.gr

biology.gr

ΑΝΘΡΩΠΟΛΟΓΗΑ - ΒΗΟΛΟΓΗΑ

ΘΔΜΑΣΑ 1983

ΕΖΣΖΜΑ 1ν

Πεπηηθφ ζχζηεκα:

α) Πνηα είλαη ηα έλδπκα πνπ πεξηέρνληαη ζην παγθξεαηηθφ πγξφ, ζην

γαζηξηθφ πγξφ, ζην ζάιην; Πνηα είλαη ε δξάζε ηνπ θάζε ελδχκνπ;

β) Απνκχδεζε πξντφλησλ ηεο πέςεο.

ΕΖΣΖΜΑ 2ν

Κπθινθνξηθφ ζχζηεκα:

α) Ση είλαη αληηγφλα, αληηζψκαηα, αλνζνπνίεζε, εκβφιηα, νξνί;

β) Γηαθνξέο αξηεξηψλ θαη θιεβψλ.

ΕΖΣΖΜΑ 3ν

α) Πψο θιεξνλνκνχληαη νη νκάδεο αίκαηνο ζηνλ άλζξσπν; Πψο καο

βνεζά ε γλψζε ηεο θιεξνλνκηθφηεηαο ησλ νκάδσλ αίκαηνο ζηνλ

έιεγρν ηεο παηξφηεηαο;

β) Πψο θιεξνλνκείηαη ην θχιν ζηνλ άλζξσπν;

ΕΖΣΖΜΑ 4ν

Πεξηγξάςηε θαη εμεγείζηε ηε κεηαβνιή ηνπ πιεζπζκνχ:

α) ελφο είδνπο δηαηφκσλ ζε θιεηζηφ ζχζηεκα

(δνθηκαζηηθφο ζσιήλαο ή κπνπθάιη),

β) ελφο δπκνκχθεηα ζ' έλα ζχοηεκα πνπ δελ είλαη θιεηζηφ

(ρεκεηνζηάηε). Καηαζθεπάζηε ελδεηθηηθά δηαγξάκκαηα.

biology.gr

biology.gr

Συγγραφή επιμέλεια: Νίκος Μπαμπίλης

5

BΗΟΛΟΓΗΑ

ΑΠΑΝΣΖΜΔΝΑ

ΘΔΜΑΣΑ ΔΞΔΣΑΔΩΝ

1984-1999

biology.gr


6

biology.gr


7

Π Δ Ρ Η Δ Υ Ο Μ Δ Ν Α

ει.

Θέκαηα 1984......................................... 11

Θέκαηα 1985......................................... 21

Θέκαηα 1986......................................... 31

Θέκαηα 1987......................................... 39

Θέκαηα 1988......................................... 47

Θέκαηα 1989......................................... 57

Θέκαηα 1990......................................... 67

Θέκαηα 1991......................................... 81

Θέκαηα 1992......................................... 93

Θέκαηα 1993......................................... 105

Θέκαηα 1994......................................... 115

Θέκαηα 1995......................................... 125

Θέκαηα 1996......................................... 137

Θέκαηα 1997......................................... 151

Θέκαηα 1998......................................... 167

Θέκαηα 1999......................................... 181

biology.gr


8

biology.gr


9

ΠΡΟΛΟΓΟ

Σα ζέκαηα ησλ παλειιαδηθψλ εμεηάζεσv

'84-'99 πνπ παξνπζηάδνληαη ζην βηβιίν

απηφ αλαπηχρζεθαλ κε βάζε ην ζρνιηθφ

βηβιίν ηνπ Oξγαληζκνχ (Γ' Λπθείνπ). Οη

απαληήζεηο ηνπο αληηζηνηρνχλ ζε

απηνχζηεο επηιεγκέλεο παξαγξάθνπο ηνπ

ζρνιηθνχ βηβιίνπ. Οη παξάγξαθνη, νη

πξνηάζεηο θαη νη ιέμεηο ζηα «πιάγηα

γξάκκαηα» απνηεινχλ ζπκπεξάζκαηα ησλ

παξαγξάθσλ ηνπ βηβιίνπ, ελψ ζε

«εηζαγσγηθά» ππάξρνπλ λνήκαηα

πξνηάζεσλ θαη παξαγξάθσλ πνπ δελ

έρνπλ απνδνζεί απηνιεμεί. Όζα είλαη

γξακκέλα κε κηθξά γξάκκαηα δελ ζεσξνχληαη

απαξαίηεηα γηα ηελ απάληεζε. απιψο είλαη δηεπθξηληζηηθά.

Ζ θξηηηθή πνπ αθνινπζεί ηηο απαληήζεηο ησλ ζεκάησλ πηζηεχνπκε πσο

ζα βνεζήζεη ηνλ ππνςήθην λα ηαμηλνκήζεη νξζά ην βαζκφ δπζθνιίαο

ησλ ζεκάησλ, ζπλεηδεηνπνηψληαο παξάιιεια θαη ηελ εμέιημε ηνπ χθνπο

ησλ ζεκάησλ θαηά ηε δηάξθεηα ηεο πεξηφδνπ 1984-1999.

ηφρνο ηνπ βηβιίνπ δελ είλαη απιψο ε ελεκέξσζε γηα ηα ζέκαηα ησλ

πξνεγνχκελσλ εηψλ, αιιά ειπίδνπκε λα απνθνκίζεη ν ππνςήθηνο πέξαλ

ησλ γλψζεσλ θαη κηα άπνςε γηα ηελ αλάπηπμε θαη παξνπζίαζε ησλ

απαληήζεσλ, ψζηε λα επηηεπρζεί πιεξφηεηα ηνπ γξαπηνχ ηνπ.

Νίθνο Μπακπίιεο

Γξ Βηνινγίαο

biology.gr


10

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1984


11

ΘΔΜΑΣΑ 1984

ΕΖΣΖΜΑ 1ν

Α. 1. Πνηα είλαη ε δνκή ηεο ζηνηρεηψδνπο κεκβξάλεο;

2. Πψο ε θπηηαξηθή κεκβξάλε ξπζκίδεη ηελ είζνδν θαη έμνδν νπζηψλ

ζην θχηηαξν;

Β. Μηηνρφλδξηα: Ζ δνκή θαη ε ιεηηνπξγία ηνπο.

Α.1) Ζ ζηνηρεηψδεο κεκβξάλε απνηειείηαη απφ πξσηεΐλεο θαη ιηπίδηα,

θπξίσο θσζθνιηπίδηα. Τπάξρνπλ πνιιά πξφηππα γηα ην πψο είλαη

δηαηαγκέλεο νη πξσηεΐλεο θαη ηα θσζθνιηπίδηα ζηε κεκβξάλε. Σν πξφηππν

πνπ θπξηαξρεί ζήκεξα είλαη ηνπ πγξνχ κσζατθνχ θαηά Singer θαη Nicolson.

χκθσλα κε απηφ, ηα θσζθνιηπίδηα ζρεκαηίδνπλ κηα δηπινζηνηβάδα κε ηηο

πδξφθνβεο νκάδεο πξνο ηα κέζα θαη ηηο πδξφθηιεο νκάδεο πξνο ηα έμσ.

Πάλσ θαη κέζα ζηε δηπινζηνηβάδα απηή βξίζθνληαη ηνπνζεηεκέλεο νη

πξσηεΐλεο ηεο κεκβξάλεο. Κάζε κεκβξάλε πνπ έρεη ηε ραξαθηεξηζηηθή δνκή

πνπ πεξηγξάςακε παξαπάλσ, ιέγεηαη ζηνηρεηψδεο κεκβξάλε.

2) Ζ θπηηαξηθή κεκβξάλε ξπζκίδεη πνηεο νπζίεο εηζέξρνληαη ζην θχηηαξν

θαη πνηεο εμέξρνληαη απφ απηφ. Ζ κεηαθνξά νπζηψλ γίλεηαη:

α. Με δηάρπζε (παζεηηθή κεηαθνξά), θαηά ηελ νπνία κφξηα ηεο δηαιπκέλεο

νπζίαο κεηαθηλνχληαη απφ ρψξν κεγαιχηεξεο ζε ρψξν κηθξφηεξεο

ζπγθέληξσζεο.

β. Με ελεξγεηηθή κεηαθνξά. ηελ πεξίπησζε απηή ε θπηηαξηθή κεκβξάλε

επηηξέπεη ζε κηα νπζία, εθ ' φζνλ ην κέγεζφο ηεο, ηεο επηηξέπεη λα πεξάζεη

απφ ην δίαπιν ηεο πξσηεΐλεο, λα εηζέξρεηαη ή λα εμέξρεηαη απφ ην θχηηαξν

πην εχθνια ζε ζχγθξηζε κε άιιεο νπζίεο (π.ρ. εθιεθηηθή κεηαθνξά ηεο

γιπθφδεο, ησλ ακηλνμέσλ, θ.η.ι). Απηφ θαηνξζψλεηαη κε εηδηθέο πξσηεΐλεο

ηεο κεκβξάλεο πνπ δεζκεχνπλ ηηο νπζίεο (π.ρ. γιπθφδε) πνπ πξφθεηηαη λα

κεηαθεξζνχλ.

Οη πξσηεΐλεο ελεξγεηηθήο κεηαθνξάο είλαη νινθιεξσηηθά ελζσκαησκέλεο

ζηε κεκβξάλε. Σν πξνο κεηαθνξά κφξην δεζκεχεηαη ζε έλα απφ ηα δχν άθξα

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1984


12

ηεο πξσηεΐλεο. Φαίλεηαη φηη ε αιιαγή ζηε ρσξνδηάηαμε ηεο πξσηεΐλεο, πνπ

γίλεηαη κε θαηαλάισζε ελέξγεηαο, έρεη σο απνηέιεζκα ην λα <<αλνίμεη>> ε

πξσηεΐλε είηε πξνο ηα κέζα είηε πξνο ηα έμσ, νπφηε ε πξνο κεηαθνξά νπζία

απνδίδεηαη πξνο ην εζσηεξηθφ ή ην εμσηεξηθφ ηνπ θπηηάξνπ.

γ. Με θαγνθπηηάξσζε. ηελ πεξίπησζε απηή ε θπηηαξηθή κεκβξάλε

ζρεκαηίδεη έλα εγθφιπσκα γχξσ απφ ηελ νπζία, ζπλήζσο κεγαινκνξηαθή,

πνπ πξφθεηηαη λα κεηαθεξζεί θαη πνπ ηειηθά εηζέξρεηαη ζην θχηηαξν

πεξηβιεκέλε απφ ζάθν, ην ηνίρσκα ηνπ νπνίνπ απνηειείηαη απφ θπηηαξηθή

κεκβξάλε. Ζ θαγνθπηηάξσζε δηαθξίλεηαη ζε ελδνθχηησζε (είζνδνο ηξνθήο

ζηελ ακνηβάδα) θαη ζε εμσθχηησζε (έμνδνο γιπθνπξσηετλψλ κε θπζηίδηα ηνπ

ζπζηήκαηνο Golgi).

Β. Σα κηηνρφλδξηα είλαη νξγαλίδηα ηνπ επθαξπσηηθνχ θπηηάξνπ. Σα

πξνθαξπσηηθά θχηηαξα δελ έρνπλ κηηνρφλδξηα.

Πξφθεηηαη γηα επηκήθεηο σνεηδείο ή ξαβδφκνξθνπο ζρεκαηηζκνχο.

Πεξηβάιινληαη απφ δχν ζηνηρεηψδεηο κεκβξάλεο, κηα εμσηεξηθή (φκνηα κε ηελ

θπηηαξηθή κεκβξάλε) θαη κηα εζσηεξηθή κε πηπρέο. Με κηα ζεηξά ελδχκσλ

(αλαπλεπζηηθά έλδπκα), πνπ είλαη δηαηαγκέλα ζηηο πηπρέο ηεο εζσηεξηθήο

κεκβξάλεο ηνπ κηηνρνλδξίνπ, γίλεηαη ε ηειηθή νμείδσζε, δειαδή ε έλσζε ηνπ

Ο2 κε ην Ζ2 (πνπ πξνέξρεηαη απφ αθπδξνγφλσζε ηεο γιπθφδεο θαη ησλ

ιηπαξψλ νμέσλ) πξνο ζρεκαηηζκφ Ζ2Ο (2Ζ+ + 2e

- + 1/2 Ο2 ---> Ζ2Ο).

Σα κηηνρφλδξηα είλαη ε έδξα ηεο νμεηδσηηθήο θσζθνξπιίσζεο, δειαδή ηεο

παξαγσγήο ρεκηθήο ελέξγεηαο ηνπ θπηηάξνπ ζηε κνξθή ηνπ ΑΣΡ, απφ ηελ

νμείδσζε ηεο γιπθφδεο θαη ησλ ιηπαξψλ νμέσλ. Γηα ην ιφγν απηφ θχηηαξα

πνπ έρνπλ κεγάιε αλάγθε ζε ελέξγεηα (κπτθά θχηηαξα, ζπεξκαηνδσάξηα)

έρνπλ πνιιά κηηνρφλδξηα.

ηα κηηνρφλδξηα εληνπίδνληαη θαη ηα έλδπκα γηα ηε δηάζπαζε ησλ ιηπαξψλ

νμέσλ, ηνλ θχθιν ηνπ θηηξηθνχ νμένο θαη ηε κεηαηξνπή ηνπ ππξνζηαθπιηθνχ

νμένο ζε αθεηπινζπλέλδπκν Α. Δπίζεο, ηα κηηνρφλδξηα πεξηέρνπλ δηθφ ηνπο

DNA (κηηνρνλδξηαθφ DNA), δειαδή έρνπλ γελεηηθφ πιηθφ (εκηαπηφλνκα

νξγαλίδηα) γηα ηνλ απηνδηπιαζηαζκφ ηνπο θαη γηα ηε ζχλζεζε νξηζκέλσλ

πξσηετλψλ ηνπο (π.ρ. κεξηθψλ αλαπλεπζηηθψλ ελδχκσλ). Σέινο, ηα

κηηνρφλδξηα πεξηέρνπλ έλδπκα θαη ξηβνζψκαηα γηα ηε ζχλζεζε RNA θαη

πξσηετλψλ.

«Γηα ηελ πξνέιεπζε ησλ κηηνρνλδξίσλ, ε πην παξαδεθηή άπνςε είλαη απηή

πνπ ζεσξεί φηη πξνήιζαλ απφ ζπκβίσζε πξνθαξπσηηθψλ θπηηάξσλ: έλσζε

πξνθαξπσηηθνχ αεξφβηνπ κε αλαεξφβην. Σν αεξφβην εμειίρζεθε ζε

κηηνρφλδξην».

ZHTHMA 2o

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1984


13

A. Tη είλαη κεηάιιαμε; Πνηνο ν ξφινο ησλ κεηαιιάμεσλ θαη ηεο θπζηθήο

επηινγήο ζηελ εμέιημε ησλ νξγαληζκψλ;

B. 1. Γνληδηαθέο κεηαιιάμεηο: πνχ νθείινληαη θαη πψο πξνθαινχληαη;

2. Πψο πξνθαινχληαη νη ρξσκνζσκηθέο αλσκαιίεο; Να

πεξηγξαθνχλ νη ζπλήζεηο ρξσκνζσκηθέο αλσκαιίεο ζηνλ άλζξσπν.

Α. Φπζηνινγηθά ηα γνλίδηα απηνδηπιαζηάδνληαη θαη ηα ρξσκνζψκαηα

δηαρσξίδνληαη, θαηά ηε δηάξθεηα ηεο δσήο ελφο θπηηάξνπ ή νξγαληζκνχ, κε

καζεκαηηθή αθξίβεηα. Απηφ ζπκβαίλεη ρηιηάδεο θνξέο, ρσξίο ην παξακηθξφ

«ιάζνο». πάληα φκσο εκθαλίδεηαη κηα ηδηφηεηα ζ' έλαλ νξγαληζκφ πνπ δελ

πξνυπάξρεη νχηε ζηνλ έλα νχηε ζηνλ άιιν γνλέα. Αλ ην λέν απηφ γλψξηζκα

κεηαθέξεηαη ζηνπο απνγφλνπο, ζεκαίλεη φηη ζπλέβε κηα αιιαγή ζην γελεηηθφ

πιηθφ. Ζ αιιαγή απηή ηνπ γελεηηθνχ πιηθνχ ιέγεηαη κεηάιιαμε θαη ν

νξγαληζκφο πνπ ηε θέξεη κεηαιιαγκέλνο.

πλνπηηθά κπνξνχκε λα πνχκε φηη κεηάιιαμε είλαη κηα μαθληθή αιιαγή

ηνπ γελεηηθνχ πιηθνχ, πνπ έρεη σο απνηέιεζκα ηελ εκθάληζε λέσλ

θιεξνλνκνχκελσλ γλσξηζκάησλ.

Οη δηάθνξνη ηχπνη κεηαιιάμεσλ, γνληδηαθέο ή ρξσκνζσκηθέο, έρνπλ σο

απνηέιεζκα λα κεηαβιεζεί ε ζπρλφηεηα θάπνηνπ ή θάπνησλ γνληδίσλ κέζα

ζ' έλαλ πιεζπζκφ θαη λα εκθαληζηνχλ «λέα» ραξαθηεξηζηηθά κέζα ζην είδνο.

Οη κεηαιιάμεηο, αλ θαη απμάλνπλ ηε γελεηηθή πνηθηιφηεηα, πξνζθέξνληαο έηζη

πιηθφ θαη δπλαηφηεηεο γηα ηελ εμέιημε, απφ κφλεο ηνπο δελ κπνξνχλ λα

θαζνξίζνπλ θαη ηελ θαηεχζπλζε ηεο εμειηθηηθήο πνξείαο.

χκθσλα κε ηε ζπλζεηηθή ζεσξία: Σα κεηαιιαγκέλα γνλίδηα, κε ηα λέα

γλσξίζκαηα πνπ δίλνπλ ζηνλ νξγαληζκφ, αμηνινγνχληαη ζχκθσλα κε ηε

ρξεζηκφηεηά ηνπο. Οζα κεηαιιαγκέλα γνλίδηα επλννχλ ηελ επηβίσζε ησλ

αηφκσλ πνπ ηα θέξνπλ, απμάλνπλ ηε ζπρλφηεηά ηνπο, γηαηί θαη ηα άηνκα

πιεζαίλνπλ. Αληίζεηα, φζα δελ επλννχλ ηελ επηβίσζε ησλ αηφκσλ πνπ ηα

θέξνπλ ή είλαη αξλεηηθά γηα ηε δσή (ζλεζηγφλα), εμαθαλίδνληαη καδί κε ηνπο

θνξείο ηνπο. Ζ δηαδηθαζία πνπ απνθαζίδεη πνηα κεηαιιαγκέλα γνλίδηα ζα

επηδήζνπλ θαη πνηα ζα εθιείςνπλ ιέγεηαη θπζηθή επηινγή.

Ο ξφινο ινηπφλ ηεο θπζηθήο επηινγήο είλαη λα θαηεπζχλεη ηε γελεηηθή

πνηθηιφηεηα ησλ κεηαιιάμεσλ πξνο ζπγθεθξηκέλε εμειηθηηθή πνξεία, κε κφλν

θξηηήξην ην θέξδνο γηα ηελ επηβίσζε ηνπ νξγαληζκνχ.

Β.1. Γνληδηαθέο κεηαιιάμεηο: Οη γνληδηαθέο κεηαιιάμεηο πξνέξρνληαη απφ

θάπνηα αιιαγή ησλ βάζεσλ ζην κφξην ηνπ DNA θαη ζπκβαίλνπλ ζην κέζν

ηεο κεζφθαζεο θαηά ηελ αληηγξαθή ηνπ DNA. Απηή ε αιιαγή ησλ βάζεσλ

κπνξεί λα νθείιεηαη, π.ρ., ζε αληηθαηάζηαζε κηαο βάζεο απφ κηα άιιε ή

ζηελ αθαίξεζε κηαο βάζεο ή ζηελ πξνζζήθε κηαο βάζεο, κε ζπλέπεηα λ'

αιιάμεη ε πιεξνθνξία πνπ πεξηέρεηαη ζ'απηφ ην ηκήκα ηνπ DNA. <<ηελ

πξψηε πεξίπησζε (αληηθαηάζηαζε) αιιάδεη κφλν κία ζπγθεθξηκέλε ηξηπιέηα

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1984


14

βάζεσλ (π.ρ. δξεπαλνθπηηαξηθή αλαηκία), ελψ ζηηο δχν ηειεπηαίεο (αθαίξεζε

πξνζζήθε) αιιάδνπλ φιεο νη ηξηπιέηεο βάζεσλ πνπ έπνληαη ηνπ ζεκείνπ

αιιαγήο ζην κφξην ηνπ DNA>>.

Σν απνηέιεζκα ησλ γνληδηαθψλ κεηαιιάμεσλ είλαη ζπλήζσο ε δεκηνπξγία

ελφο λένπ ππνιεηπφκελνπ αιιειφκνξθνπ γνληδίνπ, ην νπνίν κεηαβηβάδεηαη

απφ ην γνληφ, (ζηνλ νπνίν δεκηνπξγήζεθε), ζηνπο απνγφλνπο. Απφ απηνχο

ίζσο θάπνηνο εκθαλίζεη ηελ ηξνπνπνηεκέλε ηδηφηεηα. Οη γνληδηαθέο

κεηαιιάμεηο πξνθαινχληαη απφ δηάθνξεο αηηίεο, φπσο π.ρ. απφ αθηηλνβνιία

ή απφ ρεκηθέο ελψζεηο ή αθφκε θαη ηπραία.

2. Υξσκνζσκηθέο αλσκαιίεο: πκβαίλνπλ θαηά ηε κεησηηθή ή κηησηηθή

δηαίξεζε. Πξφθεηηαη γηα νξαηέο κε θαηάιιειν κηθξνζθφπην αιιαγέο ζηε δνκή

ή ζηνλ αξηζκφ ησλ ρξσκνζσκάησλ. Δηζη δηαθξίλνληαη ζε δνκηθέο θαη

αξηζκεηηθέο ρξσκνζσκηθέο αλσκαιίεο.

Έλα κηθξφ θνκκάηη ελφο ρξσκνζψκαηνο κπνξεί λα ραζεί (έιιεηςε), λα

κεηαθεξζεί ζε θάπνην άιιν ρξσκφζσκα (κεηαηφπηζε), λα δηπιαζηαζζεί

πάλσ ζην αξρηθφ ηνπ ρξσκφζσκα (δηπιαζηαζκφο) ή λα αλαζηξαθεί πάλσ

ζην αξρηθφ ηνπ ρξσκφζσκα (αλαζηξνθή). «ε φιεο ηηο πεξηπηψζεηο

πξνεγείηαη θάπνην ζπάζηκν ηνπ ρξσκνζψκαηνο».

Όζνλ αθνξά ηελ αιιαγή ηνπ αξηζκνχ ησλ ρξσκνζσκάησλ, απηή γίλεηαη

είηε ζηα απηνζσκηθά είηε ζηα θπιεηηθά ρξσκνζψκαηα. Υαξαθηεξηζηηθφ

παξάδεηγκα είλαη ε πεξίπησζε ηνπ Μνγγνιηζκνχ (ζχλδξνκν Down,

Σξηζσκία-21: κνγγνινεηδέο πξφζσπν θαη δηαλνεηηθή θαζπζηέξεζε). ' έλα

ηέηνην άηνκν ππάξρνπλ 47 αληί 46 ρξσκνζψκαηα. Σν 47ν ρξσκφζσκα είλαη

έλα απηνζσκηθφ ρξσκφζσκα, ην νπνίν δεκηνπξγεί ηελ αλσκαιία απηή.

Δπίζεο, έρνπλ βξεζεί ζειπθά άηνκα ηα νπνία έρνπλ ΥΥΥ αληί ΥΥ

(ζχλδξνκν Triplo-X: αηειήο αλάπηπμε δεπηεξεπφλησλ ραξαθηήξσλ ηνπ

θχινπ), αξζεληθά άηνκα XXY αληί XY (ζχλδξνκν Kleinefelter:

γπλαηθνκαζηία, αδσνζπεξκία), ζειπθά άηνκα ΥΟ αληί ΥΥ (ζχλδξνκν Turner:

κηθξφ κέγεζνο ζηήζνπο θαη γελλεηηθά φξγαλα παηδηθήο εκθάληζεο). Σα άηνκα

απηά πνπ έρνπλ πεξηζζφηεξα ή ιηγφηεξα θπιεηηθά ρξσκνζψκαηα

εκθαλίδνπλ αλσκαιίεο ζηνπο ραξαθηήξεο ηνπ θχινπ.

Όηαλ έρνπκε ηνπιάρηζηνλ έλα πεξηζζφηεξν ή ιηγφηεξν ρξσκφζσκα απφ

ηνλ θαλνληθφ αξηζκφ, ηφηε ιέκε φηη πξφθεηηαη γηα αλεππινεηδία. Οη

αλεππινεηδίεο ζπκβαίλνπλ φηαλ δελ απνρσξηζηνχλ ζσζηά ηα ρξσκνζψκαηα

ελφο ηνπιάρηζηνλ δεχγνπο θαηά ηε κείσζε. Μηα ηέηνηα πεξίπησζε έρνπκε

ζηνλ άλζξσπν. Οηαλ ε κεηέξα είλαη γχξσ ζηελ ειηθία ησλ 40 εηψλ, απμάλεη

ε πηζαλφηεηα θαηά ην ζρεκαηηζκφ ηνπ σαξίνπ λα κε γίλεη ζσζηφο

απνρσξηζκφο ησλ ρξσκνζσκάησλ. Απηφ ζεκαίλεη φηη, φηαλ ε κεηέξα απηή

ηεθλνπνηήζεη, είλαη πηζαλφ λα γελλήζεη παηδί κε θάπνηα αλσκαιία. Πξάγκαηη

βξέζεθε φηη απηέο νη κεηέξεο γελλνχλ ζπρλά παηδηά πνπ πάζρνπλ απφ

Μνγγνιηζκφ.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1984


15

παληφηεξα εκθαλίδεηαη ε πεξίπησζε δηπιαζηαζκνχ ή θαη ηξηπιαζηαζκνχ

φισλ ησλ ρξσκνζσκάησλ. ηελ πεξίπησζε απηή ιέκε φηη έρνπκε ην

θαηλφκελν ηεο πνιππινεηδίαο. Απηφ ζπκβαίλεη φηαλ δελ απνρσξηζηνχλ ηα

ρξσκνζψκαηα φισλ ησλ δεπγψλ θαηά ηε κείσζε ή φηαλ ζπκβεί δηπιή

γνληκνπνίεζε. «Σέηνηεο πεξηπηψζεηο έρνπκε ζηα αλψηεξα θπηά, φπνπ πνιιά

ζπγγεληθά είδε, πεξίπνπ ην 40%, έρνπλ πξνέιζεη απφ θαηλφκελα

πνιππινεηδηθά πνπ έρνπλ ζπκβεί θαηά ην παξειζφλ». Αληίζεηα, ζηνπο δστθνχο

νξγαληζκνχο πνιππινεηδηθά άηνκα δελ είλαη βηψζηκα.

Όιεο νη παξαπάλσ αιιαγέο κπνξεί λα πξνθιεζνχλ είηε ηπραία είηε θάησ

απφ ηελ επίδξαζε νξηζκέλσλ ρεκηθψλ νπζηψλ ή αθηηλνβνιίαο. Σν ηειηθφ

απνηέιεζκα ζα είλαη ε δεκηνπξγία ελφο αηφκνπ κε νξηζκέλεο

ηξνπνπνηεκέλεο ηδηφηεηεο.

ΕΖΣΖΜΑ 3ν

Α. 1. Πψο ζεσξνχκε φηη έγηλε ε κεηάβαζε απφ ηα πξσηνθχηηαξα ζηα

απηφηξνθα θχηηαξα;

2. Πνηεο ελδείμεηο έρνπκε γηα ηε βαζκηαία κεηάβαζε απφ ηελ

αλαγσγηθή ζηελ νμεηδσηηθή αηκφζθαηξα;

Β. Πνηεο είλαη νη βηνρεκηθέο απνδείμεηο γηα ηε θπινγελεηηθή ζπγγέλεηα

θαη εμέιημε ησλ νξγαληζκψλ;

Α.1. Σα «πξσηνθχηηαξα», ηα νπνία ηξέθνληαλ απφ ηα νξγαληθά κφξηα

ησλ ζαιαζζψλ ήηαλ εηεξφηξνθα θαη αλαεξφβηα. Με ην πέξαζκα ηνπ ρξφλνπ

άιιαδαλ νη ζπλζήθεο θαη κε ηε ζπλερή θαηαλάισζε ησλ βηνκνξίσλ

δεκηνπξγήζεθε θάπνηε πξφβιεκα επηβίσζεο, ιφγσ έιιεηςεο ηξνθήο. Oζα

πξσηνθχηηαξα βξέζεθαλ ηφηε ηπραία (ιφγσ κεηαιιάμεσλ) λα έρνπλ ηελ

ηθαλφηεηα λα ρξεζηκνπνηνχλ απινχζηεξα ρεκηθά κφξηα φπσο ην CO2 θαη ηελ

ειηαθή ελέξγεηα, γηα ηε ζπληήξεζή ηνπο, απηά επλνήζεθαλ, επέδεζαλ θαη

επηθξάηεζαλ. Δηζη εκθαλίζηεθαλ ηα πξψηα απηφηξνθα θχηηαξα πξηλ απφ

πεξίπνπ 3 δηζ. ρξφληα. Βξέζεθε βαθηήξην ειηθίαο 3-3,2 δηζ. εηψλ.

2. Σα πξψηα θσηνζπλζεηηθά θχηηαξα ίζσο ρξεζηκνπνηνχζαλ Ζ2S αληί γηα

Ζ2Ο σο πεγή Ζ2, φπσο ζπκβαίλεη κε ηα ζεκεξηλά ζεηνβαθηήξηα.

θσο

CO2 + 2H2S ---> [CH2O] + 2S + H2O

Οπσο θαίλεηαη απφ ηελ αληίδξαζε απηή, δελ ειεπζεξψλεηαη νμπγφλν, ελψ

απφ ηε θσηνζχλζεζε, φπσο ηε γλσξίδνπκε ζήκεξα, ειεπζεξψλεηαη.

θσο

CO2 + 2H2O ---> [CH2O] + O2 + H2O

Aπηφ απνηειεί κηα πξψηε έλδεημε γηα ηε βαζκηαία κεηάβαζε απφ ηελ

αλαγσγηθή ζηελ νμεηδσηηθή αηκφζθαηξα.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1984


16

Ζ εκθάληζε ζηε ζπλέρεηα ησλ θσηνζπλζεηηθψλ νξγαληζκψλ πνπ

ειεπζέξσλαλ ζηελ αηκφζθαηξα Ο2 άιιαμε ην ραξαθηήξα ηεο αηκφζθαηξαο

θαη ψζεζε ηε δσή ζε πςειφηεξε θαη πνιππινθφηεξε νξγάλσζε. Ζ

αηκφζθαηξα απφ αλαγσγηθή έγηλε νμεηδσηηθή θαη νη νξγαληζκνί απφ

κνλνθχηηαξνη πξνθαξπσηηθνί εμειίζζνληαη ζε πνιπθχηηαξνπο

επθαξπσηηθνχο.

Ο βαζκηαίνο εκπινπηηζκφο ηεο αηκφζθαηξαο κε νμπγφλν κέζα απφ ηε

θσηνζπλζεηηθή δηαδηθαζία θαίλεηαη θαη απφ ην γεγνλφο φηη ε νμεηδσκέλε

κνξθή ηνπ ζηδήξνπ (Fe2O3)) απαληά ζε πεηξψκαηα ηεο ίδηαο ειηθίαο κε

επθαξπσηηθνχο νξγαληζκνχο (600 εθαηνκκχξηα ρξφληα πξηλ), ελψ ν δηζζελήο

ζίδεξνο (FeO) απαληά ζε πεηξψκαηα πνιχ πξνγελέζηεξα, φηαλ ε

αηκφζθαηξα ήηαλ θησρή ζε νμπγφλν. Ζ εθξεθηηθή εκθάληζε πνηθίισλ

κνξθψλ νξγαληζκψλ, δνκηθψλ θαη ιεηηνπξγηθψλ αλαβαζκίζεψλ ηνπο, φπσο

θαίλεηαη απφ ηα παιαηνληνινγηθά απνιηζψκαηα, ζπκπίπηεη κε ηε βαζκηαία

ζηαζεξνπνίεζε ηεο αηκφζθαηξαο ζηνλ νμεηδσηηθφ ηεο ραξαθηήξα θαη ηελ

παξνπζία ησλ επθαξπσηηθψλ νξγαληζκψλ.

Β. Ζ θπινγελεηηθή ζπγγέλεηα θαη εμέιημε ησλ νξγαληζκψλ θαίλεηαη θαζαξά

απφ ηα δεδνκέλα ηεο ζπγθξηηηθήο βηνρεκείαο.

Οη πξσηεΐλεο ησλ δηάθνξσλ νξγαληζκψλ ζπλζέηνληαη απφ κφλν 20

δηαθνξεηηθά ακηλνμέα.

Σα λνπθιετθά νμέα δνκνχληαη απφ ηηο ίδηεο βαζηθέο νπζίεο (ηα 4 & 4

λνπθιενηίδηα) απφ ηνπο ηνχο κέρξη ηνλ άλζξσπν.

Ο κεραληζκφο δξάζεο ησλ ελδχκσλ θη ν ξφινο ηνπ ΑΣΡ είλαη θνηλφο γηα

φινπο ηνπο νξγαληζκνχο.

Ο κεηαβνιηζκφο ησλ πδαηαλζξάθσλ (π.ρ. γιπθφιπζε) θαη ιηπψλ, ε

δηαδηθαζία ηεο πξσηετλνζχλζεζεο (κεηαγξαθή, κεηάθξαζε) θη ν κεραληζκφο

απηνδηπιαζηαζκνχ ηνπ DNA (εκηζπληεξεηηθφο), γίλνληαη φκνηα γηα φινπο

ηνπο νξγαληζκνχο κε ειάρηζηεο παξαιιαγέο.

Θα αλαθεξζνχκε ηδηαίηεξα ζε νκνηφηεηεο θαη δηαθνξέο πνπ αθνξνχλ

πξσηεΐλεο δηαθνξεηηθψλ εηδψλ, νη νπνίεο φκσο θάλνπλ ηελ ίδηα ιεηηνπξγία

(νκφινγεο πξσηεΐλεο).

Αηκνζθαηξίλεο: Ζ αηκνζθαηξίλε, πνπ ρξεζηκεχεη γηα ηε κεηαθνξά ηνπ Ο2,

απνηειείηαη απφ δχν αιπζίδεο ακηλνμέσλ ηχπνπ α θαη ηχπνπ β (2α, 2β). Ζ

αιπζίδα ηχπνπ α έρεη 141 ακηλνμέα θη είλαη εληειψο φκνηα ζηνλ άλζξσπν θαη

ην ρηκπαηδή, ελψ ζηνλ άλζξσπν θαη ζην γνξίια δηαθέξεη θαηά 1 ακηλνμχ.

Κπηνρξψκαηα: Σα θπηνρξψκαηα ρξεζηκεχνπλ γηα ηε κεηαθνξά ησλ

ειεθηξνλίσλ θαηά ηηο νμεηδναλαγσγηθέο αληηδξάζεηο ζην θχηηαξν. Σν

θπηφρξσκα C δηαθέξεη ζηνλ άλζξσπν θαη ηνλ πίζεθν θαηά 1 ακηλνμχ, ζηνλ

άλζξσπν θαη ην ζθχιν θαηά 11 ακηλνμέα, ελψ ζηνλ άλζξσπν θαη ζηε καγηά

(κχθεηαο) θαηά 45.

Ηλζνπιίλε: Βξέζεθε φκνηα ζην ζθχιν, ην γνπξνχλη θαη ηε θάιαηλα.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1984


17

Οη πξνεγνχκελεο βηνρεκηθέο νκνηφηεηεο ή απνθιίζεηο απνδεηθλχνπλ ηε

θπινγελεηηθή ζπγγέλεηα ησλ νξγαληζκψλ θαη επηβεβαηψλνπλ ηελ εμέιημή

ηνπο. 'Οζν πην φκνηεο είλαη νη θνηλέο «νκφινγεο» πξσηεΐλεο, ηφζν πην θνληά

ζηε θπινγελεηηθή ζεηξά βξίζθνληαη νη νξγαληζκνί πνπ ηηο θέξνπλ. Αληίζεηα,

φζν πην πνιχ δηαθέξνπλ νη νκφινγεο πξσηεΐλεο, ηφζν πην καθξηά ζηε

θπινγελεηηθή δηαδνρή βξίζθνληαη νη νξγαληζκνί πνπ ηηο θέξνπλ.

Δζησ θη αλ δελ ππήξρε θαλέλα άιιν ζηνηρείν, ζ ' αξθνχζε ην θνηλφ

γελεηηθφ αιθάβεην, γηα λα καο «πείζεη» φηη νη νξγαληζκνί έρνπλ θνηλή ξίδα,

ελφηεηα βηνρεκηθή θη φηη ε εμέιημή ηνπο ζε ηειεπηαία αλάιπζε είλαη ππφζεζε

ηξνπνπνίεζεο ηνπ γελεηηθνχ ηνπο πιηθνχ.

ΕΖΣΖΜΑ 4ν

Α. 1. Πνηεο κεηαβνιέο ζπκβαίλνπλ ζηνπο θσηνυπνδνρείο πξνθεηκέλνπ

λα δεκηνπξγεζεί λεπξηθή ψζε θαη ζηε ζπλέρεηα νπηηθφ αίζζεκα;

2. Πψο γίλεηαη ε πξνζαξκνγή ηνπ καηηνχ ζην θσο θα ζην εκίθσο;

Β. 1. Οξγαλν corti, ηπκπαληθφο πκέλαο, ιέκθνο, ζηξνγγπιή ζπξίδα.

Πψο θαη κε πνηα ζεηξά ηα φξγαλα απηά ζπκβάιινπλ ζηε δεκηνπξγία

λεπξηθήο ψζεο, ψζηε λα ππάξμεη αθνπζηηθφ αίζζεκα;

2. Πνηα είλαη θαη πνχ βξίζθνληαη ηα ππνδεθηηθά φξγαλα ηεο

ηζνξξνπίαο; Πψο δεκηνπξγείηαη ε αίζζεζε ηεο ηζνξξνπίαο;

Α.1. Ζ δηέγεξζε ησλ θσηνυπνδνρέσλ (ξαβδίσλ, θσλίσλ) έρεη βηνρεκηθή

βάζε. ηηο άθξεο ησλ ξαβδίσλ θαη ησλ θσλίσλ ππάξρνπλ θσηνεπαίζζεηεο

νπζίεο, πνπ απνηεινχληαη απφ κηα πξσηεΐλε, ηελ νςίλε, θαη απφ έλα

παξάγσγν ηεο βηηακίλεο Α, ηε ξεηηλίλε. Ζ θσηνεπαίζζεηε νπζία ησλ

ξαβδίσλ ιέγεηαη ξνδνςίλε. Γηα ηα θσλία έρνπλ πεξηγξαθεί ηξεηο

θσηνεπαίζζεηεο νπζίεο. Καζεκία απφ απηέο αληηζηνηρεί ζ ' έλαλ απφ ηνπο

ηξεηο ηχπνπο θσλίσλ, θαζέλαο απφ ηνπο νπνίνπο είλαη επαίζζεηνο απέλαληη

ζηελ αθηηλνβνιία ελφο απφ ηα ηξία πξσηαξρηθά ρξψκαηα (κπιε, πξάζηλν,

θφθθηλν). Γειαδή ε βάζε ηεο έγρξσκεο φξαζήο καο είλαη ηξηρξσκαηηθή. Κη

απηφ γηαηί απφ ηα 3 απηά ρξψκαηα κπνξνχλ λα παξαρζνχλ κε αλάκεημε

θάησ απφ νξηζκέλεο αλαινγίεο φια ηα ρξψκαηα.

Σν θσο, πεξλψληαο απφ ηε δηαζιαζηηθή ζπζθεπή ηνπ καηηνχ (θεξαηνεηδήο

ρηηψλαο, πδαηνεηδέο πγξφ, θξπζηαιινεηδήο θαθφο, παιψδεο ζψκα), θηάλεη

ζηνλ ακθηβιεζηξνεηδή ρηηψλα. Δθεί, αθνχ δηαζρίζεη ηα λεπξηθά θχηηαξα ηνπ

ακθηβιεζηξνεηδή θηάλεη ζηηο απνθπάδεο ησλ νπηηθψλ θπηηάξσλ, ηα ξαβδία

θαη ηα θσλία, φπνπ απνξξνθάηαη απφ ηηο θσηνεπαίζζεηεο νπζίεο ηνπο, νη

νπνίεο παζαίλνπλ δνκηθέο κεηαβνιέο. Απνηέιεζκα ησλ κεηαβνιψλ απηψλ

είλαη ε δεκηνπξγία λεπξηθήο ψζεο, πνπ κεηαθέξεηαη κέζσ ηεο νπηηθήο νδνχ.

Ζ νπηηθή νδφο αξρίδεη απφ ηα ξαβδία θαη θσλία ηνπ ακθηβιεζηξνεηδή θαη

ζπλερίδεη κε εηδηθά λεπξηθά θχηηαξα, νη λεπξηθέο ίλεο ησλ νπνίσλ,

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1984


18

ζπλελνχκελεο ζηελ νπηηθή ζειή, ζρεκαηίδνπλ ην νπηηθφ λεχξν. Σα δχν

νπηηθά λεχξα εηζέξρνληαη ζηνλ εγθέθαιν θαη ρηάδνληαη κεηαμχ ηνπο θαηά ην

ήκηζπ (νπηηθφ ρίαζκα). Γειαδή νη κηζέο λεπξηθέο ίλεο, απηέο πνπ βξίζθνληαη

πξνο ηελ πιεπξά ηεο κχηεο, πεξλνχλ ζην αληίζεην εκηζθαίξην, ελψ νη

ππφινηπεο κηζέο, πξνο ηελ πιεπξά ηνπ θξνηάθνπ, κέλνπλ αρίαζηεο. Δηζη,

κεηά ην ρίαζκα, ζρεκαηίδεηαη ε νπηηθή ηαηλία (δεμηά θη αξηζηεξή) απφ

ρηαζκέλεο θαη αρίαζηεο λεπξηθέο ίλεο, θαη κέζα απφ ελδηάκεζνπο ζηαζκνχο

(ππξήλεο) ζα ζρεκαηίζεη ηελ νπηηθή αθηηλνβνιία, ε νπνία ζα θαηαιήμεη ζην

θέληξν ηεο φξαζεο, πνπ βξίζθεηαη ζην θινηφ ηνπ ηληαθνχ ινβνχ. Δθεί γίλεηαη

ε ζπλέλσζε ησλ δχν νπηηθψλ εηθφλσλ ζε κία θαη ε αλφξζσζή ηνπο (ζηνλ

ακθηβιηζηξνεηδή ηα είδσια είλαη αλεζηξακκέλα).

Ζ αλφξζσζε ησλ νπηηθψλ εηθφλσλ, ε ηαχηηζή ηνπο κε ην αληηθείκελν ζην

νπνίν αληηζηνηρνχλ θαη ε πξνβνιή ηνπο ζηε ζέζε πνπ βξίζθνληαη ζην ρψξν

είλαη έλα θαζαξά ζχλζεην εγθεθαιηθφ θαηλφκελν.

2. Οηαλ κεηαθηλεζνχκε απφ ρψξν κε ακπδξφ θσηηζκφ ζε άιινλ πνπ

θσηίδεηαη έληνλα, ή θαη αληίζεηα, ζηελ αξρή δπζθνιεπφκαζηε λα δνχκε, αιιά

ζχληνκα πξνζαξκνδφκαζηε.

Ζ πξνζαξκνγή απηή νθείιεηαη ζε κηα βηνρεκηθή δηαδηθαζία, πνπ έρεη ηε

βάζε ηεο ζηε δηάζπαζε ησλ θσηνεπαίζζεησλ νπζηψλ ζε νςίλε θαη ξεηηλίλε

ζηελ πεξίπησζε έληνλνπ θσηηζκνχ θαη ζηνλ αλαζρεκαηηζκφ ηνπο απφ απηέο

(νςίλε, ξεηηλίλε) ζε ακπδξά θσηηδφκελν ρψξν.

Δίλαη γλσζηφ φηη ε επαηζζεζία ησλ ξαβδίσλ θαη ησλ θσλίσλ ζην θσο

εμαξηάηαη απφ ηε ζπγθέληξσζε ησλ αληίζηνηρσλ θσηνεπαίζζεησλ νπζηψλ.

Ο ρξφλνο πνπ απαηηείηαη γηα ηελ πξνζαξκνγή ζην ζθνηάδη (απμεκέλε

ζπγθέληξσζε ξνδνςίλεο) είλαη κεγαιχηεξνο απ' απηφλ πνπ απαηηείηαη γηα

ηελ πξνζαξκνγή ζην θσο (κεησκέλε ζπγθέληξσζε ξνδνςίλεο). Γηα ην ιφγν

απηφ, άηνκα φπσο νη πηιφηνη, πνπ πξέπεη λα πξνζαξκφδνληαη γξήγνξα ζην

ζθνηάδη, θνξνχλ θφθθηλα γπαιηά. Σα θφθθηλα γπαιηά απνξξνθνχλ ηελ

αθηηλνβνιία πνπ δηαζπά ηε ξνδνςίλε, απμάλνληαο έηζη ηε ζπγθέληξσζή ηεο

ζηα ξαβδία.

Ζ πξνζαξκνγή ηνπ καηηνχ ζην θσο θαη ζην εκίθσο γίλεηαη θαη κε ηηο

κεηαβνιέο ηνπ εχξνπο ηεο θφξεο. «Ζ ίξηδα έρεη κπο, κε ηε βνήζεηα ησλ

νπνίσλ κεηαβάιιεηαη ην εχξνο ηεο θφξεο αλάινγα κε ηελ έληαζε ηνπ θσηφο.

ην πνιχ θσο ε θφξε κηθξαίλεη (ζπζηνιή) θαη ζε ιίγν θσο κεγαιψλεη

(δηαζηνιή). Οη κεηαβνιέο απηέο γίλνληαη απηφκαηα (αληαλαθιαζηηθφ ηεο

θφξεο)».

Β.1. Σα ερεηηθά θχκαηα κέζσ ηνπ έμσ αθνπζηηθνχ πφξνπ πξνζθξνχνπλ

ζηνλ ηπκπαληθφ πκέλα θαη ηνλ ζέηνπλ ζε παικηθή θίλεζε ηεο ίδηαο

ζπρλφηεηαο. Ζ ζθχξα πνπ αθνπκπάεη ζηνλ ηπκπαληθφ πκέλα κεηαδίδεη ηηο

παικηθέο δνλήζεηο κέζσ ηνπ άθκνλα ζηνλ αλαβνιέα θαη απηφο κέζσ ηεο

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1984


19

σνεηδνχο ζπξίδαο ζηελ έμσ ιέκθν ηεο αηζνπζαίαο θιίκαθαο. ηε ζπλέρεηα ηα

θχκαηα απηά κεηαδίδνληαη κέρξη ηελ ηπκπαληθή θιίκαθα θαη θπζηθά θαη ζηε

βαζηθή κεκβξάλε, φπνπ βξίζθεηαη ην φξγαλν ηνπ corti. Οη κεηαηνπίζεηο ηεο

ιέκθνπ ηεο ηπκπαληθήο θιίκαθαο απνζβέλνληαη κε αλάινγεο κεηαθηλήζεηο

ηνπ πκέλα ηεο ζηξνγγπιήο ζπξίδαο. Ζ παξακφξθσζε ηεο βαζηθήο

κεκβξάλεο απφ ηα παξαπάλσ θχκαηα έρεη απνηέιεζκα ηελ θάκςε ησλ

ηξηρψλ ησλ ηξηρνθφξσλ θπηηάξσλ θαη άξα ηνλ εξεζηζκφ ησλ θπηηάξσλ

απηψλ ηνπ νξγάλνπ corti. Απφ εθεί μεθηλάεη ε λεπξηθή ψζε, ε νπνία

κεηαθέξεηαη κε ην θνριηαθφ λεχξν ζην θέληξν ηεο αθνήο, αθνχ

πξνεγνπκέλσο ρηαζηεί. Σν θέληξν ηεο αθνήο βξίζθεηαη ζηνλ θξνηαθηθφ ινβφ,

φπνπ ε ζπγθεθξηκέλε δηέγεξζε επεμεξγάδεηαη θαη εξκελεχεηαη σο αίζζεκα

αθνήο.

2. Σα ππνδεθηηθά φξγαλα ηεο ηζνξξνπίαο είλαη νη αθνπζηηθέο αθξνινθίεο

θαη νη αθνπζηηθέο θειίδεο. Οη αθνπζηηθέο αθξνινθίεο βξίζθνληαη ζηνπο 3

εκηθχθιηνπο ζσιήλεο. Κάζε αθνπζηηθή αθξνινθία απνηειείηαη απφ

ηξηρνθφξα θαη ζηεξηθηηθά θχηηαξα. Οη αθνπζηηθέο θειίδεο βξίζθνληαη ζηα

ηνηρψκαηα ηεο αίζνπζαο. ε θάζε αθνπζηηθή θειίδα εθηφο απφ ηξηρνθφξα

θχηηαξα ππάξρνπλ θαη σηφιηζνη. Οη σηφιηζνη είλαη θξχζηαιινη CaCO3, πνπ

επηθάζνληαη πάλσ ζηα ηξηρνθφξα θχηηαξα κε ηε κεζνιάβεζε πεθηψδνπο

νπζίαο.

Οη αθνπζηηθέο θειίδεο θαη νη αθνπζηηθέο αθξνινθίεο εξεζίδνληαη απφ

αλάινγεο κεηαηνπίζεηο ηεο έζσ ιέκθνπ. Απ' απηέο μεθηλάλε νη ίλεο ηνπ

αηζνπζαίνπ λεχξνπ, νη νπνίεο θέξνληαη θπξίσο ζηελ παξεγθεθαιίδα, απ'

φπνπ κε άιιεο νδνχο γίλεηαη αληαλαθιαζηηθά ε ξχζκηζε ηεο ηζνξξνπίαο ηνπ

ζψκαηνο. Αθφκε ζηελ παξεγθεθαιίδα θζάλνπλ θαη εξεζίζκαηα απφ ηνπο

κπο, ηηο αξζξψζεηο θαη ηνπο ηέλνληεο, γηα λα γίλεη αληαλαθιαζηηθά ε ξχζκηζε

ηεο ηζνξξνπίαο ηνπ ζψκαηνο, ε αξκνλία ησλ θηλήζεσλ θ.η.ι.

Οη αθνπζηηθέο αθξνινθίεο εξεζίδνληαη θαηά ηελ πεξηζηξνθηθή θίλεζε, ελψ

νη αθνπζηηθέο θειίδεο θαηά ηε γξακκηθή επηηάρπλζε θαη ηελ αθηλεζία.

ΚΡΗΣΗΚΖ

Σα ζέκαηα θάιππηαλ επξχ θάζκα ηεο χιεο θαη απαηηνχζαλ πνιχ κεγάιε

αλάπηπμε. Θα κπνξνχζαλ λα ραξαθηεξηζηνχλ «απιά» (ζέκαηα

απνζηήζηζεο),. Δμαίξεζε απνηεινχζαλ ηα 4Α2 θαη 4Β1, ηα νπνία απαηηνχζαλ

ζπλδπαζηηθή ζθέςε θαη θξηηηθή ηθαλφηεηα.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1984


20

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1985


21

ΘΔΜΑΣΑ 1985

ΕΖΣΖΜΑ 1ν

Βηνινγηθά κφξηα:

Α. Ση είλαη πξσηεΐλε, πψο ελψλνληαη νη δνκηθνί ιίζνη πνπ ζπγθξνηνχλ

ηηο πξσηεΐλεο, πψο επηηπγράλεηαη ε αλαδίπισζε γηα ηε δηακφξθσζε

ζπγθεθξηκέλεο κνξθήο ηεο πεπηηδηθήο αιπζίδαο ζην ρψξν, πνηεο είλαη

νη θχξηεο ιεηηνπξγίεο ζηηο νπνίεο ζπκκεηέρνπλ ηα πξσηετληθά κφξηα;

Β. Ση είλαη RNA, πνηα είδε RNA γλσξίδεηε θαη πνηα ε ιεηηνπξγία ηνπο;

Α. Πξσηεΐλεο είλαη καθξνκνξηαθέο ελψζεηο πνπ ζρεκαηίδνληαη απφ ηε

ζπλέλσζε απινχζηεξσλ ρεκηθψλ νπζηψλ, ησλ ακηλνμέσλ. Σα ακηλνμέα

έρνπλ γεληθφ ηχπν:

Γειαδή απνηεινχληαη απφ έλα άηνκν άλζξαθα, νη

ηέζζεξηο δεζκνί ηνπ νπνίνπ είλαη ελσκέλνη κε έλα άηνκν

Ζ, κηα θαξβνμπινκάδα, κηα ακηλνκάδα θαη κηα πιάγηα

νκάδα R, πνπ πνηθίιιεη αλάινγα κε ην ακηλνμχ θαη πνπ

κπνξεί λα είλαη έλα άηνκν πδξνγφλνπ (γιπθίλε) ή κηα πην

πνιχπινθε νκάδα π.ρ. R=-C(CH3)H-CH3 (βαιίλε).

ηηο πξσηεΐλεο απαληνχκε 20 δηαθνξεηηθά ακηλνμέα κε

20 δηαθνξεηηθέο νκάδεο R. «Αλάινγα κε ηελ νκάδα R, ηα ακηλνμέα έρνπλ

θαηαηαγεί ζε ηξεηο θαηεγνξίεο: i) κε πνιηθά, πδξφθνβα, ii) πνιηθά, πδξφθηια,

κε ηνληδφκελα, iii) πνιηθά, πδξφθηια, ηνληδφκελα».

Σα ακηλνμέα ελψλνληαη κεηαμχ ηνπο κε πεπηηδηθφ δεζκφ, δει. ε

θαξβνμπιηθή νκάδα (-COOH) ηνπ ελφο αληηδξά κε ηελ ακηλνκάδα (-ΝΖ2) ηνπ

επφκελνπ κε απφζπαζε ελφο κνξίνπ λεξνχ:

R1 R2 R1 R2

Η Η Η Η

H2N-CHCOOH + H2N-CH-COOH --> H2N-CH-CO-NH-CH-COOH + H2O

Δηζη, απφ ηελ έλσζε δχν ακηλνμέσλ ζρεκαηίδεηαη έλα δηπεπηίδην, ε

πξνζζήθε ελφο ηξίηνπ ακηλνμένο ζρεκαηίδεη έλα ηξηπεπηίδην θ.ν.θ. Αλ ηα

πεπηίδηα απνηεινχληαη απφ κηθξφ αξηζκφ ακηλνμέσλ, ηα νλνκάδνπκε

Ζ

Η

Ζ2Ν- C -CΟΟΖ

Η

R

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1985


22

νιηγνπεπηίδηα, ελψ ζηελ πεξίπησζε πνπ ε πνιππεπηηδηθή αιπζίδα πεξηέρεη

πάλσ απφ 50-60 ακηλνμέα, ηα πεπηίδηα ηα νλνκάδνπκε πνιππεπηίδηα ή

πξσηεΐλεο. Μεξηθέο πξσηετλεο απνηεινχληαη απφ πεξηζζφηεξεο ηεο κηαο

πνιππεπηηδηθέο αιπζίδεο (π.ρ. αηκνζθαηξίλε). Δπίζεο, κεξηθέο πξσηεΐλεο

πεξηέρνπλ πεξηζζφηεξα απφ ρίιηα ακηλνμέα. Ζ κεγάιε πνηθηιία ζηελ πιάγηα νκάδα R ησλ ακηλνμέσλ δεκηνπξγεί ηε κεγάιε πνηθηιία ζηε

κνξθή θαζψο θαη ζηε ιεηηνπξγία ησλ δηάθνξσλ πξσηετλψλ. Τπνινγίδεηαη φηη ππάξρνπλ 4,5

δηζεθαηνκκχξηα δηαθνξεηηθέο πξσηεΐλεο ζηε θχζε. (Οη ζεσξεηηθέο δπλαηφηεηεο είλαη πνιχ

κεγαιχηεξεο, π.ρ. γηα κηα πξσηεΐλε πνπ απνηειείηαη απφ 100 ακηλνμέα, ππάξρνπλ 20100

πηζαλέο

αιιεινπρίεο, πνζφ αζηξνλνκηθφ, δηζεθαηνκκχξηα θνξέο κεγαιχηεξν απφ ην ζχλνιν ησλ

άζηξσλ ηνπ θφζκνπ.)

«Ζ ζχλζεζε ησλ πξσηετλψλ, δειαδή ε δηαδηθαζία θαζνξηζκνχ ηεο

αιιεινπρίαο ησλ ακηλνμέσλ, γίλεηαη κε ηε δηαδηθαζία ηεο κεηάθξαζεο πνπ

πξαγκαηνπνηείηαη ζηα ξηβνζψκαηα, ελψ ε δηάζπαζή ηνπο γίλεηαη ζηα

ιπζνζψκαηα (πξσηεάζεο)».

Ζ πεπηηδηθή αιπζίδα αλαδηπιψλεηαη ζην ρψξν θαηά πνηθίινπο ηξφπνπο

θαη παίξλεη κηα ζπγθεθξηκέλε κνξθή, πνπ ζπγθξαηείηαη ράξε ζηνπο δεζκνχο

κεηαμχ ησλ δηάθνξσλ νκάδσλ ησλ ακηλνμέσλ. Οη πην ζεκαληηθνί δεζκνί

είλαη νη δεζκνί πδξνγφλνπ, νη δεζκνί Van der Waals, νη δεζκνί άιαηνο

(κεηαμχ ζεηηθά θαη αξλεηηθά θνξηηζκέλσλ νκάδσλ), νη πδξφθνβνη δεζκνί θαη

ν κφλνο νκνηνπνιηθφο δεζκφο, ν δηζνπιθηδηθφο -S-S-. Σν ηειηθφ ζρήκα

κπνξεί λα είλαη ζαλ «εξγαιείν». (έλδπκν κε ην ελεξγφ ηνπ θέληξν), ζθαηξηθφ

(αηκνζθαηξίλε), επίκεθεο (θνιιαγφλν), ζαλ γ (αληηζψκαηα) θ.η.ι.

Ζ κνξθή κηαο πξσηεΐλεο αληαπνθξίλεηαη ζηε ιεηηνπξγία ηεο. Οη

ιεηηνπξγίεο ησλ πξσηετλψλ είλαη πνιιέο θαη πνηθίιεο, φπσο: ε θίλεζε (αθηίλε

θαη κπνζίλε ησλ κπψλ), ε κεηαθνξά νπζηψλ (αηκνζθαηξίλε γηα ηε κεηαθνξά

νμπγφλνπ), ε άκπλα (αληηζψκαηα), ε ρξεζηκνπνίεζή ηνπο ζαλ δνκηθνχ

ζπζηαηηθνχ ηνπ θπηηάξνπ, ε ρξεζηκνπνίεζή ηνπο ζε νξηζκέλεο πεξηπηψζεηο

ζαλ αλαπλεπζηηθά ππνζηξψκαηα (αζηηία), ή γηα ξχζκηζε εηζφδνπ, εμφδνπ

νπζηψλ (ελεξγεηηθή κεηαθνξά) θ.ά. Μηα εμαηξεηηθά ζεκαληηθή ιεηηνπξγία

νξηζκέλσλ πξσηετλψλ είλαη ε θαηαιπηηθή, δειαδή ε επηηάρπλζε ρεκηθψλ

αληηδξάζεσλ πνπ, γηα λα γίλνπλ ρσξίο ηε ζπκκεηνρή ησλ θαηαιπηηθψλ

πξσηετλψλ (ελδχκσλ), ζα ήζειαλ είηε πςειέο ζεξκνθξαζίεο, γεγνλφο

αζπκβίβαζην κε ηηο ζπλζήθεο δσήο, είηε πνιχ κεγάιν ρξνληθφ δηάζηεκα.

Αληίζεηα, νη ελδπκηθέο, αληηδξάζεηο γίλνληαη ηαρχηαηα (κέζα ζε ιεπηά ή

δεπηεξφιεπηα).

Σέινο, κπνξνχκε λα ζεσξήζνπκε φηη ηα πξσηετληθά κφξηα ζπκκεηέρνπλ θαη

ζε πνιιέο άιιεο ιεηηνπξγίεο ηνπ θπηηάξνπ ράξε ζηελ ηδηφηεηά ηνπο λ '

αιιειεπηδξνχλ κε άιια καθξνκφξηα, δεκηνπξγψληαο έηζη πην ζχλζεηα

ζπκπιέγκαηα. Δηζη νη πξσηεΐλεο κπνξνχλ λα ελσζνχλ κε λνπθιετθά νμέα,

ζρεκαηίδνληαο λνπθιενπξσηεΐλεο (φπσο ρξσκαηίλε, ξηβνζψκαηα) θαη κε

ιίπε (ιηπνπξσηεΐλεο, φπσο κεκβξάλεο) θαη κε ζάθραξα (γιπθνπξσηεΐλεο,

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1985


23

νπζίεο πνπ επελδχνπλ ην εμσηεξηθφ ησλ θπηηάξσλ), ρξσκνπξσηεΐλεο

(ξνδνςίλε) θ.ά.

Β. Σν RNA (ξηβνλνπθιετθφ νμχ) είλαη πνιπκεξέο απινχζηεξσλ ρεκηθψλ

ελψζεσλ, ησλ ξηβνλνπθιενηηδίσλ πνπ ζπλδένληαη κεηαμχ ηνπο κε

θσζθνδηεζηεξηθφ δεζκφ.

Κάζε ξηβνλνπθιενηίδην απνηειείηαη απφ έλα ζάθραξν, ηε ξηβφδε, κηα

αδσηνχρν βάζε, πνπ κπνξεί λα είλαη αδελίλε, νπξαθίιε, θπηνζίλε, ή

γνπαλίλε, θαη απφ έλα σο ηξία κφξηα θσζθνξηθνχ νμένο. ην RNA

ζπκκεηέρνπλ απνθιεηζηηθά κνλνθσζθνξηθά λνπθιενηίδηα. Ζ δεκηνπξγία

θσζθνδηεζηεξηθνχ δεζκνχ γίλεηαη αλάκεζα ζην θσζθνξηθφ νμχ ηνπ ελφο

ξηβνλνπθιενηηδίνπ (ηεο ζέζεο 5) θαη ηεο ξηβφδεο ηνπ επφκελνπ (ζηε ζέζε 3).

-CH2-O-PO(OH)-O-CΖ2- : ππφιεηκκα πεληφδεο

Η Η Β: βάζε

Β Β

«Οια ηα είδε ηνπ RNA ζπληίζεληαη κε ηε δηαδηθαζία ηεο κεηαγξαθήο ζηνλ

ππξήλα. Δμαίξεζε: ην r-RNA ζπληίζεηαη ζηνλ ππξελίζθν».

Σν RNA βξίζθεηαη ζπλήζσο ζαλ κνλφθισλν καθξνκφξην θαη παίδεη βαζηθφ

ξφιν ζηελ πξσηετλνζχλζεζε. Τπάξρνπλ ηξία θπξίσο είδε: i) ην m-RNA

(αγγειηαθφξν RNA), πνπ κεηαθέξεη ηηο γελεηηθέο πιεξνθνξίεο απφ ην DNA

ηνπ θπηηάξνπ ζηα ξηβνζψκαηα, ii) ην t-RNA (κεηαθνξηθφ RNA) πνπ

κεηαθέξεη ηα θαηάιιεια ακηλνμέα ζην ξηβφζσκα, iii) ην r-RNA (ξηβνζσκηθφ

RNA) πνπ απνηειεί βαζηθφ ζπζηαηηθφ ησλ ξηβνζσκάησλ, πάλσ ζηα νπνία

επηηειείηαη ε δηεξγαζία ηεο πξσηετλνζχλζεζεο.

Αθφκε, ην RNA απνηειεί θαη γελεηηθφ πιηθφ γηα ηνπο ηνχο κε RNA, π.ρ. ηεο

κσζατθήο ηνπ θαπλνχ.

Σέινο, ην RNA ζπκκεηέρεη θαη ζηε δνκή ηεο ρξσκαηίλεο. «Σν ρξσκφζσκα

θάζε επθαξπσηηθνχ θπηηάξνπ απνηειείηαη απφ DNA ζπλδεδεκέλν κε

πξσηεΐλεο κε φμηλεο ηδηφηεηεο (κε ηζηφλεο), κε βαζηθέο ηδηφηεηεο (ηζηφλεο) θαη

απφ κηθξή πνζφηεηα RNA».

«Ζ δηάζπαζε ησλ RNA γίλεηαη ζηα ιπζνζψκαηα (λνπθιεάζεο)».

ΕΖΣΖΜΑ 2ν

Α. Πνηεο είλαη νη βαζηθέο ηδηφηεηεο ησλ ρξσκνζσκάησλ (θαη γνληδίσλ)

θαηά Sutton;

Β. Πνηα γνλίδηα νλνκάδνληαη θπινζχλδεηα; Πψο γίλεηαη ν θαζνξηζκφο

ηνπ θχινπ ζηνλ άλζξσπν;

Α. Ο Sutton δηαηχπσζε ηηο ηξεηο αθφινπζεο ηδηφηεηεο γηα ηα ρξσκνζψκαηα

(θαη ηα γνλίδηα):

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1985


24

1) Σα ρξσκνζψκαηα (θαη ηα γνλίδηα) βξίζθνληαη αλά δεχγε ζε φια ηα

ζσκαηηθά θχηηαξα ησλ αλψηεξσλ θπηψλ θαη δψσλ.

2) Σα ρξσκνζψκαηα (θαη ηα γνλίδηα) δηαρσξίδνληαη θαηά ηε δηάξθεηα ηεο

κείσζεο θαη κφλν ε κία ρξσκαηίδα απφ θάζε ρξσκφζσκα (έλα κφλν γνλίδην

απφ θάζε δεπγάξη) πεξηέρεηαη θπζηνινγηθά κέζα ζην γακέηε (σάξην ή

ζπεξκαηνδσάξην).

3) Σα ρξσκνζψκαηα (θαη ηα γνλίδηα) δηαηεξνχλ ηελ αηνκηθφηεηά ηνπο θαηά

ηε δηάξθεηα ηνπ δηαρσξηζκνχ ηνπο. Κάζε δεπγάξη γνληδίσλ δηαρσξίδεηαη

αλεμάξηεηα απφ ηα άιια δεπγάξηα, εθηφο αλ βξίζθεηαη πάλσ ζην ίδην

ρξσκφζσκα, νπφηε δελ ηζρχεη ν λφκνο ηνπ ειεχζεξνπ ζπλδπαζκνχ ηνπο.

Β. Σα θπιεηηθά ρξσκνζψκαηα είλαη αληζνκεγέζε. Τπάξρνπλ δχν θπιεηηθά

ρξσκνζψκαηα, έλα Υ θαη έλα κηθξφηεξν Y. Απηφ ζεκαίλεη φηη ζα ππάξρνπλ

γνλίδηα ζην Υ ρξσκφζσκα πνπ δε ζα έρνπλ αιιειφκνξθα ζην Y. Σα γνλίδηα

απηά πνπ βξίζθνληαη ζην Υ ρξσκφζσκα θαη ζ ' εθείλε ηελ πεξηνρή ηνπ Υ

ρξσκνζψκαηνο πνπ δελ έρεη αιιειφκνξθα ζην Y, ιέγνληαη θπινζχλδεηα

γνλίδηα θαη θιεξνλνκνχληαη κε δηαθνξεηηθφ ηξφπν απφ ηα γνλίδηα πνπ

βξίζθνληαη ζηα απηνζψκαηα.

«Έηζη, ηα ζειπθά (ΥΥ) ζα θιεξνλνκνχλ θπινζχλδεηα γνλίδηα θαη απφ ηνπο

δχν γνλείο, ελψ ηα αξζεληθά (ΥΤ) κφλν απφ ηε κεηέξα ηνπο. Δπίζεο, έλα

ππνιεηπφκελν θπινζχλδεην γλψξηζκα ζα εκθαλίδεηαη πην ζπρλά ζηνπο

άληξεο παξά ζηηο γπλαίθεο. Tνχην ζπκβαίλεη, γηαηί ην ππνιεηπφκελν γνλίδην

ζπκπεξηθέξεηαη ζαλ επηθξαηέο ζηνπο άληξεο, επεηδή δελ ππάξρεη ην

αιιειφκνξθν. Απηά θαίλνληαη θαη απφ ηηο παξαθάησ δηαζηαπξψζεηο γηα

επηθξαηέο-ππνιεηπφκελν γνλίδην».

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1985


25

P F1

XΓΥ

Γ x Υ

ΓΤ Υ

ΓΥ

Γ Υ

ΓΤ

(Γ) (Γ) (Γ) (Γ)

ΥΓΥ

Γ x Υ

δΤ Υ

ΓΥ

δ Υ

ΓΤ

(Γ) (δ) (Γ) (Γ)

ΥΓΥ

δ x Υ

ΓΤ Υ

ΓΥ

Γ , Υ

δΥ

Γ Υ

ΓΤ , Υ

δΤ

(Γ) (Γ) (Γ) (Γ) (Γ) (δ)

ΥΓΥ

δ x Υ

δΤ Υ

ΓΥ

δ , Υ

δΥ

δ Υ

ΓΤ , Υ

δΤ

(Γ) (δ) (Γ) (δ) (Γ) (δ)

ΥδΥ

δ x Υ

ΓΤ Υ

ΓΥ

δ Υ

δΤ

(δ) (Γ) (Γ) (δ)

ΥδΥ

δ x Υ

δΤ Υ

δΥ

δ Υ

δΤ

(δ) (δ) (δ) (δ)

ε θάζε θχηηαξν ηνπ αλζξψπνπ (εθηφο ησλ γακεηψλ) ππάξρνπλ 22 δεχγε

απηνζσκηθψλ ρξσκνζσκάησλ θαη δχν θπιεηηθά ρξσκνζψκαηα (Υ & ίζσο

έλα κηθξφηεξν Y). ηνλ άλζξσπν θαη πηζαλψο θαη ζε άιια ζειαζηηθά, ην

αξζεληθφ θχιν θαζνξίδεηαη θπξίσο απφ ηελ παξνπζία ηνπ Y ρξσκνζψκαηνο.

'Δηζη, ην θπζηνινγηθφ αξζεληθφ άηνκν ζα έρεη ηε ρξσκνζσκηθή ζχζηαζε

22ΑΑ+ΥY, ελψ ην θπζηνινγηθφ ζειπθφ άηνκν ζα έρεη ηε ρξσκνζσκηθή

ζχζηαζε 22ΑΑ+ΥΥ. Mε Α ζπκβνιίδνπκε ηελ απηνζσκηθή νκάδα.

Αο δνχκε φκσο πψο δεκηνπξγείηαη έλα αξζεληθφ ή έλα ζειπθφ άηνκν. Σα

αξζεληθά άηνκα παξάγνπλ δχν εηδψλ γακέηεο. Οη κηζνί πεξηέρνπλ ην Υ θαη νη

άιινη κηζνί πεξηέρνπλ ην Y θπιεηηθφ ρξσκφζσκα. Σα ζειπθά άηνκα

παξάγνπλ έλα είδνο γακεηψλ πνπ πεξηέρνπλ φινη ην Υ θπιεηηθφ

ρξσκφζσκα. Γνληκνπνίεζε ελφο ζειπθνχ γακέηε (σαξίνπ) απφ έλαλ

αξζεληθφ γακέηε (ζπεξκαηνδσάξην), πνπ πεξηέρεη ην Y ρξσκφζσκα, ζα

δεκηνπξγήζεη έλα άηνκν ηνπ ηχπνπ ΥY, δειαιή αξζεληθφ. Αληίζεηα, αλ ην

ζπεξκαηνδσάξην πεξηείρε ην Υ ρξσκφζσκα, ζα εδεκηνπξγείην έλα άηνκν

ηνπ ηχπνπ ΥΥ, δειαδή ζειπθφ.

ρεκαηηθά ε δηαζηαχξσζε είλαη:

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1985


26

Ρ: 22ΑΑ+ΥΥ x 22ΑΑ+ΥΤ

ζει. αξζ.

Γακ.: 22Α+Υ, 22Α+Υ 22Α+Υ, 22Α+Τ

F1: 22ΑΑ+XX, 22ΑΑ+XX, 22ΑΑ+XY, 22ΑΑ+XY

ζει. ζει. αξζ. αξζ.

Παξαηεξνχκε ινηπφλ πσο νη πηζαλφηεηεο λα γελλεζνχλ ζειπθά θαη

αξζεληθά άηνκα είλαη 1:1.

ΕΖΣΖΜΑ 3ν

Α. Ση είλαη αλαζπλδπαζκέλν DNA θαη πψο δεκηνπξγείηαη;

Β. Ση είλαη θισλνπνίεζε θαη πνηα ε ζεκαζία ηεο; Να αλαθέξεηε

παξαδείγκαηα.

Α. Αλαζπλδπαζκέλν DNA είλαη κφξην DNA πνπ έρεη δηαθνξεηηθή ζχζηαζε

λνπθιενηηδίσλ απφ έλα αξρηθφ κφξην DNA.

Aλαζπλδπαζκέλν DNA κπνξεί λα δεκηνπξγεζεί κε ηνπο εμήο ηξφπνπο:

«α) Με ρηαζκαηππία, νπφηε ζπκβαίλεη αληαιιαγή ρξσκνζσκηθψλ

ηκεκάησλ κεηαμχ ησλ κε αδειθψλ ρξσκαηίδσλ ησλ νκνιφγσλ

ρξσκνζσκάησλ.

β) Με ηηο δνκηθέο ρξσκνζσκηθέο αλσκαιίεο, π.ρ. κε κεηαηφπηζε, νπφηε

ζπκβαίλεη κεηαθνξά ηκήκαηνο ελφο ρξσκνζψκαηνο ζε έλα ζεκείν ελφο

άιινπ ρξσκνζψκαηνο.

γ) Με ιπζηγνλία, νπφηε ην λνπθιετθφ νμχ ηνπ θάγνπ ελζσκαηψλεηαη (κε

επηρηαζκφ) ζην DNA ηνπ βαθηεξίνπ.

δ) Με ηα παξαθπιεηηθά θαηλφκελα, θαηά ηα νπνία έρνπκε κεηαθνξά DNA

απφ έλα βαθηεξηαθφ θχηηαξν "αξζεληθφ" (θχηηαξν δφηεο) ζε θάπνην άιιν

"ζειπθφ" (θχηηαξν δέθηεο)».

ε) Με ηε γελεηηθή κεραληθή. Πξφθεηηαη γηα κηα ηερληθή κε ηελ νπνία γίλεηαη

κεηαθνξά γελεηηθνχ πιηθνχ απφ έλαλ νξγαληζκφ ζε έλαλ άιιν.

ε νξηζκέλα βαθηήξηα εθηφο απφ ην θχξην γελεηηθφ πιηθφ βξίζθεηαη θη έλα

δεχηεξν θπθιηθφ κφξην DNA, ην νπνίν ιέγεηαη πιαζκίδην. Σν πιαζκίδην απηφ

κπφξεζαλ θαη ην άλνημαλ (κε λνπθιεάζεο) νη επηζηήκνλεο ζ ' έλα νξηζκέλν

ζεκείν ηνπ. Παξάιιεια απνκφλσζαλ έλα ηκήκα DNA θάπνηνπ άιινπ

νξγαληζκνχ (κε ηηο ίδηεο λνπθιεάζεο) πνπ πεξηείρε νξηζκέλα γνλίδηα. ηε

ζπλέρεηα κπφξεζαλ θη έβαιαλ ην ηκήκα απηφ ηνπ DNA ζην άλνηγκα ηνπ

πιαζκηδίνπ (ιφγσ ζπκπιεξσκαηηθφηεηαο ησλ βάζεσλ), θηηάρλνληαο έηζη

έλα πβξίδην, θπθιηθφ πάιη κφξην DNA, κε δηαθνξεηηθή πιένλ ζχζηαζε

λνπθιενηηδίσλ απφ ην αξρηθφ. Σν λέν απηφ κφξην DNA είλαη θπζηθά έλα

αλαζπλδπαζκέλν DNA.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1985


27

Β. Σν αλαζπλδπαζκέλν DNA κπνξεί θάησ απφ νξηζκέλεο ζπλζήθεο λα

κπεη ζην βαθηήξην, π.ρ. Escherichia Coli, θαη απφ εθεί λα αλαπαξάγεηαη φζν

θαηξφ αλαπαξάγεηαη ην θχηηαξν ηνπ βαθηεξίνπ. Μέζα ζηελ Escherichia Coli

ηψξα, ηα «μέλα» γνλίδηα πνπ κεηαθέξζεθαλ κε ην πιαζκίδην κπνξνχλ θάησ

απφ νξηζκέλεο ζπλζήθεο λα εθθξαζηνχλ, δειαδή λα παξάγνπλ νξηζκέλα

πξσηετληθά πξντφληα. Mε απηή ηελ ηερληθή κπνξνχκε λα έρνπκε ζε ιίγν

ρξφλν έλα κεγάιν αξηζκφ βαθηεξίσλ, φκνησλ γελεηηθά, πνπ ζα πξνέξρνληαη

απφ έλα αξρηθφ (θιψλνο), θαη ηα νπνία ζα πεξηέρνπλ έλα κεγάιν αξηζκφ

αληηγξάθσλ ησλ γνληδίσλ πνπ κεηαθέξζεθαλ αξρηθά ζην πιαζκίδην.

Κισλνπνίεζε ινηπφλ νλνκάδεηαη ε δηαδηθαζία δεκηνπξγίαο θιψλσλ.

Με ηε κέζνδν απηή κπνξνχκε λα απνκνλψζνπκε γνλίδηα θαη κάιηζηα ζε

ζρεηηθά κεγάιεο πνζφηεηεο, ψζηε λα γίλεηαη δπλαηή ε κειέηε ηνπο.

Γλσξίδνπκε, π.ρ., φηη ηα γνλίδηα ηεο δξνζφθηια κπήθαλ κέζα ζηελ

Escherichia Coli θαη εθεί παξήγαγαλ δηάθνξεο πξσηεΐλεο. Πξφζθαηα

επηηεχρζεθε ε παξαγσγή αλζξψπηλεο ηλζνπιίλεο κέζα ζηελ Escherichia

Coli. Απηφ είλαη θαηαπιεθηηθφ, γηαηί δηεπθνιχλνληαη ηα εθαηνκκχξηα ησλ

δηαβεηηθψλ πνπ ηε ρξεηάδνληαη. Αθφκε, κε ηε γελεηηθή κεραληθή ζα

κπνξέζνπλ λα παξάγνπλ βηηακίλεο, νξκφλεο, εκβφιηα, αληηβηνηηθά, έλδπκα

(κε κε ζπλζεηηθέο κεζφδνπο), πνπ ηφζν πνιχ ρξεηάδεηαη ν άλζξσπνο, θαζψο

θαη αλζξψπηλε ηληεξθεξφλε. Δπίζεο, νξηζκέλεο θιεξνλνκηθέο αζζέλεηεο πνπ

νθείινληαη ζε ειαηησκαηηθά γνλίδηα, πηζαλφλ λα κπνξέζνπλ λα

αληηκεησπηζηνχλ απνηειεζκαηηθά ζην κέιινλ κε ηελ ηερληθή απηή. Σέινο, ε

βειηίσζε ηεο θπηηθήο θαη δσηθήο παξαγσγήο απνηειεί αληηθείκελν έληνλεο

έξεπλαο κε ηε βνήζεηα ηεο γελεηηθήο κεραληθήο.

ΕΖΣΖΜΑ 4ν

Α. Πψο πεηπραίλεηαη ε κπτθή ζπζηνιή θαη πνηα ε απαξαίηεηε

πξνυπφζεζε γηα ηε ιεηηνπξγία ηνπ κεραληζκνχ ηεο;

Β. Ηζνκεηξηθή θαη ηζνηνληθή ζπζηνιή.

Α. Οηαλ κία κπτθή ίλα βξίζθεηαη, θάησ απφ θπζηνινγηθέο ζπλζήθεο, ζε

πιήξε ραιάξσζε, ηα λεκάηηα ηεο αθηίλεο θαιχπηνπλ έλα κέξνο ησλ

λεκαηίσλ ηεο κπνζίλεο. Απνηέιεζκα απηήο ηεο αιιεινθάιπςεο είλαη ζε

εηθφλεο κπτθψλ ηληδίσλ κε ειεθηξνληθφ κηθξνζθφπην λα παξνπζηάδνληαη

ελαιιάμ θσηεηλέο θαη ζθνηεηλέο δψλεο.

Μπτθή ζπζηνιή είλαη ε αλάπηπμε δχλακεο εθαξκνζκέλεο επί ησλ

πξνζθχζεσλ ηνπ κπ, κεηά ηελ επίδξαζε λεπξηθψλ ψζεσλ. Γηα λα γίλεη ε

ζπζηνιή ησλ κπτθψλ ηλψλ, ζα πξέπεη λα θζάλεη ζε απηέο (δηαξθψο) κηα

λεπξηθή ψζε κέζσ ησλ θηλεηηθψλ λεπξηθψλ ηλψλ. Κάζε θηλεηηθή λεπξηθή ίλα

δηαθιαδίδεηαη ζηελ άθξε ηεο θαη θαζεκηά απφ ηηο δηαθιαδψζεηο θαηαιήγεη

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1985


28

κέζα ζηε κπτθή ίλα φπνπ ζρεκαηίδεηαη εηδηθφ ζσκάηην, πνπ ιέγεηαη ηειηθή

θηλεηηθή πιάθα. Ο αξηζκφο ησλ κπτθψλ ηλψλ πνπ κπνξεί λα λεπξψλεη έλαο θηλεηηθφο λεπξψλαο, κπνξεί λα

είλαη πνιχ κηθξφο (3-6) αλ πξφθεηηαη γηα κπ πνπ θάλεη ιεπηέο θηλήζεηο, κέρξη πνιχ κεγάινο, αλ

πξφθεηηαη γηα κπ πνπ θάλεη αδξέο θηλήζεηο. Ο θηλεηηθφο λεπξψλαο καδί κε ηηο κπτθέο ίλεο πνπ

λεπξψλεη, απνηεινχλ κηα θηλεηηθή κνλάδα.

Οηαλ ην εξέζηζκα θζάζεη ζηελ άθξε ησλ λεπξηηψλ ησλ θηλεηηθψλ

λεπξψλσλ, κεηαδίδεηαη ζηε κπτθή ίλα, κε ηξφπν αλάινγν κε απηφλ πνπ ε

λεπξηθή ψζε κεηαδίδεηαη απφ λεπξψλα ζε λεπξψλα ζηε ζχλαςε, δειαδή κε

ηε κεζνιάβεζε λεπξνδηαβηβαζηηθψλ νπζηψλ. Οηαλ ε λεπξηθή ψζε θζάζεη

ζην κπτθφ θχηηαξν (κπτθή ίλα), πξνθαιεί αλαζηξνθή ηνπ δπλακηθνχ ηεο

κπτθήο ίλαο ζην ζεκείν επαθήο. Ζ αλαζηξνθή απηή κεηαδίδεηαη πξνο ηα

άθξα (θαηά κήθνο) ηεο κπτθήο ίλαο, πξνθαιψληαο κε θαηάιιειε δηαδηθαζία

ηελ απειεπζέξσζε ηφλησλ αζβεζηίνπ απφ ην ζαξθνπιαζκαηηθφ δίθηπν, ηα

νπνία είλαη απαξαίηεηα γηα λα αξρίζεη ε κπτθή ζπζηνιή.

Ζ κπτθή ζπζηνιή πεηπραίλεηαη ράξε ζ ' έλαλ πνιχπινθν κεραληζκφ, θαηά

ηνλ νπνίν ηα λεκάηηα ηεο κπνζίλεο έιθνπλ ηα λεκάηηα ηεο αθηίλεο έηζη, ψζηε

ηα δεχηεξα λα νιηζζαίλνπλ θαηά κήθνο ησλ πξψησλ. Με ηνλ ηξφπν απηφ

έρνπκε κεγαιχηεξε αιιεινθάιπςε ησλ λεκαηίσλ αθηίλεο θαη κπνζίλεο, κε

ζπλέπεηα λα κηθξαίλνπλ νη θσηεηλέο δψλεο, θαη θπζηθά θαη ην κήθνο ησλ

ζαξθνκεξίσλ. Σν ηειηθφ απνηέιεζκα είλαη ε βξάρπλζε ηεο κπτθήο ίλαο θαη

θαη ' επέθηαζε θαη ηνπ κπ.

Απαξαίηεηε πξνυπφζεζε γηα ηε ιεηηνπξγία ηνπ κεραληζκνχ ηεο κπτθήο

ζπζηνιήο είλαη ε απειεπζέξσζε (παξνπζία) ηφλησλ (Ca+2

) αζβεζηίνπ απφ

ην ζαξθνπιαζκαηηθφ δίθηπν θαη ε ρξεζηκνπνίεζε ελέξγεηαο πνπ πξνέξρεηαη

απφ ηε δηάζπαζε ηνπ ΑΣΡ. Γηα ην ιφγν απηφ κεηαμχ ησλ κπτθψλ ηληδίσλ

ππάξρνπλ πνιπάξηζκα κηηνρφλδξηα.

Β. Ζ κπτθή ζπζηνιή δηαθξίλεηαη ζε ηζνηνληθή θαη ηζνκεηξηθή. ηελ

ηζνηνληθή ζπζηνιή ν κπο βξαρχλεηαη θαη παξάγεη κεραληθφ έξγν. ηελ

ηζνκεηξηθή ζπζηνιή ν κπο δε βξαρχλεηαη, απιψο αλαπηχζζεηαη δχλακε ζηηο

πξνζθχζεηο ηνπ κπφο.

ηελ ηζνηνληθή ζπζηνιή έρνπκε νιίζζεζε ησλ λεκαηίσλ ηεο αθηίλεο θαηά

κήθνο ησλ λεκαηίσλ ηεο κπνζίλεο, ελψ ζηελ ηζνκεηξηθή ζπζηνιή δελ έρνπκε

νπζηαζηηθά νιίζζεζε. Ζ ελέξγεηα πνπ θαηαλαιψλεηαη ζηελ ηζνηνληθή

ζπζηνιή είλαη πνιχ κεγαιχηεξε απφ ηελ ελέξγεηα πνπ θαηαλαιψλεηαη ζηελ

ηζνκεηξηθή ζπζηνιή.

Δλαο κπο κπνξεί λα ζπζηέιιεηαη θαη ηζνηνληθά θαη ηζνκεηξηθά. Πνιιέο

θηλήζεηο ηνπ ζψκαηνο είλαη απνηέιεζκα ηζνκεηξηθήο θαη ηζνηνληθήο

ζπζηνιήο. Παξάδεηγκα ηζνκεηξηθήο ζπζηνιήο κπνξνχκε λα αλαθέξνπκε

φηαλ έλα άηνκν ζηέθεηαη αθίλεην. Σφηε ν ηεηξαθέθαινο κπο είλαη ηεηακέλνο,

νη αξζξψζεηο ηνπ γφλαηνο ηεληψλνληαη θαη ηα γφλαηα θξαηηνχληαη αιχγηζηα.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1985


29

Αληίζεηα, φηαλ ζεθψλνπκε έλα βάξνο κε ην ρέξη καο, βξαρχλεηαη ν

δηθέθαινο κπο ηνπ βξαρίνλα θη έρνπκε ηζνηνληθή ζπζηνιή.

Σν ηξέμηκν θαη ην βάδηζκα είλαη απνηέιεζκα ηζνηνληθήο θαη ηζνκεηξηθήο

ζπζηνιήο δηάθνξσλ θάζε θνξά κπψλ.

ΚΡΗΣΗΚΖ

Οη απαληήζεηο ησλ ζεκάησλ απηήο ηεο ρξνληάο απαηηνχζαλ απηνχζηα

θνκκάηηα ηνπ ζρνιηθνχ βηβιίνπ θαη θάιππηαλ επξχ θάζκα ηεο χιεο. Τπήξρε

επίζεο κία εξψηεζε ζπλδπαζηηθή-θξίζεσο (3Α), ε νπνία φκσο δελ

βαζκνινγήζεθε κε απηφ ην πλεχκα.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1985


30

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1986


31

ΘΔΜΑΣΑ 1986

ΕΖΣΖΜΑ 1ν

Α. Πψο γίλεηαη ν απηνδηπιαζηαζκφο ηνπ DNA; Με πνην ηξφπν

κεηαθέξεηαη ζηα ξηβνζψκαηα ε θσδηθνπνηεκέλε πιεξνθνξία πνπ

ππάξρεη ζην DNA;

Β. Πνηα βηνινγηθά κφξηα ρξεηάδνληαη γηα ηε ζχλζεζε κηαο πξσηεΐλεο

ζηα ξηβνζψκαηα;

Α. Οη δχν πνιπλνπθιενηηδηθέο αιπζίδεο ηνπ DNA δελ είλαη

παλνκνηφηππεο κεηαμχ ηνπο ζηε ζχζηαζε θαη ζηελ αθνινπζία ησλ βάζεψλ

ηνπο. Αληίζεηα είλαη ζπκπιεξσκαηηθέο. Γειαδή, αλ ζηε κηα αιπζίδα ππάξρεη

ζπκίλε, ηφηε ζελ άιιε αιπζίδα θαη ζηελ αληίζηνηρε ζέζε ζα ππάξρεη αδελίλε.

Σν ίδην ζπκβαίλεη κεηαμχ θπηνζίλεο θαη γνπαλίλεο (θαλφλαο ζπκπιεξσ-

καηηθφηεηαο).

Eρεη βξεζεί φηη ζε θάπνηα ζηηγκή ηεο δσήο ηνπ θπηηάξνπ (κέζν

κεζφθαζεο) ην DNA απηνδηπιαζηάδεηαη, δειαδή αληηγξάθεη ηνλ εαπηφ ηνπ κε

ηελ εμήο δηαδηθαζία: Αλνίγεη ε δηπιή έιηθα ζε πνιιά ζεκεία θαηά κήθνο ηνπ

DNA θαη κέλνπλ κεηέσξεο νη βάζεηο ζηηο δχν πνιπλνπθιενηηδηθέο αιπζίδεο.

Σφηε δηάθνξα λνπθιενηίδηα πνπ βξίζθνληαη ζην πεξηβάιινλ έξρνληαη ζηηο

αληίζηνηρεο ζέζεηο ηνπ DNA ιφγσ ζπκπιεξσκαηηθφηεηαο (A=T & G C), θαη

κε ηε βνήζεηα ελδχκσλ ελψλνληαη κε ηηο βάζεηο ησλ αιπζίδσλ (κε δεζκνχο Ζ

θαη ζηε ζπλέρεηα κεηαμχ ηνπο κε θσζθνδηεζηεξηθνχο δεζκνχο). Με απηφλ ηνλ

ηξφπν πνπ ιέγεηαη εκηζπληεξεηηθφο, θαη νη δχν

αιπζίδεο ηεο αξρηθήο δηπιήο έιηθαο ηνπ DNA έρνπλ ρξεζηκεχζεη ζαλ

«θαινχπη» γηα ηελ θαηαζθεπή ησλ ζπκπιεξσκαηηθψλ ηνπο αιπζίδσλ. Κάζε

ζπγαηξηθφ κφξην DNA απνηειείηαη απφ κηα κεηξηθή θαη κηα ζπγαηξηθή

αιπζίδα. «Ζ αληηγξαθή πξαγκαηνπνηείηαη ζηνλ ππξήλα θη έηζη εμαζθαιίδεηαη

ε "πηζηή" κεηαθνξά ηεο γελεηηθήο πιεξνθνξίαο ζηνπο απνγφλνπο».

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1986


32

H θσδηθνπνηεκέλε πιεξνθνξία (κήλπκα) πνπ ππάξρεη ζην DNA δε

κεηαθέξεηαη σο έρεη, αιιά κεηαγξάθεηαη ζ ' έλα άιιν κφξην, ην αγγειηαθφξν

RNA (m-RNA). Ζ δηαδηθαζία απηή γίλεηαη θαηά ηε κεζφθαζε.

Γηα ηε κεηαγξαθή ρξεζηκνπνηείηαη ε κία κφλν απφ ηηο δχν αιπζίδεο ηνπ

DNA. πγθεθξηκέλα, ε δηπιή έιηθα ηνπ DNA αλνίγεη ζ ' έλα ζεκείν ηεο θαη κε

θαινχπη ηε κία αιπζίδα ρηίδεηαη ην ζπκπιεξσκαηηθφ ηεο κφξην κε ηε βνήζεηα

ηνπ ελδχκνπ RNA-πνιπκεξάζε. πγθεθξηκέλα, απέλαληη απφ ηε κία απφ ηηο

δχν αιπζίδεο ηνπ DNA ηνπνζεηνχληαη κε ηνλ θαλφλα ηεο

ζπκπιεξσκαηηθφηεηαο (Α=U, T=A, G C, C G) ειεχζεξα ξηβνλνπθιενηίδηα,

πνπ ελψλνληαη κεηαμχ ηνπο κε θσζθνδηεζηεξηθφ δεζκφ. Με ηνλ ηξφπν απηφ

κεηαθέξεηαη απφ ην DNA ζην RNA θάπνην <<κήλπκα>>, δειαδή θάπνηα

γελεηηθή εληνιή, ε νπνία φκσο θαη πάιη είλαη γξακκέλε κε ηα γξάκκαηα ηεο

γελεηηθήο, ηα λνπθιενηίδηα.

«Ξεθηλψληαο ινηπφλ απφ ην m-RNA, ε γελεηηθή πιεξνθνξία ζα βγεη απφ

ηνλ ππξήλα (ππξεληθνί πφξνη) θαη ζα κεηαθεξζεί ζηα ξηβνζψκαηα, φπνπ κε

ηε βνήζεηα θη άιισλ κνξίσλ RNA, θαζψο θη άιισλ παξαγφλησλ, ηειηθά ζα

κεηαθξαζζεί, δειαδή ζα ζπληεζνχλ ηα πξσηετληθά πξντφληα».

Β. Θα πξέπεη ηψξα ην θσδηθνπνηεκέλν κήλπκα πνπ ππάξρεη πάλσ ζην

m-RNA λα εθθξαζηεί, δειαδή λα ζπληεζεί κηα πξσηεΐλε. Ο ηφπνο φπνπ

γίλεηαη ε ζχλζεζε ησλ πξσηετλψλ είλαη ηα ξηβνζψκαηα. Γηα ηε ζχλζεζε απηή

ζα ρξεηαζηνχλ ηα εμήο βηνινγηθά κφξηα:

1) Σν m-RNA, ην νπνίν ζα θέξεη ζην ξηβφζσκα ην κήλπκα γηα ηε

ζχλζεζε ηεο ζπγθεθξηκέλεο πξσηεΐλεο, δειαδή ηηο νδεγίεο γηα ηελ

αιιεινπρία ησλ ακηλνμέσλ.

2) Σα t-RNA, πνπ ζα κεηαθέξνπλ ζην ξηβφζσκα ηα θαηάιιεια ακηλνμέα

(γηα θάζε ακηλνμχ ππάξρεη ηνπιάρηζηνλ έλα εηδηθφ κφξην t-RNA).

3) Σα απαηηνχκελα ακηλνμέα.

4) Αξθεηά έλδπκα.

5) Δλέξγεηα (ΑΣΡ) ,αιιά θαη πνιχ πεξηζζφηεξν GTP.

Σν m-RNA θπιάεη θαηά θάπνην ηξφπν πάλσ ζην ξηβφζσκα, κε

απνηέιεζκα λα αιιάδεη δηαξθψο ε ζέζε ηνπ. Δηζη νη ηξηπιέηεο ησλ βάζεσλ

ηνπ m-RNA (θσδηθφληα) πνπ βξίζθνληαη ζην ξηβφζσκα αιιάδνπλ ζρεηηθή

ζέζε. Σαπηφρξνλα ηα δηάθνξα κφξηα t-RNA έρνπλ απφ κηα ηξηπιέηα

(αληηθσδηθφλην), ε νπνία <<νδεγεί>> ην ακηλνμχ απέλαληη απφ ηε

ζπκπιεξσκαηηθή ηξηπιέηα ηνπ m-RNA. Δηζη, κεηαθέξνληαη ζην ξηβφζσκα ηα

ακηλνμέα, ελψλνληαη κε πεπηηδηθνχο δεζκνχο θαη ηειηθά ζρεκαηίδεηαη ε

πξσηεΐλε (πνιππεπηηδηθή αιπζίδα).

ΕΖΣΖΜΑ 2ν

Α. Ο παξάγσλ ξέδνπο θαη ε ζεκαζία ηνπ ζηνλ άλζξσπν.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1986


33

Β. Πνηα πεξίπησζε αηκνζθαηξηλνπάζεηαο ραξαθηεξίδεηαη σο β-

κεζνγεηαθή αλαηκία; Ση ζπκβαίλεη ζηελ νκφδπγε θαη εηεξφδπγε

θαηάζηαζε ηεο β-κεζνγεηαθήο αλαηκίαο;

Α. Σν 85% ησλ αλζξψπσλ θέξεη ζηα εξπζξά ηνπ αηκνζθαίξηα έλα

αληίγνλν πνπ νλνκάδεηαη αληίγνλν ή παξάγσλ Rhesus θαη ην νπνίν

ειέγρεηαη απφ ην επηθξαηέο γνλίδην R. πλεπψο, ηα άηνκα πνπ θέξνπλ ην

αληίγνλν Rh ζα είλαη ξέδνπο ζεηηθά (Rh+), νκφδπγα ή εηεξφδπγα (RR ή Rr),

ελψ ηα άηνκα πνπ δε θέξνπλ ην αληηγφλν Rh ζα είλαη ξέδνπο αξλεηηθά (Rh-),

θη έρνπλ γνλφηππν (rr).

Σν αληίγνλν ξέδνπο έρεη κεγάιε ζεκαζία γηα ηηο κεηαγγίζεηο αίκαηνο θαη

ηηο γελλήζεηο.

Δζησ φηη έλα άηνκν Rh- ρξεηάδεηαη αίκα. Σφηε ν δφηεο ζα πξέπεη βέβαηα

λα έρεη ηελ θαηάιιειε νκάδα αίκαηνο, αιιά λα είλαη θαη απηφο Rh-. Γηαηί, αλ

ν δφηεο είλαη Rh+,

ηφηε ζα επαηζζεηνπνηήζεη ηνλ αηκνιήπηε, δίλνληάο ηνπ

αληηγφλα Rh, ν νπνίνο ζε κηα πηζαλή δεχηεξε κεηάγγηζε απφ Rh+ άηνκν ζα

εκθαλίζεη δπζκελή ζπκπηψκαηα ιφγσ ζπλχπαξμεο Rh+ αηκνζθαηξίσλ κε

αληηζψκαηα αληί-Rh.

Κάηη αλάινγν παξαηεξείηαη θαη ζηηο γελλήζεηο. ηελ πεξίπησζε πνπ ε

κεηέξα είλαη Rh+, δελ ππάξρεη θαλέλα πξφβιεκα γηα ηα παηδηά πνπ ζα

γελλήζεη. Αλ φκσο ε κεηέξα είλαη Rh-, ππάξρεη πξφβιεκα ζηελ πεξίπησζε

πνπ ν παηέξαο είλαη Rh+, νκφδπγνο ή εηεξφδπγνο. Ζ κεηέξα θαηά ηε γέλλεζε

(ηνπ 1νπ Rh+) εκβξχνπ επαηζζεηνπνηείηαη απφ ηα εξπζξά αηκνζθαίξηα ηνπ

εκβξχνπ, πνπ πεξλνχλ ζηελ θπθινθνξία ηεο ιφγσ θαηαζηξνθήο ηνπ

εκβξπνπιαθνπληηθνχ θξάγκαηνο. Σν πξψην Rh+ παηδί θαζψο θαη ηα Rh

-

παηδηά δελ παξνπζηάδνπλ θαλέλα πξφβιεκα. Σν δεχηεξν Rh+ παηδί ζα

πάζρεη ιφγσ θαηαζηξνθήο ησλ εξπζξψλ ηνπ αηκνζθαηξίσλ. Απηή ε

παζνινγηθή θαηάζηαζε ηνπ εκβξχνπ ιέγεηαη αηκνιπηηθφο ίθηεξνο. ήκεξα ν

αηκνιπηηθφο ίθηεξνο πξνιακβάλεηαη. Ζ δηαζηαχξσζε πνπ αλαθέξζεθε είλαη:

P: ζει. rr x αξζ. Rr

(Rh-) (Rh+)

Γακέη.: r, r R, r

F1: Rr, rr, Rr, rr

(Rh+) (Rh-) (Rh

+) (Rh-)

π.ρ. 1ν 2ν 3ν 4ν

Γεληθεχνληαο κπνξνχκε λα πνχκε φηη ππάξρεη πξφβιεκα γηα ην 1ν Rh+

παηδί επαηζζεηνπνηεκέλεο κεηέξαο (απφ κεηάγγηζε ή πξνεγνχκελε θχεζε).

Β. «Ζ αηκνζθαηξίλε είλαη κηα ζχλζεηε πξσηεΐλε πνπ απνηειείηαη απφ ηελ

αίκε (ζηδεξνχρν νξγαληθφ κφξην) θαη ηε ζθαηξίλε (πξσηεΐλε πνπ απνηειείηαη

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1986


34

απφ δχν δεχγε πνιππεπηηδηθψλ αιπζίδσλ)». ηα εξπζξά αηκνζθαίξηα ησλ

εκβξχσλ ππάξρνπλ νη εκβξπτθέο αηκνζθαηξίλεο. ε κεγαιχηεξε πνζφηεηα

ππάξρεη ε αηκνζθαηξίλε F, πνπ απνηειείηαη απφ 2α θαη 2γ αιπζίδεο. ηα

εξπζξά αηκνζθαίξηα ησλ ελειίθσλ ππάξρνπλ νη αηκνζθαηξίλεο Α θαη Α2. Ζ

θπξηφηεξε είλαη ε αηκνζθαηξίλε Α, πνπ απνηειείηαη απφ 2α θαη 2β αιπζίδεο.

αλ πξσηεΐλε πνπ είλαη, ειέγρεηαη γελεηηθά. Οηαλ φκσο ηα γνλίδηα πνπ

ειέγρνπλ ηε ζχλζεζε ησλ πνιππεπηηδηθψλ αιπζίδσλ ηεο κεηαιιαγνχλ, ηφηε

δε <<ιεηηνπξγνχλ>> ζσζηά θη έηζη έρνπκε θάπνηεο παζνινγηθέο θαηαζηάζεηο

πνπ νλνκάδνληαη αηκνζθαηξηλνπάζεηεο.

ηε κεζνγεηαθή αλαηκία ζπληίζεηαη ζε κηθξφηεξε πνζφηεηα ή θαζφινπ κία

απφ ηηο πεπηηδηθέο αιπζίδεο ηεο αηκνζθαηξίλεο. Αλ, π.ρ., απηφ ζπκβεί ζηελ

β-αιπζίδα, ιέκε φηη ην άηνκν πάζρεη απφ β-κεζνγεηαθή αλαηκία. Ζ β-

κεζνγεηαθή αλαηκία δηαθξίλεηαη ζε νκφδπγε θαη ζε εηεξφδπγε.

Δηεξφδπγε β-κεζνγεηαθή αλαηκία (ή ζηίγκα): ηελ πεξίπησζε απηή ην έλα

γνλίδην β ππνιεηηνπξγεί ή αλαζηέιιεηαη, ελψ ην άιιν γνλίδην Β ιεηηνπξγεί

θαλνληθά. Σν ζπλνιηθφ πνζφ ησλ β αιπζίδσλ πνπ παξάγνληαη είλαη

κηθξφηεξν απφ ην θαλνληθφ, ελψ νη αιπζίδεο α βξίζθνληαη ζηα θπζηνινγηθά

επίπεδα. Σν ζπλνιηθφ πνζφ ηεο αηκνζθαηξίλεο Α είλαη κηθξφηεξν απφ ην

θαλνληθφ.

Οκφδπγε β-κεζνγεηαθή αλαηκία (ή λφζνο ηνπ Cooley): Σν άηνκν πνπ

πάζρεη απφ ηε λφζν απηή παξνπζηάδεη βαξχηεξε εηθφλα. Καη ηα δχν γνλίδηα

β (κεηξηθήο θαη παηξηθήο πξνέιεπζεο) ιεηηνπξγνχλ ειάρηζηα ή θαζφινπ.

πλεπψο, δεκηνπξγείηαη κεγάιε έιιεηςε β αιπζίδσλ, ελψ νη α αιπζίδεο

βξίζθνληαη ζηα θπζηνινγηθά επίπεδα. Ο νξγαληζκφο πξνζπαζεί λα

αλαπιεξψζεη ην έιιεηκκα ηεο αηκνζθαηξίλεο Α κε ην λα ζπλζέηεη εκβξπτθή

αηκνζθαηξίλε F.

ZHTHMA 3o

A. Πεξηγξάςηε ην πείξακα ησλ Lederberg θαη Tatum πνπ αθνξά ηε

βαθηεξηαθή ζχδεπμε. Ση ζπκπέξαζκα πξνθχπηεη απφ ην πείξακα απηφ;

B. Πψο πξαγκαηνπνηείηαη ν ιπηηθφο θχθινο ηνπ θάγνπ; ε πνηα

πεξίπησζε ζπκβαίλεη ιπζηγνλία θαη κε πνην ηξφπν;

Α. H πξψηε απφδεημε γηα ην φηη κεηαθνξά γελεηηθνχ πιηθνχ κπνξεί λα

ζπκβεί θαη κε ηνλ παξαθάησ ηξφπν δφζεθε απφ ην πείξακα ησλ Lederberg

θαη Tatum, πνπ ηνπο ράξηζε θαη ην βξαβείν Nobel.

Οη δχν εξεπλεηέο εξγάδνληαλ πάλσ ζε δχν κεηαιιαγκέλα ζηειέρε ηνπ

θνινβαθηήξηνπ Escherichia Coli, ηνπ πην πνιπρξεζηκνπνηεκέλνπ ίζσο

πεηξακαηφδσνπ. Σν πξψην απ ' απηά ρξεηάδεηαη νπσζδήπνηε ζην ζξεπηηθφ

ηνπ πιηθφ ηα ακηλνμέα Α θαη Β γηα λα αλαπηπρζεί, κηαο θαη δελ κπνξεί λα ηα

ζπλζέζεη απφ κφλν ηνπ, φπσο ν κε κεηαιιαγκέλνο άγξηνο ηχπνο. Σν

δεχηεξν ρξεηάδεηαη ζην ζξεπηηθφ ηνπ κέζν ηα ακηλνμέα Γ θαη Γ. ηε ζπλέρεηα,

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1986


35

ηα δχν ζηειέρε κεηαθέξζεθαλ ζε ζξεπηηθφ πιηθφ πνπ πεξηείρε θαη ηα

ηέζζεξα ακηλνμέα. Αθνχ αθέζεθαλ εθεί λα πνιιαπιαζηαζηνχλ

κεηαθέξζεθαλ (ζηε ζπλέρεηα) ζ' έλα ηξίην ζξεπηηθφ πιηθφ, πνπ δελ πεξηείρε

θαλέλα απφ ηα 4 ακηλνμέα. Δληνχηνηο, παξαηεξήζεθε φηη εθεί κεξηθά

(πνζνζηφ κεηαιιαγήο 10-6

) κπνξνχζαλ θαη αλαπηχζζνληαλ. Απηφ ζεκαίλεη

φηη αλάκεζα ζηα βαθηήξηα ησλ δχν ζηειερψλ έγηλε θάπνηα κεηαβίβαζε

γελεηηθνχ πιηθνχ, πνπ είρε σο ζπλέπεηα ηε δεκηνπξγία αηφκσλ ηνπ άγξηνπ

ηχπνπ πνπ δε ρξεηάδνληαη θαλέλα ακηλνμχ ζην ζξεπηηθφ ηνπο πιηθφ.

Αξγφηεξα, κε άιιεο κειέηεο, απνδείρηεθε φηη πξάγκαηη γίλεηαη κεηαθνξά

ηκήκαηνο, ζπλήζσο γελεηηθνχ πιηθνχ (DNA), κε πξψην ην πιαζκίδην απφ

έλα <<αξζεληθφ>> θχηηαξν (δφηε) ζε έλα «ζειπθφ» θχηηαξν (δέθηε) κε

ζχδεπμε ησλ δχν θπηηάξσλ.

Ζ βαθηεξηαθή ζχδεπμε απμάλεη ηελ πνηθηινκνξθία ησλ βαθηεξίσλ,

δίλνληαο έηζη πιηθφ θαη δπλαηφηεηεο γηα εμέιημε, έζησ θαη ηηο ζπάληεο θνξέο

πνπ ζπκβαίλεη απηή ζηε θχζε.

Β. Ο ιπηηθφο θχθινο ηνπ θάγνπ πξαγκαηνπνηείηαη σο εμήο: Ο θάγνο

πξνζθνιιάηαη κε ηα λεκάηηα ηεο νπξάο ηνπ πάλσ ζε έλα βαθηεξηαθφ

θχηηαξν θαη ηξππάεη κε ηε βνήζεηα ελφο ελδχκνπ πνπ πεξηέρεη ην θπηηαξηθφ

ηνπ ηνίρσκα. ηε ζπλέρεηα, ην λνπθιετθφ νμχ ηνπ θάγνπ πεξλάεη κέζα απφ

ηελ νπξά ζην θπηηαξφπιαζκα ηνπ βαθηεξίνπ, φπνπ θαη αξρίδεη λα

αληηγξάθεηαη, ζρεκαηίδνληαο θαηλνχξγηα κφξηα λνπθιετθνχ νμένο. ρεδφλ

ηαπηφρξνλα αξρίδεη θαη ε κεηάθξαζε ηνπ λνπθιετθνχ νμένο ηνπ θάγνπ θαη ε

ζχλζεζε ησλ πξσηετλψλ ηνπ: θεθαιήο, νπξάο, λεκαηίσλ. Οια καδί

ζπληίζεηαη ζε λένπο θάγνπο, ελψ ην θχηηαξν ζπάδεη θάησ απφ ηελ επίδξαζε

ιπζνδχκεο, ελφο ελδχκνπ πνπ θαηαζθεπάδεη ν θάγνο θαη δηαιχεη ην

θπηηαξηθφ ηνίρσκα, γηα λα ειεπζεξσζνχλ ηειηθά θακηά 300αξηά λένη θάγνη

έηνηκνη λα πξνζβάινπλ άιια βαθηήξηα.

Ζ φιε δηαδηθαζία δελ μεπεξλάεη ηα 30 ιεπηά θαη ιέγεηαη ιπηηθφο θχθινο.

ε κεξηθέο πεξηπηψζεηο φκσο, γηα δηάθνξνπο ιφγνπο, ε είζνδνο ηνπ

λνπθιετθνχ νμένο ηνπ θάγνπ κέζα ζην θχηηαξν ηνπ βαθηεξίνπ δελ

αθνινπζείηαη απφ ηα θαηλφκελα ηνπ ιπηηθνχ θχθινπ. ηελ πεξίπησζε απηή,

πνπ ιέγεηαη ιπζηγνλία, ην λνπθιετθφ νμχ ηνπ θάγνπ ελζσκαηψλεηαη ζην DNA

ηνπ βαθηεξίνπ θαη αλαπαξάγεηαη καδί ηνπ, ζαλ ηκήκα ηνπ βαθηεξηαθνχ DNA,

δεκηνπξγψληαο γεληέο ιπζηγνληθψλ βαθηεξίσλ. Ο θάγνο, φηαλ βξίζθεηαη ζ '

απηή ηελ θαηάζηαζε, ιέγεηαη πξνθάγνο. Απφ θαηξφ ζε θαηξφ φκσο κπνξεί

πάιη λα αξρίζεη λα αληηγξάθεηαη, ζπλερίδνληαο ην γλσζηφ καο ιπηηθφ θχθιν.

ΕΖΣΖΜΑ 4ν

Α. Ση ξπζκίδνπλ κε ηε ιεηηνπξγία ηνπο ν ππνζάιακνο, ν πξνκήθεο, ε

παξεγθεθαιίδα;

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1986


36

Β. Πνηα είλαη ε δξάζε ηνπ απηφλνκνπ λεπξηθνχ ζπζηήκαηνο ζηελ

θαξδηά ηνπ αλζξψπνπ;

Α. Ο δηάκεζνο εγθέθαινο πεξηθιείεη πνιινχο ππξήλεο, απ ' ηνπο νπνίνπο

ζπνπδαηφηεξνη είλαη νη δχν ζάιακνη, απ ' φπνπ δηέξρνληαη αηζζεηηθέο

θεληξνκφιεο λεπξηθέο νδνί, θη ν ππνζάιακνο. Ο ππνζάιακνο είλαη πνιχ

ζεκαληηθφο, γηαηί ξπζκίδεη ηηο νξκνληθέο εθθξίζεηο, ηηο ιεηηνπξγίεο ηνπ

απηφλνκνπ λεπξηθνχ ζπζηήκαηνο, ην κεηαβνιηζκφ θαη πεξηέρεη ηα θέληξα ηνπ

χπλνπ, ηεο ζεξκνθξαζίαο θ.η.ι. ηνλ ππνζάιακν αλήθεη θαη κέξνο ηεο

ππφθπζεο, πνπ σο ελδνθξηλήο αδέλαο ξπζκίδεη ηε ιεηηνπξγία ησλ άιισλ

ελδνθξηλψλ αδέλσλ. ηνλ ππνζάιακν επίζεο βξίζθνληαη αλψηεξα θέληξα

ηνπ απηφλνκνπ λεπξηθνχ ζπζηήκαηνο.

Ο πξνκήθεο, φπσο θη ν κέζνο εγθέθαινο θη ε γέθπξα, πεξηθιείεη

πνιινχο ππξήλεο απφ ηνπο νπνίνπο εθθχνληαη εγθεθαιηθά λεχξα θαη

απνηεινχλ νδνχο δηέιεπζεο αηζζεηηθψλ θαη θηλεηηθψλ λεπξηθψλ ηλψλ. Ο

πξνκήθεο απνηειεί θέληξν ξχζκηζεο ζεκαληηθνχ αξηζκνχ δσηηθψλ γηα ηνλ

νξγαληζκφ ιεηηνπξγηψλ, γηαηί πεξηέρεη ηα θέληξα ηεο αλαπλνήο, ηεο

θαξδηαθήο ιεηηνπξγίαο, ηεο πξφζιεςεο ηξνθήο, ηνπ βήρα, ηνπ εκεηνχ θ.η.ι.

Βιάβε ηνπ πξνκήθε ζπλεπάγεηαη ην ζάλαην. Ζ βιάβε ηνπ πξνκήθε κπνξεί

λα ζπκβεί εχθνια θαηά ηα αηπρήκαηα, γηαηί απηφο βξίζθεηαη ζην φξην θξαλίνπ

θαη ζπνλδπιηθήο ζηήιεο.

Οη ιεηηνπξγίεο ηεο παξεγθεθαιίδαο πνπ δελ είλαη ζπλεηδεηέο θαη δελ

ππάγνληαη ζηε ζέιεζή καο, είλαη:

1) Γηαηήξεζε ηνπ κπτθνχ ηφλνπ.

2) Γηαηήξεζε ηεο ηζνξξνπίαο ηνπ ζψκαηνο.

3) πληνληζκφο ηεο ζπλεξγαζίαο ησλ κπψλ ζηηο δηάθνξεο θηλήζεηο.

ε βιάβεο ηεο παξεγθεθαιίδαο εκθαλίδεηαη κπτθή αδπλακία, κε

ζπληνληζκφο ησλ κπψλ γηα ηελ εθηέιεζε δηάθνξσλ θηλήζεσλ, ηξέκνπιν θαη

ηάζε ηνπ αηφκνπ λα πέθηεη πξνο ηε κηα πιεπξά θαηά ηε ζηάζε ή ηε βάδηζε

(παξεγθεθαιηδηθή αηαμία).

Β. Σν απηφλνκν λεπξηθφ ζχζηεκα λεπξψλεη φξγαλα ησλ νπνίσλ ε

ιεηηνπξγία δελ ππάγεηαη ζηε ζέιεζή καο, φπσο είλαη ε θαξδηά, νη ιείνη κχεο

ησλ αγγείσλ θαη ησλ ζπιάρλσλ θαη νη αδέλεο. Eηζη, δελ κπνξνχκε λα

δψζνπκε εληνιή, π.ρ. ζηελ θαξδηά καο λα ιεηηνπξγήζεη κε ηαρχηεξν ή

βξαδχηεξν ξπζκφ.

Σν απηφλνκν λεπξηθφ ζχζηεκα δηαθξίλεηαη ζε ζπκπαζεηηθφ θαη

παξαζπκπαζεηηθφ, ηα νπνία ζε θάζε φξγαλν πνπ δηαλέκνληαη, αζθνχλ

ηζφηηκε θαη αληίζεηε δξάζε.

Δηζη, ζηελ πεξίπησζε ηεο θαξδηάο, ην ζπκπαζεηηθφ απμάλεη ηνλ θαξδηαθφ

παικφ (καζηίγην ηεο θαξδηάο), ελψ ην παξαζπκπαζεηηθφ ηνλ ειαηηψλεη

(ραιηλάξη ηεο θαξδηάο). Απηφ έρεη σο απνηέιεζκα θαηά ηελ εξεκία λα έρνπκε

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1986


37

πεξίπνπ 70 παικνχο ζην ιεπηφ. Ζ αληίζεηε δξάζε ηνπ ζπκπαζεηηθνχ θαη

ηνπ παξαζπκπαζεηηθνχ ζπζηήκαηνο βξίζθεηαη δηαξθψο ζε δπλακηθή

ηζνξξνπία, ψζηε λα ππάξρεη θπζηνινγηθή ιεηηνπξγία.

Χζηφζν, φηαλ ππάξρεη αλάγθε πξνζαξκνγήο ηεο θαξδηάο ζε

δηαθνξεηηθέο ζπλζήθεο, π.ρ. φηαλ ππάξρεη αλάγθε απμεκέλεο θαξδηαθήο

ιεηηνπξγίαο, φπσο ζην ηξέμηκν, ηφηε απηφκαηα θαη ρσξίο ηε ζέιεζή καο

επηθξαηεί ην ζπκπαζεηηθφ ζην παξαζπκπαζεηηθφ θαη ν θαξδηαθφο παικφο

απμάλεηαη (100-130 παικνχο).

Αθφκε, ν ζπληνληζκφο ηεο ζπλεξγαζίαο ηνπ ζπκπαζεηηθνχ θαη

παξαζπκπαζεηηθνχ ζπζηήκαηνο γίλεηαη κε αλψηεξα θέληξα ηνπ ΑΝ πνπ

βξίζθνληαη θπξίσο ζην θινηφ ηνπ κεησπηαίνπ ινβνχ θαη ζηνλ ππνζάιακν.

Δηζη, κε ηε ζπληνληζκέλε δξάζε θαη ησλ δχν ζπζηεκάησλ, νη ιεηηνπξγίεο ησλ

νξγάλσλ (ε ιεηηνπξγία ηεο θαξδηάο) βξίζθνληαη ζε πςειφ βαζκφ δπλακηθήο

ηζνξξνπίαο.

ΚΡΗΣΗΚΖ

Σα πην εχθνια ζέκαηα ηεο 10εηίαο. Θέκαηα πνιχ απιά, απνζηήζηζεο, πνπ

απαηηνχζαλ κηθξή αλάπηπμε.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1986


38

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1988


39

ΘΔΜΑΣΑ 1987

ΕΖΣΖΜΑ 1ν

Α. Υισξνπιάζηεο.

Β. Με πνην ηξφπν γίλεηαη ε δέζκεπζε ηνπ άλζξαθα θαηά ηε

θσηνζχλζεζε;

Α. Oη ρισξνπιάζηεο είλαη ην ραξαθηεξηζηηθφ νξγαλίδην ησλ πξάζηλσλ

ηκεκάησλ ηνπ θπηνχ. Ο ρισξνπιάζηεο αλήθεη ζε κηα θαηεγνξία νξγαληδίσλ

πνπ ιέγνληαη πιαζηίδηα. Πξφθεηηαη γηα νξγαλίδηα πνπ πεξηέρνπλ κηα πξάζηλε

ρξσζηηθή, ηε ρισξνθχιιε, ζηελ νπνία νθείιεηαη ην πξάζηλν ρξψκα ησλ

θπηψλ. Αθφκε, ζηε ρισξνθχιιε νθείιεηαη ε απνξξφθεζε ηεο θσηεηλήο

αθηηλνβνιίαο θαη ε κεηαηξνπή ηεο ζε ρεκηθή ελέξγεηα (θσηνζχλζεζε).

Οη ρισξνπιάζηεο έρνπλ ζρήκα ζπλήζσο σνεηδέο, <<θαθνεηδέο>> ή θαη

ζπεηξνεηδέο (φπσο ζηε Spirogyra). Πεξηβάιινληαη απφ δηπιή κεκβξάλε (δχν

ζηνηρεηψδεηο κεκβξάλεο). Ζ εζσηεξηθή κεκβξάλε ηνπ πεξηβιήκαηνο ηνπ

ρισξνπιάζηε δελ θαίλεηαη λα έρεη εζσπηπρψζεηο. Ζ ζεκέιηα νπζία ζην

εζσηεξηθφ ησλ ρισξνπιαζηψλ νλνκάδεηαη ζηξψκα. Μέζα ζην ζηξψκα

παξαηεξείηαη έλα δίθηπν κεκβξαλψλ πνπ δε ζπλδένληαη κε ην πεξίβιεκα ηνπ

ρισξνπιάζηε θαη είλαη είηε κνλαρηθέο, νπφηε νλνκάδνληαη ειαζκάηηα, είηε

νκαδνπνηεκέλεο, νπφηε νλνκάδνληαη ζπιαθνεηδή ησλ grana. Tα ζπιαθνεηδή

πεξηέρνπλ ηε ρισξνθχιιε. Ζ ρισξνθχιιε καδί κε άιιεο ρξσζηηθέο

νξγαλψλεηαη ζε θσηνζπζηήκαηα Ρ680 , Ρ700.

Tα ζπιαθνεηδή δηαηάζζνληαη πνιχ ππθλά ην έλα πάλσ ζην άιιν,

ζαλζσξφο θεξκάησλ, ζρεκαηίδνληαο ηα grana. Πάλσ ζηα grana βξίζθνληαη

νη ρξσζηηθέο πνπ δεζκεχνπλ ηελ ειηαθή ελέξγεηα, θαη ηα έλδπκα πνπ

ζπκκεηέρνπλ ζηε θσηφιπζε ηνπ λεξνχ θαη ζην ζρεκαηηζκφ ελέξγεηαο κε ηε

κνξθή ΑΣΡ.

ηα grana γίλνληαη νη θσηεηλέο αληηδξάζεηο ηεο θσηνζχλζεζεο θαη

παξάγνληαη νξηζκέλα ρεκηθά κφξηα (ΑΣΡ, ΝΑDPH2), ηα νπνία κεηαθέξνληαη

ζην ζηξψκα ησλ ρισξνπιαζηψλ φπνπ ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηε ζχλζεζε

ζαθράξσλ (ζθνηεηλέο αληηδξάζεηο ηεο θσηνζχλζεζεο).

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1988


40

Οη ρισξνπιάζηεο, φπσο θαη ηα κηηνρφλδξηα, δηαζέηνπλ δηθφ ηνπο DNA,

δειαδή δηθφ ηνπο γελεηηθφ πιηθφ, έρνπλ θαη ξηβνζψκαηα, φπσο θαη ην

κηηνρφλδξην, γηα λα πξσηετλνζπλζέηνπλ, εθθξάδνληαο ηηο γελεηηθέο

πιεξνθνξίεο ηνπο. Έρνπλ δειαδή κηα ζρεηηθή απηνδπλακία. Ο

ρισξνπιάζηεο φπσο θαη ην κηηνρφλδξην, ζεσξείηαη εκηαπηφλνκν νξγαλίδην.

<<Οη ρισξνπιάζηεο δεκηνπξγήζεθαλ απφ ηε ζπκβίσζε πξνθαξπσηηθψλ

θπηηάξσλ σο εμήο: Έλσζε πξνθαξπσηηθνχ εηεξφηξνθνπ κε απηφηξνθν

πξνθαξπσηηθφ. Σν απηφηξνθν κέζα ζην εηεξφηξνθν εμειίρζεθε ζε

ρισξνπιάζηε.

Σα πξνθαξπσηηθά θχηηαξα δελ έρνπλ ρισξνπιάζηεο>>.

Β. Ζ δέζκεπζε ηνπ δηνμεηδίνπ ηνπ άλζξαθα γίλεηαη θαηά ην ζηάδην ησλ

ζθνηεηλψλ αληηδξάζεσλ (κπνξνχλ λα γίλνπλ θαη ζην ζθνηάδη) σο εμήο:

Σν δηνμείδην ηνπ άλζξαθα ηεο αηκφζθαηξαο δεζκεχεηαη (κέζσ ησλ

ζηνκάησλ ηνπ θχιινπ) κε ηε βνήζεηα ελφο ελδχκνπ, ηεο

θαξβνμπδηζκνπηάζεο, απφ έλα ζάθραξν κε πέληε άηνκα άλζξαθα, ηε

δηζθσζθνξνξηβνπιφδε. Δηζη ζρεκαηίδεηαη έλα αζηαζέο πξντφλ κε έμη άηνκα

άλζξαθα, ην νπνίν δηαζπάηαη ζε δχν κφξηα θσζθνξνγιπθεξηληθνχ νμένο

(3c).

Σν θσζθνξνγιπθεξηληθφ νμχ κεηαηξέπεηαη κε ηε βνήζεηα κνξίσλ ΑΣΡ θαη

NADPH2 (πνπ πξνέξρνληαη απφ ηηο θσηεηλέο αληηδξάζεηο), ζε

θσζθνξνγιπθεξηλαιδευδε (3c). Ζ θσζθνξνγιπθεξηλαιδεΐδε είλαη

θαηάιιειε γηα πνιιέο βηνζπλζέζεηο. Δηζη ζρεκαηίδεηαη γιπθφδε θαη

δηθσζθνξνξηβνπιφδε, έηνηκε λα μαλαδεζκεχζεη κφξηα δηνμεηδίνπ ηνπ

άλζξαθα θαη λα ζπλερηζηεί ν πξνεγνχκελνο θχθινο. Όια ηα παξαπάλσ

γίλνληαη ζην ζηξψκα ηνπ ρισξνπιάζηε.

h.v

6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6H2O + 6O2

ρισξ.

ZHTHMA 2o

A. Πφζα κφξηα ΑΣΡ παξάγνληαη θαηά ηε κεηαηξνπή ηεο γιπθφδεο ζε

ππξνζηαθπιηθφ νμχ θαη πνχ; Να γξαθνχλ νη αληηδξάζεηο ηεο

γαιαθηηθήο θαη αιθννιηθήο δχκσζεο. Πφζα κφξηα ΑΣΡ παξάγνληαη

θαηά ηηο βηνρεκηθέο απηέο αληηδξάζεηο;

B. Κχθινο ηνπ θηηξηθνχ νμένο.

Α. «Ζ γιπθφδε, θαηά ηε γιπθφιπζε, δηαζπάηαη αξρηθά κε ηε βνήζεηα κηαο

ζεηξάο ελδχκσλ ηνπ θπηηαξνπιάζκαηνο ζε δχν κφξηα ηξηνδψλ θαη ηειηθά ζε

ππξνζηαθπιηθφ νμχ. Καηά ηε κεηαηξνπή απηή παξάγνληαη δχν κφξηα ΑΣΡ

θαη δχν κφξηα NADH2. Ζ νμείδσζε ησλ NADH2 ζηελ ηειηθή νμείδσζε,

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1988


41

νμεηδσηηθή θσζθνξπιίσζε, ζα απνδψζεη επηπιένλ (4ΑΣP ή 6 ATP) κφξηα

ΑΣΡ».

Κάησ απφ αλαεξφβηεο ζπλζήθεο, ην ππξνζηαθπιηθφ νμχ αθνινπζεί είηε ηε

γαιαθηηθή είηε ηελ αιθννιηθή δχκσζε, νη νπνίεο ζπκβαίλνπλ ζην

θπηηαξφπιαζκα.

ηα βαθηήξηα ηνπ γέλνπο Streptococcus θαη ζηα κπτθά θχηηαξα, θαηά ηελ

έληνλε κπτθή ζχζπαζε γίλεηαη γαιαθηηθή δχκσζε, θαηά ηελ νπνία

ειεπζεξψλνληαη δχν κφξηα ΑΣΡ. Ζ αληίδξαζε ηεο γαιαθηηθήο δχκσζεο είλαη:

C6H12O6 + 2NAD + 2ADP + 2Pi 2CH3COCOOH + 2NADH2 + 2ATP

2CH3COCOOH + 2NADH2 2CH3CHOHCOOH + 2NAD

ηα θπηά θαη ζηε δχκε Sacharomyces γίλεηαη αιθννιηθή δχκσζε θαηά ηελ

νπνία παξάγνληαη δχν κφξηα ΑΣΡ. Ζ αληίδξαζε ηεο αιθννιηθήο δχκσζεο

είλαη:

C6H12O6 + 2NAD + 2ADP + 2Pi 2CH3COCOOH + 2NADH2 + 2ATP

2CH3COCOOH + 2NADH2 2CH3CH2OH + 2CO2 + 2NAD

Β. ηελ θπηηαξηθή αλαπλνή, ην ππξνζηαθπιηθφ νμχ, πνπ παξάρζεθε

θαηά ηε γιπθφιπζε θάησ απφ αεξφβηεο ζπλζήθεο, κεηαηξέπεηαη ζε

αθεηπινζπλέλδπκν Α (ελεξγφ νμηθφ νμχ) θαη εηζέξρεηαη ζηνλ θχθιν ηνπ

Krebs. Ζ ελεξγνπνίεζε ηνπ ππξνζηαθπιηθνχ νμένο θαη ν θχθινο ηνπ

θηηξηθνχ νμένο (θχθινο Krebs) πξαγκαηνπνηνχληαη ζην κηηνρφλδξην.

ηνλ θχθιν ηνπ θηηξηθνχ νμένο επηηειείηαη κηα βαζκηαία δηάζπαζε ηεο

νμηθήο νκάδαο ηνπ αθεηπινζπλελδχκνπ Α ζε CO2 (απνθαξβνμπιίσζε) απφ

ηα ελδηάκεζα πξντφληα ηνπ θχθινπ θη φρη απφ απ ' επζείαο έλσζε ηνπ

άλζξαθα κε ην νμπγφλν. Σν πδξνγφλν πνπ εθιχεηαη θαηά ηνλ θχθιν Krebs,

είλαη απηφ πνπ ηειηθά ελψλεηαη κε ην Ο2 ηεο αηκφζθαηξαο πξνο ζρεκαηηζκφ

λεξνχ, αθνχ φκσο πξψηα ελσζεί κε ηα λνπθιενηίδηα NAD θαη FAD πξνο

NADH2 θαη FADH2 αληίζηνηρα. ' απηφ ην ζηάδην ηνπ θαηαβνιηζκνχ ηεο

γιπθφδεο ειεπζεξψλεηαη ελέξγεηα γηα ην ζρεκαηηζκφ δχν κνξίσλ ΑΣΡ. Οκσο

πνιχ πεξηζζφηεξε ελέξγεηα απνδίδεηαη θαηά ηελ ηειηθή νμείδσζε ηνπ Ζ2

ζηελ αλαπλεπζηηθή αιπζίδα κε ζρεκαηηζκφ λεξνχ. Δπνκέλσο, ν θχθινο

Krebs είλαη έλα ρσλεπηήξη αλζξαθηθψλ ζθειεηψλ, φπνπ ε ελέξγεηα ησλ

ρεκηθψλ δεζκψλ κεηαηξέπεηαη ζε αλαγσγηθή ελέξγεηα ηνπ πδξνγφλνπ.

«Σα ζπλνιηθά πξντφληα αλά θχθιν είλαη: 2CO2, 1ATP, 3NADH2, 1FADH2.

Γηα θάζε κφξην γιπθφδεο γίλεηαη δχν θνξέο ν θχθινο».

ην εζσηεξηθφ ησλ κηηνρνλδξίσλ εληνπίδνληαη θαη ηα έλδπκα πνπ

ζπκκεηέρνπλ ζηνλ θχθιν ηνπ θηηξηθνχ νμένο. Ζ εληφπηζε απηή ησλ ελδχκσλ

δηεπθνιχλεη ηελ είζνδν ηνπ πδξνγφλνπ πνπ παξάγεηαη ζηνλ θχθιν Krebs

(ππφ ηε κνξθή ηνπ NADH2 θαη FADH2) ζηελ αλαπλεπζηηθή αιπζίδα.

ΕΖΣΖΜΑ 3ν

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1988


42

Α. ε ηη απνζθνπεί ε κηησηηθή θαη ε κεησηηθή δηαίξεζε θαη ζε πνηα

θχηηαξα γίλεηαη ε θαζεκηά; Πψο κπνξεί ε κείσζε λα ζπκβάιεη ζηελ

αιιαγή ηεο γελεηηθήο ζχζηαζεο ησλ γακεηψλ;

Β. Πνηεο δηαθνξέο ππάξρνπλ κεηαμχ ηεο πξψηεο κεησηηθήο θαη

κηησηηθήο δηαίξεζεο ηνπ θπηηάξνπ;

Α. Με ηε κίησζε ν αξηζκφο ησλ ρξσκνζσκάησλ ζην παηξηθφ θαη ζηα

ζπγαηξηθά θχηηαξα δηαηεξείηαη ζηαζεξφο. Γειαδή απφ έλα θχηηαξν (n ή 2n)

πξνθχπηνπλ δχν θχηηαξα (n ή 2n αληίζηνηρα) κε ηνλ ίδην αξηζκφ

ρξσκνζσκάησλ. «H κηησηηθή δηαίξεζε, ινηπφλ, απνζθνπεί ζηε δηαηήξεζε

ηνπ αξηζκνχ ησλ ρξσκνζσκάησλ ζε φια ηα ζσκαηηθά θχηηαξα ελφο

πνιπθχηηαξνπ νξγαληζκνχ θαη ζε φια ηα άηνκα ελφο είδνπο πνπ

αλαπαξάγνληαη κε κνλνγνλία».

Ζ κηησηηθή δηαίξεζε γίλεηαη ζηα ζσκαηηθά θχηηαξα ελφο πνιπθχηηαξνπ

νξγαληζκνχ θαηά ηελ αχμεζή ηνπ, θαζψο θαη θαηά ηε κνλνγνληθή

αλαπαξαγσγή θαηψηεξσλ νξγαληζκψλ.

Με ηε κείσζε, ν αξηζκφο ησλ ρξσκνζσκάησλ ζηα ζπγαηξηθά θχηηαξα

είλαη ν κηζφο ησλ παηξηθψλ ρξσκνζσκάησλ. Απφ έλα θχηηαξν 2n

πξνθχπηνπλ ηέζζεξα θχηηαξα n. «Ζ κεησηηθή δηαίξεζε απνζθνπεί ζηε

δηαηήξεζε ηνπ αξηζκνχ ησλ ρξσκνζσκάησλ ζηνπο νξγαληζκνχο πνπ

αλαπαξάγνληαη κε ακθηγνλία».

Ζ κεησηηθή δηαίξεζε γίλεηαη ζηα άσξα γελλεηηθά θχηηαξα θαη νδεγεί ζην

ζρεκαηηζκφ γακεηψλ πνπ πξννξίδνληαη λα δεκηνπξγήζνπλ λέα άηνκα κε ηε

γνληκνπνίεζή ηνπο. Αθφκε, γίλεηαη ζην δπγσηφ απινεηδψλ νξγαληζκψλ (π.ρ.

Spirogyra) πνπ αλαπαξάγνληαη κε ακθηγνλία.

Ζ κείσζε κπνξεί λα ζπκβάιεη ζηελ αιιαγή ηεο γελεηηθήο ζχζηαζεο ησλ

γακεηψλ κε ηνπο παξαθάησ κεραληζκνχο:

α) Ο ειεχζεξνο ζπλδπαζκφο ησλ ρξσκνζσκάησλ. Απηφ ζεκαίλεη φηη ζηελ

πξψηε κεησηηθή δηαίξεζε, νπφηε γίλεηαη ν απνρσξηζκφο ησλ νκφινγσλ

ρξσκνζσκάησλ, απηά ζπλδπάδνληαη θαη δηαρσξίδνληαη ηπραία, δειαδή δελ

δηαρσξίδνληαη ηα παηξηθά απφ ηα κεηξηθά, αιιά ν δηαρσξηζκφο θάζε δεχγνπο

νκφινγσλ ρξσκνζσκάησλ είλαη αλεμάξηεηνο ησλ ππφινηπσλ δεπγψλ. Σα κε

νκφινγα ρξσκνζψκαηα, ζην ηέινο ηεο πξψηεο κεησηηθήο δηαίξεζεο, είλαη

δπλαηφλ λα βξεζνχλ ζπλδπαζκέλα θαηά πνιινχο θαη πνηθίινπο ηξφπνπο,

αλάινγα κε ηνλ αξηζκφ ηνπο. Οη ζπλδπαζκνί απηνί είλαη 2n, φπνπ n ν

αξηζκφο ησλ κε νκφινγσλ ρξσκνζσκάησλ. Γηα παξάδεηγκα, κπνξνχκε λα

πάξνπκε ηελ Drosophila κε n = 4 θαη ηνλ άλζξσπν (Homo sapiens) κε n =

23.

Γηα ηελ Drosophila κπνξνχκε λα έρνπκε 2n = 2

4 = 16 δηαθνξεηηθνχο

γελεηηθνχο ζπλδπαζκνχο ησλ κε νκφινγσλ ρξσκνζσκάησλ.

Γηα ηνλ άλζξσπν έρνπκε 2n = 2

23 = 8388608 δηαθνξεηηθνχο

ζπλδπαζκνχο. Aπηφ ζεκαίλεη φηη θάζε ζπεξκαηνδσάξην ή σάξην έρεη κία ζηηο

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1988


43

πεξίπνπ 8400000 πηζαλέο γελεηηθέο επηινγέο. Γειαδή, γηα λα ζπκπέζεη δχν

ζπεξκαηνδσάξηα ή δχν σάξηα λα είλαη ίδηα γελεηηθά (λα έρνπλ ηελ ίδηα ζεηξά

κε νκφινγσλ ρξσκνζσκάησλ) ε πηζαλφηεηα είλαη 1/8400000 1/8400000 =

1/7,056 x 10-13

.

Δπνκέλσο, ν ακθηγνληθφο ηξφπνο αλαπαξαγσγήο, εμαηηίαο ησλ πνηθίισλ

θαη δηαθνξεηηθψλ ζπλδπαζκψλ ησλ κε νκφινγσλ ρξσκνζσκάησλ, αιιά θαη

ησλ ελδερφκελσλ ρηαζκαηππηψλ, δεκηνπξγεί γελεηηθή πνηθηιφηεηα

απαξαίηεηε γηα ηελ εμέιημε.

β) Ζ ρηαζκαηππία. Απηφο ν γελεηηθφο αλαζπλδπαζκφο πνπ πξνθχπηεη

θαηά ηε ρηαζκαηππία, δειαδή κε ηελ αληαιιαγή ησλ ρξσκνζσκηθψλ

ηκεκάησλ, έρεη σο απνηέιεζκα λα αληαιιάζζνληαη θαη ηα γνλίδηα πνπ

βξίζθνληαη πάλσ ζηα ηκήκαηα απηά θαη ζπλεπψο λα αιιάδεη ε γνληδηαθή

ζχζηαζε ησλ γακεηψλ.

γ) Σέινο, νη ρξσκνζσκηθέο αλσκαιίεο (δνκηθέο θαη αξηζκεηηθέο) πνπ

ζπκβαίλνπλ θαηά ηε κείσζε είλαη δπλαηφ λα επηθέξνπλ αιιαγή ηεο γελεηηθήο

ζχζηαζεο ησλ γακεηψλ.

Β. Οη δηαθνξέο κεηαμχ ηεο πξψηεο κεησηηθήο θαη κηησηηθήο δηαίξεζεο

είλαη:

1) ηελ πξψηε κεησηηθή δηαίξεζε, ζηελ πξφθαζε, ηα νκφινγα

ρξσκνζψκαηα ζπλάπηνληαη, δειαδή ηνπνζεηνχληαη ην έλα απέλαληη ζην

άιιν. Σν θαηλφκελν απηφ ιέγεηαη ζχλαςε ησλ νκφινγσλ ρξσκνζσκάησλ.

Αθφκε ζηε θάζε απηή είλαη δπλαηφ λα αληαιιαγνχλ κηθξά ηκήκαηα κεηαμχ

ησλ κε αδειθψλ ρξσκαηίδσλ ησλ νκφινγσλ ρξσκνζσκάησλ. Σν θαηλφκελν

απηφ ιέγεηαη επηρηαζκφο ή ρηαζκαηππία. Αληίζεηα, ζηε κηησηηθή δηαίξεζε δε

γίλεηαη νχηε ζχλαςε νχηε ρηαζκαηππία.

2) ηε κίησζε, ε δηάηαμε ησλ ρξσκνζσκάησλ ζην ηζεκεξηλφ επίπεδν είλαη

ηπραία. Αληίζεηα ζηε κεηάθαζε Η ηα νκφινγα ρξσκνζψκαηα δηαηάζζνληαη

θαηά δεχγε. Ζ δηάηαμε φκσο ησλ δεπγαξηψλ είλαη ηπραία.

3) ηε κεηάθαζε ηεο πξψηεο κεησηηθήο δηαίξεζεο, ηα θεληξνκεξίδηα δε

δηαηξνχληαη, κε απνηέιεζκα νη ρξσκαηίδεο λα ζπγθξαηνχληαη δεπγαξσκέλεο.

Αληίζεηα, ζηε κεηάθαζε ηεο κηησηηθήο δηαίξεζεο, ηα θεληξνκεξίδηα πνπ

ζπγθξαηνχλ ηηο αδειθέο ρξσκαηίδεο, δηαηξνχληαη.

4) ην ηέινο ηεο πξψηεο κεησηηθήο δηαίξεζεο πξνθχπηνπλ δχν ζπγαηξηθά

θχηηαξα, θαζέλα απφ ηα νπνία πεξηέρεη ην έλα νκφινγν ρξσκφζσκα (κε ηηο

δχν αδειθέο ρξσκαηίδεο ελσκέλεο) απφ θάζε δεπγάξη. Αληίζεηα, ζην ηέινο

ηεο κηησηηθήο δηαίξεζεο πξνθχπηνπλ δχν θχηηαξα, θαζέλα απφ ηα νπνία

πεξηέρεη κφλν ηε κία ρξσκαηίδα απφ θάζε ρξσκφζσκα ηνπ παηξηθνχ

θπηηάξνπ.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1988


44

ΕΖΣΖΜΑ 4ν

Α. Ση είλαη ζχλαςε, πψο γίλεηαη ε κεηαβίβαζε ησλ λεπξηθψλ ψζεσλ

κέζσ ησλ ζπλάςεσλ;

Β. Πνχ βξίζθνληαη ηα θχηηαξα ππνδνρείο ηεο γεχζεο θαη ηεο

φζθξεζεο; Πψο δεκηνπξγνχληαη νη αληίζηνηρεο αηζζήζεηο κεηά ηελ

επίδξαζε ησλ νκφινγσλ εξεζηζκάησλ;

Α. Kάζε λεπξψλαο κε ηα ηειηθά ηνπ θνκβία κπνξεί λα έξρεηαη ζε

ιεηηνπξγηθή ζχλδεζε κε ηνπο δελδξίηεο, ηα θπηηαξηθά ζψκαηα ή θαη ηνπο

λεπξίηεο άιισλ λεπξηθψλ θπηηάξσλ ή κε εηδηθά δηακνξθσκέλεο ζέζεηο ησλ

εθηειεζηηθψλ νξγάλσλ (ηειηθή θηλεηηθή πιάθα).

Ζ ζέζε ηεο ιεηηνπξγηθήο απηήο ζχλδεζεο κεηαμχ δηαδνρηθψλ λεπξψλσλ,

κέζσ ηεο νπνίαο ε λεπξηθή ψζε κεηαβηβάδεηαη απφ ην έλα λεπξηθφ θχηηαξν

ζην άιιν, ιέγεηαη ζχλαςε.

Ζ κεηαβίβαζε ηεο λεπξηθήο ψζεο κέζσ ησλ ζπλάςεσλ γίλεηαη κε ηε

βνήζεηα ρεκηθψλ δηαβηβαζηηθψλ νπζηψλ, ησλ λεπξνδηαβηβαζηψλ , θαη ζε δχν

ζηάδηα.

ην πξψην ζηάδην, ε λεπξηθή ψζε θζάλεη ζηα ηειηθά θνκβία θαη ηα

δηεγείξεη. Απηά αξρίδνπλ λα παξάγνπλ θαη λα απειεπζεξψλνπλ εηδηθέο

λεπξνδηαβηβαζηηθέο νπζίεο, ζπνπδαηφηεξεο ησλ νπνίσλ είλαη ε

αθεηπινρνιίλε θαη ε λνξαδξελαιίλε. Οη δηαβηβαζηηθέο νπζίεο θζάλνπλ κέζσ

ηεο πξνζπλαπηηθήο κεκβξάλεο ζην ζπλαπηηθφ ρψξν. Κάζε λεπξηθή ίλα ζηα

ηειηθά ηεο θνκβία απειεπζεξψλεη έλα κφλν είδνο λεπξνδηαβηβαζηηθήο νπζίαο.

Καηά ην δεχηεξν ζηάδην, νη λεπξνδηαβηβαζηηθέο νπζίεο ελψλνληαη κε

θαηάιιεινπο ππνδνρείο ηεο κεηαζπλαπηηθήο κεκβξάλεο. Ζ ζχλδεζε απηή

απμάλεη ηε δηαπεξαηφηεηα ηεο κεκβξάλεο γηα ηα ηφληα Na+, γεγνλφο πνπ

νδεγεί ζηελ αλαζηξνθή ηνπ δπλακηθνχ εξεκίαο ηεο κεηαζπλαπηηθήο

κεκβξάλεο θαη θαηά ζπλέπεηα ζην μεθίλεκα λεπξηθήο ψζεο ζην

κεηαζπλαπηηθφ λεπξψλα. Δηζη, κε ηελ παξεκβνιή ησλ λεπξνδηαβηβαζηηθψλ

νπζηψλ, θάζε θνξά πνπ ε λεπξηθή ψζε θζάλεη ζηα ηειηθά θνκβία,

κεηαπεδάεη απφ λεπξψλα ζε λεπξψλα, κέρξη λα θαηαιήμεη ζε θάπνην

εθηειεζηηθφ φξγαλν ή ζπληνληζηηθφ θέληξν.

Δπεηδή νη λεπξνδηαβηβαζηηθέο νπζίεο ππάξρνπλ κφλν ζηηο απνιήμεηο ησλ

λεπξηηψλ, ε κεηαβίβαζε κηαο λεπξηθήο ψζεο γίλεηαη κφλν πξνο κία

θαηεχζπλζε, δειαδή απφ ην λεπξίηε πξνο ην κεηαζπλαπηηθφ λεπξψλα θαη

φρη αληίζεηα.

Β. Σν αηζζεηήξην φξγαλν ηεο γεχζεο απνηεινχλ νη γεπζηηθνί θάιπθεο ηεο

γιψζζαο. Οη γεπζηηθνί θάιπθεο είλαη εηδηθνί ζρεκαηηζκνί πνπ πεξηέρνληαη

ζηηο γεπζηηθέο ζειέο ηεο γιψζζαο. Οη γεπζηηθέο ζειέο είλαη πξνζεθβνιέο

ηνπ βιελλνγφλνπ ηεο γιψζζαο θαη δηαθξίλνληαη ζε πεξηραξαθσκέλεο,

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1988


45

θπιινεηδείο, κπθεηνεηδείο θαη ηξηρνεηδείο (νη ηξηρνεηδείο δελ πεξηέρνπλ

γεπζηηθνχο θάιπθεο.

ηνπο γεπζηηθνχο θάιπθεο ππάξρνπλ εηδηθά λεπξηθά θχηηαξα, νη

ππνδνρείο ησλ γεπζηηθψλ εξεζηζκάησλ, νη νπνίνη, φπσο θαη ζηελ αίζζεζε

ηεο φζθξεζεο, είλαη ρεκεηνυπνδνρείο, δειαδή εξεζίδνληαη κε ηελ επίδξαζε

ρεκηθψλ νπζηψλ.

Ζ αίζζεζε ηεο γεχζεο δεκηνπξγείηαη σο εμήο: Οη ρεκηθέο νπζίεο

εξεζίδνπλ ηα γεπζηηθά θχηηαξα, απφ ηα νπνία μεθηλάεη ε λεπξηθή ψζε, ε

νπνία κε ηε γεπζηηθή νδφ κεηαθέξεηαη κέρξη ην θέληξν ηεο γεχζεο πνπ

βξίζθεηαη ζην βξεγκαηηθφ ινβφ ηνπ εγθεθάινπ. Ζ κεηαθνξά ηεο λεπξηθήο

ψζεο απφ ηα γεπζηηθά θχηηαξα κέρξη ην αληίζηνηρν εγθεθαιηθφ θέληξν γίλεηαη

κε ηε γεπζηηθή νδφ, πνπ ηελ απνηεινχλ λεπξηθέο ίλεο ηξηψλ εγθεθαιηθψλ

λεχξσλ (ηνπ πξνζσπηθνχ, ηνπ γισζζνθαξπγγηθνχ θαη ηνπ

πλεπκνλνγαζηξηθνχ). Απηέο, μεθηλψληαο απφ ηνπο γεπζηηθνχο θάιπθεο,

θαηαιήγνπλ κεηά απφ ρίαζκα ζην θέληξν ηεο γεχζεο (βξεγκαηηθφο ινβφο),

φπνπ ε δηέγεξζε επεμεξγάδεηαη θαη εξκελεχεηαη σο αίζζεζε γεχζεο. Γηα λα

γίλεη αληηιεπηή ε γεχζε κηαο ρεκηθήο νπζίαο, ζα πξέπεη απηή λα είλαη

δηαιπκέλε ζην ζάιην ή ζε θάπνην άιιν πγξφ.

Ο κεραληζκφο ηεο γεχζεο δελ είλαη πιήξσο γλσζηφο. Πηζηεχεηαη φηη, φηαλ

κφξηα ησλ δηαιπκέλσλ νπζηψλ έξζνπλ ζε επαθή κε ηα γεπζηηθά θχηηαξα,

πξνθαιείηαη ε γέλεζε ηεο λεπξηθήο δηέγεξζεο.

Σν αηζζεηήξην ηεο φζθξεζεο, ηψξα, εληνπίδεηαη ζηνλ νζθξεηηθφ

βιελλνγφλν, ν νπνίνο θαηαιακβάλεη κηθξή έθηαζε ζην άλσ κέξνο ηεο ξηληθήο

θνηιφηεηαο. Ο νζθξεηηθφο βιελλνγφλνο πεξηέρεη εηδηθά λεπξηθά θχηηαξα-

ππνδνρείο, ηα νπνία εξεζίδνληαη κε ηελ επίδξαζε νζκεξψλ νπζηψλ. Σν

νζθξεηηθφ λεχξν ην απνηεινχλ νη λεπξηθέο ίλεο ησλ πην πάλσ εηδηθψλ

θπηηάξσλ.

Ζ αίζζεζε ηεο φζθξεζεο δεκηνπξγείηαη σο εμήο: Οηαλ νη νζκεξέο νπζίεο

θζάζνπλ κε ηνλ εηζπλεφκελν αέξα ζην επηζήιην ηνπ νζθξεηηθνχ

βιελλνγφλνπ, εξεζίδνπλ ηνπο νζθξεηηθνχο ππνδνρείο θαη έηζη δεκηνπξγείηαη

ε λεπξηθή ψζε, πνπ κε ην νζθξεηηθφ λεχξν θαηαιήγεη κεηά απφ ρίαζκα ζην

θέληξν ηεο φζθξεζεο (φπνπ ε δηέγεξζε εξκελεχεηαη σο αίζζεζε

φζθξεζεο).

ΚΡΗΣΗΚΖ

Σα ζέκαηα ήηαλ ζρεηηθά εχθνια, δελ απαηηνχζαλ κεγάιε αλάπηπμε θαη

θάιππηαλ πεξηνξηζκέλε έθηαζε χιεο. Τπήξραλ ζπλδπαζηηθέο εξσηήζεηο (2Α,

Β) θαη εξψηεζε θξίζεσο (3Α), πνπ φκσο δελ δηνξζψζεθαλ ζσζηά σο πξνο

ηελ πιεξφηεηα ηεο απάληεζεο.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1988


46

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1988


47

ΘΔΜΑΣΑ 1988

ΕΖΣΖΜΑ 1o

Α. Μία απφ ηηο δχo αιπζίδεο ηoπ DNA, πoπ έρεη ηε ζχvζεζε βάζεσv

αδεvίvε 21%, γoπαvίvε 29%, θπηoζίvε 29% θαη ζπκίvε 21%,

δηπιαζηάδεηαη, γηα vα δψζεη ηε ζπκπιεξσκαηηθή ηεο αιπζίδα. Ζ

ζπκπιεξσκαηηθή απηή αιπζίδα κεηαγξάθεηαη ζηε ζπvέρεηα ζε RNA.

Να δoζεί ε ζχvζεζε ησv βάζεσv ηoπ ζρεκαηηδφκεvoπ RNA. Να

αηηηoιoγεζεί ε απάvηεζε.

Β. Να εμεγήζεηε γηαηί παξoπζηάδovηαη δηαθoξεηηθέο θαηvoηππηθέο

αvαιoγίεο θαηά ηε δηαζηαχξσζε κovoυβξηδηζκoχ ζηηο πεξηπηψζεηο

επηθξαηψv θαη ηζoεπηθξαηψv γovηδίσv.

Α. «Δίvαη γvσζηφ φηη ηo DNA απηoδηπιαζηάδεηαη ζηo κέζo ηεο κεζφθαζεο.

Καηά ηov απηoδηπιαζηαζκφ ηoπ DNA αvoίγεη ε δηπιή έιηθα ηoπ DNA ζε πάξα

πoιιά ζεκεία, θαη κε θαιoχπη ηεv θαζεκία απφ ηηο δχo αιπζίδεο, ρηίδεηαη ε

ζπκπιεξσκαηηθή ηεο. πγθεθξηκέvα ειεχζεξα voπθιεoηίδηα απφ ηo

πεξηβάιιov έξρovηαη θαη ηoπoζεηoχvηαη απέvαvηη απφ θαζεκία απφ ηηο

ειεχζεξεο αιπζίδεο ηoπ DNA κε βάζε ηov θαvφvα ηεο

ζπκπιεξσκαηηθφηεηαο ησv βάζεσv (Α=Σ, ) θαη δεπγαξψvoπv κε

δεζκoχο πδξoγφvoπ κε ηηο ζπκπιεξσκαηηθέο βάζεηο ηoπ DNA. ηε ζπvέρεηα,

κε ηε βoήζεηα εvδχκσv εvψvovηαη κε θσζθoδηεζηεξηθφ δεζκφ,

ζρεκαηίδovηαο έηζη κηα θαηvoχξηα αιπζίδα DNA απέvαvηη απφ θάζε παιηά

(εκηζπvηεξεηηθφο ηξφπoο)».

χκθσvα κε ηα παξαπάvσ, ε ζπκπιεξσκαηηθή αιπζίδα πoπ πξoθχπηεη

απφ απηoδηπιαζηαζκφ ηεο κηαο απφ ηηο δχo αιπζίδεο ηoπ DNA πoπ έρεη ηε

ζχvζεζε βάζεσv 21% Α, 29% G, 29% C, 21% T ζα έρεη ηεv εμήο ζχvζεζε

βάζεσv: 21% Σ, 29% C, 29% G, 21% A.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1988


48

ηε ζπvέρεηα, ε ζπκπιεξσκαηηθή απηή αιπζίδα κεηαγξάθεηαη ζε RNA.

Καηά ηε κεηαγξαθή αvoίγεη ε δηπιή έιηθα ηoπ DNA ζ ' έvα ζεκείo ηεο, θαη κε

θαιoχπη ηε κία κφvo αιπζίδα DNA, κε ηε βoήζεηα ηoπ εvδχκoπ RNA

πoιπκεξάζε, ρηίδεηαη ηo ζπκπιεξσκαηηθφ ηεο κφξηo RNA. «πγθεθξηκέvα

ειεχζεξα ξηβovoπθιεoηίδηα απφ ηo πεξηβάιιov έξρovηαη θαη ηoπoζεηoχvηαη

απέvαvηη απφ ηε κία απφ ηηο δχo αιπζίδεο ηoπ DNA κε ηov θαvφvα ηεο

ζπκπιεξσκαηηθφηεηαο ησv βάζεσv (A=U, T=A, , ) θαη εvψvovηαη

κεηαμχ ηoπο κε θσζθoδηεζηεξηθφ δεζκφ».

χκθσvα κε ηα παξαπάvσ, ε ζχvζεζε βάζεσv ηoπ ζρεκαηηδφκεvoπ RNA

πoπ πξoθχπηεη κε κεηαγξαθή ηεο ζπκπιεξσκαηηθήο αιπζίδαο ηoπ DNA ζα

είvαη: 21% Α, 29% G, 29% C, 21% U.

Β. Oη δηαζηαπξψζεηο κovoυβξηδηζκoχ κεηαμχ επηθξαηψv θη ηζoεπηθξαηψv

γovηδίσv δίvoπv ηoπο εμήο απoγφvoπο:

P γov.:

θαηv.:

γακέηεο:

F1 γov.:

θαηv.:

γακέηεο:

F2 γov.:

θαηv.:

ΚΚ x θθ

θίηξηvα πξάζηvα

Κ θ

Κθ ρ Κθ

θίηξηλα θίηξηλα

Κ, θ Κ, θ

ΚΚ, 2Κθ, θθ

3θίηξηvα, 1 πξάζηvo

ΚΚ x ΛΛ

θφθθηvα ιεπθά

Κ Λ

ΚΛ x ΚΛ

ξoδ ξoδ

Κ, Λ Κ, Λ

ΚΚ, 2ΚΛ , ΛΛ

1 θφθθηvo, 2ξoδ, 1 ιεπθφ

Οπσο γίvεηαη θαvεξφ απφ ηα παξαπάvσ, oη δηαθoξέο ζηηο θαηvoηππηθέο

αvαιoγίεο ησv δχo δηαζηαπξψζεσv είvαη oη εμήο:

α) Καη ζηηο δχo πεξηπηψζεηο ηα άηoκα ηεο F1, πoπ πξoθχπηoπv απφ

δηαζηαχξσζε θαζαξψv ζηειερψv πoπ δηαθέξoπv ζε 1 ηδηφηεηα, είvαη

oκoηφκoξθα κεηαμχ ηoπο (Νφκoο oκoηoκoξθίαο). Αιιά:

- ζηεv πεξίπησζε ησv επηθξαηψv γovηδίσv κoηάδoπv κε έvαv απφ ηoπο 2

γovείο εvψ,

- ζηεv πεξίπησζε ησv ηζoεπηθξαηψv γovηδίσv δεv κoηάδoπv κε θαvέvα απφ

ηoπο 2 γovείο.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1988


49

β) Καη ζηηο δχo πεξηπηψζεηο ηα άηoκα ηεο F1, φηαv δηαζηαπξσζoχv κεηαμχ

ηoπο, δηαρσξίδoπv ζηoπο απoγφvoπο ηoπο ηηο ηδηφηεηεο ησv γovηψv ηoπο

ζχκθσvα κε oξηζκέvεο θαηvoηππηθέο αvαιoγίεο (Νφκoο δηαρσξηζκoχ). Αιιά:

- oη θαηvoηππηθέο απηέο αvαιoγίεο δηαθέξoπv κεηαμχ ηoπο,(θίηξηvo/πξάζηvo

3:1, θφθθηvo/ιεπθφ 1:1),

- ζηεv πεξίπησζε ησv ηζoεπηθξαηψv γovηδίσv παίξvoπκε θαη άηoκα πoπ δεv

κoηάδoπv κε ηoπο γovείο (ξoδ).

γ) ηα άηoκα ηεο F2, ζηεv πεξίπησζε ησv ηζoεπηθξαηψv γovηδίσv, ε

θαηvoηππηθή αvαιoγία ζπκπίπηεη κε ηε γovoηππηθή.

εμήγεζε γηα ηεv χπαξμε ησv παξαπάvσ δηαθoξψv δίvεηαη, αv ιάβoπκε

ππφςε καο ηα δεδoκέvα ηεο γεvεηηθήο πάvσ ζηα oπoία ζηεξίδovηαη oη δχo

δηαζηαπξψζεηο. Απηά είvαη:

- Οη κovάδεο θιεξovoκηθφηεηαο είvαη ηα γovίδηα πoπ βξίζθovηαη πάvσ ζηα

ρξσκoζψκαηα.

- Σα ρξσκoζψκαηα (άξα θαη ηα γovίδηα) βξίζθovηαη αvά δεχγε ζε φια ηα

ζσκαηηθά θχηηαξα ησv αvψηεξσv θπηψv θαη δψσv.

- Σα ρξσκoζψκαηα (άξα θαη ηα γovίδηα) δηαρσξίδovηαη θαηά ηε δηάξθεηα

ηεο κείσζεο θαη κία κφvo ρξσκαηίδα (έvα κφvo γovίδηo) απφ θάζε δεπγάξη

oκφιoγσv ρξσκoζσκάησv (δεπγάξη γovηδίσv) πεξηιακβάvεηαη θπζηoιoγηθά

ζηo γακέηε.

- Δπηθξαηέο ιέγεηαη ηo γovίδηo ηo oπoίo, φηαv βξεζεί καδί κε ηo

αιιειφκoξθφ ηoπ ππoιεηπφκεvo ζηov ίδηo γovφηππo, επηθαιχπηεη ηε δξάζε

ηoπ ζηo θαηvφηππo.

- Iζoεπηθξαηή ιέγovηαη ηα γovίδηα ηα oπoία, φηαv βξεζoχv καδί ζηov ίδηo

γovφηππo, εθθξάδovηαη ζηo θαηvφηππo αvεμάξηεηα.

ΕΖΣΖΜΑ 2o

Α. Ση είvαη ςεπδoπφδηα, πoηoο o ξφιoο ηoπο, πoηα θχηηαξα ηα

δηαζέηoπv;

Β. Ση είvαη ηα αvηηζψκαηα, απφ πoηα θχηηαξα παξάγovηαη θαη κε πoηov

ηξφπo;

Α. Σα ςεπδoπφδηα είvαη παξoδηθέο πξoεθβoιέο ηoπ θπηηαξoπιάζκαηoο

εvφο θπηηάξoπ.

«Φεπδoπφδηα ζπvαvηoχκε θαηαξρήv ζηεv ακoηβάδα, ηo κovoθχηηαξo απηφ

πξσηφδσo, πoπ ζηεξείηαη θπηηαξηθoχ ηoηρψκαηoο ή άιιoπ πεξηβιήκαηoο». Ο

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1988


50

ζρεκαηηζκφο ησv ςεπδoπoδίσv πξoζδίδεη ζηov oξγαvηζκφ κηα αηειείσηε

πoηθηιία ζπvερψο εvαιιαζζφκεvσv κoξθψv θαη γίvεηαη σο εμήο: Σo

θπηηαξφπιαζκα ζηεv ακoηβάδα δηαθξίvεηαη ζε δχo κέξε: Δvα εζσηεξηθφ

ιεπηφξεπζηo, ηo εvδφπιαζκα, θη έvα επηθαvεηαθφ παρχξεπζηo, ηo

εμψπιαζκα. Σo εvδφπιαζκα θπιάεη πξoο ηo ζεκείo φπoπ εμαηηίαο

πεξηβαιιovηηθψv εξεζηζκάησv (π.ρ. θσηφο, θάπoηαο επαθήο) αξρίδεη o

ζρεκαηηζκφο εvφο ςεπδoπoδίoπ. Δθεί, κέξoο ηoπ εvδoπιάζκαηoο

κεηαηξέπεηαη ζε εμψπιαζκα, γηα vα θαιχςεη ηα πιεπξηθά ηoηρψκαηα ηoπ

vεoζρεκαηηδφκεvoπ απηoχ ςεπδoπoδίoπ. ηεv πίζσ ηψξα πιεπξά ηεο

ακoηβάδαο ζπκβαίvεη αθξηβψο ηo αvηίζεηo. Δμψπιαζκα κεηαηξέπεηαη ζε

εvδφπιαζκα.

Ο ξφιoο ησv ςεπδoπoδίσv ζηεv ακoηβάδα είvαη δηπιφο. Καηαξρήv κε ηα

ςεπδoπφδηα ε ακoηβάδα κπoξεί vα θηvείηαη. Ζ αξγή, oπσζδήπoηε φκσο

ραξαθηεξηζηηθή, απηή θίvεζε ovoκάδεηαη ακoηβαδoεηδήο θη ππάξρεη ζε

αξθεηά πξσηφδσα φπσο θαη ζηα ιεπθά αηκoζθαίξηα. ηo κoξηαθφ επίπεδo

θαίvεηαη vα έρεη βαζηθέο oκoηφηεηεο κε ηε ζχζπαζε ησv κπτθψv θπηηάξσv.

Δπίζεο, ράξε ζηα ςεπδoπφδηα, ε ακoηβάδα κπoξεί αθφκε θαη vα

ζπιιακβάvεη ηεv ηξoθή ηεο, πoπ ηεv απoηειoχv ζπvήζσο κηθξφηεξoη

oξγαvηζκoί. Σα ςεπδoπφδηα ζπγθεθξηκέvα πεξηθπθιψvoπv ηεv ηξoθή, γηα vα

ηεv θιείζoπv ηειηθά ζ ' έvα πεπηηθφ θεvoηφπηo.

«Οκσο, φπσο αvαθέξζεθε θαη παξαπάvσ, o ζρεκαηηζκφο ησv

ςεπδoπoδίσv παξαηεξείηαη θαη ζηα θαγoθχηηαξα ηoπ oξγαvηζκoχ, δειαδή

ζηα θχηηαξα εθείvα πoπ αvαγvσξίδoπv θαη εμoπδεηεξψvoπv ηα κηθξφβηα».

Μφιηο ηα θχηηαξα απηά έξζoπv ζε επαθή κε ηα βαθηήξηα, εθηείvoπv

ςεπδoπφδηα θαη ηα πεξηθιείoπv κέζα ζ'έvα πεπηηθφ θεvoηφπηo. Γχo είδε

ηέηoησv θαγoθπηηάξσv δηαθξίvoπκε: ηα oπδεηεξφθηια θαη ηα καθξoθάγα. Σα

καθξoθάγα είηε είvαη ειεχζεξα είηε είvαη θαζεισκέvα ζηoπο ηζηoχο

δηάθoξσv θπηηάξσv. Οια απηά ηα θχηηαξα αvήθoπv ζηα ιεπθά αηκoζθαίξηα.

Β. Ο oξγαvηζκφο δηαζέηεη έvαv αθφκε ακπvηηθφ κεραvηζκφ πoιχ πηo

εμεηδηθεπκέvo θαη εμειηθηηθά πξoεγκέvo (ζπvαvηάηαη κφvo ζηα

ζπovδπιφδσα), δειαδή ηεv παξαγσγή αvηηζσκάησv oπζηψv, πoπ

«αvαγvσξίδoπv» θαη εμoπδεηεξψvoπv ηα κηθξφβηα.

Σεv παξαγσγή ησv αvηηζσκάησv πξoθαιoχv απηά ηα ίδηα ηα κηθξφβηα,

πoπ εηζβάιιoπv ζηo ζψκα ηoπ oξγαvηζκoχ. ηεv πξαγκαηηθφηεηα θάζε

ζψκα (βαθηήξηo, ηφο, θχηηαξo άιιoπ oξγαvηζκoχ, ρεκηθή oπζία) πoπ είvαη

μέvo πξoο ηov oξγαvηζκφ κέζα ζηov oπoίo εηζέξρεηαη, δειαδή δεv κπoξεί vα

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1988


51

παξαρζεί απ' απηφv, κπoξεί vα πξoθαιέζεη ηεv παξαγσγή αvηηζσκάησv. Οη

oπζίεο απηέο, θπξίσο πξσηε εο, αιιά θαη πoιπζαθραξίηεο, πoπ πξoθαιoχv

ηεv παξαγσγή αvηηζσκάησv, ιέγovηαη αvηηγφvα.

Σα αvηηζψκαηα παξάγovηαη απφ ηα ιεκθoθχηηαξα, κηα θαηεγoξία δειαδή

ησv ιεπθψv αηκoζθαηξίσv κε ηov εμήο ηξφπo: Σα κφξηα εvφο αvηηγφvoπ, π.ρ.

κηαο βαθηεξηαθήο ηoμίvεο, πξoζθoιιψvηαη ζηεv επηθάvεηα κηαο oκάδαο

ιεκθoθπηηάξσv, πoπ έρoπv γη ' απηφ ηηο θαηάιιειεο ζέζεηο ππoδoρήο. Ζ

πξoζθφιιεζε απηή πξoθαιεί κηα ζεηξά απφ αιιαγέο ζηα ιεκθoθχηηαξα

απηά, ηα oπoία ζηεv αξρή πoιιαπιαζηάδovηαη θαη ζηε ζπvέρεηα παξάγoπv

θαη εθθξίvoπv ηα αvηηζψκαηα. Σα αvηηζψκαηα είvαη πξσηε εο κε ηέηoηα

δηακφξθσζε ηoπ κoξίoπ ηoπο, ψζηε vα ηαηξηάδoπv θαη vα εvψvovηαη κε ηo

αvηίζηoηρo αvηηγφvo φπσο έvα θιεηδί ηαηξηάδεη ζηεv θιεηδαξηά ηoπ.

Ζ φιε αvηίδξαζε είvαη απζηεξά εμεηδηθεπκέvε. Δvα άιιo αvηηγφvo, π.ρ. ε

πξσηετvηθή θάςα εvφο ηoχ, ζα πξoζθoιιεζεί πάvσ ζε άιιε oκάδα

ιεκθoθπηηάξσv πoπ δηαζέηoπv ηεv θαηάιιειε ππoδoρή θαη απφ ηα oπoία ζα

παξαρζoχv ζηε ζπvέρεηα ηα αvηίζηoηρα γηα ηo ζπγθεθξηκέvo αvηηγφvo

αvηηζψκαηα. Δηζη, θάζε oξγαvηζκφο κπoξεί vα παξάγεη πoιιέο ρηιηάδεο

δηαθoξεηηθψv αvηηζσκάησv.

Ζ πξoζθφιιεζε ηoπ αvηηζψκαηoο πάvσ ζηo αvηίζηoηρo αvηηγφvo ζα

πξoθαιέζεη ηεv θαηαζηξoθή ηoπ, ζπρvά ηε ιχζε ηoπ ή ζα δηεπθoιχvεη ηε

θαγoθπηηάξσζή ηoπ απφ ηα θαγoθχηηαξα ηoπ oξγαvηζκoχ.

Τπάξρεη φκσο θαη κηα άιιε θαηεγoξία ιεκθoθπηηάξσv, ηα oπoία δεv

παξάγoπv, αιιά θέξoπv ζηεv επηθάvεηά ηoπο αvηηζψκαηα κε ηα oπoία

κπoξoχv vα εvψvovηαη κε ηα αvηίζηoηρα αvηηγφvα. Ζ δξάζε απηψv ησv

ιεκθoθπηηάξσv απoηειεί θαη ηo κεγάιo πξφβιεκα ζηηο κεηακoζρεχζεηο

ηζηψv θαη oξγάvσv γηα ζεξαπεπηηθoχο ζθoπoχο. Δθηφο απφ ηεv πεξίπησζε

πoπ ηo κφζρεπκα πξoέξρεηαη απφ δίδπκo oξγαvηζκφ, ηα αvηηζψκαηα πoπ

αvαθέξζεθαv εvψvovηαη κε ηα θχηηαξά ηoπ, ηo απoκovψvoπv απo ηεv

θπθιoθoξία ηoπ αίκαηoο θαη ηειηθά ηo απoξξίπηoπv ζαv μέvo ζψκα.

ΕΖΣΖΜΑ 3o

Α. Πoηα ε ζεκαζία ηoπ κήθoπο ηεο εκέξαο ζηηο δξαζηεξηφηεηεο ησv

δψσv; Να αvαθεξζoχv παξαδείγκαηα.

Β. Πoηα ε ζεκαζία ηoπ θαηvoκέvoπ ηoπ βηoθσηηζκoχ; Να αvαθεξζoχv


biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1988


52

Α. Οη oξγαvηζκoί ζα πξέπεη vα ζπγρξovίδoπv ηηο δξαζηεξηφηεηέο ηoπο

αvάιoγα κε ηα πξφηππα ηoπ πεξηβάιιovηoο. Ζ αvαπαξαγσγή ζα πξέπεη vα

γίvεη φηαv ππάξρεη αθζovία ηξoθήο, ηα εvηoκoγακή ιoπιoχδηα ζα πξέπεη vα

αvoίμoπv φηαv ηα έvηoκα πoπ κεηαθέξoπv ηε γχξε είvαη δξαζηήξηα.

Αθφκε, oη oξγαvηζκoί ζα πξέπεη vα πξoβιέπoπv ηηο κειιovηηθέο

πεξηβαιιovηηθέο ζπvζήθεο. Γηα παξάδεηγκα, oη πεηαιoχδεο πξέπεη, πξηv

αξρίζεη ηo δπvαηφ θξχo, vα θάvoπv ηα αβγά ηoπο. Δπίζεο, πξηv απφ ηo

κεγάιo θξχo, πξέπεη vα θχγoπv ηα ρειηδφvηα θη oη πειαξγoί (ή vα πέζoπv ζε

ρεηκεξία vάξθε oη ζαχξεο).

Αιιεο φκσο θoξέο ηo θξχo έξρεηαη vσξίηεξα θαη άιιεο αξγφηεξα. Γη ' απηφ

πξέπεη θάπoηoο άιιoο παξάγovηαο ηoπ πεξηβάιιovηoο vα δίvεη ηεv εvηoιή.

πvήζσο είvαη ηo κήθoο ηεο εκέξαο, δειαδή ε θσηoπεξίoδoο, πoπ γηα ηε

ζπγθεθξηκέvε εκεξoκεvία έρεη θαη ζπγθεθξηκέvε δηάξθεηα.

Σo κήθoο ηεο εκέξαο είvαη κέγηζηo ηo θαιoθαίξη θαη ειάρηζηo ηo ρεηκψvα.

ηεv εαξηvή θαη θζηvoπσξηvή ηζεκεξία ε κέξα θαη ε vχρηα έρoπv ίζε

δηάξθεηα. ε κέζα γεσγξαθηθά πιάηε, φπσο ζηεv Διιάδα, ε κέξα πoηθίιιεη

απφ 9-15 ψξεο. Πoιιoί oξγαvηζκoί ησv εχθξαησv θαη αξθηηθψv δσvψv

ρξεζηκoπoηoχv ηo κήθoο ηεο εκέξαο ζαv θαζoξηζηή ηεο επoρήο. Αιιo

παξάδεηγκα απoηειεί ε δηάπαπζε ζηα έvηoκα, πoπ ειέγρεηαη απφ πoιιoχο

παξάγovηεο, ζεκαvηηθφηεξoο απφ ηoπο oπoίoπο είvαη ηo κήθoο ηεο εκέξαο.

Πψο φκσο έvαο oξγαvηζκφο κπoξεί vα θαηαιάβεη, αv έvα κήθoο κέξαο

γχξσ ζηηο 12-13 ψξεο είvαη άvoημε ή θζηvφπσξo; ε πoιιά είδε πoπιηψv

ησv εχθξαησv δσvψv, έvα κήθoο εκέξαο γχξσ ζηηο 12 ή 13 ψξεο ηεv άvoημε

πξoσζεί ηεv αvαπαξαγσγηθή δξαζηεξηφηεηα. ηε θχζε φκσο κεηά απφ απηή

ηεv πεξίoδo ησv 13 σξψv, πoπ έρεη σο απoηέιεζκα ηεv αvαπαξαγσγή,

αξρίδεη, φζo κεγαιψvεη ε θσηoπεξίoδoο, κηα θαηvoχξγηα πεξίoδoο

αvππoηαμίαο, κεηά ηεv oπoία ηo ίδηo κήθoο εκέξαο ηo θζηvφπσξo δεv oδεγεί

ζε αvαπαξαγσγή. Θα πξέπεη vα μαvακηθξχvoπv oη κέξεο (ρεηκψvαο) θαη vα

κεγαιψζoπv πάιη (άvoημε), γηα vα αξρίζεη ε ιεηηoπξγία ηεο αvαπαξαγσγήο.

Β. Ζ ιεηηoπξγία ηεο βηoιoγηθήο παξαγσγήο θσηφο, φπσο απηφ πoπ

βγάδoπv oη ππγoιακπίδεο, ιέγεηαη βηoθσηηζκφο. Δίvαη θαηvφκεvo ζρεηηθφ κε

ηεv αvαπvoή. ηo βηoθσηηζκφ, κέξoο ηεο εvέξγεηαο πoπ πξoέξρεηαη απφ ηεv

αvαπvoή ρξεζηκoπoηείηαη γηα ηε δηέγεξζε θαηάιιειoπ κoξίoπ, ηo oπoίo ζηε

ζπvέρεηα επαvέξρεηαη ζηεv αξρηθή ηoπ θαηάζηαζε, εθπέκπovηαο έvα

θσηφvηo. Κάηη δειαδή αvάιoγo κε ηo ρεκεηoθσζθoξηζκφ.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1988


53

Σo θαηvφκεvo ηoπ βηoθσηηζκoχ απαvηάηαη ζε πoιιoχο oξγαvηζκoχο, φρη

κφvo κηθξooξγαvηζκoχο.

Σo πoζφ ηoπ θσηηζκoχ πoπ παξάγεηαη κπoξoχκε vα ηo ππoιoγίζoπκε, αv

καδέςoπκε ππγoιακπίδεο θαη ηηο βάιoπκε ζ ' έvα κπoπθάιη. Δίvαη αξθεηέο

γηα vα δηαβάζoπκε κηα εθεκεξίδα.

Αv θαη ζε πoιιέο πεξηπηψζεηο δε γvσξίδoπκε ηo ξφιo ηoπ, θαίvεηαη πσο o

βηoθσηηζκφο ζε πoιιέο πεξηπηψζεηο έρεη ξφιo πξoεηδoπoίεζεο,

αvαγvψξηζεο ή δoιψκαηoο. Οη ππγoιακπίδεο ηov ρξεζηκoπoηoχv γηα vα

αvαγvσξίδoπv ηα αξζεvηθά ηα ζειπθά. Δπεηδή κάιηζηα ππάξρoπv πoιιά είδε

ππγoιακπίδσv, θαζέvα απφ απηά δηαζέηεη εηδηθφ θψδηθα αvαβoζβεζίκαηoο,

έηζη ψζηε ηα ζειπθά vα αvαγvσξίδovηαη απφ ηα αξζεvηθά ηoπ ίδηoπ είδoπο.

Σo ίδηo ζπκβαίvεη θαη ζε κεξηθά ςάξηα πoπ ζπvαvηψvηαη ζε κεγάιo βάζoο.

Μηα πεξίπησζε δoιψκαηoο ζπvαvηάηαη ζε oξηζκέvα ςάξηα κεγάιoπ

βάζoπο πoπ έρoπv ηo θσηεηvφ ζήκα ζε πεξηoρέο θovηά ή θαη κέζα ζηo ζηφκα

ηoπο, oπφηε πξoζειθχoπv κε απηφ ηov ηξφπo ηε ιεία ηoπο. Iδηαίηεξo ίζσο

εvδηαθέξov παξoπζηάδoπv ςάξηα φπσο ηo Photoblepharon, ηo oπoίo

ζπκβηψvεη κε θσζθoξίδovηα βαθηήξηα, πoπ βξίζθovηαη ζε θαηάιιειo ζαθίδηo

θάησ απφ ηo κάηη ηoπ. Σo ζαθίδηo απηφ θαιχπηεηαη απφ έvα <<βιέθαξo>>

πoπ δηαζέηεη o oξγαvηζκφο απηφο θαη ηo oπoίo κπoξεί v ' αvoηγoθιείvεη θαηά

βoχιεζε. Σέιoο, βηoθσηηζκφο παξαηεξείηαη θαη ζε κovoθχηηαξα θχθηα θαη

βαθηήξηα ηεο ζάιαζζαο. πρvά ηηο θαιoθαηξηvέο vχρηεο βιέπoπκε ηα θoππηά

ζηηο βάξθεο vα αvαθαηεχoπv θάηη πoπ βγάδεη θσο. Δδψ ε εξκεvεία είvαη

άγvσζηε.

ΕΖΣΖΜΑ 4o

Α. Καηά ηεv παξαηήξεζε κπτθψv ηvηδίσv κε ειεθηξovηθφ κηθξoζθφπηo

παξoπζηάδovηαη εvαιιάμ θσηεηvέο θαη ζθoηεηvέο δψvεο. Οη θσηεηvέο

δψvεο άιιoηε παξoπζηάδovηαη επξχηεξεο θαη άιιoηε ζηεvφηεξεο. Να

εμεγεζεί ζε ηη αvηηζηoηρoχv oη δχo ηχπoη δσvψv θαη γηαηί κεηαβάιιεηαη

ηo εχξoο ησv θσηεηvψv.

Β. Πoηoη κχεο ηoπ άvσ άθξoπ ζα ζπvεξγαζηoχv θαη πψο, φηαv

αvπςψζoπκε έvα βάξoο, θξαηψvηαο ηo κε θιεηζηφ ηo ρέξη θαη

θάκπηovηαο ηov πήρε κε αθίvεηo ηo βξαρίovα.

Α. Δίvαη γvσζηφ φηη θάζε κπτθή ίvα απoηειείηαη απφ 200-300 κπτθά ηvίδηα.

Σα ηvίδηα απηά έρoπv ζρήκα θπιηvδξηθφ θαη εθηείvovηαη απφ ηo έvα κέρξη ηo

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1988


54

άιιo άθξo ηεο κπτθήο ίvαο. Κάζε ηvίδηo απoηειείηαη απφ επαvαιακβαvφκεvεο

φκoηεο κovάδεο, πoπ ιέγovηαη ζαξθoκέξηα. Σo θάζε ζαξθoκέξηo είvαη ηκήκα

ηoπ κπτθoχ ηvηδίoπ, κεηαμχ δχo δηαδoρηθψv κεκβξαvψv, πoπ παξεκβάιιovηαη

θάζεηα πξoο ηov επηκήθε άμovα ηoπ κπτθoχ ηvηδίoπ. Σo ζαξθoκέξηo

απoηειείηαη απφ vεκάηηα ησv πξσηετvψv αθηίvεο θαη κπoζίvεο. Σα vεκάηηα

ηεο αθηίvεο είvαη πξoζθoιιεκέvα κε ηo έvα άθξo ηoπο πάvσ ζηε κεκβξάvε

ηoπ ζαξθoκεξίoπ, εvψ ηα vεκάηηα ηεο κπoζίvεο ζπγθξαηoχvηαη κε ζπvδέζεηο

ζηo κέζo ηoπο.

Οηαv ε κπτθή ίvα βξίζθεηαη θάησ απφ θπζηoιoγηθέο ζπvζήθεο ζε πιήξε

ραιάξσζε, ηα vεκάηηα ηεο αθηίvεο θαιχπηoπv έvα κέξoο ησv vεκαηίσv ηεο

κπoζίvεο. Απoηέιεζκα απηήο ηεο αιιειoθάιπςεο είvαη ζε εηθφvεο κπτθψv

ηvηδίσv κε ηo ειεθηξovηθφ κηθξoζθφπηo, vα εκθαvίδovηαη εvαιιάμ θσηεηvέο

θαη ζθoηεηvέο δψvεο. Οη θσηεηvέο δψvεο αvηηζηoηρoχv ζηα ηκήκαηα ηoπ

κπτθoχ ηvηδίoπ πoπ δεv ππάξρεη αιιειoθάιπςε, εvψ oη ζθoηεηvέο δψvεο

αvηηζηoηρoχv ζε πεξηoρέο φπoπ αιιειoθαιχπηovηαη ηα vεκάηηα αθηίvεο θαη

κπoζίvεο θαζψο θαη ζηηο ζέζεηο ησv εγθάξζησv κεκβξαvψv θαη ησv

ζπvδέζεσv. Δπεηδή ππάξρεη αvηηζηoηρία ησv θσηεηvψv θαη ζθoηεηvψv

πεξηoρψv φισv ησv κπτθψv ηvηδίσv κηαο κπτθήο ίvαο, ηo απoηέιεζκα είvαη ε

κπτθή ίvα vα εκθαvίδεη εγθάξζηεο γξακκψζεηο θάησ απφ ηo oπηηθφ

κηθξoζθφπηo.

Ζ θίvεζε επηηπγράvεηαη κε ηε ζπζηoιή ησv κπτθψv ηvψv. Γηα vα γίvεη φκσο

ζπζηoιή ησv κπτθψv ηvψv, ζα πξέπεη vα θζάvεη ζ ' απηέο έvα εξέζηζκα κέζσ

ησv θηvεηηθψv vεπξηθψv ηvψv. Κάζε vεπξηθή ίvα δηαθιαδίδεηαη ζηεv άθξε ηεο

θαη θαζεκηά απφ απηέο ηηο δηαθιαδψζεηο θαηαιήγεη κέζα ζηε κπτθή ίvα φπoπ

ζρεκαηίδεηαη εηδηθφ ζσκάηηo πoπ ιέγεηαη ηειηθή θηvεηηθή πιάθα.

Οηαv ηo εξέζηζκα θζάζεη ζηεv άθξε ησv vεπξηηψv ησv θηvεηηθψv

vεπξψvσv, κεηαδίδεηαη ζηε κπτθή ίvα, κε ηξφπo αvάιoγo κε απηφv πoπ

κεηαδίδεηαη ε vεπξηθή ψζε απφ ηo έvα vεπξηθφ θχηηαξo ζηo άιιo ζηηο

ζπvάςεηο κε ηε κεζoιάβεζε ησv vεπξoδηαβηβαζηηθψv oπζηψv.

Δηζη, φηαv ηo εξέζηζκα θζάζεη ζηε κπτθή ίvα, πξoθαιεί αvαζηξoθή ηoπ

δπvακηθoχ ηεο κπτθήο ίvαο ζηo ζεκείo επαθήο. Ζ αvαζηξoθή απηή ηoπ

δπvακηθoχ κεηαδίδεηαη πξoο ηα δχo άθξα ηεο κπτθήο ίvαο, πξoθαιψvηαο κε

θαηάιιειε δηεξγαζία ηεv απειεπζέξσζε ηφvησv αζβεζηίoπ απφ ηo

ζαξθoπιαζκαηηθφ δίθηπo, ηα oπoία είvαη απαξαίηεηα γηα vα αξρίζεη ε κπτθή

ζπζηoιή.

Ζ κπτθή ζπζηoιή πεηπραίvεηαη ράξε ζ' έvαv πoιχπιoθo κεραvηζκφ, θαηά

ηov oπoίo ηα vεκάηηα ηεο κπoζίvεο έιθoπv ηα vεκάηηα ηεο αθηίvεο έηζη, ψζηε

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1988


55

ΚΡIΣIΚΖ Σα ζέκαηα ήηαv πoιιά γηα ηov πεξηoξηζκέvo ρξφvo ησv 3 σξψv. Απαηηoχζαv ζπvδπαζηηθή (3Α, Β-4Β) θαη θξηηηθή ζθέςε (1Α, Β) θαη θάιππηαv επξχ θάζκα ηεο χιεο.

ηα δεχηεξα vα oιηζζαίvoπv θαηά κήθoο ησv πξψησv. Με ηov ηξφπo απηφ

κηθξαίvεη ηo κήθoο ησv ζαξθoκεξίσv (γηαηί ππάξρεη κεγαιχηεξε

αιιειoθάιπςε vεκαηίσv αθηίvεο-κπoζίvεο) θαη επoκέvσο ηo εχξoο ησv

θσηεηvψv δσvψv. Σo ηειηθφ απoηέιεζκα είvαη ε βξάρπvζε ηεο κπτθήο ίvαο

θαη θαη ' επέθηαζε ηoπ κπ. Δηζη εμεγείηαη ε κεηαβoιή ηoπ εχξoπο ησv

θσηεηvψv δσvψv.

Β. Γηα ηεv εθηέιεζε ηεο ζπγθεθξηκέvεο θίvεζεο, πξέπεη vα ζπvεξγαζζoχv

πoιιoί κχεο. Δηζη, γηα ηεv θάκςε ηoπ πήρε ζηεv άξζξσζε ηoπ αγθψvα,

πξέπεη vα δξάζεη o δηθέθαιoο βξαρηφvηoο (θχξηoο κπο), o oπoίoο βξίζθεηαη

ζε ηζoηovηθή ηεηαvηθή ζπζηoιή (oη πξφζζηoη κχεο ηoπ βξαρίovα, π.ρ.

δηθέθαιoο βξαρηφvηoο, είvαη ππεχζπvoη γηα ηεv θάκςε ηoπ πήρε).

Δπίζεο, γηα ηεv θάκςε ηoπ πήρε ζα πξέπεη vα βξίζθεηαη ζε αvάιoγε

ραιάξσζε o ηξηθέθαιoο βξαρηφvηoο, πoπ είvαη αvηαγσvηζηήο κπο.

Ζ θάκςε ηoπ ρεξηoχ θαη ησv δαθηχισv, έηζη ψζηε vα θξαηάκε ηo βάξoο κε

θιεηζηφ ρέξη, επηηπγράvεηαη κε κπο πoπ εθθχovηαη απφ ηov πήρε θαη ηo ρέξη

θαη θαηαθχovηαη ζηα δάθηπια. Δδψ έρoπκε ηζoκεηξηθή ζπζηoιή.

Γηα ηεv πιήξε θάκςε ησv δαθηχισv είvαη απαξαίηεηε ε αθηvεηoπoίεζε ηoπ

θαξπoχ ζε κηα κέζε ζέζε. Απηφ γίvεηαη απφ ηoπο ζπvαγσvηζηέο κπο

(ηζoκεηξηθή ζπζηoιή).

Ζ αθηvεηoπoίεζε ηoπ βξαρίovα, ηέιoο, γίvεηαη κε κπο ηεο σκηθήο δψvεο,

απ' φπoπ εθθχεηαη o δηθέθαιoο βξαρηφvηoο, oη oπoίoη αθηvεηoπoηoχv ηεv

πεξηoρή έθθπζεο ηoπ θχξηoπ κπ (ηζoκεηξηθή ζπζηoιή).

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1988


56

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1990


57

ΘΔΜΑΣΑ 1989

ΕΖΣΖΜΑ 1o

Γηαηί ε γιπθφδε είvαη κία απφ ηηο ζεκαvηηθφηεξεο oπζίεο ηoπ

θπηηάξoπ; Απφ πoηεο oξγαvηθέο εvψζεηο κπoξεί vα ηεv πξoκεζεπζεί

έvαο oξγαvηζκφο; Πoηα ηα ηειηθά πξoτφvηα ηoπ κεηαβoιηζκoχ ηεο

γιπθφδεο, φηαv ρξεζηκoπoηεζεί σο πεγή εvέξγεηαο α) ζε θαιιηέξγεηεο

ακoηβάδαο, β) ζε κπτθά θχηηαξα ηα oπoία ιεηηoπξγoχv απoπζία

oμπγφvoπ, γ) ζε θαιιηέξγεηεο ηεο δχκεο Sacharomyces θαη δ) ζε

θαιιηέξγεηεο βαθηεξίσv πoπ ρξεζηκoπoηoχvηαη γηα ηεv παξαγσγή

πξoτφvησv γάιαθηoο;

Ζ γιπθφδε είvαη κία απφ ηηο ζεκαvηηθφηεξεο oπζίεο ηoπ θπηηάξoπ, γηαηί:

α) «απoηειεί κηα απφ ηηο πηo άκεζεο πεγέο εvέξγεηαο ηoπ θπηηάξoπ. Ζ

oμείδσζε εvφο κoξίoπ γιπθφδεο, παξoπζία Ο2, ειεπζεξψvεη εvέξγεηα ηεο

ηάμεο ησv 688 Kcal, κέξoο ηεο oπoίαο απoζεθεχεηαη ζηo θχηηαξo θπξίσο κε

ηε κoξθή ηεο ηξηθσζθoξηθήο αδεvoζίvεο (ΑΣΡ). Σo ΑΣΡ είvαη εχρξεζηo

εvεξγεηαθφ vφκηζκα θαη κπoξεί vα ρξεζηκoπoηεζεί γηα φιεο ηηο εvεξγεηαθέο

αvάγθεο ηoπ θπηηάξoπ, φπσο θίvεζε, oκoηφζηαζε, δηαίξεζε, εξεζηζηηθφηεηα,

κεηαθoξά oπζηψv, δηαηήξεζε ησv θπηηαξηθψv δoκψv».

β) Απoηειεί κovoκεξέο πoιπζαθραξηηψv. Οη θπξηφηεξoη πoιπζαθραξίηεο

ζηα θπηηθά θχηηαξα είvαη ηo άκπιo θαη ε θπηηαξίvε θαη ζηα δστθά ηo

γιπθoγφvo. Οη πoιπζαθραξίηεο απηoί απoηειoχvηαη απφ κφξηα γιπθφδεο

εvσκέvα κε γιπθoδηηηθφ δεζκφ. Σo άκπιo θαη ηo γιπθoγφvo απoηειoχv

απoζήθεο γιπθφδεο (πoιπεvεξγεηαθφ κφξηo) γηα ηo θχηηαξo, «εvψ ε

θπηηαξίvε απoηειεί ζπζηαηηθφ ηoπ θπηηαξηθoχ ηoηρψκαηoο, εμαζθαιίδovηαο

ζηήξημε θαη πξoζηαζία ηoπ θπηηθoχ θπηηάξoπ. Με ηηο κoξθέο απηέο θαη κέζσ

ησv ηξoθηθψv αιπζίδσv πεξvά ζε φιoπο ηoπο εηεξφηξoθoπο oξγαvηζκoχο».

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1990


58

γ) Σέιoο, κφξηα γιπθφδεο ζπκκεηέρoπv θαη ζηo ζρεκαηηζκφ

γιπθoπξσηετvψv ζηεv θπηηαξηθή κεκβξάvε, θάςεο-έιπηξα ζηα βαθηήξηα, θ.ά.

Δvαο δσηθφο oξγαvηζκφο κπoξεί vα πξoκεζεπηεί ηε γιπθφδε: α) Απφ ηα

θπηά ή απφ άιια δψα (ηξoθηθέο αιπζίδεο) κε ηov θαηαβoιηζκφ ησv

πoιπζαθραξηηψv (ακχιoπ, γιπθoγφvoπ θπηηαξίvεο θ.ά.). Οπσο γvσξίδoπκε,

oη πoιπζαθραξίηεο απηoί πξoέξρovηαη απφ πoιπκεξηζκφ ηεο γιπθφδεο. β)

Με ηε κoξθή δηζαθραξηηψv: i) ηεο ζαθραξφδεο ή θαιακoζάθραξoπ, πoπ

απoηειείηαη απφ έvα κφξηo γιπθφδεο θαη έvα κφξηo θξoπθηφδεο, θαη ii) ηεο

ιαθηφδεο, πoπ απoηειείηαη απφ έvα κφξηo γιπθφδεο θαη έvα κφξηo

γαιαθηφδεο θαη είvαη ηo θχξηo ζάθραξo ζηo γάια. εκείσζε: Οη θπηηθoί oξγαvηζκoί ζπvζέηoπv κφvoη ηoπο ηε γιπθφδε απφ αvφξγαvεο εvψζεηο

(CO2, Ζ2Ο) κε ηε δηαδηθαζία ηεο θσηoζχvζεζεο.

«Σα ηειηθά πξoτφvηα ηoπ κεηαβoιηζκoχ ηεο γιπθφδεο, φηαv ρξεζηκoπoηεζεί

σο πεγή εvέξγεηαο:

α) ε θαιιηέξγεηεο ακoηβάδαο είvαη δηoμείδηo ηoπ άvζξαθα θαη vεξφ, εvψ ε

απφδoζε ζε εvέξγεηα είvαη 36 ΑΣΡ. Απηφ ζπκβαίvεη, γηαηί ε ακoηβάδα είvαη

έvαο επθαξπσηηθφο κηθξooξγαvηζκφο θαη θαηά ζπvέπεηα ζ'απηήv επηηειείηαη

αεξφβηα αvαπvoή.

β) ε κπτθά θχηηαξα ηα oπoία ιεηηoπξγoχv απoπζία oμπγφvoπ είvαη

γαιαθηηθφ oμχ (CH3CHOHCOOH), εvψ ε απφδoζε ζε εvέξγεηα είvαη 2ΑΣΡ.

Απηφ ζπκβαίvεη, γηαηί ζηα κπτθά θχηηαξα πoπ ιεηηoπξγoχv θάησ απφ

αvαεξφβηεο ζπvζήθεο γίvεηαη γαιαθηηθή δχκσζε.

γ) ε θαιιηέξγεηεο ηεο δχκεο Sacharomyces είvαη αηζαvφιε (CH3CH2OH)

θαη δηoμείδηo ηoπ άvζξαθα, εvψ ε απφδoζε ζε εvέξγεηα είvαη 2ΑΣΡ.

Απηφζπκβαίvεη, γηαηί ζηηο δχκεο γίvεηαη αιθooιηθή δχκσζε.

δ) Σέιoο, ζε θαιιηέξγεηεο βαθηεξίσv πoπ ρξεζηκoπoηoχvηαη γηα ηεv

παξαγσγή πξoτφvησv γάιαθηoο, είvαη γαιαθηηθφ oμχ (CH3CHOHCOOH),

εvψ ε απφδoζε ζε εvέξγεηα είvαη 2ΑΣΡ. Απηφ γίvεηαη γηαηί, ζε απηά ηα

βαθηήξηα (βαθηήξηα ηoπ γέvoπο Streptococus) πξαγκαηoπoηείηαη γαιαθηηθή

δχκσζε».

ΕΖΣΖΜΑ 2o

ηo ηξίηo ρξσκφζσκα ηεο Γξoζφθηια βξίζθεηαη ηo ππoιεηπφκεvo

γovίδηo v πoπ ειέγρεη ηo vεθξoεηδέο ζρήκα καηηψv. Σo πoξηoθαιί

ρξψκα καηηψv ειέγρεηαη απφ έvα άιιo ππoιεηπφκεvo γovίδηo o, πoπ

βξίζθεηαη ζηo ίδηo ρξσκφζσκα. Γηαζηαπξψvoπκε ζειπθφ άηoκo

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1990


59

oκφδπγo σο πξoο ηoπο επηθξαηείο αvηίζηoηρoπο θπζηoιoγηθoχο

ραξαθηήξεο κε αξζεvηθφ πoπ έρεη vεθξoεηδή θαη πoξηoθαιί κάηηα. ε

ζειπθφ απφγovo ηεο γεvηάο F1 πξαγκαηoπoηoχκε αvάδξoκε

δηαζηαχξσζε. Ση γvσξίδεηε γηα ηεv αvαιoγία γovoηχπσv θαη

θαηvoηχπσv ζηεv F2 γεvηά;

Ση γvσξίδεηε γηα ηεv αvαιoγία γovoηχπσv θαη θαηvoηχπσv ζηεv F2

γεvηά, ζηεv πεξίπησζε θαηά ηεv oπoία δηαζηαπξψvεηαη αξζεvηθφ

άηoκo ηεο F1 κε ζειπθφ πoπ έρεη vεθξoεηδή θαη πoξηoθαιί κάηηα;

«πκβoιίδσ ηα γovίδηα:

v= γovίδηo ππεχζπvo γηα vεθξoεηδέο ζρήκα καηηψv.

Ν= γovίδηo ππεχζπvo γηα θαvovηθφ ζρήκα καηηψv. Ν > v

o= γovίδηo ππεχζπvo γηα πoξηoθαιί ρξψκα καηηψv.

Ο= γovίδηo ππεχζπvo γηα θαvovηθφ ρξψκα καηηψv. Ο > o

Αθoχ ηα γovίδηα γηα ηo vεθξoεηδέο ζρήκα θαη ηo πoξηoθαιί ρξψκα

βξίζθovηαη ζηo 3o ρξσκφζσκα, ζα είvαη ζπvδεδεκέvα απηoζσκηθά*. (Ζ

δξoζφθηια έρεη γovφηππo 3ΑΑΥΥ, 3ΑΑΥΤ.) *εκείσζε. Ζ δξoζφθηιια έρεη 8 (4 δεχγε) ρξσκoζψκαηα, απφ ηα oπoία ηα 3 δεχγε είvαη

απηoζσκηθά θαη ηo <<ηειεπηαίo>> θπιεηηθφ.

Δίvαη γvσζηφ φηη, γηα vα εθδεισζεί έvα ππoιεηπφκεvo γvψξηζκα, ζα

πξέπεη ηo αvηίζηoηρo ππoιεηπφκεvo γovίδηo vα ππάξρεη ζηo γovφηππo ζε

oκφδπγε θαηάζηαζε, εvψ, γηα vα εθδεισζεί έvα επηθξαηέο γvψξηζκα, ζα

πξέπεη ηo αvηίζηoηρo επηθξαηέο γovίδηo vα ππάξρεη ζηo γovφηππo

ηoπιάρηζηov κία θoξά.

Αξα, o γovφηππoο ζειπθoχ oκφδπγoπ σο πξoο ηoπο επηθξαηείο

θπζηoιoγηθoχο ραξαθηήξεο θαη o γovφηππoο αξζεvηθoχ κε vεθξoεηδή θαη

πoξηoθαιί κάηηα είvαη αvηίζηoηρα:

♀ O

N

O

N x

ο

ν

♂

Αθφκε, είvαη γvσζηφ φηη ζηε δξoζφθηια ρηαζκαηππία γίvεηαη κφvo ζηo

ζειπθφ άηoκo>>. χκθσvα κε ηα παξαπάvσ, ε δηαζηαχξσζε ζα είvαη:

P γνλ: ♀O

N

O

N x

ο

ν

♂

θαηλ.: (NO) (λν)

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1990


60

γακ.: O

N

ο

ν

F1 γνλ: ο

ν

θαηλ.: (NO)

Αvάδξoκε δηαηαχξσζε είvαη ε δηαζηαχξσζε εvφο αηφκoπ ηεο F1 γεvηάο κε

άηoκo oκφδπγo θαη γηα ηα δχo δεχγε ησv ππoιεηπφκεvσv γovηδίσv. Ζ

αvάδξoκε δηαζηαχξσζε ζε απφγovo ηεο F1 γεvηάο είvαη:

F1 ρ Ρ γνλ: ♀ο

ν

O

N x

ο

ν

♂


γακ.: ο

ν ,

O

N ,

Ο

ν ,

ο

ν

F1 γνλ.: ο

ν

,

ο

ν

,

ο

ν

, ο

ν

O

θαηλ.: (NO) (λν) (Nν) (λΟ)

θ θ ι ι φπνπ θ > ι

Παξαηεξoχκε, ιoηπφv, ζηεv F2 γεvηά φηη:

α) Γηα ηα άηoκα πoπ πξoήιζαv απφ δηαζηαχξσζε θπζηoιoγηθψv γακεηψv,

ε θαηvoηππηθή αvαιoγία είvαη 1(ΝΟ):1(vo) θη ε γovoηππηθή 1(ΝvΟo):1(vvoo).

β) Γηα ηα άηoκα πoπ πξoέθπςαv απφ δηαζηαχξσζε γακεηψv πoπ

πξoήιζαv απφ ρηαζκαηππία, «ε γovoηππηθή αvαιoγία είvαη 1(Νvoo):1(vvΟo)

θαη ε θαηvoηππηθή 1(Νo):1(vΟ)».

γ) Ζ αvαιoγία κε ηεv oπoία εκθαvίδovηαη ηα θπζηoιoγηθά άηoκα ζηεv F2

γεvηά είvαη πoιχ κεγαιχηεξε απφ απηή ησv εθ ρηαζκαηππίαο απoγφvσv.

Χζηφζo, δεv κπoξoχκε vα πξoζδηoξίζoπκε κε αθξίβεηα ηεv αvαιoγία απηή,

δηφηη εμαξηάηαη απφ ηεv απφζηαζε ησv ζπvδεδεκέvσv γovηδίσv, πoπ δεv καο

είvαη γvσζηή.

Γηα ηε δεχηεξε πεξίπησζε δηαζηαχξσζεο έρoπκε:

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1990


61

F1 ρ Ρ γνλ: ♂ο

ν

O

N x

ο

ν

♀


γακ.: ο

ν ,

O

N ,

ο

ν

F1 γνλ.: ο

ν

,

ο

ν

,

,


Οπσο είvαη θαvεξφ, ζηεv πεξίπησζε απηή, πoπ δεv έρoπκε απoγφvoπο εθ

ρηαζκαηππίαο, <<ε γovoηππηθή αvαιoγία ζηεv F2 γεvηά είvαη 1(ΝvΟo):1(vvoo)

θη ε θαηvoηππηθή 1(ΝΟ):1(vo)>>.

ΕΖΣΖΜΑ 3o

Α. Ση γvσξίδεηε γηα ηα ξηβoζψκαηα;

Β. Οπζία κεηαθηvείηαη απφ ηo εζσηεξηθφ ηoπ κηηoρovδξίoπ εvφο

θπηηάξoπ ζηov ππξεvίζθo ηoχ ακέζσο γεηηovηθoχ ηoπ θπηηάξoπ. Απφ

πφζεο θαη πoηεο ζηoηρεηψδεηο κεκβξάvεο ζα πεξάζεη ε oπζία;

Α. Σα ξηβoζψκαηα είvαη κηθξoί ζθαηξηθoί ζρεκαηηζκoί ρσξίο ζηoηρεηψδε

κεκβξάvε. «Απoηειoχvηαη απφ r-RNA εvσκέvo κε πξσηε εο

(ξηβovoπθιεoπξσηεΐvεο). Σo r-RNA ζρεκαηίδεηαη ζηov ππξεvίζθo θαη αθoχ

εvσζεί κε πξσηετvεο, ζα βγεη απφ ηoπο ππξεvηθoχο πφξoπο ζηo

θπηηαξφπιαζκα, φπoπ ζα γίvεη ε ζπγθξφηεζε ησv ξηβoζσκάησv. Σα

ξηβoζψκαηα ππάξρoπv ειεχζεξα ζηo θπηηαξφπιαζκα, θoιιεκέvα πάvσ

ζηoπο αγσγoχο ηoπ Δ.Γ. (θoθθηψδεο ή αδξφ Δ.Γ.) ή ζηα κηηoρφvδξηα θαη ηoπο

ρισξoπιάζηεο ηoπ επθαξπσηηθoχ θπηηάξoπ». Ρηβoζψκαηα ππάξρoπv θαη

ζηo πξoθαξπσηηθφ θχηηαξo, αιιά είvαη κηθξφηεξα. Πάvσ ζηα ξηβoζψκαηα

γίvεηαη ε βηoζχvζεζε ησv πξσηετvψv. Σo ξηβφζσκα θπιάεη πάvσ ζηo m-

RNA θαηά ηέηoηo ηξφπo, ψζηε oη ηξηπιέηεο ησv βάζεσv ηoπ m-RNA

(θσδηθφvηα) πoπ βξίζθovηαη ζηo ξηβφζσκα v' αιιάδoπv ζπvερψο ζρεηηθή

ζέζε. Σαπηφρξovα, ηα δηάθoξα κφξηα t-RNA έρoπv απφ κία ηξηπιέηα

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1990


62

(αvηηθσδηθφvηo), ε oπoία «oδεγεί» ηo ακηvoμχ απέvαvηη απφ ηε

ζπκπιεξσκαηηθή ηξηπιέηα ηoπ m-RNA. Δηζη, κεηαθέξovηαη ηα ακηvoμέα ζηo

ξηβφζσκα. Δθεί εvψvovηαη κεηαμχ ηoπο κε πεπηηδηθφ δεζκφ θαη ηειηθά

ζρεκαηίδεηαη ε πξσηεΐvε.

Β. Σα κηηoρφvδξηα είvαη επηκήθεηο σoεηδείο ζρεκαηηζκoί πoπ,

πεξηβάιιovηαη απφ δηπιή ζηoηρεηψδε κεκβξάvε. Μία εμσηεξηθή φκoηα κε ηεv

θπηηαξηθή θαη κία εζσηεξηθή κε πηπρέο.

«Δπoκέvσο, ε oπζία κεηαθηvoχκεvε απφ ηo εζσηεξηθφ ηoπ κηηoρovδξίoπ

πξoο ηo θπηηαξφπιαζκα ηoπ πξψηoπ θπηηάξoπ ζα πεξάζεη αξρηθά απφ δχo

ζηoηρεηψδεηο κεκβξάvεο».

Ο ρψξoο κεηαμχ ππξήvα ηoπ θπηηάξoπ θαη θπηηαξηθήο κεκβξάvεο είvαη

γεκάηoο απφ ζχvoιo αγσγψv (θαη θoηιoηήησv) πoπ ιέγεηαη εvδoπιαζκαηηθφ

δίθηπo θαη απoηειείηαη απφ ζηoηρεηψδε κεκβξάvε.

«Δπoκέvσο, ε oπζία κεηαθηvoχκεvε απφ ηo εμσηεξηθφ ηoπ κηηoρovδξίoπ

κέρξη ηεv θπηηαξηθή κεκβξάvε ηoπ πξψηoπ θπηηάξoπ, πηζαvφv vα πεξάζεη

απφ κία αθφκε ζηoηρεηψδε κεκβξάvε, ηε κεκβξάvε ηoπ εvδoπιαζκαηηθoχ

δηθηχoπ».

ηε ζπvέρεηα, ε oπζία πεξvάεη ηεv θπηηαξηθή κεκβξάvε ηoπ πξψηoπ

θπηηάξoπ, πoπ είvαη επίζεο ζηoηρεηψδεο κεκβξάvε. Αξα, ζπvoιηθά, κέρξη vα

βγεη απφ ηo πξψηo θχηηαξo, έρεη πεξάζεη ηέζζεξηο ηo πoιχ ζηoηρεηψδεηο

κεκβξάvεο».

Αθoιoχζσο ε oπζία ζα πεξάζεη απφ ηεv θπηηαξηθή κεκβξάvε ηoπ

δεχηεξoπ θπηηάξoπ, πoπ είvαη κηα απιή ζηoηρεηψδεο κεκβξάvε.

Καηφπηv, πηζαvφv ζα πεξάζεη θη απφ ηε ζηoηρεηψδε κεκβξάvε ηoπ

εvδoπιαζκαηηθoχ δηθηχoπ ηoπ δεχηεξoπ θπηηάξoπ.

ηε ζπvέρεηα, αv δεv πεξάζεη κέζα απφ ηoπο ππξεvηθoχο πφξoπο, ζα

πεξάζεη κέζα απφ ηε δηπιή ζηoηρεηψδε κεκβξάvε, πoπ πεξηβάιιεη ηov

ππξήvα θαη ηειηθά ζα θαηαιήμεη ζηov ππξεvίζθo. Ο ππξεvίζθoο δεv

πεξηβάιιεηαη απφ ζηoηρεηψδε κεκβξάvε.

Δπoκέvσο, ε oπζία, κεηαθηvoχκεvε απφ ηo εζσηεξηθφ ηoπ κηηoρovδξίoπ

εvφο θπηηάξoπ ζηov ππξεvίζθo ηoπ ακέζσο γεηηovηθoχ θπηηάξoπ, ζα πεξάζεη

ζπvoιηθά κέζα απφ oθηψ ηo πoιχ δηαθoξεηηθέο ζηoηρεηψδεηο κεκβξάvεο». εκείσζε. «Αv ε έμoδoο απφ ηo θχηηαξo γίvεη κε δηαδηθαζία εμσθπηηάξσζεο θαη ε είζoδoο κε

δηαδηθαζία εvδoθχηησζεο, ηφηε ε oπζία δεv ζα πεξάζεη κέζα απφ ηo δηιηπηδηθφ ζηξψκα ηεο

θπηηαξηθήο κεκβξάvεο».

ΕΖΣΖΜΑ 4o

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1990


63

ηα vεπξηθά θχηηαξα είηε πξoθαιείηαη vεπξηθή ψζε είηε φρη, δεv

ππάξρoπv δειαδή εvδηάκεζεο θαηαζηάζεηο. Δv ηoχηoηο, ηα oπηηθά, ηα

ερεηηθά θαη ηα γεπζηηθά εξεζίζκαηα γίvovηαη αvηηιεπηά ζε πoιχ

κεγάιε πoηθηιία. Δμεγήζηε γηαηί.

Νεπξηθή ψζε είvαη ε κεηάδoζε ηoπ δπvακηθoχ εξεκίαο θαηά κήθoο ηεο

vεπξηθήο ίvαο. Γηα vα πξoθιεζεί vεπξηθή ψζε, ζα πξέπεη ηo εξέζηζκα vα έρεη

ηέηoηα έvηαζε, ψζηε vα γίvεη αvαζηξoθή ηoπ δπvακηθoχ εξεκίαο ηoπ vεπξηθoχ

θπηηάξoπ. Δξεζίζκαηα κηθξφηεξεο έvηαζεο δεv πξoθαιoχv vεπξηθή ψζε,

εvψ εvηovφηεξα εξεζίζκαηα δίvoπv απιψο κεγαιχηεξε ζπρvφηεηα vεπξηθψv

ψζεσv (θαη δηεγείξoπv κεγαιχηεξo αξηζκφ ππoδoρέσv). Μηαο θαη oη vεπξηθέο

ψζεηο δεv δηαθέξoπv κεηαμχ ηoπο, ηo δεκηoπξγoχκεvo απφ ηεv

εvεξγoπoίεζε θάπoηoπ ππoδoρέα αίζζεκα είvαη ηo ίδηo. Σo είδoο ηoπ

αηζζήκαηoο εμαξηάηαη κφvo απφ ηεv πεξηoρή ηoπ θιoηoχ, φπoπ θαηαιήγoπv

θαη εξκεvεχovηαη oη vεπξηθέο ψζεηο πoπ μεθηvάvε απφ ηo ζπγθεθξηκέvo

ππoδoρέα.

Ζ κεγάιε πoηθηιία ησv oπηηθψv εξεζηζκάησv oθείιεηαη ζηα πηo θάησ: 1)

Τπάξρoπv δχo ηχπoη oπηηθψv θπηηάξσv: ηα ξαβδία θαη ηα θσvία. Σα ξαβδία,

πoπ o αξηζκφο ηoπο αvέξρεηαη ζε 120 x 106, είvαη ππεχζπvα γηα ηεv φξαζε

ζηo ακπδξφ θσο θαη βξίζθovηαη πεξηζζφηεξα πξoο ηεv πεξηθέξεηα ηoπ

ακθηβιεζηξoεηδή. Σα ξαβδία είvαη πoιχ επαίζζεηα θαη κπoξoχv vα

δηεγεξζoχv αθφκα θαη κε εξεζίζκαηα πoιχ κηθξήο έvηαζεο, φκσο δε καο

βoεζoχv vα δηαθξίvoπκε ηα ρξψκαηα, ηα φξηα θαη ηηο ιεπηoκέξεηεο ησv

εηθφvσv.

Σα θσvία, πoπ o αξηζκφο ηoπο αvέξρεηαη ζε 6 x 106, είvαη ππεχζπvα γηα ηεv

φξαζε ζηo θσο θαη ηεv αvηίιεςε ησv ρξσκάησv. Μεγαιχηεξε ζπγθέvηξσζε

θσvίσv έρoπκε ζηεv σρξή θειίδα πoπ βξίζθεηαη ζηo πίζσ κέξoο ηoπ

ακθηβιεζηξoεηδή, εvψ ζηεv oπηηθή ζειή δεv έρoπκε oχηε ξαβδία oχηε θσvία.

Γηα ηo ιφγo απηφ, ε σρξή θειίδα έρεη ηε κεγαιχηεξε oπηηθή oμχηεηα απφ

θάζε άιιε πεξηoρή ηoπ ακθηβιεζηξoεηδή. ηεv σρξή θειίδα δεv ππάξρoπv

θαζφιoπ ξαβδία. Σα θσvία απαηηoχv πεξηζζφηεξε θσηεηvή εvέξγεηα γηα vα

δηεγεξζoχv απ ' φ,ηη ηα ξαβδία.

2) Ζ δηέγεξζε ησv θσηoυπoδoρέσv έρεη βηoρεκηθή βάζε. ηηο άθξεο ησv

ξαβδίσv θαη ησv θσvίσv ππάξρoπv θσηoεπαίζζεηεο oπζίεο, πoπ

απoηειoχvηαη απφ κηα πξσηεΐvε, ηεv oςίvε, θαη απφ έvα παξάγσγo ηεο

βηηακίvεο Α, ηε ξεηηvίvε. Ζ θσηoεπαίζζεηε oπζία ησv ξαβδίσv είvαη ε

ξoδoςίvε, εvψ γηα ηα θσvία έρoπv πεξηγξαθεί ηξεηο δηαθoξεηηθέο

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1990


64

θσηoεπαίζζεηεο oπζίεο γηα θαζέvαv απφ ηoπο ηξεηο ηχπoπο θσvίσv, θαζέvαο

απφ ηoπο oπoίoπο είvαη επαίζζεηoο ζηεv αθηηvoβoιία εvφο απφ ηα ηξία

πξσηαξρηθά ρξψκαηα - θφθθηvo, κπιε, πξάζηvo. Με αvάκεημε θάησ απφ

oξηζκέvεο αvαιoγίεο ησv ηξηψv απηψv ρξσκάησv, πξoθχπηoπv φια ηα

ρξψκαηα. Ζ επαηζζεζία ησv ξαβδίσv θαη θσvίσv ζηo θσο εμαξηάηαη απφ ηε

ζπγθέvηξσζε ησv αvηίζηoηρσv θσηoεπαίζζεησv oπζηψv.

3) Οζo εvηovφηεξo είvαη ηo θσηεηvφ εξέζηζκα, ηφζo κεγαιχηεξε ζπρvφηεηα

vεπξηθψv ψζεσv πξoθαιεί θαη δηεγείξεη κεγαιχηεξo αξηζκφ θσηoυπoδoρέσv.

«Σα ερεηηθά εξεζίζκαηα, ηψξα, γίvovηαη αvηηιεπηά ζε κεγάιε πoηθηιία,

γηαηί»:

1) Τπoδεθηηθφ φξγαvo ηoπ αηζζεηεξίoπ ηεο αθoήο είvαη ηo φξγαvo ηoπ

Corti, πoπ ηo απoηειoχv ηξηρoθφξα θχηηαξα, πoπ βξίζθovηαη πάvσ ζηε

βαζηθή κεκβξάvε. Σα ερεηηθά θχκαηα πξoθαιoχv παξακφξθσζε ηεο

βαζηθήο κεκβξάvεο, κε απoηέιεζκα ηov εξεζηζκφ ησv ηξηρoθφξσv θπηηάξσv

ηoπ oξγάvoπ Corti θαη ηε δεκηoπξγία vεπξηθήο ψζεο.

ηo ζεκείo πoπ έρoπκε ηε κεγαιχηεξε παξακφξθσζε εμαζθείηαη ζηov

ππoδoρέα ηo κεγαιχηεξo εξέζηζκα. Σo ζεκείo απηφ εμαξηάηαη απφ ηε

ζπρvφηεηα ησv ερεηηθψv θπκάησv. Ζρoη κεγάιεο ζπρvφηεηαο πξoθαιoχv

κεγαιχηεξε παξακφξθσζε ζηε βάζε ηoπ θoριία, εvψ ήρoη κηθξήο

ζπρvφηεηαο πξoθαιoχv κεγαιχηεξε παξακφξθσζε ζηεv θoξπθή ηoπ

θoριία.

2) Αθφκε φζo κεγαιχηεξε έvηαζε έρεη ηo εξέζηζκα, ηφζo κεγαιχηεξε

παξακφξθσζε ζα πξoθαιείηαη ζηε βαζηθή κεκβξάvε θαη ζα πξoθαιεί κεγάιε

ζπρvφηεηα vεπξηθψv ψζεσv, εvψ ηαπηφρξovα ζα δηεγείξεη θαη κεγαιχηεξo

αξηζκφ ππoδoρέσv.

«Σέιoο, ππoδεθηηθφ φξγαvo ηoπ αηζζεηεξίoπ ηεο γεχζεο είvαη ηα γεπζηηθά

θχηηαξα, ηα oπoία εξεζίδovηαη απφ ηεv επίδξαζε ρεκηθψv oπζηψv θαη

δεκηoπξγείηαη έηζη vεπξηθή ψζε. Σα γεπζηηθά αηζζήκαηα πoπ δεκηoπξγoχvηαη

ζηov άvζξσπo είvαη ηέζζεξα: ηo πηθξφ, ηo γιπθφ, ηo μηvφ θαη ηo αικπξφ».

1) Ζ πoηθηιία ησv γεπζηηθψv αηζζεκάησv πoπ πξoθαιείηαη απφ ηα δηάθoξα

καγεηξηθά παξαζθεπάζκαηα oθείιεηαη ζηεv αvάκεημε, ζε oξηζκέvεο

αvαιoγίεο, ησv γεπζηηθψv εξεζηζκάησv.

2) Δπίζεο, ηα ζπvήζε γεπζηηθά εξεζίζκαηα ζπvδπάδovηαη θαηά πoιχ κε ηα

oζθξεηηθά εξεζίζκαηα. Γη ' απηφ, φηαv είκαζηε ζπvαρσκέvoη, έρoπκε

δηαθoξεηηθή αίζζεζε γηα ηε γεχζε δηάθoξσv ηξoθψv.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1990


65

ΚΡIΣIΚΖ Σα ζέκαηα ραξαθηεξίδovηαη απφ ηα πηo δχζθoια ηεο 10εηίαο. Απαηηoχζαv

κεγάιε αvάπηπμε. Γηα πξψηε θoξά ζπκπεξηιακβάvεηαη ζ' απηά άζθεζε Γεvεηηθήο. Τπήξραv ηφζo ζπvδπαζηηθέο εξσηήζεηο (1, 3Α), φζo θαη θξίζεσο (3Β, 4).

3) Ο άvζξσπoο δεv έρεη κεγάιε ηθαvφηεηα vα δηαθξίvεη κεηαβoιέο ζηεv

έvηαζε ηεο γεχζεο. Μφvo κεηαβoιέο ηεο ζπγθέvηξσζεο ηεο δηαιπκέvεο

oπζίαο, κεγαιχηεξεο θαηά 30%, κπoξoχv vα πξoθαιέζoπv κεηαβoιέο ηoπ

γεπζηηθoχ αηζζήκαηoο.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1990


66

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1990


67

ΘΔΜΑΣΑ 1990

ΕΖΣΖΜΑ 1o

Α. Πoηoη είvαη oη θχξηoη πoιπζαθραξίηεο, oη oπoίoη ππάξρoπv ζηα

θχηηαξα, απφ πoηα κovoκεξή απoηειoχvηαη, ζε ηη ρξεζηκεχoπv θαη

πoηα κoξθή παίξvoπv ζηo ρψξo;

Β. Ση είvαη ηα ρξσκoζψκαηα, απφ ηη απoηειoχvηαη θαη πoηoο o ξφιoο

ηoπο;

Α. Οη θχξηoη πoιπζαθραξίηεο είvαη ηo γιπθoγφvo ζηα δσηθά θχηηαξα, ηo

άκπιo θαί ε θπηηαξίvε ζηα θπηηθά. Οη πoιπζαθραξίηεο απηoί απoηειoχvηαη

φιoη απφ κφξηα γιπθφδεο εvσκέvα κε γιπθoδηηηθoχο δεζκoχο, δηαθέξoπv

φκσο ζηε κoξθή πoπ παίξvoπv oη αιπζίδεο ζηo ρψξo. πγθεθξηκέvα, ε

θπηηαξίvε είvαη επζεία αιπζίδα, ηo άκπιo ζπεηξoεηδέο θαη ηo γιπθoγφvo

δηαθιαδηζκέvo. Ο γεvηθφο ηχπoο πoιπκεξηζκoχ ησv ζαθράξσv ζηov oπoίo

παίξvoπv κέξoο κφvo oη θπθιηθέο κoξθέο είvαη:

-vH2O

v C6H12O6 ─────> (C6H10O5)v

Σo γιπθoγφvo θαη ηo άκπιo είvαη, ηo κεv πξψηo δηαιπηφ ζηo vεξφ, ηo δε

δεχηεξo αδηάιπηo. Υξεζηκεχoπv ζαv απoζήθεο γιπθφδεο, πoπ ε δηάζπαζή

ηoπο πξoκεζεχεη ζηo θχηηαξo πξψηε χιε (γιπθφδε) γηα ηεv παξαγσγή ηεο

ρεκηθήο εvέξγεηαο γηα ηηο δηάθoξεο ιεηηoπξγίεο ηoπ. Ζ θπηηαξίvε είvαη

αδηάιπηε ζηo vεξφ, απoηειεί ηo θχξηo δoκηθφ πιηθφ ηoπ θπηηαξηθoχ

ηoηρψκαηoο ησv θπηψv (εμαζθαιίδovηαο ζηήξημε θαη πξoζηαζία απφ

κεραvηθέο πηέζεηο θαη είζoδo έμoδo Ζ2Ο) θαη είvαη ε πηo δηαδεδoκέvε

oξγαvηθή oπζία ζηε θχζε.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1990


68

Αιιoη γvσζηoί κovoζαθραξίηεο είvαη ε θξoπθηφδε θαη ε γαιαθηφδε, πoπ

είvαη ηζoκεξείο εvψζεηο κε ηε γιπθφδε, δειαδή έρoπv ηov ίδηo κoξηαθφ ηχπo

C6H12O6, αιιά δηαθέξoπv ζηε δηάηαμε ησv αηφκσv ηoπο ζηo ρψξo. Οια ηα

ζάθραξα κπoξoχv vα ππάξρoπv ζηεv «αvoηθηή» θαη ζηεv «θιεηζηή» θπθιηθή

κoξθή.

Ζ γιπθφδε πξoζιακβάvεηαη απφ ηoπο δσηθoχο oξγαvηζκoχο θπξίσο κε ηε

κoξθή εvφο δηζαθραξίηε, ηεο ζαθραξφδεο ή θαιακoζάθραξoπ, πoπ

απoηειείηαη απφ έvα κφξηo γιπθφδεο θη έvα κφξηo θξoπθηφδεο. Αιιoο

ζεκαvηηθφο δηζαθραξίηεο είvαη ε ιαθηφδε, ε oπoία απoηειείηαη απφ έvα κφξηo

γιπθφδεο θη έvα κφξηo γαιαθηφδεο θαη είvαη ηo θχξηo ζάθραξo ζηo γάια. «Ζ ζχvζεζε ησv πoιπζαθραξηηψv γίvεηαη ζηα θπηά ζηoπο ρισξoπιάζηεο, εvψ ζηα δψα ζηo

ιείo εvδoπιαζκαηηθφ δίθηπo».

Παξαπάvσ αvαθέξζεθαv oη θχξηoη πoιπζαθραξίηεο ζηα αvψηεξα δσηθά θαη θπηηθά θχηηαξα.

ε άιιoπο ηχπoπο θπηηάξσv φκσο oη θχξηoη πoιπζαθραξίηεο είvαη δηαθoξεηηθoί. Δηζη, ζηα

πξoθαξπσηηθά θχηηαξα, ε πεπηηδoγιπθάvε απoηειεί δoκηθφ ζπζηαηηθφ ηoπ θπηηαξηθoχ

ηoηρψκαηoο. Δπίζεο, oη θάςεο (έιπηξα) ή άιια επηθαvεηαθά ζηξψκαηα απoηειoχvηαη απφ

πoιπζαθραξίηεο ή πoιππεπηίδηα.

Αθφκε, ζηεv Euglena, ηov επθαξπσηηθφ απηφ κηθξooξγαvηζκφ, ζπvαvηoχκε ηo παξάκπιo,

έvαv πoιπζαθραξίηε πoπ κoηάδεη πoιχ κε ηo άκπιo ησv αvψηεξσv θπηψv, εvψ ε ρηηίvε

πεξηβάιιεη εμσηεξηθά ηo Paramecium.

Ζ πεθηίvε ζπκκεηέρεη καδί κε ηεv θπηηαξίvε ζηε ζχvζεζε ηoπ θξαγκoπιάζηε.

Σέιoο, γvσζηφο πoιπζαθραξίηεο είvαη ηo άγαξ, πoπ βγαίvεη απφ θχθηα ησv πεξηoρψv ηoπ

Δηξεvηθoχ θαη ρξεζηκoπoηείηαη γηα ηεv αvάπηπμε ζηεξεψv θαιιηεξγεηψv.

Β. Tα ρξσκoζψκαηα είvαη δoκέο ρξσκαηίvεο πoπ βξίζθovηαη ζηov ππξήvα

ησv επθαξπσηηθψv θπηηάξσv. Ρφιoο ηoπο είvαη ε αvηηγξαθή, ε δηαηήξεζε θαη

ε κεηαθoξά ηεο γεvεηηθήο πιεξoθoξίαο. πγθεθξηκέvα, κπoξoχκε vα

αvαθέξoπκε πσο πάvσ ζηα ρξσκoζψκαηα βξίζθovηαη oη κovάδεο

θιεξovoκηθφηεηαο, δειαδή ηα γovίδηα, πoπ είvαη ηκήκαηα DNA κε

ζπγθεθξηκέvε αθoιoπζία βάζεσv, ππεχζπvα γηα ηε ζχvζεζε κηαο

ζπγθεθξηκέvεο πoιππεπηηδηθήο αιπζίδαο.

«ηα πξoθαξπσηηθά θχηηαξα, ζηεv ππξεvηθή πεξηoρή ηoπ

θπηηαξoπιάζκαηoο, δεv ζπvαvηoχκε ηηο ραξαθηεξηζηηθέο κoξθέο ησv

ρξσκoζσκάησv, κηαο θαη ηo γεvηθφ πιηθφ ηoπο είvαη θπθιηθφ κφξηo DNA πoπ

δεv ζπvδέεηαη κε πξσηεΐvεο».

ηα επθαξπσηηθά θχηηαξα, απφ ηεv αξρή κέρξη θαη ηo κέζo ηεο

κεζφθαζεο, θάζε ρξσκφζσκα απoηειείηαη απφ έvα δίθισvo κφξηo DNA

ζπvδεδεκέvo κε πξσηεΐvεο κε βαζηθέο ηδηφηεηεο (ηζηφvεο), κε φμηvεο ηδηφηεηεο

(κε ηζηφvεο) θαη κηθξή πoζφηεηα RNA (απoηειψvηαο έvα vεκάηηo

ρξσκαηίvεο). Μεηά ηo κέζo ηεο κεζφθαζεο, φπoπ ηo DNA δηπιαζηάδεηαη, ηo

θάζε ρξσκφζσκα απoηειείηαη πιέov απφ δχo vεκάηηα ρξσκαηίvεο, ηηο

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1990


69

αδεξθέο ρξσκαηίδεο, πoπ ζπvδέovηαη ζε θάπoηo ζεκείo ηoπο, ηo

θεvηξoκεξίδηo. Ζ θάζε ρξσκαηίδα, θπζηθά, απoηειείηαη θαη πάιη απφ έvα

κφξηo DNA εvσκέvo κε πξσηεΐvεο. Οη αδεξθέο ρξσκαηίδεο είvαη γεvεηηθά

φκoηεο, πεξηέρoπv δειαδή ηo ίδηo γεvεηηθφ πιηθφ, ζεκείo πξoο ζεκείo, θαζ '

φιo ηo κήθoο ηoπο. ηo ζηάδηo ιoηπφv απηφ, ηα ρξσκoζψκαηα βξίζθovηαη κε

ηε κoξθή ιεπηψv, μεηπιηγκέvσv θαη αvαθαηεκέvσv vεκαηίσv, απoηειψvηαο

ηo δίθηπ ηεο ρξσκαηίvεο. Απφ ηεv πξφθαζε, φκσο, κέρξη θαη ηo ηέιoο ηεο

θπηηαξηθήο δηαίξεζεο, θovηαίvoπv θαη παραίvoπv θαη εκθαvίδovηαη ηα δχo

vεκάηηα ηεο ρξσκαηίvεο, oη ραξαθηεξηζηηθέο κoξθέο ησv ρξσκoζσκάησv.

Iδηαίηεξα δε θαιoζρεκαηηζκέvα βξίζθovηαη θαηά ηo ζηάδηo ηεο κεηάθαζεο,

φπoπ γίvεηαη θη ε δηαδηθαζία παξαηήξεζεο, ρξψζεο θαη θσηoγξάθεζεο ησv

ρξσκoζσκάησv.

Ζ απεηθφvηζε ηψξα ησv ρξσκoζσκάησv εvφο αηφκoπ, φπoπ θαίvεηαη o

αξηζκφο, ηo κέγεζoο, ηo ζρήκα ηoπο, ηα ρξσκoκέξε (ε ζέζε ηoπ

θεvηξoκεξηδίoπ, πηζαvέο ρξσκoζσκαηηθέο αvσκαιίεο θ.ι.π.), ovoκάδεηαη

θαξπφηππoο. Απφ ηε κειέηε ηoπ δηαπηζηψvoπκε φηη:

- «Τπάξρoπv oξγαvηζκoί, ζηoπο oπoίoπο ηα ρξσκoζψκαηα

αvηηπξoζσπεχovηαη δχo θoξέο (δηπιoεηδείο) θαη άιιoη, ζηoπο oπoίoπο

αvηηπξoζσπεχovηαη κία θoξά (απιoεηδείο).

- Ο αξηζκφο ηoπο πoηθίιιεη αvάιoγα κε ηo είδoο ηoπ oξγαvηζκoχ

(άvζξσπoο 46, γάηα 38, ζηηάξη 20 θ.η.ι.)».

- Σo κέγεζφο ηoπο επίζεο πoηθίιιεη. Σo κεγαιχηεξo ρξσκφζσκα ζηov

άvζξσπo έρεη κήθoο 10κm θαη δηάκεηξo 0,6κm, εvψ ηo κηθξφηεξo είvαη

ζθαηξηθφ κε δηάκεηξo 1κm.

- «Σo ζρήκα ηoπο κπoξεί vα είvαη δαθηπιηoεηδέο (πιαζκίδηo), ζθαηξηθφ, ή

ηvηδηαθφ».

- Ζ ζέζε ηoπ θεvηξoκεξηδίoπ, ηέιoο, πoηθίιιεη θη απηή. Μπoξεί vα βξίζθεηαη

είηε ζηo θέvηξo είηε ζηo έvα απφ ηα δχo άθξα.

Θα πξέπεη αθφκε vα πξoζζέζoπκε φηη:

- Οη ρξσκoζσκηθέο αvσκαιίεο κπoξoχv vα αvαθέξovηαη ζε αιιαγή είηε

ζηεv θαηαζθεπή (ζπάζηκo, δηπιαζηαζκφο, κεηαηφπηζε, αvαζηξoθή, έιιεηςε)

είηε ζηov αξηζκφ ησv ρξσκoζσκάησv (ζχvδξoκα Turner, Kleinefelter, Triplo-

X, ζχvδξoκo Down - κoγγoιηζκφο).

- Υξσκoκέξε είvαη ραξαθηεξηζηηθέο δψvεο πoπ εκθαvίδoπv ηα

ρξσκoζψκαηα, φηαv βαθoχv κε θαηάιιειεο ρξσζηηθέο.

ρεηηθά ηψξα κε ηα είδε ησv ρξσκoζσκάησv, απηά δηαθξίvovηαη ζε:

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1990


70

- Οκφιoγα-κε oκφιoγα: Οκφιoγα είvαη ηα ρξσκoζψκαηα πoπ έρoπv ηεv

ίδηα κoξθoιoγία θαη πεξηέρoπv γovίδηα πoπ ειέγρoπv ηεv ίδηα ηδηφηεηα. Απηά,

ζηε δηάξθεηα ηεο πξφθαζεο I, ζπvάπηovηαη.

- «Πξoθαξπσηηθά»-επθαξπσηηθά: Αvάιoγα κε ηo είδoο ηoπ θπηηάξoπ ζηo

oπoίo βξίζθovηαη.

- Φπιεηηθά-απηoζσκηθά: Σα θπιεηηθά είvαη ρξσκoζψκαηα πoπ ζρεηίδovηαη

κε ηo θχιo. Απoηειoχv εηεξφκoξθo δεπγάξη ρξσκoζσκάησv θαη

ζπκβoιίδovηαη κε Υ θαη Τ. Σα απηoζσκηθά είvαη φια ηα ππφιoηπα

ρξσκoζψκαηα εvφο oξγαvηζκoχ θαη είvαη oκoηφκoξθα κεηαμχ ηoπο.

- Κπθιηθά-γξακκηθά: Αvάιoγα κε ηo ζρήκα ηoπο. Σα θπθιηθά ζπvαvηψvηαη

θπξίσο ζε πξoθαξπσηηθoχο oξγαvηζκoχο".

- Πoιπηαηvηθά: πvαvηψvηαη, π.ρ., ζηεv πξovχκθε ηεο Drosophila θαη είvαη

απoηέιεζκα αvψκαιoπ θπηηαξηθoχ θχθιoπ.

Σέιoο, oη βαζηθέο ηδηφηεηεο ησv ρξσκoζσκάησv, φπσο δηαηππψζεθαv απφ

ηo Sutton, είvαη:

1. Σα ρξσκoζψκαηα βξίζθovηαη αvά δεχγε ζε φια ηα ζσκαηηθά θχηηαξα

ησv αvψηεξσv θπηψv θαί δψσv.

2. Σα ρξσκoζψκαηα δηαρσξίδovηαη θαηά ηε δηάξθεηα ηεο κείσζεο θαη

θπζηoιoγηθά, κφvo ε κία απφ ηηο δχo ρξσκαηίδεο πεξηιακβάvεηαη ζε θάζε

γακέηε.

3. Σα ρξσκoζψκαηα δηαηεξoχv ηεv αηoκηθφηεηά ηoπο, θαηά ηε δηάξθεηα ηoπ

δηαρσξηζκoχ.

ΕΖΣΖΜΑ 2o

Α. Ση είvαη έvδπκo, απoέvδπκo, oιoέvδπκo θαη ζπvέvδπκo; Πoηoη

παξάγovηεο επηδξoχv ζηεv ηαρχηεηα ησv εvδπκηθψv αvηηδξάζεσv; Ση

είvαη εvέξγεηα εvεξγoπoίεζεο θαη πψο κεηαβάιιεηαη ζηηο αvηηδξάζεηο

πoπ θαηαιχovηαη απφ ηα έvδπκα;

Β. Με πoηo ηξφπo παξάγεηαη εvέξγεηα ζηεv αvαπvεπζηηθή αιπζίδα

θαηά ηεv ηειηθή oμείδσζε ηoπ πδξoγφvoπ, ηo oπoίo παξάγεηαη ζηov

θχθιo ηoπ θηηξηθoχ oμέoο θαη βξίζθεηαη ππφ ηε κoξθή NADH2; Πφζα

κφξηα ATP παξάγovηαη θαηά ηεv oμείδσζε εvφο κoξίoπ NADH2 θαη πoπ

πξαγκαηoπoηείηαη ε παξαπάvσ δηαδηθαζία;

Α. Σα έvδπκα είvαη πξσηετvηθά κφξηα κε θαηαιπηηθέο ηδηφηεηεο. Οπσο θαη γηα

ηηο ιoηπέο πξσηε εο, έηζη θαη γηα έvα έvδπκo ε ζηεξεoρεκηθή ηoπ

δηακφξθσζε είvαη ππεχζπvε γηα ηε ιεηηoπξγηθή ηoπ δξάζε, ζηεv εηδηθή απηή

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1990


71

πεξίπησζε, ηεv εvδπκηθή. Σo έvδπκo δεv πξoζθέξεη εvέξγεηα, αιιά

δεκηoπξγεί ηηο θαηάιιειεο ζπvζήθεο, γηα vα επηηαρπvζεί ε αvηίδξαζε,

κεηψvovηαο ηεv εvέξγεηα εvεξγoπoίεζεο ηεο αvηίδξαζεο. Μεηά ηo ηέιoο ηεο

αvηίδξαζεο ηo έvδπκo παξακέvεη αvαιιoίσηo πoζoηηθά θαη πoηoηηθά.

Γηα θάζε βηoρεκηθή αvηίδξαζε ππάξρεη θαη εηδηθφ έvδπκo. Παξαδείγκαηα

είvαη ε ακπιάζε, ηo έvδπκo πoπ βξίζθεηαη ζηo ζάιηo θαη δηαζπά ηov

πoιπζαθραξίηε άκπιo ζε κηθξφηεξα θoκκάηηα, ε θαηαιάζε θαη ε

ππεξoμεηδάζε πoπ δηαζπά ηo H2O2. Βιέπoπκε, ιoηπφv, φηη θάησ απφ

θαηάιιειεο ζπvζήθεο ηα έvδπκα δξoπv θαη έμσ απφ ηo θχηηαξo (π.ρ.

ακπιάζε).

Μεξηθά έvδπκα γηα vα δξάζoπv ρξεηάδovηαη έvα κηθξoκoξηαθφ oξγαvηθφ

κφξηo, ηo ζπvέvδπκo. Ζ απoκάθξπvζε ηoπ ζπvεvδχκoπ απφ ηεv εvδπκηθή

πξσηεΐvε ηήο αθαηξεί ηεv εvδπκηθή ηεο δξαζηηθφηεηα, ρσξίο απηφ θαζαπηφ ηo

ζπvέvδπκo vα έρεη εvδπκηθή δξαζηηθφηεηα. Ζ εvδπκηθή πξσηεΐvε κφvε ηεο,

ρσξίο ηo ζπvέvδπκo, ovoκάδεηαη απoέvδπκo, εvψ ηo ζπvέvδπκo καδί κε ηo

απoέvδπκo ovoκάδεηαη oιoέvδπκo. Απφ ηα πηo ζεκαvηηθά ζπvέvδπκα είvαη ηo

NAD θαη ηo FAD, πoπ σο ζπζηαηηθά ησv αvαπvεπζηηθψv εvδχκσv

ρξεζηκεχoπv γηα ηε κεηαθoξά ηoπ πδξoγφvoπ θαηά ηεv ηειηθή oμείδσζε.

Οη εvδπκηθέο αvηηδξάζεηο ππφθεηvηαη ζε δηάθoξoπο ξπζκηζηηθoχο ειέγρoπο

(επηηάρπvζε ή επηβξάδπvζε ηεο αvηίδξαζεο). Παξάγovηεο πoπ επηδξoχv

ζηεv ηαρχηεηα ησv εvδπκηθψv αvηηδξάζεσv είvαη ε ζεξκoθξαζία, ηo pH

(ζπγθέvηξσζε ηφvησv Ζ+), ε χπαξμε αvαζηoιέσv ή δηεγεξηψv, ε

ζπγθέvηξσζε ηoπ εvδχκoπ, ηoπ ππoζηξψκαηoο θ.ά. Οιoη απηoί oη

παξάγovηεο δξoχv κε ηέηoηov ηξφπo κέζα ζηo θχηηαξo, ψζηε vα

εμαζθαιίδεηαη ε αξκovηθή πoξεία ηoπ κεηαβoιηζκoχ θαη επoκέvσο ε oκαιή

θπηηαξηθή ιεηηoπξγία.

«Δvέξγεηα εvεξγoπoίεζεο είvαη ε ειάρηζηε εvέξγεηα πoπ απαηηείηαη γηα vα

μεθηvήζεη κηα αvηίδξαζε, δειαδή vα έξζoπv ηα αvηηδξψvηα ζε

εvεξγoπoηεκέvε θαηάζηαζε, vα ζπάζoπv θάπoηoη αξρηθoί δεζκoί θαη vα

δεκηoπξγεζoχv θαηvoχξηoη. Σεv εvέξγεηα ιoηπφv απηή είvαη πoπ κεηψvεη ε

επίδξαζε ησv εvδχκσv ζηηο δηάθoξεο βηoρεκηθέο αvηηδξάζεηο.

Απηφ επηηπγράvεηαη, φπσο είπακε θαη παξαπάvσ, ράξε ζηε ζηεξεoρεκηθή

δηακφξθσζε ηoπ εvδχκoπ». πγθεθξηκέvα, ε δηάηαμε ζηo ρψξo ηεο

πoιππεπηηδηθήο αιπζίδαο ηoπ εvδχκoπ δεκηoπξγεί εηδηθέο ζέζεηο κε

ραξαθηεξηζηηθή αξρηηεθηovηθή, πάvσ ζηηο oπoίεο δεζκεχovηαη oη oπζίεο, π.ρ.

Α θαη Β, πoπ πξφθεηηαη vα αvηηδξάζoπv (ππoζηξψκαηα ηoπ εvδχκoπ). Ζ

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1990


72

αιιειεπίδξαζε κεηαμχ ππoζηξψκαηoο θαη εηδηθήο ζέζεο ζχvδεζεο (εvεξγφ

θέvηξo) ηoπ εvδχκoπ έρεη απoηέιεζκα ηεv εμαζζέvηζε ησv ρεκηθψv δεζκψv

ηoπ ππoζηξψκαηoο. Δηζη, απαηηoχvηαη κηθξφηεξα πoζά εvέξγεηαο (ειάηησζε

ηεο εvέξγεηαο εvεξγoπoίεζεο), γηα vα ζπάζoπv ηειείσο oη δεζκoί απηoί. Σo

ζπάζηκo ησv δεζκψv είvαη πξoυπφζεζε γηα vα ζρεκαηηζηoχv oη vέoη δεζκoί

κεηαμχ ησv πξoτφvησv, π.ρ. Γ θαη Γ, ηεο εvδπκηθήο αvηίδξαζεο.

Β. «Οπσο γvσξίδoπκε, θαηά ηov θχθιo ηoπ θηηξηθoχ oμέoο επηηειείηαη κηα

βαζκηαία δηάζπαζε ηεο oμηθήο oκάδαο ηoπ αθεηπιo-ζπvεvδχκoπ Α ζε 2CO2

κε ζχγρξovε παξαγσγή ATP, FADH2 & 3NADH2. Ο θχθιoο ηoπ Krebs

πξαγκαηoπoηείηαη ζηo εζσηεξηθφ ησv κηηoρovδξίσv, αθoχ εθεί βξίζθovηαη θαη

ηα έvδπκα πoπ ηov θαηαιχoπv». Ζ εvηφπηζε απηή ησv εvδχκσv ηoπ θχθιoπ

ηoπ θηηξηθoχ oμέoο έρεη σο απoηέιεζκα ηε δηεπθφιπvζε ηεο εηζφδoπ ηoπ

πδξoγφvoπ, πoπ παξάγεηαη ζ' απηφv (ππφ ηε κoξθή NADH2), ζηεv

αvαπvεπζηηθή αιπζίδα.

Σo επφκεvo ζηάδηo ιoηπφv ζηov αεξφβηo θαηαβoιηζκφ ηεο γιπθφδεο είvαη ε

ηειηθή oμείδσζε (oμεηδσηηθή θσζθoξπιίσζε), θαηά ηεv oπoία ηo πδξoγφvo

πoπ έρεη παξαρζεί ζηα πξoεγoχκεvα ζηάδηα (κε ηε κoξθή NADH2) εvψvεηαη

κε ηo αηκoζθαηξηθφ oμπγφvo πξoο ζρεκαηηζκφ Ζ2Ο. Ζ έvσζε φκσο απηή δε

γίvεηαη απφηoκα, αιιά βαζκηαία, γηαηί, αv γηvφηαv απφηoκα, ε εθιπφκεvε

εvέξγεηα ζα θαηέζηξεθε ηo θχηηαξo. Δηζη, μεθηvψvηαο απφ ηo NADH2, γίvεηαη

κία δηαδoρηθή κεηαθoξά ηoπ πδξoγφvoπ (Ζ++e-) πάvσ ζε κηα ζεηξά

ζπvεvδχκσv (αvαπvεπζηηθή αιπζίδα), θαηά ηέηoηov ηξφπo, ψζηε ηo

ζπvέvδπκo πoπ δίvεη ηo Ζ (Ζ++e-) vα oμεηδψvεηαη θαη απηφ πoπ δέρεηαη ηo Ζ

vα αvάγεηαη. Σειηθφο απoδέθηεο ησv H (H++e-) είvαη ηo oμπγφvo (2H

+ + 2e- +

1/2O2 H2O). Ζ αvηίδξαζε απηή θαηαιχεηαη απφ ηo έvδπκo oμεηδάζε ηoπ

θπηoρξψκαηoο, πoπ είvαη κηα πξσηε ε πoπ πεξηέρεη Fe, o oπoίoο

κεηαθέξεη ηα ειεθηξφvηα. Καηά ηε κεηαθoξά απηή, ηα Ζ++e- ράvoπv βαζκηαία

εvέξγεηα, κέξoο ηεο oπoίαο κεηαηξέπεηαη ζε ATP. Απoηέιεζκα ηεο

oμείδσζεο εvφο κoξίoπ Ζ2 (NADH2) πξoο Ζ2Ο είvαη ε απειεπζέξσζε ηφζεο

εvέξγεηαο, ψζηε vα ζρεκαηηζηoχv 3 κφξηα ATP (oμεηδσηηθή θσζθoξπιίσζε-

κεηαηξoπή ηεο αvαγσγηθήο εvέξγεηαο ηoπ Ζ ζε εχρξεζηε ρεκηθή). Ζ φιε

δηεξγαζία ηεο κεηαθoξάο ηoπ πδξoγφvoπ κέζσ ησv ζπvεvδχκσv ηεο

αvαπvεπζηηθήο αιπζίδαο γίvεηαη ζηα κεv επθαξπσηηθά ζηηο πηπρέο ηεο

εζσηεξηθήο κεκβξάvεο ησv κηηoρovδξίσv, εvψ ζηα πξoθαξπσηηθά ζηεv

θπηηαξηθή ηoπο κεκβξάvε.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1990


73

Σα έvδπκα θαη ηα ζπvέvδπκα πoπ παίξvoπv κέξoο ζηε κεηαθoξά ηoπ

πδξoγφvoπ είvαη δηαηαγκέvα ηo έvα δίπια ζηo άιιo, θαηά ηέηoηov ηξφπo,

ψζηε vα εμαζθαιίδεηαη ε θαvovηθή ξoή ησv (Ζ++e-) απφ ηo NADH2 πξoο

ηoπο ππφιoηπoπο απoδέθηεο.

ΕΖΣΖΜΑ 3o

Α. Πoηεο δηαθoξέο θαη πoηεο oκoηφηεηεο ππάξρoπv κεηαμχ ησv ηψv ησv

βαθηεξίσv θαη ησv ηψv ησv δψσv; Αvαθέξεηε ηηο αζζέvεηεο πoπ

πξoθαιoχvηαη απφ ηoπο ηoχο ζηov άvζξσπo.

Β. Iζoδχγηo vεξoχ: Πψο ξπζκίδεηαη θαη πoηεο αηηίεο πξoθαιoχv ηεv

αvάγθε ηεο ξχζκηζήο ηoπ ζηα πξσηφδσα θαη ζηα ρεξζαία δψα;

Α. «Οη oκoηφηεηεο πoπ παξαηεξoχvηαη αvάκεζα ζηoπο ηoχο ησv βαθηεξίσv

θαη ζηoπο ηoχο ησv δψσv είvαη ηα γεvηθά εθείvα ραξαθηεξηζηηθά ησv ηψv».

Γειαδή:

1) Σo κέγεζφο ηoπο είvαη πoιχ κηθξφ (δηάκεηξoο γχξσ ζηα 20 κέρξη 300

nm).

2) Γεv ζπvηζηoχv θχηηαξα.

3) Απoηειoχvηαη κovάρα απφ έvα κφξηo voπθιετθoχ oμέoο (ή DNA ή RNA),

πoπ θέξεη ηεv πιεξoθoξία γηα ηεv παξαγσγή δέθα κέρξη θαη ιίγσv

εθαηovηάδσv πξσηετvψv. Πξάγκαηη ππάξρoπv oξηζκέvoη ηoί πoπ έρoπv γηα

γεvεηηθφ πιηθφ RNA θαη πoπ κπoξoχv κε ηε βoήζεηα εηδηθψv εvδχκσv vα

ζπvζέζoπv είηε RNA είηε DNA, ρξεζηκoπoηψvηαο γηα θαιoχπη ηo δηθφ ηoπο

RNA. Σo κφξηo απηφ ηoπ voπθιετθoχ oμέoο είvαη θιεηζκέvo κέζα ζε κηα

πξσηετvηθή θάςα, εvψ o ηφο κπoξεί αθφκα vα πεξηέρεη θαη ιίγα έvδπκα.

4) Δίvαη αvίθαvoη v ' αvαπαξαρζoχv θαη γεvηθά είvαη ηειείσο αvεvεξγoί απφ

κφvoη ηoπο.

5) «Γε δηαηεξoχv ηεv αηoκηθφηεηά ηoπο. Ζ αvαπαξαγσγή ηoπο

επηηπγράvεηαη κovάρα κέζα ζηα θχηηαξα άιισv oξγαvηζκψv ζηoπο oπoίoπο

παξαζηηoχv, πξoθαιψvηαο δηάθoξεο αξξψζηηεο, θαη ησv oπoίσv

ρξεζηκoπoηoχv ηα ρεκηθά πιηθά θαη ηoπο βηoιoγηθoχο κεραvηζκoχο».

6) Καζέvαο ηφο πξoζβάιιεη έvα κφvo ζπγθεθξηκέvo είδoο oξγαvηζκoχ θη

έvα ζπγθεθξηκέvo ηκήκα ηoπ ζψκαηφο ηoπο.

Οη δηαθoξέο ηoπο ηψξα είvαη oη εμήο:

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1990


74

1) Οη ηoί ησv βαθηεξίσv ή βαθηεξηoθάγoη ή απιά θάγoη είvαη αξθεηά

πoιχπιoθoη ζηεv θαηαζθεπή ηoπο θαη απoηειoχvηαη ζπvήζσο απφ κηα

πoιπεδξηθή πξσηετvηθή θεθαιή πoπ πεξηέρεη ηo voπθιετθφ oμχ ηoπ θάγoπ θαη

κηα oπξά πάιη απφ πξσηεΐvε πoπ θαηαιήγεη ζε vεκάηηα. Αvηίζεηα, oη ηoί ησv

δψσv είvαη πηo απιoί ζηεv θαηαζθεπή ηoπο θαη ζπρvά είvαη θιεηζκέvoη ζ ' έvα

κεκβξαvψδε θάθειo, πoπ πξoέξρεηαη απφ ηεv θπηηαξηθή κεκβξάvε ηoπ

θπηηάξoπ ζηo oπoίo παξαζηηoχv.

2) Καηά ηεv έvαξμε ηεο πξoζβoιήο εvφο βαθηεξηαθoχ θπηηάξoπ, o θάγoο

πξoζθoιιάηαη κε ηα vεκάηηα ηεο oπξάο ηoπ ζηo θχηηαξo θαη ηξππάεη, ζπρvά

κε ηε βoήζεηα εvφο εvδχκoπ πoπ πεξηέρεη, ηo θπηηαξηθφ ηoπ ηoίρσκα. ηε

ζπvέρεηα, ηo voπθιετθφ oμχ ηoπ θάγoπ πεξvάεη κέζα απφ ηεv oπξά ζηo

θπηηαξφπιαζκα ηoπ βαθηεξίoπ, φπoπ αξρίδεη v' αvηηγξάθεηαη, ζρεκαηίδovηαο

θαηvoχξγηα κφξηα voπθιετθoχ oμέoο. Ο ηφο ησv δψσv φκσο κπαίvεη κέζα ζηo

θχηηαξo μεvηζηή κε κηα δηαδηθαζία παξφκoηα κε απηήv ηεο θαγoθπηηάξσζεο.

3) Μεηά ηεv oιoθιήξσζε ηoπ ιπηηθoχ θχθιoπ, ηo βαθηεξηαθφ θχηηαξo

ζπάδεη θάησ απφ ηεv επίδξαζε κηαο ιπζoδχκεο, εvφο εvδχκoπ πoπ

θαηαζθεπάδεη o θάγoο θαη δηαιχεη ηo θπηηαξηθφ ηoίρσκα, γηα vα

ειεπζεξσζoχv ηειηθά πεξίπoπ 300 θαηvoχξηoη θάγoη, έηoηκoη vα πξoζβάιoπv

άιια βαθηήξηα. Αvηίζεηα, ζηεv πεξίπησζε ησv ηψv ησv δψσv, ε παξαγσγή

ησv vέσv ηψv δεv έρεη ζπvέπεηα ηε ιχζε θαη ηεv θαηαζηξoθή ηoπ δσηθoχ

θπηηάξoπ - μεvηζηή. Απιά, oη ηoί βγαίvoπv απφ ηo θχηηαξo ηπιηγκέvoη ζ ' έvα

θoκκάηη ηεο θπηηαξηθήο ηoπ κεκβξάvεο.

Γεvηθά oη ηoί ησv δψσv πξoθαιoχv κηα ζεηξά απφ αξξψζηηεο ζηα δψα, θαη

θπζηθά θαη ζηov άvζξσπo, φπσο είvαη ηo απιφ θξπoιφγεκα, ε γξίπε, ε

πoιπoκπειίηηδα, ε επιoγηά, ηo AIDS, εvψ είvαη πηζαvφv vα εvέρovηαη θαη ζε

κεξηθέο κoξθέο θαξθίvoπ. Ζ εvζσκάησζε ηoπ εμσγεvoχο γεvεηηθoχ πιηθoχ

ηoπ ηoχ ζηo γεvεηηθφ πιηθφ ηoπ θπηηάξoπ μεvηζηή έρεη απoηέιεζκα κηα

γεvεηηθή εμαιιαγή, δειαδή ηεv ηξoπoπoίεζε ηoπ γεvεηηθoχ πιηθoχ θαη ηε

δεκηoπξγία θαξθηvηθoχ θπηηάξoπ. Σo κηθξφ ηoπο κέγεζoο, oη δπζθoιίεο πoπ ππάξρoπv ζηεv θαιιηέξγεηα θαη ζηεv απoκφvσζή

ηoπο, ε ηαρχηεηα κε ηεv oπoία δξoπv, δηαηεξoχv αθφκε ηo «κπζηήξηo» γχξσ απφ ηov ηξφπo

ζπκπεξηθoξάο ηoπο, αιιά θαη αvηηκεηψπηζήο ηoπο, εvψ o φξoο «ίσζε» ρξεζηκoπoηείηαη ζπρvά,

γηα vα θαιχςεη κηα πoηθηιία ζπvζεθψv θαη θαηvoκέvσv πoπ δεv είvαη θαιά θαηαvoεηά κε ηηο σο

ηψξα γvψζεηο καο.

Β. «Οη αηηίεο πoπ πξoθαιoχv ηεv αvάγθε ηεο ξχζκηζεο ηoπ ηζoδπγίoπ ηoπ

vεξoχ, θαζψο θη, o ηξφπoο κε ηov oπoίo απηφ επηηπγράvεηαη δηαθέξoπv ζηα

πξσηφδσα απφ ηα ρεξζαία δψα.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1990


75

ηα πξσηφδσα, φπσο ε ακoηβάδα θαη ηo paramecium, ε αvαγθαηφηεηα ηεο

χπαξμεο εvφο ξπζκηζηηθoχ κεραvηζκoχ γηα ηε δηαηήξεζε ζηαζεξoχ ηoπ

ηζoδπγίoπ ηoπ vεξoχ πξoθχπηεη απφ ηo γεγovφο φηη ηα πξσηφδσα είvαη

ππoρξεσκέvα vα δηαηεξoχv έvα εζσηεξηθφ πεξηβάιιov κε πoιχ κεγαιχηεξε

ζπγθέvηξσζε δηαιπκέvσv oπζηψv απ' φ,ηη ηo εμσηεξηθφ ηoπο πεξηβάιιov,

πoπ είvαη ηo γιπθφ vεξφ». Σo πξάγκα ζα ήηαv αδχvαηo, ρσξίο θάπoηo

ηδηαίηεξo κεραvηζκφ, γηαηί ηo vεξφ πoπ πεξvάεη απφ ηεv εκηπεξαηή θπηηαξηθή

κεκβξάvε κέζα ζηov oξγαvηζκφ, ιφγσ ηoπ θαηvoκέvoπ ηεο ψζκσζεο ζα ηov

θoχζθσvε κέρξη πoπ ζα έζπαδε. Ο oκoηoζηαηηθφο απηφο κεραvηζκφο θπζηθά

ππάξρεη. Δίvαη ηα ζθπγκψδε θεvoηφπηα πoπ γεκίδoπv ζηγά-ζηγά κε ηo

πεξηζζεπάκεvo vεξφ, γηα vα ηo αδεηάζoπv θάπoηα ζηηγκή έμσ απφ ηo

θχηηαξo. Σo γέκηζκα ηoπ ζθπγκψδoπο θεvoηoπίoπ κε vεξφ απαηηεί εvέξγεηα,

γη' απηφ θαη ε κεκβξάvε ησv θεvoηoπίσv απηψv πεξηβάιιεηαη απφ

πoιπάξηζκα κηηoρφvδξηα.

ηα ρεξζαία δψα ηψξα, ζηα θχηηαξά ηoπο φιεο oη ιεηηoπξγίεο γίvovηαη ζε

πεξηβάιιov θoξεζκέvo απφ vεξφ. <<Αvηίζεηα, ζηεv αηκφζθαηξα, ε ζρεηηθή

πγξαζία είvαη ηηο πεξηζζφηεξεο θoξέο κηθξφηεξε απφ 100%, κε απoηέιεζκα,

αv δεv ππήξραv θαηάιιειεο ξπζκίζεηο, κε ηεv εμάηκηζε ηoπ vεξoχ πoπ

αvαγθαζηηθά ζα γηvφηαv, oη oξγαvηζκoί v ' απoμεξαίvovηαv θαη vα

vεθξψvovηαv. Γηα ηεv αvηηκεηψπηζε ηoπ πξσηαξρηθoχ απηoχ πξoβιήκαηoο,

ε πξoζαξκoζηηθή θαηαζθεπή πoπ αvαπηχρζεθε είvαη ηo δέξκα πoπ

πεξηβάιιεη ηo ζψκα ησv δψσv.

Δθηφο φκσο απφ ηo δέξκα, ηα δψα δηαζέηoπv θαη κηα ζεηξά απφ άιιoπο

πξoζηαηεπηηθoχο κεραvηζκoχο γηα vα κεηψζoπv ηηο απψιεηεο ηoπ vεξoχ πoπ

γίvovηαη κε ηεv εμάηκηζε ηφζo απφ ηo ζηφκα θαη ηε κχηε φζo θαη απφ ηov

ηδξψηα, ηα oχξα θαη ηα θφπξαvα>>. Οηαv ππάξρεη θξέζθo δηαζέζηκo vεξφ

γηα vα πηoπv, θπζηθά δεv ππάξρεη πξφβιεκα. ε αvηίζεηε πεξίπησζε,

πξέπεη vα κεησζoχv ζoβαξά oη απψιεηεο, αv πξφθεηηαη vα επηβηψζεη ηo δψo.

Ζ κείσζε ιoηπφv απηή κπoξεί vα πξαγκαηoπoηεζεί κε θαηάιιειε

κoξθoιoγία θαη θπζηoιoγία ηoπ oξγαvηζκoχ θαη κε κεραvηζκoχο

ζπκπεξηθoξάο.

«Δηζη, κπoξoχκε vα αvαθέξoπκε θαηαξρήv φηη ηo πξφβιεκα ηεο εμάηκηζεο

ηoπ vεξoχ απφ ηεv ππoρξεσηηθά άκεζε επαθή ησv δψσv κε ηεv

αηκφζθαηξα, γηα vα πάξoπv ηo oμπγφvo, αvηηκεησπίδεηαη κε ηεv χπαξμε ησv

πvεπκφvσv «εζσηεξηθά», έηζη ψζηε ε επηθoηvσvία κε ηεv αηκφζθαηξα vα

γίvεηαη κφvo κέζσ ηεο κχηεο θαη ηoπ ζηφκαηoο. Αιιά θαη απηέο oη απψιεηεο

απφ ηεv εμάηκηζε απφ ηε κχηε κεηψvovηαη αθφκε πηo πoιχ, αv έvαο

oξγαvηζκφο έρεη ρακειφηεξε ζεξκoθξαζία ζηε κχηε ηoπ». Με απηφv ηov

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1990


76

ηξφπo, φηαv εθπvέεη δεζηφ αέξα, απηφο θξπψvεη ζηε κχηε θη έηζη

ζπκππθvψvovηαη oη πδξαηκoί κέζα ζηε κχηε. πγρξφvσο, φηαv ηo ίδηo δψo

κε ηεv θξχα κχηε, εηζπvέεη δεζηφ αέξα, απηφο εμαηκίδεη ηo vεξφ ηεο κχηεο θαη

ηo μαvαθέξvεη κέζα ζηo ζψκα, κεηψvovηαο ηεv ίδηα ζηηγκή ηε ζεξκoθξαζία

ηεο κχηεο. Με απηή ηεv εvαιιαγή εμάηκηζεο θαη ζπκπχθvσζεο θαηά ηεv

είζoδo ηoπ αέξα, ηo δψo κεηψvεη ζηo ειάρηζηo ηηο απψιεηεο ηoπ vεξoχ.

Πξέπεη αθφκα vα παξαηεξήζoπκε φηη ππάξρoπv δψα φπσο ηα ζαιηγθάξηα

πoπ δoπv ζηε ρέξζo θαη πoπ, επεηδή απηά δεv έρoπv αvάιoγoπο

κεραvηζκoχο πξoζηαζίαο, δoπv κέζα ζηo έδαθoο θάvovηαο ηξηγχξσ ηoπο

θoξεζκέvo ηo ρψξo ή θιείvovηαη κέζα ζηo θαβoχθη ηoπο. Δηζη, δεv είvαη

πεξίεξγo πoπ βιέπoπκε ηα ζαιηγθάξηα θαη ηoπο γαηoζθψιεθεο κεηά ηε

βξoρή. Σφηε, ε ζρεηηθή πγξαζία ηεο αηκφζθαηξαο είvαη θovηά ζηo 100% θη

έηζη δεv θηvδπvεχoπv vα ράζoπv κεγάιεο πoζφηεηεο vεξoχ.

Δvαο άιιoο πξoζηαηεπηηθφο κεραvηζκφο ζπκπεξηθoξάο ζπvαvηάηαη ζε

ζεξκφαηκα δψα. Οπσο είvαη γvσζηφ, ηα δψα απηά δηαηεξoχv ζηo ζψκα ηoπο

ζηαζεξή ζεξκoθξαζία, ράvovηαο πεξηζζφηεξo vεξφ κε ίδξσκα, φηαv ε

ζεξκoθξαζία ηoπ πεξηβάιιovηoο γίvεη κεγαιχηεξε απφ ηε ζεξκoθξαζία ηoπ

ζψκαηφο ηoπο. Μπoξoχv ιoηπφv vα κεηψζoπv ηηο απψιεηεο ηoπ vεξoχ, αv

θπθιoθoξoχv ηηο ψξεο πoπ ε ζεξκoθξαζία ηoπ πεξηβάιιovηoο είvαη

κηθξφηεξε απφ ηε ζεξκoθξαζία ηoπ ζψκαηφο ηoπο.

Σo ηζoδχγηo vεξoχ θαη αιάησv ξπζκίδεηαη επίζεο κε ηεv απψιεηα vεξoχ κε

ηα oχξα. Οηαv ηo vεξφ είvαη ζπάvηo, oη oξγαvηζκoί, γηα vα θάvoπv oηθovoκία

ζ ' απηφ, πξέπεη vα έρoπv πςειή ζπγθέvηξσζε αιάησv ζηα oχξα ηoπο. Οη

oξγαvηζκoί ιoηπφv πoπ δoπv ζε πεξηβάιιovηα κε έιιεηςε vεξoχ θάvoπv

oηθovoκία θαη κ ' απηφv ηov ηξφπo. Ο άvζξσπoο κπoξεί vα ζπγθεvηξψζεη

ζηα oχξα ηoπ ηέζζεξηο θoξέο πεξηζζφηεξα άιαηα απ' φ,ηη ζηo αίκα ηoπ, εvψ

ε θαηζίθα ζρεδφv ηo δηπιφ απφ ηov άvζξσπo.

Σέιoο, έvα άιιo πξφβιεκα πoπ ζρεηίδεηαη κε ηεv απψιεηα vεξoχ είvαη o

κεηαβoιηζκφο ησv πξσηετvψv θαη ησv άιισv αδσηoχρσv εvψζεσv πoπ

δεκηoπξγεί πεξίζζεπκα αδψηoπ ζηo ζψκα. Δπεηδή oη πεξηζζφηεξεο

αvφξγαvεο εvψζεηο ηoπ αδψηoπ είvαη βιαβεξέο (ακκσvία), απoβάιιovηαη κε

ηε κoξθή oξγαvηθψv εvψζεσv, φπσο ε oπξία θαη ηo oπξηθφ oμχ. Σα

ζειαζηηθά θαη o άvζξσπoο απoβάιιoπv oπξία πoπ είvαη δηαιπηή ζηo vεξφ, γη

' απηφ πξέπεη vα έρoπv κεγάιεο απψιεηεο vεξoχ κε ηα oχξα. Σα πoπιηά θαη

ηα εξπεηά απoβάιιoπv θπξίσο oπξηθφ oμχ, ηo oπoίo, επεηδή

θξπζηαιιψvεηαη, κπoξεί vα ζπγθεvηξσζεί ζε κεγάιεο πoζφηεηεο ζηα oχξα.

Πηζαvφηαηα γη ' απηφ ηo ιφγo ηα πεξηζζφηεξα θoηvά δψα πoπ βιέπoπκε ηo

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1990


77

θαιoθαίξη ζηηο πεξηoρέο ηεο ρψξαο καο πoπ έρoπv μεξαζία είvαη oη ζαχξεο

θαη ηα πoπιηά.

ΕΖΣΖΜΑ 4o

Α. Οη γεvεηηθέο απoκovψζεηο σο αηηίεο θαη θαηαζηάζεηο πoπ

επεξεάδoπv ηεv εμέιημε ησv oξγαvηζκψv.

Β. Δγθεθαιovσηηαίo πγξφ: Παξαγσγή, θπθιoθoξία, ξφιoο θαη

πξoβιήκαηα πoπ δεκηoπξγoχvηαη θαηά ηεv παξεκπφδηζε ηεο

θπθιoθoξίαο θαη ηεο απαγσγήο ηoπ.

Α. Γηάθoξεο αηηίεο κπoξoχv vα εκπoδίζoπv ηε γφvηκε δηαζηαχξσζε

αηφκσv πoπ αvήθoπv ζηo ίδηo είδoο, κε απoηέιεζκα vα δηαηαξάζζεηαη ε

θπζηoιoγηθή ξoή (αvηαιιαγή) γovηδίσv θαη vα κεηαβάιιεηαη ε γovηδηαθή

ζπρvφηεηα. Σα δηάθoξα ιoηπφv εκπφδηα ζηε δηαθίvεζε ησv γovηδίσv κέζα

απφ ηηο δηαζηαπξψζεηο ησv αηφκσv απoηειoχv ηoπο θξαγκoχο ή ηoπο

κεραvηζκoχο απoκφvσζεο πιεζπζκψv. Οη ζπoπδαηφηεξoη κεραvηζκoί

απoκφvσζεο είvαη oη εμήο:

- Γεσγξαθηθή απoκφvσζε. Πηo ζπρvά ζηo παξειζφv, αιιά θαί ζήκεξα,

πιεζπζκoί δηάθoξσv εηδψv απoκovψvovηαη απφ πoηθίια θπζηθά αίηηα:

αvαθαηαvoκή επείξσv, ζρεκαηηζκφ vεζηψv, αιιαγή θιηκαηoιoγηθψv

ζπvζεθψv, ρσξηζκφ ρεξζαίσv ηκεκάησv, απoμεξάvζεηο ειψv θαη

δεκηoπξγία ηερvεηψv ιηκvψv απφ εvέξγεηεο ηoπ αvζξψπoπ θ.ά.

Απoηέιεζκα ηoπ ρσξηζκoχ ησv πιεζπζκψv θαη ηεο απoκφvσζήο ηoπο

είvαη oη ηπρφv κεηαιιάμεηο ζε θάπoηα άηoκα vα δέρovηαη δηαθoξεηηθή

πεξηβαιιovηηθή πίεζε θπζηθήο επηιoγήο (κε απoηέιεζκα vα αιιάδoπv oη

γovηδηαθέο ζπρvφηεηεο, vα αιιάδoπv ηα γovηδηαθά δπvακηθά) θαη vα μεθηvάvε

θαη ' απηφv ηov ηξφπo θαη δηαθoξεηηθέο εμειηθηηθέο πoξείεο.

- Οηθoιoγηθέο απoκovψζεηο. Οη oξγαvηζκoί κέζα ζηoπο βηφηoπoπο πάvηα

βξίζθovηαη ζε δηαξθή αvηαγσvηζκφ γηα εμαζθάιηζε επvoτθφηεξσv ζπvζεθψv

επηβίσζεο, φζo θη αv καο θαίvovηαη εηξεvηθέο θαη αδηαθηιovίθεηεο oη

βηoθoηvσηηθέο ηoπο ζρέζεηο. Απoηέιεζκα απηoχ ηoπ αvηαγσvηζκoχ θαη άιισv

δηεθδηθήζεσv, π.ρ. ζεμoπαιηθψv, είvαη θάπoηεο oκάδεο αηφκσv vα

oδεγoχvηαη ζε απoκφvσζε θαη vα δηαθφπηεηαη ε αvηαιιαγή γovηδίσv κεηαμχ

ηoπο.

- Αζπκβαηφηεηεο αvαπαξαγσγήο. Δδψ ππάγovηαη φιεο oη πεξηπηψζεηο,

θαηά ηηο oπoίεο δεv πξαγκαηoπoηείηαη αvηαιιαγή γovηδίσv κεηαμχ ησv

αηφκσv, κoιovφηη είvαη δπvαηή ε δηαζηαχξσζή ηoπο. Απηφ κπoξεί vα

oθείιεηαη ζε αvαηoκηθά ειαηηψκαηα ησv γεvvεηηθψv oξγάvσv ή ζε

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1990


78

αζπκθσvία αvάκεζα ζηε θπζηoιoγία ηoπ εκβξχoπ θαη ηεο κεηέξαο, oπφηε

πεζαίvεη ηo έκβξπo.. Αθφκε, κπoξεί vα oθείιεηαη θαη ζηo φηη δεv ζπκπίπηoπv

oη πεξίoδoη oξγαζκoχ ή θαη σξίκαvζεο ησv γακεηψv ζε πιεζπζκoχο ηoπ

ίδηoπ είδoπο ή θαη ζε αδπvακία ησv γovηδίσv vα ζπvδπαζηoχv έvα πξoο έvα

θαη vα «ζπvεξγαζηoχv», κε απoηέιεζκα vα γεvvηoχvηαη ζηείξα, κε γφvηκα

άηoκα.

Κάζε κoξθή απoκφvσζεο θαηαιήγεη ζε απoκφvσζε γovηδίσv, θαη κε ηo

πέξαζκα ηoπ ρξφvoπ oη πιεζπζκoί γίvovηαη φιo θαη πηo δηαθoξεηηθoί,

δεκηoπξγoχv γεvεηηθέο πoηθηιίεο, ππoείδε θαη ηειηθά θαηαιήγoπv ζε είδε.

Γειαδή ζε vέα άηoκα πoπ είvαη κεηαμχ ηoπο γφvηκα, αιιά φρη θαη πξoο ηα

παιηά, απφ ηα oπoία πξoήιζαv. Ζ πoιππιoεηδία είvαη κεραvηζκφο ζπvέvσζεο, αθoχ απφ δχo είδε παίξvoπκε έvα ηξίηo

(πείξακα Karpechenko). Θα κπoξoχζε φκσο θη απηή vα ζεσξεζεί σο έvαο επηπιέov

παξάγovηαο γεvεηηθήο απoκφvσζεο, αθoχ ηα άηoκα εθ πoιππιoεηδίαο, αv είvαη βηψζηκα, είvαη

κεv γφvηκα κεηαμχ ηoπο, αιιά φρη θαη κε ηα άηoκα ηoπ είδoπο απφ ηo oπoίo πξoήιζαv.

Β. Μέζα ζηηο θoηιίεο ηoπ εγθεθάιoπ, ζηov θεvηξηθφ vεπξηθφ ζσιήvα ηoπ

vσηηαίoπ κπειoχ θαη ζηov ππαξαρvoεηδή ρψξo θπθιoθoξεί ηo

εγθεθαιovσηηαίo πγξφ. Σo εγθεθαιovσηηαίo πγξφ, φγθoπ πεξίπoπ 150 cm3,

παξάγεηαη ζπvερψο ζηηο θoηιίεο ηoπ εγθεθάιoπ (κε δηήζεζε ηoπ πιάζκαηoο

απφ εγθεθαιηθά αγγεία) θαη απφ ηεv ηέηαξηε θoηιία επηθoηvσvεί κε ηov

ππαξαρvoεηδή ρψξo, απ ' φπoπ απoρεηεχεηαη πξoο ηε θιεβηθή θπθιoθoξία.

Ο ξφιoο ηoπ εγθεθαιovσηηαίoπ πγξoχ είvαη:

α) vα ζηεξίδεη ηov εγθέθαιo θαη ηo vσηηαίo κπειφ,

β) vα ηoπο πξoζηαηεχεη κε ηo vα κεηψvεη ηεv έvηαζε ησv ζπγθξoχζεσv

κέζα ζηo θξαvίo θαη ηε ζπovδπιηθή ζηήιε θαη

γ) vα κεηαθέξεη ζξεπηηθέο oπζίεο ζηov εγθέθαιo θαη ηo vσηηαίo κπειφ θαη v'

απoκαθξχvεη ηηο άρξεζηεο.

Σo εγθεθαιovσηηαίo πγξφ ζπvερψο αvαvεψvεηαη, αιιά ε πoζφηεηά ηoπ

παξακέvεη ζηαζεξή. ε oξηζκέvεο φκσο πεξηπηψζεηο πoπ εκπoδίδεηαη ε

θπθιoθoξία θαη ε απαγσγή ηoπ (φπσο κπoξεί vα ζπκβεί ζε φγθoπο ηoπ

εγθεθάιoπ), αζξoίδεηαη κέζα ζηηο θoηιίεο θαη πηέδεη απφ ηα κέζα ηov

εγθέθαιo κε θίvδπvo θαηαζηξoθήο ηoπ. Δάv δεv έρεη γίvεη αθφκα

ζπvoζηέσζε ηoπ θξαvίoπ ζηηο ξαθέο, φπσο ζηε vεoγvηθή ειηθία, ηφηε

κεγαιψvεη ηo θεθάιη ηoπ παηδηoχ (πδξoθεθαιία). Αχμεζε ηεο πίεζεο θαη

αιιαγή ηεο ζχζηαζεο ηoπ εγθεθαιovσηηαίoπ πγξoχ έρoπκε ζηηο

θξαvηoεγθεθαιηθέο θαθψζεηο θαη ζηηο θιεγκovέο ησv κεvίγγσv (κεvηγγίηηδεο).

Γη' απηφ ε ιήςε ηoπ εγθεθαιovσηηαίoπ πγξoχ, γηα κέηξεζε ηεο πίεζήο ηoπ θαη

ε εμέηαζή ηoπ έρεη κεγάιε ζεκαζία. Ζ ιήςε εγθεθαιovσηηαίoπ πγξoχ γίvεηαη

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1990


79

ΚΡIΣIΚΖ Σα ζέκαηα ήηαv ζρεηηθά «κέηξηα» απφ άπoςε δπζθoιίαο, ε αvάπηπμή ηoπο

ήηαv θαvovηθή, δεv ππήξραv εξσηήζεηο θξίζεσο, αιιά ππήξραv εξσηήζεηο ζπvδπαζηηθέο (1Α, 2Β, 3Α).

ζπvήζσο κε παξαθέvηεζε ηεο ζπovδπιηθήο ζηήιεο (oζθπovσηηαία

παξαθέvηεζε), κε ηεv oπoία παίξvoπκε εγθεθαιovσηηαίo πγξφ απφ ηov

ππαξαρvoεηδή ρψξo πoπ πεξηβάιιεη ηo vσηηαίo κπειφ.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1991


80

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1991


81

ΘΔΜΑΣΑ 1991

ΕΖΣΖΜΑ 1o

Α. ε πoηo ζεκείo κέζα ζηo θχηηαξo βηoζπvηίζεvηαη oη γιπθoπξσηεΐvεο

θαη κε πoηα δηαδηθαζία; Πoηα ε ιεηηoπξγία ησv γιπθoπξσηετvψv ζηεv

θπηηαξηθή κεκβξάvε;

Β. Πεξηγξάςηε πείξακα κε ηo oπoίo κπoξείηε vα δείμεηε φηη θαηά ηε

κφιπvζε ησv βαθηεξηαθψv θπηηάξσv απφ ηoπο ηoχο εηζέξρεηαη ηo

voπθιετθφ oμχ απφ ηov ηφ ζηo θχηηαξo.

Α. Οη γιπθoπξσηεΐvεο είvαη ζχκπιoθεο εvψζεηο πξσηετvψv θαη ζαθράξσv.

Ζ ζχvζεζή ηoπο ζηo επθαξπσηηθφ θχηηαξo μεθηvά ζηo εvδoπιαζκαηηθφ

δίθηπo (έvα δίθηπo κεκβξαvσδψv αγσγψv πoπ γεκίδεη ηo ρψξo κεηαμχ

ππξήvα θαη θπηηαξηθήο κεκβξάvεο) θαη ζπvερίδεηαη ζηo ζχζηεκα Golgi. ηεv

εμσηεξηθή επηθάvεηα ησv αγσγψv παξαηεξoχκε κηθξoχο ζθαηξηθoχο

ζρεκαηηζκoχο, ηα ξηβoζψκαηα, πάvσ ζηα oπoία γίvεηαη ε βηoζχvζεζε

θπξίσο ησv εθθξηηηθψv πξσηετvψv ηoπ θπηηάξoπ.

Ζ πιεξoθoξία γηα ηεv θαηαζθεπή ηεο πξσηεΐvεο πoπ βξίζθεηαη ζηo DNA

κε ηε κoξθή κηαο ζπγθεθξηκέvεο αθoιoπζίαο voπθιεoηηδίσv κεηαγξάθεηαη ζ'

έvα άιιo κφξηo, ηo m-RNA. ηε ζπvέρεηα, ηo κφξηo απηφ ζα κεηαθέξεη ηεv

θσδηθoπoηεκέvε πιεξoθoξία ζηα ξηβoζψκαηα γηα vα εθθξαζζεί κε ηε

δηαδηθαζία ηεο κεηάθξαζεο. πγθεθξηκέvα, ηo ξηβφζσκα θαηά θάπoηov

ηξφπo «θπιάεη» πάvσ ζηo m-RNA θαη αιιάδεη ζπvερψο ε ζέζε ηoπ. Με

απηφv ηov ηξφπo oη ηξηπιέηεο ησv βάζεσv ηoπ m-RNA (θσδηθφvηα) πoπ

βξίζθovηαη ζηo ξηβφζσκα αιιάδoπv ζρεηηθή ζέζε. Σαπηφρξovα, ηα δηάθoξα

κφξηα t-RNA έρoπv απφ κία ηξηπιέηα (αvηη-θσδηθφvηo) ε oπoία «oδεγεί» ηo

ακηvoμχ απέvαvηη απφ ηε ζπκπιεξσκαηηθή ηξηπιέηα ηoπ m-RNA. Δηζη

κεηαθέξovηαη ηα δηάθoξα ακηvoμέα ζηo ξηβφζσκα, φπoπ εvψvovηαη κεηαμχ

ηoπο κε πεπηηδηθφ δεζκφ θαη ηειηθά ζρεκαηίδεηαη ε πξσηεΐvε.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1991


82

Οη πξσηεΐvεο πoπ ζπvζέηovηαη ζηα ξηβoζψκαηα ηoπ Δ.Γ. εηζέξρovηαη εv

ζπvερεία κέζα ζηoπο αγσγoχο ηoπ, φπoπ κεηαηξέπovηαη ζε γιπθoπξσηεΐvεο

κε ηεv πξoζζήθε δηάθoξσv ζαθράξσv. Μεηά, κέζσ ησv αγσγψv κε

απoθoπή θπζηηδίσv θηάvoπv ζηo ζχζηεκα Golgi (ζχζηεκα επίκεθσv

θπζηηδίσv κε παξάιιειε δηάηαμε). Οη πξσηεΐvεο πoπ θηάvoπv εδψ

πθίζηαvηαη ηειηθή επεμεξγαζία, θπξίσο πξoζζήθε επηπιέov ζαθράξσv θαη

παθεηάξηζκα ζε εθθξηηηθά θπζηίδηα. «ηε ζπvέρεηα, oη γιπθoπξσηεΐvεο

εθθξίvovηαη απφ ηo θχηηαξo κε ζχvηεμε ησv θπζηηδίσv απηψv κε ηεv

θπηηαξηθή κεκβξάvε (εμσθχηησζε) ή πεγαίvoπv ζε θάπoηo ζεκείo ηoπ

θπηηάξoπ φπoπ είvαη απαξαίηεηεο».

ηα πξoθαξπσηηθά θχηηαξα ε ζχvζεζε γιπθoπξσηετvψv γίvεηαη ζηo

θπηηαξφπιαζκα ζηα ειεχζεξα ξηβoζψκαηα, αθoχ δεv δηαζέηoπv Δ.Γ. ή

ζχζηεκα Golgi.

«ρεηηθά ηψξα κε ηηο ιεηηoπξγίεο πoπ κπoξoχv vα επηηειέζoπv oη

γιπθoπξσηεΐvεο ζηεv θπηηαξηθή κεκβξάvε, απηέο είvαη oη εμήο»:

α) ηα πεξηζζφηεξα δστθά θχηηαξα πάvσ απφ ηo ιηπoπξσηετvηθφ ζηξψκα

ηεο θπηηαξηθήο ηoπο κεκβξάvεο βξίζθεηαη κία ιεπηή ζηoηβάδα

γιπθoπξσηεΐvεο, o γιπθoθάιπθαο.

β) Ζ θπηηαξηθή κεκβξάvε κέζσ γιπθoπξσηετvψv παίδεη ζεκαvηηθφ ξφιo

ζηεv αvαγvψξηζε ησv θπηηάξσv θαη ζηε ζχvδεζε κεηαμχ ηoπο γηα ηε

δεκηoπξγία ηζηψv. «Σo γεγovφο έρεη ηδηαίηεξε ζεκαζία ζηεv άκπvα ηoπ

oξγαvηζκoχ (ιεκθoθχηηαξα), ζηηο κεηακoζρεχζεηο (ιεκθoθχηηαξα πoπ

θέξoπv ζηεv επηθάvεηά ηoπο αvηηζψκαηα) θαη ζηηο κεηαγγίζεηο (oκάδεο

αίκαηoο)».

γ) Γιπθoπξσηεΐvεο φπσο ε πεπηηδoγιπθάvε απoηειoχv ζπζηαηηθά ηoπ

θπηηαξηθoχ ηoηρψκαηoο πoπ πεξηβάιιεη ηεv θπηηαξηθή κεκβξάvε

πξoθαξπσηηθψv θπηηάξσv.

Β. «Γηαιέγoπκε θάπoηo ζηέιερoο θάγoπ θαη κoιχvoπκε κηα θαιιηέξγεηα

βαθηεξίσv πoπ αvαπηχζζovηαη ζε ζξεπηηθφ κέζo πoπ πεξηέρεη είηε

ξαδηεvεξγφ ζείo (S35

) είηε ξαδηεvεξγφ θψζθoξo (P32

). Σα βαθηήξηα

πξoζιακβάvoπv ηo S35

θαη ηo P32

θαη εvζσκαηψvoπv ηα ζηoηρεία απηά ζηα

βηoκφξηα θαη ζηηο δoκέο ηoπο». Αθoχ o θάγoο ρξεζηκoπoηεί ηo κεηαβoιηθφ

ζχζηεκα ηoπ βαθηεξίoπ γηα ηεv αvαπαξαγσγή ηoπ, ηφηε φιεο «oη πξσηεΐvεο

ζηεv θεθαιή, ζηεv oπξά θαη ζηα vεκάηηα ηεο oπξάο ησv vέσv θάγσv πoπ ζα

παξαρζoχv ζα είvαη καξθαξηζκέvεο κε S35

θαη φια ηα voπθιετθά oμέα κε P32

.

Γηαρσξίδoπκε κε θπγoθέvηξεζε ηoπο ζεκαδεκέvoπο θάγoπο απφ ηε

βαθηεξηαθή θαιιηέξγεηα. Με ηo δηήζεκα πoπ πεξηέρεη ηo καξθαξηζκέvo

ζηέιερoο ηoπ θάγoπ κoιχvoπκε κηα άιιε θαιιηέξγεηα βαθηεξίσv. Μεηά ηo

απαξαίηεηo γηα ηε κφιπvζε ρξovηθφ δηάαζηεκα θάvoπκε θπγoθέvηξεζε, γηα

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1991


83

vα μερσξίζoπκε ηoπο θάγoπο πoπ δεv πξoζξoθήζεθαv θαη κε θαηάιιειεο

ηερvηθέο κεηξoχκε ηεv εθπoκπή αθηηvoβoιίαο ηoπ S35

ή ηoπ P32

.

Δηζη, δηαπηζηψvoπκε πσο απφ ηε βαθηεξηαθή θαιιηέξγεηα έρεη

απoκαθξπvζεί κηα κηθξή κφvo πoζφηεηα P32

ζε ζρέζε κε ηεv αξρηθή, εvψ

απφ ηo S35

ηo κεγαιχηεξo κέξoο ηoπ.

Σα παξαπάvσ καο oδεγoχv ζηo ζπκπέξαζκα πσο θαηά ηεv πξoζβoιή

ησv βαθηεξηαθψv θπηηάξσv απφ ηoχο, κφvo ηo voπθιετθφ oμχ (ή DNA ή RNA)

είvαη απηφ πoπ εηζέξρεηαη ζηo θχηηαξo μεvηζηή, εvψ ε πξσηετvηθή θεθαιή, ε

oπξά θαη ηα vεκάηηα ηεο oπξάο κέvoπv έμσ».

ΕΖΣΖΜΑ 2o

Α. Δίvαη γvσζηφ φηη ηo θαηvφκεvo ηεο ρηαζκαηππίαο ζπκβαίvεη ζε

θάπoηα ρξovηθή ζηηγκή ηεο δσήο oξηζκέvσv θπηηάξσv. α) Με πoηo

ηξφπo επηηπγράvεηαη ε ρηαζκαηππία ζηα ρξσκoζψκαηα; β) Πoηα ηα

απoηειέζκαηα ηεο ρηαζκαηππίαο ζηoπο oξγαvηζκoχο; Αvαθέξαηε

παξάδεηγκα ζηov άvζξσπo.

Β. Τπoζέηoπκε φηη ζηo κεηαμoζθψιεθα (Λεπηδφπηεξo) ηα θπιoζχvδεηα

θαη ππoιεηπφκεvα γovίδηα α θαη β πξoθαιoχv ρξψκα καηηψv

θηηξηvσπφ θαη πηέξπγεο άζπξεο αvηίζηoηρα. Σα αvηίζηoηρα επηθξαηή

αιιειφκoξθά ηoπο θαζoξίδoπv θφθθηvo ρξψκα καηηψv θαη

ρξσκαηηζκέvεο πηέξπγεο.

α) Πoηoη ζα είvαη oη απφγovoη ζηεv F1 γεvεά, αv δηαζηαπξψζoπκε έvα

ζειπθφ άηoκo, πoπ έρεη θφθθηvα κάηηα θαη ρξσκαηηζκέvεο πηέξπγεο κε

έvα αξζεvηθφ άηoκo πoπ έρεη θηηξηvσπά κάηηα θαη άζπξεο πηέξπγεο.

β) Απφ ηε δηαζηαχξσζε αξζεvηθoχ αηφκoπ ηεο F1 γεvεάο κε ζειπθφ

πoπ έρεη θηηξηvσπά κάηηα θαη άζπξεο πηέξπγεο πξoέθπςαv 500

απφγovoη, απφ ηoπο oπoίoπο oη 25 απφγovoη ήηαv αξζεvηθoί θαη είραv

θηηξηvσπά κάηηα θαη ρξσκαηηζκέvεο πηέξπγεο. Πoηoη άιιoη απφγovoη

πξoθχπηoπv θαη ζε πoηα αξηζκεηηθή θαη πoζoηηθή αvαιoγία

θαηvoηχπσv; Να εμεγήζεηε ηα απoηειέζκαηα.

Α. Υηαζκαηππία ovoκάδoπκε ηo θαηvφκεvo ηεο αvηαιιαγήο ρξσκoζσκηθoχ

πιηθoχ κεηαμχ ησv κε αδεξθψv ρξσκαηίδσv ησv oκφιoγσv

ρξσκoζσκάησv. Ζ ρηαζκαηππία ιακβάvεη ρψξα θαηά ηεv πξφθαζε I ηεο

κεησηηθήο δηαίξεζεο ζηα άσξα γεvvεηηθά θχηηαξα θαηά ηo ζρεκαηηζκφ ησv

γακεηψv θαη ζηo δπγσηφ απιoεηδψv oξγαvηζκψv πoπ πoιιαπιαζηάδovηαη κε

ακθηγovία.

α) Καηά ηε δηάξθεηα ηεο κείσζεο, oπφηε ηα oκφιoγα ρξσκoζψκαηα

ζπvάπηovηαη, δειαδή ηoπoζεηoχvηαη ηo έvα απέvαvηη απφ ηo άιιo, είvαη

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1991


84

δπvαηφv vα αvηαιιάμoπv κεηαμχ ηoπο κηθξά ηκήκαηα, φπσο θαίvεηαη ζηo

ζρήκα:

B

A

B

A ,

β

α

β

α

β

A

B

A ,

β

α

Β

α

«Ζ αvηαιιαγή γίvεηαη αθξηβψο ζηεv ίδηα ζέζε ησv κε αδεξθψv

ρξσκαηίδσv, oη oπoίεο, αθoχ ρηαζηoχv, ζπάvε θαη μαvαθoιιάvε κε

αιιαγκέvα ηα ηκήκαηά ηoπο ζηηο αvηίζηoηρεο γεvεηηθέο ζέζεηο».

β) «Μεηά ηε ρηαζκαηππία oη δχo vέεο ρξσκαηίδεο πoπ πξoθχπηoπv είvαη

φκoηεο κε ηηο αξρηθέο σο πξoο ηo κήθoο θαη ηε κoξθoιoγία ηoπο, αιιά

δηαθέξoπv σο πξoο ηε δηάηαμε ηoπ γovηδηαθoχ πιηθoχ (δεκηoπξγία

αvαζπvδπαζκέvoπ DNA). Με ηεv oιoθιήξσζε ηεο κεησηηθήο δηαίξεζεο ζα

πξoθχςoπv ηέζζεξηο δηαθoξεηηθoί γακέηεο, απφ ηoπο oπoίoπο oη δχo ζα

έρoπv vέα γovηδηαθή ζχζηαζε (vέoπο ζπvδπαζκoχο ησv ήδε ππαξρφvησv

γovηδίσv) ζε ζρέζε κε ηα παηξηθά άηoκα. Οη vέoη απηoί ζπvδπαζκoί γovηδίσv

ζα πξoθαιέζoπv ηεv εκθάvηζε vέσv ζπvδπαζκψv ηδηoηήησv ζηoπο

απoγφvoπο, απμάvovηαο έηζη ηεv πoηθηιoκoξθία κέζα ζηo είδoο θαη

πξoζθέξovηαο πιηθφ θαη δπvαηφηεηεο γηα εμέιημε».

ηov άvζξσπo παξαηεξείηαη ηo θαηvφκεvo ηεο ρηαζκαηππίαο κε

απoηέιεζκα ηεv εκθάvηζε vέσv ραξαθηήξσv. Μία ηέηoηα πεξίπησζε είvαη ε

αηκoζθαηξίvε Lepore.

Β. Φπιoζχvδεηα ovoκάδovηαη ηα γovίδηα πoπ βξίζθovηαη ζηεv πεξηoρή ηoπ

Υ ρξσκoζψκαηoο, γηα ηεv oπoία δεv ππάξρεη oκφιoγε ζηo Y ρξσκφζσκα.

πκβoιηζκoί:

ΥA: γovίδηo ππεχζπvo γηα ηo θφθθηvo ρξψκα καηηψv

Xα: γovίδηo ππεχζπvo γηα ηo θηηξηvσπφ ρξψκα καηηψv X

A>X

α

ΥB: γovίδηo ππεχζπvo γηα ηηο ρξσκαηηζκέvεο πηέξπγεο

Xβ: γovίδηo ππεχζπvo γηα ηηο άζπξεο πηέξπγεο X

B>X

β

Ο θπιoθαζoξηζκφο ζηo κεηαμoζθψιεθα επεηδή είvαη ιεπηδφπηεξo είvαη

αvηίζεηoο απφ απηφv πoπ ηζρχεη γηα ηov άvζξσπo. Δηζη ζηo κεηαμoζθψιεθα

ηα άηoκα ΥΥ είvαη ηα αξζεvηθά θαη ηα άηoκα ΥΤ ηα ζειπθά. Δπίζεο, εηδηθά γηα

ηo κεηαμoζθψιεθα ε ρηαζκαηππία ζπκβαίvεη κφvo ζηα αξζεvηθά άηoκα.

α) Σν ζειπθφ άηνκν κε θαηλνηππν (AB) ζα έρεη γνλφηππν .Σo αξζεvηθφ

άηoκo κε θαηvφηππo (αβ) ζα έρεη γovφηππo

.

Απφ ηε κεηαμχ ηoπο δηαζηαχξσζε θαη επεηδή oη εθ ρηαζκαηππίαο γακέηεο

ζηo αξζεvηθφ είvαη φκoηoη κε ηoπο θπζηoιoγηθoχο, ζα πάξoπκε:

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1991


85

P γovφη.:

x

θαηvφη.: (αβ) (AB)

γακέηεο:

F1 γovφη.:

,

θαηvφη.: (AB) (αβ)

Οπσο πξoθχπηεη, φια ηα αξζεvηθά άηoκα ηεο F1 ζα έρoπv θφθθηvα κάηηα

θαη ρξσκαηηζηέο πηέξπγεο θαη ζα είvαη εηεξφδπγα θαη σο πξoο ηα δχo

γovίδηα, εvψ φια ηα ζειπθά ζα έρoπv θηηξηvσπά κάηηα θαη άζπξεο πηέξπγεο.

β) Σα αξζεvηθά άηoκα ηεο F1 έρoπv γovφηππo

. Σo ζειπθφ άηoκo κε

θαηvφηππo (αβ) ζα έρεη γovφηππo . Απφ ηε κεηαμχ ηoπο δηαζηαχξσζε ζα

πάξoπκε:

F1 γovφη.:

x

θαηvφη.: (αβ) (AB)

γακέηεο:

───v─── ───v───

θπζηoι. ρηαζκαη.

F2 γovφη.:

,

,

,

θαηvφη.: (AB) (αβ) (Aβ) (αΒ)

γovφη.:

,

,

,

θαηvφη.: (AB) (αβ) (Aβ) (αΒ)

──────v─────── ──────v──────

θπζηoιoγηθά εθ ρηαζκαηππίαο

Σα εθ ρηαζκαηππίαο φκσο άηoκα ζα βξίζθovηαη ζε πoιχ κηθξφηεξo

πoζoζηφ ζε ζρέζε κε ηα αvακεvφκεvα θπζηoιoγηθά άηoκα.

Ο αξηζκφο 25 (πoζoζηφ 5%) πoπ δίvεηαη γηα ηα αξζεvηθά άηoκα κε

θαηvφηππo (αΒ) αθoξά ηα άηoκα

πoπ έρoπv πξoθχςεη απφ

ρηαζκαηππία. Δπεηδή ηψξα ηα εθ ρηαζκαηππίαο άηoκα, φπσο θαίvεηαη απφ

ηεv παξαπάvσ δηαζηαχξσζε, βξίζθovηαη ζε ίζεο αvαιoγίεο κεηαμχ ηoπο, ε

αξηζκεηηθή θαηvoηππηθή αvαιoγία αξζεvηθά (αΒ): αξζεvηθά (Αβ): ζειπθά

(αΒ): ζειπθά (Αβ) ζα είvαη 1:1:1:1 αvηίζηoηρα, θαη ε πoζoζηηαία 5% : 5% :

5% : 5% αvηίζηoηρα. Δηζη ηo % πoζoζηφ ησv απφ ρηαζκαηππία απoγφvσv ζα

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1991


86

είvαη 20% (5% x 4= 20%) ηoπ ζπvφιoπ ησv απoγφvσv θαη επoκέvσο ηo %

πoζoζηφ ησv θπζηoιoγηθψv 80%.

Δπεηδή ηα θπζηoιoγηθά άηoκα βξίζθovηαη ζε ίζεο αvαιoγίεο κεηαμχ ηoπο, ε

αξηζκεηηθή θαηvoηππηθή αvαιoγία αξζεvηθά (ΑΒ): αξζεvηθά (αβ): ζειπθά

(ΑΒ): ζειπθά (αβ) ζα είvαη 1:1:1:1 θαη ε πoζoζηηαία επί ηoπ ζπvφιoπ ησv

απoγφvσv 20% : 20% : 20% : 20% αvηίζηoηρα. Δηζη ζπvoιηθά ζα έρoπκε:

αξζ.(ΑΒ): αξζ.(αβ): ζει.(ΑΒ): ζει.(αβ): αξζ.(Αβ): αξζ.(αΒ): ζει.(Αβ): ζει.(αΒ)

ΑΡIΘΜΖΣIΚΖ 4 4 4 4 1 1 1 1

ΠΟΟΣIΑIΑ 20% 20% 20% 20% 5% 5% 5% 5%

ΠΟΟΣIΚΖ ~100 ~100 ~100 ~100 ~25 25 ~25 ~25

ρφιηo: ηε πoζoηηθή αvαιoγία ρξεζηκoπoηήζακε ηo ζχκβoιo (~) ηoπ πεξίπoπ γηα ηov αξηζκφ

ησv θαηvoηχπσv, επεηδή ζηεv πξάμε ηα απoηειέζκαηα κπoξoχv vα δηαθέξoπv κεηαμχ ηoπο,

αvάιoγα κε ηo βαζκφ ζεκαvηηθφηεηαο (π.ρ. 101, 105, 99, 97, 26, 25, 23, 24).

ΕΖΣΖΜΑ 3o

Α. Πoηεο θαηεγoξίεο ιηπηδίσv γvσξίδεηε, πoηα ε ρεκηθή ηoπο ζχζηαζε,

πψο ζρεκαηίδovηαη θαη πoηα ε ρξεζηκφηεηά ηoπο;

Β. Μεηαμχ ησv 216 εηδψv θπηηάξσv, πoπ πεξίπoπ απαvηψvηαη ζηov

αvζξψπηvo oξγαvηζκφ, ππάξρoπv θαη θχηηαξα κε απoθπάδεο. Πoηα

είvαη απηά, πoηoπο ηζηoχο ζρεκαηίδoπv θαη πoηα είvαη ηα

ραξαθηεξηζηηθά ηoπο;

Α. «Σα ιηπίδηα είvαη εvψζεηο αδηάιπηεο ζηo Ζ2Ο θαη ζε άιιoπο πoιηθoχο

δηαιχηεο θαη δηαιπηέο ζε oξηζκέvoπο oξγαvηθoχο κε πoιηθoχο δηαιχηεο

(ρισξoθφξκηo, αηζέξαο θ.ά)». Ζ κεγαιχηεξε θαηεγoξία ιηπηδίσv είvαη ηα

oπδέηεξα ιίπε, πoπ ζρεκαηίδovηαη απφ ηε ζπvέvσζε κηαο απιήο αιθoφιεο

κε ηξία κφξηα ιηπαξoχ oμέoο θαη ζπγθεθξηκέvα απφ ηεv αvηίδξαζε ησv

θαξβoμπιηθψv oκάδσv ησv ηξηψv ιηπαξψv oμέσv κε ηα ηξία πδξoμχιηα ηεο

γιπθεξίvεο, κε ηαπηφρξovo ζρεκαηηζκφ ηξηψv κoξίσv vεξoχ (εζηεξηθφο

δεζκφο).

CH2-OH + HO-C(Ο)-(CH2)n-CH3 CH2-O-C(Ο)-(CH2)n-CH3

│

│

CH-OH + HO -C(Ο)-(CH2)n-CH3 ---> CH-O-C(Ο)-(CH2)n-CH3 + 3H2O

│ │

CH2-OH + HO-C(Ο)-(CH2)n-CH3 CH2-O-C(Ο)-(CH2)n-CH3

Σα oπδέηεξα ιίπε ρξεζηκεχoπv θπξίσο ζαv απoζήθεο ρεκηθήο εvέξγεηαο,

γηαηί ηα ιηπαξά oμέα θαηά ηεv απoηθoδφκεζή ηoπο δίvoπv κεγάιεο πoζφηεηεο

εvέξγεηαο. Απηφ oθείιεηαη ζηo κεγάιo αξηζκφ αηφκσv C πoπ πεξηέρoπv. Σα

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1991


87

ιηπαξά oμέα κεηαηξέπovηαη θπξίσο ζε κφξηα αθέηπιoSCoA πoπ

oμεηδψvovηαη κέζσ ηoπ θχθιoπ Krebs. Οζo κεγαιχηεξε είvαη ε αvζξαθηθή

αιπζίδα, ηφζo πεξηζζφηεξα κφξηα αθέηπιoSCoA ζα παξάγovηαη θαη,

επoκέvσο, ηφζε πεξηζζφηεξε εvέξγεηα κε ηε κoξθή ΑΣΡ ζα απoδίδεηαη.

«Σo ιίπoο είvαη ε ζηεξεά oξγαvηθή έvσζε πoπ γηα ηo ίδηo βάξoο πξoζθέξεη

πεξηζζφηεξε εvέξγεηα. Δηζη ηα κεηαvαζηεπηηθά πoπιηά θαη ηα δψα ζε ρεηκεξία

vάξθε απoζεθεχoπv εvέξγεηα κε ηε κoξθή ιίπoπο».

ηεv θαηεγoξία ησv ιηπηδίσv αvήθoπv θαη ηα θσζθoιηπίδηα. Σo θπξηφηεξo

θσζθoιηπίδηo είvαη ε ιεθηζίvε, πoπ απoηειείηαη απφ γιπθεξίvε, δχo κφξηα

ιηπαξoχ oμέoο, θσζθoξηθφ oμχ θαη κία αδσηoχρo βάζε, ηε ρoιίvε.

O

║

Υoιίvε - O - P - O - CH2

│ │

Ο(-)

CΖ - Ο - C(Ο) - (CΖ2)λ - CΖ3

│

CΖ2 - Ο - CΟ) - (CΖ2)λ - CΖ3

ε αvηίζεζε κε ηα oπδέηεξα ιίπε πoπ πεξηέρoπv κφvo ιηπφθηιεο

(πδξφθoβεο) oκάδεο, φπσο -CH2-CH2-CH2-CH3, θαη είvαη επoκέvσο

αδηάιπηα ζηo vεξφ, ηα θσζθoιηπίδηα πεξηέρoπv θαη ιηπφθηιεο θαη ιηπφθoβεο

(πδξφθηιεο) oκάδεο, φπσο:

O-

│

O = P- O-

│

OH

H ηδηφηεηά ηoπο απηή ηα θαζηζηά πoιχηηκα κφξηα γηα ηε δoκή ησv θπηηαξηθψv

κεκβξαvψv. πγθεθξηκέvα, γηα ηε ιεθηζίvε ε θεθαιή ηoπ κoξίoπ είvαη

πδξφθηιε (δηαιχεηαη ζηo vεξφ), εvψ ε oπξά ηoπ είvαη πδξφθoβε (δε

δηαιχεηαη). Δηζη, θαηά ηo ζρεκαηηζκφ ησv κεκβξαvψv ζχκθσvα κε ηo

πξφηππo ηoπ πγξoχ κσζατθoχ (Singer & Nicolson) ηα θσζθoιηπίδηα

ζρεκαηίδoπv κία δηπιoζηoηβάδα κε ηηο πδξφθoβεο oκάδεο πξoο ηα κέζα θαη

ηηο πδξφθηιεο θεθαιέο πξoο ηα έμσ.

Αθφκε, ηα ιίπε απoηειoχv ζεξκoκovσηηθά πιηθά (π.ρ. γηα ηηο ζαχξεο ηo

ρεηκψvα). ηηο δηάθoξεο θπιέο ησv αvζξψπσv ε θαηαvoκή ηoπ ιίπoπο

εξκεvεχεηαη ζαv πξoζαξκoγή πoπ ξπζκίδεη ηηο ζεξκoθξαζηαθέο ζρέζεηο θαη

αvηαιιαγέο κε ηo πεξηβάιιov.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1991


88

Σo ππoδφξηo ιίπoο ηέιoο εμαζθαιίδεη πξoζηαζία ζηoπο ππoθείκεvoπο

ηζηoχο θαη εηδηθφηεξα ζηo ζηήζoο ησv γπvαηθψv, πξoζηαζία ηoπ καζηηθoχ

αδέvα (πεξηκαζηηθφ ιίπoο).

Σo ζκήγκα πoπ είvαη ηo ιηπαξφ έθθξηκα ησv ζκεγκαηoγφvσv αδέvσv

ρξεζηκεχεη γηα ηε ιίπαvζε ηoπ δέξκαηoο θαη ησv ηξηρψv, πξoζηαηεχovηάο ηα

έηζη απφ ηεv μήξαvζε θαη δηαηεξψvηαο ηεv ειαζηηθφηεηά ηoπο.

Β. Κχηηαξα κε απoθπάδεο είvαη θαη' αξρήv ηα vεπξηθά θχηηαξα, ηα oπoία

καδί κε ηα vεπξoγιoηαθά ζρεκαηίδoπv ηo vεπξηθφ ηζηφ. Σα vεπξηθά θχηηαξα

επηηειoχv ηεv θχξηα vεπξηθή ιεηηoπξγία, δειαδή ηεv παξαγσγή θαη

κεηαβίβαζε ησv vεπξηθψv ψζεσv.

Σα vεπξηθά θχηηαξα ιφγσ ηεο κεγάιεο εμεηδίθεπζήο ηoπο έρoπv ράζεη ηεv

ηθαvφηεηα vα πoιιαπιαζηάδovηαη. Με φζα vεπξηθά θχηηαξα γεvvεζήθακε,

απηά ή θαη ιηγφηεξα παξακέvoπv κέρξη ηo ζάvαηφ καο.

Σo vεπξηθφ θχηηαξo ζηεv πηo ζπvεζηζκέvε ηoπ κoξθή απoηειείηαη απφ ηo

ζψκα θαη ηηο απoθπάδεο. Οη απoθπάδεο είvαη δχo εηδψv: o vεπξίηεο, πoπ

είvαη κία καθξηά απoθπάδα, πoπ ηo κήθoο ηεο κπoξεί vα είvαη απφ ιίγα

δέθαηα ηoπ ρηιηoζηoκέηξoπ κέρξη πάvσ απφ έvα κέηξo ζε κεξηθέο

πεξηπηψζεηο, θαη oη δεvδξίηεο, πoπ είvαη πoιιoί, θovηoί θη έρoπv

δηαθιαδψζεηο ζα δέvηξo. Οη ηειηθέο απoιήμεηο ηoπ vεπξίηε ιέγovηαη ηειηθά

δεvδξχιηα, ζηα άθξα ησv oπoίσv ππάξρoπv δηoγθψζεηο, ηα ηειηθά θoκβία.

ηα ηειηθά θoκβία γίvεηαη ε παξαγσγή θαη έθθξηζε vεπξoδηαβηβαζηηθψv

oπζηψv κε ηε βoήζεηα ησv oπoίσv κεηαβηβάδovηαη oη vεπξηθέο ψζεηο. Κάζε

vεπξψvαο παξάγεη κφvo έvα είδoο vεπξoδηαβηβαζηηθήο oπζίαο. Σo vεπξηθφ

θχηηαξo απoηειεί ηεv αvαηoκηθή θαη ιεηηoπξγηθή κovάδα ηoπ vεπξηθoχ

ζπζηήκαηoο.

Ο vεπξίηεο καδί κε ηo πεξίβιεκά ηoπ, πoπ απoηειείηαη απφ vεπξoγιoηαθά

θχηηαξα, απoηειεί ηε vεπξηθή ίvα. Σηο vεπξηθέο ίvεο αvάιoγα κε ηε ιεηηoπξγία

ηoπο ηηο ρσξίδoπκε ζε θηvεηηθέο, αηζζεηηθέο θαη ζπvδεηηθέο. Πoιιέο vεπξηθέο

ίvεο καδί κέζα ζε θoηvφ πεξίβιεκα απoηειoχv ηo vεχξo.

«Απoθπάδεο επίζεο δηαζέηoπv θαη ηα oπηηθά θχηηαξα, δηαθoξoπoηεκέvα

vεπξηθά θχηηαξα πoπ βξίζθovηαη ζηo θσηoεπαίζζεηo vεπξηθφ ρηηψvα ηoπ

καηηoχ, ηov ακθηβιεζηξoεηδή». Οη απoθπάδεο ησv θπηηάξσv απηψv ιέγovηαη

θσvία θαη ξαβδία, είvαη επαίζζεηεο ζηo θσο θαη απoηειoχv ηo ππoδεθηηθφ

φξγαvo ηεο φξαζεο.

Σα ξαβδία είvαη ππεχζπvα γηα ηεv φξαζε ζε ακπδξά θσηηζκέvoπο ρψξoπο,

αvέξρovηαη ζε πεξίπoπ 120 x 106 θαη είvαη πηo πoιιά πξoο ηεv πεξηθέξεηα

ηoπ ακθηβιεζηξoεηδή. Eρoπv κεγάιε επαηζζεζία ζηo θσο θαη πεξηέρoπv κηα

θσηoεπαίζζεηε oπζία, ηε ξoδoςίvε (oςίvε θαη ξεηηvίvε). Σα θσvία, πεξίπoπ

6 x 106, ρξεζηκεχoπv γηα ηεv φξαζε ζηo έvηovo θσο θαη ηεv αvηίιεςε ησv

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1991


89

ρξσκάησv. Γηα ηα θσvία έρoπv πεξηγξαθεί ηξεηο δηαθoξεηηθέο

θσηoεπαίζζεηεο oπζίεο. Καζεκία απφ απηέο αvηηζηoηρεί ζε έvαv απφ ηoπο

ηξεηο ηχπoπο θσvίσv, πoπ θαζέvαο είvαη επαίζζεηoο ζηεv αθηηvoβoιία εvφο

απφ ηα ηξία πξσηαξρηθά ρξψκαηα (κπιε, πξάζηvo, θφθθηvo).

«Απoθπάδεο έρoπκε θαη ζε άιια δηαθoξoπoηεκέvα vεπξηθά θχηηαξα-

ππoδoρείο, φπσο: ζηα ηξηρoθφξα θχηηαξα ησv αθoπζηηθψv θειίδσv θαη

αθξoιoθηψv, ζηα oζθξεηηθά θχηηαξα ηoπ oζθξεηηθoχ βιεvvoγφvoπ θαη ζηα

γεπζηηθά θχηηαξα ηoπ επηζειίoπ ηεο γιψζζαο».

Σέιoο, απoθπάδεο ζπvαvηoχκε ζηα oζηηθά θχηηαξα, ηα oπoία σο

ζπζηαηηθά ηεο oζηέηvεο oπζίαο καδί κε ηα ηvίδηα θoιιαγφvoπ θαη ηεv άκoξθε

oπζία κεηέρoπv ζηo ζρεκαηηζκφ ηoπ oζηίηε ηζηoχ. Σα oζηηθά θχηηαξα

(oζηεoθχηηαξα) βξίζθovηαη κέζα ζε θoηιφηεηεο ηεο ζεκέιηαο oπζίαο, πoπ

ιέγovηαη oζηηθέο θoηιφηεηεο. Παξoπζηάδoπv πoιιέο απoθπάδεο πoπ

εvψvoπv ηα oζηηθά θχηηαξα κεηαμχ ηoπο ζρεκαηίδovηαο έηζη δoθίδεο oζηηθψv

θπηηάξσv. ηε ζπκπαγή oζηέηvε oπζία, φπoπ ε ζεκέιηα oπζία είvαη πoιχ

ππθvή, oη δoθίδεο ησv oζηηθψv θπηηάξσv βξίζθovηαη ζε ζηεvή επαθή κεηαμχ

ηoπο, ζρεκαηίδovηαο ηoπο oζηεψvεο (ζπζηήκαηα Havers), εvψ ζηε

ζπoγγψδε oζηέηvε oπζία ε δηάηαμε είvαη πηo αξαηή.

Υαξαθηεξηζηηθφ φκσο θαη ησv δχo κoξθψv oζηέηvεο oπζίαο ζε φια ηα

oζηά είvαη φηη oη oζηέηvεο δoθίδεο έρoπv ζπγθεθξηκέvε αξρηηεθηovηθή δηάηαμε,

είvαη δειαδή έηζη πξoζαvαηoιηζκέvεο, ψζηε vα δέρovηαη ηo βάξoο θαη ηηο

κεραvηθέο πηέζεηο θαηά ηov θαιχηεξo δπvαηφ ηξφπo.

ΕΖΣΖΜΑ 4o

Α. Πoηα είvαη ε πιέov παξαδεθηή άπoςε ζήκεξα γηα ηov ηξφπo

πξoέιεπζεο ησv επθαξπσηηθψv θπηηάξσv, πoχ βαζίδεηαη απηή θαη

γηαηί;

Β. Ση είvαη ηo θoιιαγφvo, ηo θπηφρξσκα, ε αθηίvε θαη ε κπoζίvε, πoχ

απαvηoχv θαη πoηoο o ξφιoο ηoπο;

Α. Γηα ηov ηξφπo πoπ πξoήιζαv ηα επθαξπσηηθά θχηηαξα ππάξρoπv

δηάθoξεο απφςεηο. Ζ πηo παξαδεθηή είvαη απηή πoπ ζεσξεί φηη ηα

επθαξπσηηθά θχηηαξα πξoήιζαv απφ ζπκβίσζε πξoθαξπσηηθψv θπηηάξσv

κε ηεv εμήο ζεηξά μερσξηζηψv ζπκβάvησv:

1o. Δvσζε πξoθαξπσηηθoχ αεξφβηoπ θπηηάξoπ κε αvαεξφβηo. Σo αεξφβηo

θχηηαξo εμειίρηεθε ζε κηηoρφvδξηo. Με ηo δηπιφ ηoχηo θχηηαξo εvψζεθε θαη

άιιo πξoθαξπσηηθφ, πoπ έδσζε ηoπο καζηηγoεηδείο ζρεκαηηζκoχο. Σo

απoηέιεζκα ηεο ηξηπιήο απηήο έvσζεο κπoξεί vα ζεσξεζεί o πξφγovoο ησv

δψσv.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1991


90

2o. Αv ηo πξψηo δηπιφ θχηηαξo εvσζεί ζπκβησηηθά κε πξoθαξπσηηθφ

θχηηαξo φκoηo κε ηα ζεκεξηvά θπαvoθχθε ηo oπoίo εμειίρηεθε ζε

ρισξoπιάζηε, πξoθχπηεη o πηζαvφο πξφγovoο ησv θπηψv.

«Ζ ζπκβησηηθή απηή άπoςε βαζίδεηαη ζηε κειέηε ηεο δoκήο ησv

κηηoρovδξίσv θαη ησv ρισξoπιαζηψv.

Σα κηηoρφvδξηα φπσο θαη oη ρισξoπιάζηεο απoηειoχvηαη απφ δηπιή

ζηoηρεηψδε κεκβξάvε, κία εμσηεξηθή φκoηα κε ηεv θπηηαξηθή θαη κία

εζσηεξηθή κε θαηάιιειε κoξθoιoγία, ψζηε vα εμππεξεηεί ηε ιεηηoπξγία ηoπ

oξγαvηδίoπ. Απηφ καο oδεγεί ζηε ζθέςε πσο oη δoκέο απηέο είvαη ηo

απoηέιεζκα ηεο εγθφιπσζεο (θαγoθπηηάξσζεο) εvφο πξoθαξπσηηθoχ

θπηηάξoπ κέζα ζε έvα άιιo. πγθεθξηκέvα, ε εμσηεξηθή κεκβξάvε ησv

oξγαvηδίσv κπoξεί vα ζεσξεζεί φηη πξoήιζε απφ ηεv θπηηαξηθή κεκβξάvε

ηoπ πξoθαξπσηηθoχ εηεξφηξoθoπ θαη αvαεξφβηoπ θπηηάξoπ πoπ πεξηέβαιε

ζα ζάθoο ηo θχηηαξo πoπ εγθoιπψζεθε θαηά ηε θαγoθπηηάξσζε, εvψ ε

εζσηεξηθή κεκβξάvε ησv κηηoρovδξίσv θαη ησv ρισξoπιαζηψv κπoξεί vα

ζεσξεζεί φηη πξoήιζε αvηίζηoηρα απφ ηεv θπηηαξηθή κεκβξάvε ηoπ αεξφβηoπ

θαη ηoπ απηφηξoθoπ θπηηάξoπ, πoπ εγθoιπψζεθαv. Σo ηειεπηαίo θαίvεηαη vα

εvηζρχεηαη επηπιέov απφ ηo γεγovφο πσο ηφζo ε θπηηαξηθή κεκβξάvε ησv

πξoθαξπσηηθψv φζo θαη ε εζσηεξηθή κεκβξάvε ησv oξγαvηδίσv απηψv

δηαζέηoπv φκoηα ζπζηήκαηα κεηαθoξάο e-.

Καη ηα δχo απηά oξγαvίδηα δηαζέηoπv δηθφ ηoπο DNA πoπ θέξεη ηηο

πιεξoθoξίεο γηα ηε ζχvζεζε κεξηθψv πξσηετvψv ηoπο (πεξίπoπ 5%),

πξoζδίδovηάο ηoπο κηα ζρεηηθή απηovoκία. Γεδoκέvoπ φηη ηo DNA απηφ είvαη

ηεο ίδηαο δoκήο κε ησv πξoθαξπσηηθψv θπηηάξσv (θπθιηθφ, ρσξίο

πξσηε εο), κπoξεί vα ζεσξεζεί φηη αvήθε ζηα αξρηθά πξoθαξπσηηθά

θχηηαξα πoπ εγθoιπψζεθαv, δειαδή ζηo αεξφβηo γηα ηα κηηoρφvδξηα θαη ζηo

απηφηξoθo γηα ηoπο ρισξoπιάζηεο.

Σα ξηβoζψκαηα πoπ ζπvαvηψvηαη θαη ζηα δχo oξγαvίδηα γηα ηε ζχvζεζε

ησv πξσηετvψv ηoπο είvαη ηεο ίδηαο δoκήο κε απηά ησv πξoθαξπσηηθψv

θπηηάξσv, δειαδή κηθξφηεξα απφ ηα αvηίζηoηρα ησv επθαξπσηηθψv».

Β. Σo θoιιαγφvo είvαη κηα πξσηε ε πoπ βξίζθεηαη κε ηε κoξθή ηvηδηαθoχ

πιέγκαηoο. «Ζ κoξθή απηή εμαζθαιίδεη κέγηζηε ειαζηηθφηεηα θαη αvηoρή ζηηο

ηάζεηο».

Σo θoιιαγφvo απαvηάηαη αξρηθά ζηo δέξκα θαη ζπγθεθξηκέvα ζηo

ζπvδεηηθφ ηζηφ ηoπ ρoξίoπ.

Σo θoιιαγφvo πεξηέρεηαη επίζεο θαη ζηov oζηίηε ηζηφ θαη ζπγθεθξηκέvα

ζηεv oζηέηvε oπζία. Ζ oζηέηvε oπζία πoπ απoηειεί ηo oξγαvηθφ κέξoο ηoπ

oζηoχ απoηειείηαη απφ oζηηθά θχηηαξα, ηvίδηα θoιιαγφvoπ θαη απφ άκoξθε

oπζία πoπ βξίζθεηαη αvάκεζά ηoπο. ηε ζπκπαγή oζηέτvε oπζία, ε ζεκέιηα

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1991


91

oπζία είvαη πoιχ ππθvή θαη oη δoθίδεο ησv oζηηθψv θπηηάξσv βξίζθovηαη ζε

ζηεvή επαθή κεηαμχ ηoπο. Υαξαθηεξηζηηθφ είvαη φηη ηα ηvίδηα θoιιαγφvoπ

είvαη δηαηαγκέvα γχξσ απφ ιεπηoχο ζσιήvεο πoπ ππάξρoπv κέζα ζηε

ζεκέιηα oπζία θαη ιέγovηαη ζσιήvεο ηoπ Αβεξο (Havers). Μέζα ζ ' απηoχο

ηoπο ζσιήvεο ππάξρoπv αγγεία πoπ ηξέθoπv ηα oζηά θαη ηα vεχξα. Ζ

δηάηαμε απηή απoηειεί έvα ζχζηεκα ηoπ Αβεξο ή oζηεψvα.

Σέιoο, ηo θoιιαγφvo είvαη παξφv θαη ζηo κπτθφ ηζηφ, πεξηβάιιovηαο ηo

ζαξθείιεκα θάζε γξακκσηήο κπτθήο ίvαο. ηεv εμσηεξηθή επηθάvεηα ηoπ

ζαξθεηιήκαηoο βξίζθεηαη ηo εvδoκχηo πoπ απoηειείηαη απφ ίvεο θoιιαγφvoπ.

Σo εvδoκχηo εκπoδίδεη vα έιζoπv ζε επαθή oη θπηηαξηθέο κεκβξάvεο

γεηηovηθψv κπτθψv ηvψv, εκπoδίδovηαο έηζη ηεv κεηαθoξά ηεο δηέγεξζεο ζηα

γεηηovηθά θχηηαξα (κφvσζε κπτθψv ηvψv).

Σα θπηoρξψκαηα είvαη πξσηε εο κε εvδπκηθή δξάζε, πoπ πεξηέρoπv

ζίδεξo (Fe++

) γηα ηε κεηαθoξά ειεθηξovίσv θαηά ηηο oμεηδoαvαγσγηθέο

αvηηδξάζεηο ζηo θχηηαξo. πγθεθξηκέvα, ηα θπηoρξψκαηα κφvα ηoπο ή σο

ζπζηαηηθά ησv πoιπεvδπκηθψv ζπζηεκάησv ηεο αvαπvεπζηηθήο αιπζίδαο

βξίζθovηαη ζηεv εζσηεξηθή κεκβξάvε ησv κηηoρovδξίσv δηαηαγκέvα ηo έvα

δίπια ζηo άιιo, έηζη ψζηε vα εμαζθαιίδεηαη ε θαvovηθή ξoή ησv H+ +e- απφ

ηo ΝΑDΖ2 πξoο ηoπο ππφιoηπoπο απoδέθηεο. Σειηθφο απoδέθηεο ησv H

(Ζ++e-) είvαη ηo oμπγφvo (2H

+ +2e- +1/2 O2 --> H2O). Ζ αvηίδξαζε απηή

θαηαιχεηαη απφ ηo έvδπκo oμεηδάζε ηoπ θπηoρξψκαηoο. Δπίζεο,

θπηoρξψκαηα ρξεζηκεχoπv σο κεηαθoξείο e- θαηά ηηο θσηεηvέο αvηηδξάζεηο

ηεο θσηoζχvζεζεο (π.ρ. θπηφρξσκα b, f).

«Αθφκε, ε κειέηε ηεο ρεκηθήο ζχζηαζεο ησv θπηoρξσκάησv δηάθoξσv

oξγαvηζκψv (σο oκφιoγσv πξσηετvψv) παξέρεη απoδείμεηο γηα ηε

θπιoγεvεηηθή ζπγγέvεηα θαη εμέιημε ησv oξγαvηζκψv». Σo θπηφρξσκα C,

π.ρ., δηαθέξεη ζηov άvζξσπo θαη ηov πίζεθo θαηά 1 ακηvoμχ, ζηov άvζξσπo

θαη ζηo ζθχιo θαηά 11 ακηvoμέα, εvψ ζηov άvζξσπo θαη ηε καγηά (κχθεηαο)

θαηά 45 ακηvoμέα.

Ζ αθηίvε θαη ε κπoζίvε είvαη ζπζηαιηέο πξσηεΐvεο κε ηvηδηαθή κoξθή πoπ

παίδoπv ξφιo ζηεv θίvεζε ησv θπηηάξσv. Απαvηoχv ζε φια ηα θχηηαξα σο

ζπζηαηηθά ησv κηθξoτvηδίσv, κηαο απφ ηηο ηξεηο θαηεγoξίεο ηvηδίσv ηoπ

θπηηαξηθoχ ζθειεηoχ. Σα κηθξoτvίδηα ζρεκαηίδoπv έvα ιεπηφ δίθηπo ζηo

θπηηαξφπιαζκα. Απoηειoχvηαη απφ ηεv πξσηεΐvε αθηίvε. ε κεξηθά θχηηαξα

ε αθηίvε είvαη ζπvδεδεκέvε κε κηα άιιε πξσηεΐvε, ηε κπoζίvε (αθηoκπoζίvε).

Υάξε ζηεv ηδηφηεηα πoπ έρoπv ηα ηvίδηα vα ζπζηέιιovηαη παίδoπv ξφιo ζηεv

θπηηαξηθή θίvεζε.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1991


92

KΡIΣIΚΖ Σα ζέκαηα απεπζχvovηαv ζε θαιά δηαβαζκέvoπο καζεηέο. Γεv απαηηoχζαv

κεγάιε αvάπηπμε. Τπήξρε άζθεζε γεvεηηθήο, ππήξρε αvάιπζε πεηξάκαηoο, εξσηήζεηο ζπvδπαζηηθέο (3Α, 3Β, 4Β), αιιά θαη θξίζεσο (4Α).

Δηδηθφηεξα ζηα κπτθά θχηηαξα απαvηoχv σο ζπζηαηηθά ησv κπτθψv ηvηδίσv,

απφ ηα oπoία απoηειείηαη θάζε κπτθή ίvα. Κάζε κπτθφ ηvίδηo απoηειείηαη απφ

επαvαιακβαvφκεvεο φκoηεο κovάδεο, ηα ζαξθoκέξηα. Σo θάζε ζαξθoκέξηo

είvαη ηκήκα ηoπ κπτθoχ ηvηδίoπ κεηαμχ δχo δηαδoρηθψv κεκβξαvψv, πoπ

παξεκβάιιovηαη θάζεηα ζηov επηκήθε άμovα ηoπ ηvηδίoπ. Σo ζαξθoκέξηo

απoηειείηαη απφ vήκαηα ησv πξσηετvψv αθηίvεο θαη κπoζίvεο. Σα vεκάηηα

ηεο αθηίvεο είvαη πξoζθoιιεκέvα κε ηo έvα άθξo ηoπο ζηε κεκβξάvε ηoπ

ζαξθoκεξίoπ, εvψ ηα vεκάηηα ηεο κπoζίvεο ζπγθξαηoχvηαη κεηαμχ ηoπο κε

ζπvδέζεηο ζηo κέζo.

Οηαv κηα κπτθή ίvα βξίζθεηαη θάησ απφ θπζηoιoγηθέο ζπvζήθεο ζε πιήξε

ραιάξσζε, ηα vεκάηηα ηεο αθηίvεο θαιχπηoπv έvα κέξoο ησv vεκαηίσv ηεο

κπoζίvεο. Ζ κπτθή ζπζηoιή πεηπραίvεηαη ράξε ζ' έvαv πoιχπιoθo

κεραvηζκφ, θαηά ηov oπoίo ηα vεκάηηα ηεο κπoζίvεο έιθoπv ηα vεκάηηα ηεο

αθηίvεο έηζη, ψζηε ηα ηειεπηαία vα oιηζζαίvoπv θαηά κήθoο ησv πξψησv. Με

ηov ηξφπo απηφ κηθξαίvεη ηo κήθoο ησv ζαξθoκεξίσv ιφγσ ηεο κεγαιχηεξεο

αιιειoθάιπςεο vεκαηίσv αθηίvεο-κπoζίvεο. Σo απoηέιεζκα είvαη ε

βξάρπvζε ηεο κπτθήο ίvαο θαη θαη' επέθηαζε θαη ηoπ κπ (κπτθή ζπζηoιή).

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1992


93

ΘΔΜΑΣΑ 1992

ΕΖΣΖΜΑ 1o

Α. Γηαηί ε αvηηγξαθή ηoπ DNA ζεσξείηαη εκηζπvηεξεηηθφο κεραvηζκφο;

ε πoηα θάζε ηεο δσήο ηoπ θπηηάξoπ πξαγκαηoπoηείηαη ε αvηηγξαθή

ηoπ DNA θαη πoηα άιια βηoρεκηθά θαηvφκεvα γίvovηαη ζηε θάζε απηή;

Να αηηηoιoγήζεηε ηεv απάvηεζή ζαο.

Β. Να πεξηγξάςεηε έvα πείξακα κε ηo oπoίo vα απoδεηθvχεηαη ε

επίδξαζε ηoπ ιεπθoχ θσηφο πάvσ ζε πιεζπζκoχο ρισξoθπθψv θαη

vα εμεγήζεηε ηα απoηειέζκαηα. Πψο εμαξηψvηαη oη oξγαvηζκoί

κεγάιoπ βάζoπο ησv σθεαvψv απφ ηε θσηoζχvζεζε;

Α. To DNA απoηειείηαη απφ δχo πoιπvoπθιεoηηδηθέο αιπζίδεο, oη oπoίεο

δεv είvαη παvoκoηφηππεο ζηεv αθoιoπζία θαη ηε ζχζηαζε ησv βάζεσv.

Αvηίζεηα, είvαη ζπκπιεξσκαηηθέο κεηαμχ ηoπο, δειαδή αv ππάξρεη, π.ρ.,

αδεvίvε (Α) ζηε κία αιπζίδα, ζηεv απέvαvηη αιπζίδα θαη ζηεv αvηίζηoηρε

ζέζε ζα ππάξρεη ζπκίvε (Σ). Σo ίδηo ζπκβαίvεη κεηαμχ γoπαvίvεο (G) θαη

θπηoζίvεο (C).

Δρεη βξεζεί φηη ζε θάπoηα ζηηγκή ηεο δσήο ηoπ θπηηάξoπ (κέζov

κεζφθαζεο) ηo DNA απηoδηπιαζηάδεηαη, δειαδή αvηηγξάθεη ηov εαπηφ ηoπ κε

ηov εμήο ηξφπo: Αvoίγεη ε δηπιή έιηθα ζε πάξα πoιιά ζεκεία θαηά κήθoο ηoπ

DNA θαη κέvoπv <<κεηέσξεο>> oη βάζεηο ζηηο δχo αιπζίδεο. Σφηε δηάθoξα

voπθιεoηίδηα πoπ βξίζθovηαη ζηo πεξηβάιιov έξρovηαη ζηηο αvηίζηoηρεο

ζέζεηο ηoπ DNA ιφγσ ηεο ζπκπιεξσκαηηθφηεηαο (αvάπηπμε δεζκψv

πδξoγφvoπ κε ηηο αvηίζηoηρεο βάζεηο ησv αιπζίδσv) θαη κε ηε βoήζεηα

oξηζκέvσv εvδχκσv (DNA πoιπκεξάζε) εvψvovηαη κεηαμχ ηoπο κε

θσζθoδηεζηεξηθoχο δεζκoχο.

Ο ηξφπoο απηφο αvηηγξαθήο ηoπ DNA ζεσξείηαη εκηζπvηεξεηηθφο

κεραvηζκφο, δηφηη θάζε αιπζίδα ηεο αξρηθήο δηπιήο έιηθαο ηoπ DNA

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1992


94

ρξεζηκεχεη ζαv θαιoχπη γηα ηεv θαηαζθεπή κηαο ζπκπιεξσκαηηθήο

αιπζίδαο. Γειαδή, ηo θάζε vέo κφξηo DNA πoπ ζπvηίζεηαη έρεη κηα κεηξηθή

θαη κηα ζπγαηξηθή αιπζίδα.

Ζ αvηηγξαθή ηoπ DNA ησv κηηoρovδξίσv θαη ησv ρισξoπιαζηψv

πξαγκαηoπoηείηαη επίζεο εκηζπvηεξεηηθά, ζε φιε ηε δηάξθεηα ηεο δσήο ηoχ

θπηηάξoπ κε κεγαιχηεξε έvηαζε φκσο πξoο ηo ηέιoο ηεο κεζφθαζεο, φπoπ

απμάvεηαη θαη ε βηoρεκηθή δξαζηεξηφηεηα ηoπ θπηηάξoπ.

Μεηά ηov απηoδηπιαζηαζκφ, θάζε κφξηo DNA, εvσκέvo κε πξσηε εο θαη

κηθξή πoζφηεηα RNA, αvηηπξoζσπεχεηαη δχo θoξέο, ζρεκαηίδovηαο ηηο

αδειθέο ρξσκαηίδεο, πoπ ζα κεηαθέξoπv ηε γεvεηηθή πιεξoθoξία ζηα

ζπγαηξηθά θχηηαξα.

Υξovηθά ε κεζφθαζε θαηαιακβάvεη ηo κεγαιχηεξo κέξoο ηoπ θχθιoπ ηεο

δσήο ηoπ θπηηάξoπ, πεξίπoπ ηo 90-95%, εvψ φια η ' άιια ζηάδηα κφvo ηo 5-

10%. Καηά ηε δηάξθεηα ηεο κεζφθαζεο γίvovηαη επίζεο ηα εμήο βηoρεκηθά

θαηvφκεvα:

i) Aπμάvεηαη ε θπηηαξηθή αvαπvoή. Απηφ γίvεηαη, γηα vα εμoηθovoκεζεί ε

εvέξγεηα πoπ ζα ρξεζηκoπoηεζεί ζηα επφκεvα ζηάδηα (θίvεζε

ρξσκαηoζσκάησv, ζρεκαηηζκφο αηξάθηoπ θ.η.ι.). Σo πφζo απαξαίηεηo είvαη

vα πξoπαξαζθεπαζηεί <<εvεξγεηαθά>> ηo θχηηαξo γηα ηε κίησζε θαίvεηαη

απφ ηo γεγovφο φηη, αv αvαζηαιεί ε θπηηαξηθή αvαπvoή κε θαηάιιειεο

ρεκηθέο oπζίεο (θπαvηδίvε), δε γίvεηαη ε δηαίξεζε ηoπ θπηηάξoπ.

ii) Απμάvεηαη ε βηoρεκηθή δξαζηεξηφηεηα. Δηζη, εθηφο απφ ηo δηπιαζηαζκφ

ηoπ DNA γίvεηαη:

- χvζεζε RNA κε ηε δηαδηθαζία ηεο κεηαγξαθήο ζηov ππξήvα. Με ηov

ηξφπo απηφ ζπvζέηovηαη ηα απαξαίηεηα κφξηα m-RNA, t-RNA θαη r-RNA γηα

ηε δηαδηθαζία ηεο πξσηετvoζχvζεζεο.

πγθεθξηκέvα, ηo αγγειηαθφξo RNA (m-RNA) κεηαθέξεη ηηο γεvεηηθέο

πιεξoθoξίεο απφ ηo DNA ηoπ θπηηάξoπ ζηα ξηβoζψκαηα, ηo κεηαθoξηθφ

RNA (t-RNA) κεηαθέξεη ηα ακηvoμέα ζηo ξηβφζσκα, εvψ ηo ξηβoζσκηθφ RNA

(r-RNA) απoηειεί βαζηθφ ζπζηαηηθφ ηoπ ξηβoζψκαηoο, πάvσ ζηo oπoίo

επηηειείηαη ε δηεξγαζία ηεο πξσηετvoζχvζεζεο.

- χvζεζε πξσηετvψv κε ηε δηαδηθαζία ηεο κεηάθξαζεο (έθθξαζεο ηεο

γεvεηηθήο πιεξoθoξίαο) απφ ηo m-RNA ζηα ξηβoζψκαηα. Ζ ζχvζεζε ησv

πξσηετvψv είvαη απαξαίηεηε γηα ηεv πξαγκαηoπoίεζε ηoπ δoκηθoχ ή

ιεηηoπξγηθoχ ηoπο ξφιoπ ζηα ζπγαηξηθά θχηηαξα πoπ ζα πξoθχςoπv.

- ρεκαηηζκφο vέσv θπηηαξηθψv oξγαvηδίσv (κηηoρovδξίσv, ξηβoζσκάησv,

ρισξoπιαζηψv θ.ά.), έηζη ψζηε θάζε ζπγαηξηθφ θχηηαξo πoπ ζα πξoθχςεη vα

έρεη ηoπιάρηζηov έvαv ειάρηζηo αξηζκφ απφ θάζε είδoο oξγαvηδίσv, γηα vα

κπoξέζεη vα επηβηψζεη.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1992


95

Β. Γvσξίδoπκε φηη ηo «ιεπθφ» θσο είvαη ζχvζεηo, απoηειoχκεvo απφ

αθηηvoβoιίεο δηάθoξσv κεθψv θχκαηoο, πoπ αvηηζηoηρoχv ζηα εμήο

ρξψκαηα:

ηψδεο (4000-4500 Å), κπιε (4500-5000 Å), πξάζηvo (5000-5500 Å), θίηξηvo

(5500-6000 Å), πoξηoθαιί (6000-6500 Å), θφθθηvo (6500-7000 Å).

Υαξαθηεξηζηηθφ είvαη ηo πείξακα ηoπ Engelmann, o oπoίoο, θσηίδovηαο κε

δηάθoξεο αθηηvoβoιίεο, δηαδoρηθέο πεξηoρέο απφ vήκαηα ρισξoθπθψv,

παξαηήξεζε φηη oη πηo κεγάιoη πιεζπζκoί αεξφβησv βαθηεξίσv

αvαπηχρζεθαv ζηηο πεξηoρέο πoπ θσηίδovηαv κε ηεv ηψδε θαη ηεv εξπζξή

αθηηvoβoιία. Απηφ oθείιεηαη ζηo γεγovφο φηη ηα ζπγθεθξηκέvα κήθε θχκαηoο

έρoπv ηεv ηδηφηεηα vα εvεξγoπoηoχv ζηo κέγηζηo ηε ρισξoθχιιε α. Δηζη, ηα

κφξηα ρισξoθχιιεο πoπ ζα δερζoχv απηή ηεv αθηηvoβoιία ζα

απoξξoθήζoπv ηo κέγηζηo πoζoζηφ ηεο εvέξγεηάο ηεο θαη ζα δψζoπv ηε

κέγηζηε απφδoζε ζηε θσηoζχvζεζε. Καηά ζπvέπεηα ζηηο πεξηoρέο απηέο ησv

vεκαηίσv ζα παξαρζεί ε κέγηζηε πoζφηεηα Ο2, ε oπoία ζα επηηξέςεη ηεv

αvάπηπμε ηoπ κέγηζηoπ αξηζκoχ αεξφβησv βαθηεξίσv.

εκείσζε: ηo ίδηo αθξηβψο ζπκπέξαζκα ζα θαηαιήγακε εάv θάvακε ηo

πείξακα κε ηoπο δoθηκαζηηθoχο ζσιήvεο θαη ηα έγρξσκα θίιηξα (ζει. 38).

Μηα άιιε ηδηφηεηα ηoπ ιεπθoχ θσηφο πoπ ζα κπoξoχζε vα επεξεάδεη

πιεζπζκoχο ρισξoθπθψv είvαη ε έvηαζή ηoπ. Πξάγκαηη, αv ζ ' έvα

δoθηκαζηηθφ ζσιήvα κε vεξφ βάιoπκε vήκαηα ρισξoθπθψv θαη ηα

θσηίζoπκε κε κηα ειεθηξηθή ιάκπα ή ηα εθζέζoπκε ζηov ήιηo, ζα

παξαηεξήζoπκε vα καδεχovηαη ζηεv επηθάvεηα ηoπ θχιιoπ θπζαιίδεο, oη

oπoίεο ηειηθά αvεβαίvoπv πξoο ηα πάvσ. πιιέγovηαο ηo αέξηo θαη θάvovηαο

ηεv αvίρvεπζε δηαπηζηψvoπκε φηη είvαη oμπγφvo. Αv ηψξα κεηαβάιoπκε ηεv

απφζηαζε ηoπ ιακπηήξα απφ ηo δoθηκαζηηθφ ζσιήvα, δηαηεξψvηαο ζηαζεξφ

ηo ρξφvo έθζεζεο ζηo θσο, παίξvoπκε θαη αvηίζηoηρoπο φγθoπο Ο2. Καη

ζπγθεθξηκέvα, φζo πιεζηάδoπκε ηo ιακπηήξα (κεγάιε έvηαζε θσηφο), ηφζo

πηo πoιχ Ο2 παίξvoπκε. Οζo απoκαθξχvoπκε ηo ιακπηήξα (κηθξή έvηαζε

θσηφο), ηφζo πηo ιίγo Ο2 παίξvoπκε.

«Ζ θσηoζχvζεζε είvαη κηα κεηαβoιηθή δηαδηθαζία πoπ γίvεηαη ζηoπο

ρισξoπιάζηεο ησv θπηηθψv oξγαvηζκψv ή ζηεv θπηηαξηθή κεκβξάvε ησv

πξoθαξπσηηθψv θαη θαηά ηεv oπoία γίvεηαη δέζκεπζε ειηαθήο εvέξγεηαο θαη

κεηαηξoπή ηεο ζε ρεκηθή.

hv

6CO2 + 12H2O ─────> C6H12O6 + 6O2 + 6H2O

ρισξ.

Ζ γιπθφδε απoηειεί άκεζε ή έκκεζε πεγή εvέξγεηαο γηα φιoπο ηoπο

oξγαvηζκoχο (κέζσ ηξoθηθψv αιπζίδσv), εvψ ηo Ο2 πoπ εθιχεηαη ζηεv

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1992


96

αηκφζθαηξα ζα ρξεζηκoπoηεζεί απφ ηoπο αεξφβηoπο oξγαvηζκoχο γηα ηεv

oμείδσζε δηάθoξσv εvψζεσv». Δηζη ε εμάξηεζε ησv oξγαvηζκψv απφ ηε

θσηoζχvζεζε ζα είvαη είηε σο πξoο ηo Ο2 είηε σο πξoο ηεv εvέξγεηα πoπ

παξάγεηαη (γιπθφδε).

Ζ δηαζέζηκε πoζφηεηα θσηφο ζηo vεξφ κεηψvεηαη ζεκαvηηθά, φζo απμάvεη

ηo βάζoο. Γηα ηo ιφγo απηφ ηα θπηά-παξαγσγoί πεξηoξίδovηαη θovηά ζηεv

επηθάvεηα, ζηεv επθσηηθή δψvε. Οηαv ηα vεξά είvαη θαζαξά, ηo θσο κπoξεί

vα θηάζεη έσο ηα 100 κέηξα βάζoο, θάηη ηδηαίηεξα ζπάvηo. ηα ζoισκέvα

vεξά ε επθσηηθή δψvε κπoξεί vα είvαη κηθξή, κέρξη έvα κέηξo. Σα κεγάια

θχθηα πoπ είvαη θoιιεκέvα ζηov ππζκέvα θαη ηα κηθξoζθoπηθά θχθηα πoπ

ζπvηζηoχv ηo θπηoπιαγθηφ ηα βξίζθoπκε ζηεv επηθάvεηα κέρξη εθεί πoπ

θηάvεη ηo θσο. Σα κηθξά δψα (δσoπιαγθηφ) ηα βξίζθoπκε ζηεv ίδηα δψvε κε

ηo θπηoπιαγθηφv, κηαο θαη εθεί είvαη ε ηξoθή ηoπο. Σα κεγάια δψα, βέβαηα,

δεv πεξηoξίδovηαη ζηηο πάvσ ζέζεηο. ηoπο σθεαvoχο, αθφκε θαη ζε βάζε

10.000 κέηξσv, ππάξρoπv είδε δψσv πoπ ζηεξίδovηαη ζηε «βξoρή

εvέξγεηαο» πoπ έξρεηαη ζ ' απηά κε ηoπο vεθξoχο oξγαvηζκoχο ηεο επθσηηθήο

δψvεο.

Οζoη oξγαvηζκoί δoπv ζε κεγάια βάζε θαη είvαη αεξφβηoη ρξεζηκoπoηoχv

Ο2, ηo oπoίo πξoέξρεηαη απφ ηε θσηoζχvζεζε ησv παξαγσγψv ηεο

επθσηηθήο δψvεο θαη θηάvεη ζ ' απηoχο απφ ηεv αvάκεημε ησv πδάηηvσv

καδψv (π.ρ. ξεχκαηα).

Εήηεκα 2o

Α. Γίδεηαη έvα θιψvoο DNA κε ηεv εμήο αιιειoπρία βάζεσv: AAC-

CCA-TAC-TTA-CGT...TTT-TTT-TTT-ACT-CCG-AGT-CAT... Nα δoζεί o

oξηζκφο ηoπ γovηδίoπ θαη ηoπ m-RNA. Να γξάςεηε θαη vα αηηηoιoγήζεηε

ηo m-RNA πoπ πξoθχπηεη απφ ηεv παξαπάvσ αιιειoπρία.

Β. Να πεξηγξάςεηε πψο έvα γovίδηo απφ θχηηαξα ζειαζηηθψv κπoξεί

vα αvαζπvδπαζηεί κε βαθηεξηαθφ DNA. Πoηα ηα επηηεχγκαηα ηεο

ηερvηθήο απηήο;

Α. Γovίδηo ovoκάδεηαη ηκήκα DNA κε θαζoξηζκέvε αθoιoπζία βάζεσv,

(voπθιεoηηδίσv) ππεχζπvo γηα ηε ζχvζεζε ζπγθεθξηκέvεο πoιππεπηηδηθήο

αιπζίδαο (πξσηεΐvεο).

Οη βάζεηο ησv voπθιεoηηδίσv αvά 3 (ηξηπιέηα) θσδηθoπoηoχv έvα

ζπγθεθξηκέvo ακηvoμχ. Δπoκέvσο, φηαv κηιάκε γηα γεvεηηθέο ηδηφηεηεο φπσο

ρξψκα δέξκαηoο ή oκάδα αίκαηoο πξέπεη vα ζθεθηφκαζηε φηη θάπoηεο

πξσηεΐvεο ζρεηίδovηαη κε ηηο ηδηφηεηεο απηέο θαη επoκέvσο θάπoηα γovίδηα

είvαη oη ξπζκηζηέο απηψv ησv ηδηoηήησv.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1992


97

Σα γovίδηα βξίζθovηαη αvά δεχγε ζε φια ηα ζσκαηηθά θχηηαξα ησv

αvψηεξσv oξγαvηζκψv, δηαρσξίδovηαη θαηά ηε δηάξθεηα ηεο κείσζεο,

δηαηεξψvηαο ηεv αηoκηθφηεηά ηoπο (εθηφο αv βξίζθovηαη ζηo ίδηo

ρξσκφζσκα) θαη κφvo ηo έvα γovίδηo απφ θάζε δεπγάξη, θπζηoιoγηθά,

πεξηιακβάvεηαη κέζα ζε θάζε γακέηε.

Σo m-RNA αγγειηoθφξo RNA (messenger) είvαη έvα ξηβovoπθιετθφ oμχ

πoιπκεξέο απιoχζηεξσv ρεκηθψv εvψζεσv, ησv ξηβovoπθιεoηηδίσv, πoπ

ζπvδέovηαη κεηαμχ ηoπο κε θσζθoδηεζηεξηθφ δεζκφ. Κάζε ξηβovoπθιεoηίδηo

ηoπ m-RNA απoηειείηαη απφ κηα αδσηoχρo βάζε πoπ κπoξεί vα είvαη είηε

αδεvίvε (Α), είηε γoπαvίvε (G), είηε θπηoζίvε (C), είηε oπξαθίιε (U), κηα

πεvηφδε (ξηβφδε) θαη έvα κφξηo θσζθoξηθoχ oμέoο.

Σo m-RNA βξίζθεηαη ζα κovφθισvo καθξoκφξηo θαη παίδεη βαζηθφ ξφιo

ζηεv πξσηετvoζχvζεζε, δηφηη κεηαθέξεη ηηο γεvεηηθέο πιεξoθoξίεο απφ ηo

DNA ηoπ θπηηάξoπ ζηα ξηβoζψκαηα.

Σo m-RNA ζπvηίζεηαη ζηov ππξήvα ζηε κεζφθαζε κε ηε δηαδηθαζία ηεο

κεηαγξαθήο: Καηά ηε κεηαγξαθή ε θσδηθoπoηεκέvε πιεξoθoξία (κήvπκα)

πoπ ππάξρεη επάvσ ζηo DNA δε κεηαθέξεηαη σο έρεη, αιιά κεηαγξάθεηαη ζε

έvα άιιo κφξηo, ηo αγγειηαθφξo RNA (m-RNA). To κφξηo απηφ ζηε ζπvέρεηα

θέξvεη ηεv πιεξoθoξία ζηα ξηβoζψκαηα. Γηα ηε κεηαγξαθή απηή

εθαξκφδεηαη o θαvφvαο ηεο ζπκπιεξσκαηηθφηεηαο ησv

βάζεσv:

θαη ρξεζηκoπoηείηαη κφvo ε κία απφ ηηο δχo αιπζίδεο ηoπ

DNA. πγθεθξηκέvα, θαηά ηε κεηαγξαθή αvoίγεη ε δηπιή

έιηθα ηoπ DNA ζ’ έvα ζεκείo θαη κε θαιoχπη ηε κία αιπζίδα

ρηίδεηαη ηo ζπκπιεξσκαηηθφ ηεο κφξηo, ηo RNA, κε ηε

βoήζεηα ηoπ εvδχκoπ RNA-πoιπκεξάζε. Με ηov ηξφπo απηφ κεηαθέξεηαη

απφ ηo DNA ζηo RNA θάπoηo κήvπκα, δειαδή θάπoηα γεvεηηθή εvηoιή, ε

oπoία φκσο είvαη πάιη «γξακκέvε» κε ηα γξάκκαηα ηεο γεvεηηθήο, δειαδή κε

ηα voπθιεoηίδηα.

χκθσvα ιoηπφv κε ηα παξαπάvσ, ηo RNA πoπ πξoθχπηεη κε κεηαγξαθή

απφ ηεv αιπζίδα ηoπ DNA κε αιιειoπρία βάζεσv:

....-AAC-CCA-TAC-TTA-CGT...TTT-TTT-TTT-ACT-CCG-AGT-CAT...

ζα είvαη:

...-UUG-GGU-AUG-AAU-GCA...AAA-AAA-AAA-UGA-GGC-UCA-GUA...

Γvσξίδoπκε φκσο πσο θάζε θσδηθoπoηεκέvε πιεξoθoξία γηα ηε ζχvζεζε

κηαο πξσηε εο μεθηvά κε ηεv ηξηπιέηα έvαξμεο ηoπ m-RNA, ΑUG (ε oπoία

ηαπηφρξovα θσδηθoπoηεί θαη ηo ακηvoμχ κεζεηovίvε), θαη θαηαιήγεη ζε κηα απφ

ηηο ηξηπιέηεο ιήμεο, π.ρ. UGA. Δηζη, αv ππoζέζoπκε φηη ε παξαπάvσ

αιιειoπρία βάζεσv δεv απoηειεί ηκήκα γovηδίoπ, αιιά πεξηέρεη ηε

πιεξoθoξία πoπ είvαη ππεχζπvε γηα ηεv ζχvζεζε κηαο πoιππεπηηδηθήο

DNA m-RNA

A = U

T = A

G C

C G

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1992


98

αιπζίδαο απφ ηo ζπγθεθξηκέvo RNA, κφvo ηo ηκήκα AUG-AAU-GCA-...-AAA-

AAA-AAA-UGA απoηειεί ηo δεηoχκεvo m-RNA (ψξηκo m-RNA) πoπ είvαη

άκεζα ππεχζπvo γηα ηε ζχvζεζε ηεο πoιππεπηηδηθήο αιπζίδαο.

Β. Δvα γovίδηo απφ θχηηαξα ζειαζηηθψv κπoξεί vα αvαζπvδπαζζεί κε

βαθηεξηαθφ DNA κε ηε βoήζεηα ηεο γεvεηηθήο κεραvηθήο. Πξφθεηηαη γηα κηα

ηερvηθή κε ηεv oπoία κεηαθέξεηαη γεvεηηθφ πιηθφ απφ έvαv oξγαvηζκφ ζε

έvαv άιιo. Σα ηειεπηαία ρξφvηα ε Γεvεηηθή Μεραvηθή άvoημε vέoπο oξίδovηεο

ζηεv επηζηήκε ηεο Γεvεηηθήο. ε κεξηθά βαθηήξηα βξίζθεηαη εθηφο απφ ηo

γεvεηηθφ ηoπο πιηθφ θαη έvα δεχηεξo θπθιηθφ κφξηo DNA, πoπ ovoκάδεηαη

πιαζκίδηo.

Απηφ ηo πιαζκίδηo κπφξεζαv oη επηζηήκovεο θαη ηo άvoημαv (κε

voπθιεάζεο) ζε έvαv oξηζκέvo ζεκείo. Παξάιιεια, απoκφvσζαv έvα ηκήκα

DNA απφ έvα άιιo oξγαvηζκφ κε ηηο ίδηεο voπθιεάζεο, πoπ πεξηείρε θάπoηα

γovίδηα. ηε ζπvέρεηα, κπφξεζαv θαη έβαιαv ηo ηκήκα απηφ ηoπ DNA ζηo

άvoηγκα ηoπ πιαζκηδίoπ, θηηάρvovηαο έηζη έvα πβξίδηo, θπθιηθφ πάιη, κφξηo

DNA, κε δηαθoξεηηθή πιέov ζχζηαζε voπθιεoηηδίσv. Σo vέo απηφ κφξηo DNA

ovoκάζηεθε αvαζπvδπαζκέvo DNA.

Σo αvαζπvδπαζκέvo DNA κπoξεί ηψξα, θάησ απφ oξηζκέvεο ζπvζήθεο,

vα επηζηξέςεη ζηo βαθηήξηo απ ηo oπoίo απoζπάζηεθε, π.ρ. Escherichia

coli, θαη εθεί vα αvαπαξάγεηαη φζo αvαπαξάγεηαη ηo θχηηαξo ηoπ βαθηεξίoπ.

Μέζα ηψξα ζηo βαθηήξηo, ηα <<μέvα γovίδηα>> πoπ κεηαθέξζεθαv κε ηo

πιαζκίδηo, θάησ απφ oξηζκέvεο ζπvζήθεο κπoξoχv vα εθθξαζηoχv, δειαδή

κπoξoχv vα παξάγoπv oξηζκέvα πξσηετvηθά πξoτφvηα. Με απηή ηεv ηερvηθή

κπoξoχκε vα έρoπκε ζε ιίγo ρξφvo έvα κεγάιo αξηζκφ βαθηεξίσv, φκoησv

γεvεηηθά, πoπ πξoέξρovηαη απφ έvαv αξρηθφ κε κovoγovία (θιψvoο), θαη πoπ

ζα πεξηέρoπv έvα κεγάιo αξηζκφ <<αvηηγξάθσv>> ησv γovηδίσv πoπ

κπήθαv αξρηθά ζηo πιαζκίδηo.

Σειηθά, κε ηεv θισvoπoίεζε κπoξoχκε vα απoκovψζoπκε γovίδηα, θαη

κάιηζηα ζε ζρεηηθά κεγάιεο πoζφηεηεο, ψζηε vα γίvεηαη δπvαηή ε κειέηε

ηoπο. Γvσξίδoπκε, π.ρ., φηη ηα γovίδηα ηεο Drosophila κπήθαv κε ηεv ηερvηθή

απηή κέζα ζηo βαθηήξηo Escherichia coli θαη εθεί έθηηαμαv oξηζκέvεο

πξσηεΐvεο. Πξφζθαηα επηηεχρζεθε ε παξαγσγή αvζξψπηvεο ηvζoπιίvεο

κέζα ζηεv Δ. coli. Απηφ είvαη θαηαπιεθηηθφ, γηαηί δηεπθoιχvovηαη ηα

εθαηoκκχξηα ησv δηαβεηηθψv πoπ ηε ρξεηάδovηαη. Με ηεv ηερvηθή επίζεο απηή

ζα κπoξέζoπv vα θηηάμoπv βηηακίvεο, oξκφvεο, έvδπκα, αvηηβηoηηθά ή

εκβφιηα πoπ ηφζo πoιχ ρξεηάδεηαη o άvζξσπoο, θαζψο θαη αvζξψπηvε

ηvηεξθεξφvε. Οξηζκέvεο θιεξovoκηθέο αξξψζηηεο πoπ oθείιovηαη ζε

ειαηησκαηηθά γovίδηα πηζαvψο κπoξέζoπv θαη αvηηκεησπηζηoχv

απoηειεζκαηηθά ζηo κέιιov κε ηεv ηερvηθή απηή. Σέιoο, ε βειηίσζε ηεο

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1992


99

θπηηθήο ή δσηθήο παξαγσγήο απoηειεί αvηηθείκεvo κεγάιεο έξεπvαο κε ηε

βoήζεηα ηεο γεvεηηθήο κεραvηθήο.

ΕΖΣΖΜΑ 3o

Α. Ση είvαη ηα ζπιαθoεηδή, ε ιπζoδχκε, ε oπηηθή θειίδα, ε γεvεηηθή

εμαιιαγή θαη πoηoο o ξφιoο ηoπο;

Β. ε πεξίπησζε πξoζβoιήο θπηηάξσv ηoπ αvζξψπηvoπ oξγαvηζκoχ

απφ ηoχο, πoηoο ακπvηηθφο κεραvηζκφο εvεξγoπoηείηαη θαη πψο πιεv

ηoπ κεραvηζκoχ παξαγσγήο αvηηζσκάησv;

Α. Οη ρισξoπιάζηεο είvαη ηo ραξαθηεξηζηηθφ oξγαvίδηo ησv θπηηθψv

θπηηάξσv, ζηα πξάζηvα κέξε ηoπ θπηoχ. Πεξηβάιιovηαη απφ δηπιή

ζηoηρεηψδε κεκβξάvε. Μέζα ζηo ζηξψκα (ζεκέιηα oπζία ζηo εζσηεξηθφ ησv

ρισξoπιαζηψv) παξαηεξείηαη έvα δίθηπo κεκβξαvψv πoπ δε ζπvδέovηαη κε

ηo πεξίβιεκα ηoπ ρισξoπιάζηε θαη είvαη είηε κovαρηθέο, oπφηε ovoκάδovηαη

ειαζκάηηα (frets), είηε oκαδoπoηεκέvεο, oπφηε ovoκάδovηαη ζπιαθoεηδή ησv

grana. Σα grana (granum=θφθθoο, ζηα ιαηηvηθά) είvαη ζρεκαηηζκoί, oη

κεκβξάvεο ησv oπoίσv δίvoπv κηα εηθφvα αvηίζηoηρε κε απηή εvφο αξηζκoχ

θεξκάησv πoπ είvαη ηoπoζεηεκέvα ηo έvα πάvσ ζηo άιιo.

ηα ζπιαθoεηδή ησv grana γίvovηαη oη θσηεηvέο αvηηδξάζεηο ηεο

θσηoζχvζεζεο, κηαο θαη πάvσ ζ’ απηά βξίζθovηαη oη ρξσζηηθέο πoπ

δεζκεχoπv ηεv ειηαθή εvέξγεηα (π.ρ. ρισξoθχιιε πoπ oξγαvψvεηαη ζε

ζχκπιoθα απoθoκηδήο θσηφο θαη θσηoζπζηήκαηα I θαη II) θαη ηα έvδπκα (π.ρ.

θπηoρξψκαηα b, f), πoπ ζπκκεηέρoπv ζηε θσηφιπζε ηoπ vεξoχ θαη ηo

ζρεκαηηζκφ εvέξγεηαο κε ηε κoξθή ΑΣΡ, πoπ καδί κε ηo NADPH2 ζα

κεηαθεξζεί ζηo ζηξψκα θαη ζα ρξεζηκoπoηεζoχv γηα ηεv παξαγσγή

γιπθφδεο ζηηο ζθoηεηvέο αvηηδξάζεηο.

Ζ ιπζoδχκε είvαη κηα πξσηεΐvε (έvδπκo) κε αvηηκηθξoβηαθέο ηδηφηεηεο.

Πεξηέρεηαη ζηo ζάιηo, ζηα δάθξπα θαη ζηov ηδξψηα θαη απoηειεί έvαv απφ

ηoπο εμσηεξηθoχο ακπvηηθoχο κεραvηζκoχο ησv αvψηεξσv δψσv απέvαvηη

ζηα κηθξφβηα. Αθφκε, παξάγεηαη απφ ηoπο βαθηεξηoθάγoπο θαηά ηo ηέιoο

ηoπ ιπηηθoχ θχθιoπ, oη oπoίoη ηεv ρξεζηκoπoηoχv γηα vα δηαιχζoπv ηo

θπηηαξηθφ ηoίρσκα ηoπ βαθηεξίoπ πoπ πξoζέβαιαv, θαη vα ειεπζεξσζoχv

ηειηθά πεξίπoπ 300 vέoη θάγoη, έηoηκoη vα πξoζβάιoπv άιια βαθηήξηα.

Ζ oπηηθή θειίδα είvαη έvα θσηoεπαίζζεηo oξγαvίδηo, πoπ δηαζέηεη ε

Euglena, θovηά ζηε βάζε ηoπ καζηηγίoπ ηεο. Με ηε βoήζεηά ηoπ ξπζκίδεηαη ε

θίvεζε ηoπ oξγαvηζκoχ, αvάιoγα κε ηεv θαηεχζπvζε θαη ηεv έvηαζε ησv

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1992


100

θσηεηvψv εξεζηζκάησv πoπ δέρεηαη. Ζ oπηηθή θειίδα κπoξεί vα ζεσξεζεί o

πξσηφγovoο ζρεκαηηζκφο πoπ oδήγεζε ζηε δεκηoπξγία ηoπ καηηoχ ζηoπο

αvψηεξoπο oξγαvηζκoχο.

Γεvεηηθή εμαιιαγή είvαη ε ηξoπoπoίεζε ηoπ γεvεηηθoχ πιηθoχ εvφο

θπηηάξoπ ιφγσ ηεο εvζσκάησζεο εμσγεvoχο γεvεηηθoχ πιηθoχ ζ απηφ.

Δρεη απoηέιεζκα ηε κεηαηξoπή εvφο θπηηάξoπ ζε θαξθηvηθφ θαζψο ηo

ηειεπηαίo α) απoδηαθoξoπoηείηαη θαη εθηξέπεηαη απφ ηε θπζηoιoγηθή

ιεηηoπξγία ηoπ θαη β) ράvεη ηov έιεγρo ηoπ πoιιαπιαζηαζκoχ ηoπ θαη

δηαηξείηαη ζπvερψο. Ζ γεvεηηθή εμαιιαγή κπoξεί vα πξoθιεζεί απφ ηε

κφιπvζε εvφο θπηηάξoπ απφ oγθoγφvoπο ηoχο, αιιά θαη κε ηεv επίδξαζε

ρεκηθψv εvψζεσv θαη αθηηvoβoιηψv.

Β. Ο αvζξψπηvoο oξγαvηζκφο δηαζέηεη πιήζoο ακπvηηθψv κεραvηζκψv

(εμσηεξηθoχο θαη εζσηεξηθoχο) γηα vα αvηηκεησπίζεη ηα κηθξφβηα θαη ηα ηoμηθά

ηoπο παξάγσγα. Απφ ηε ζηηγκή πoπ o ηφο κπεη ζηov oξγαvηζκφ, έvαο

ζπvήζεο κεραvηζκφο αvηηκεηψπηζεο είvαη ε παξαγσγή αvηηζσκάησv. Δθηφο

απφ απηφv ηo κεραvηζκφ, απμαvφκεvo εvδηαθέξov ζηεv αvηηκεηψπηζε ησv

ηψv έρεη πξoθαιέζεη ηειεπηαία o ξφιoο θάπoησv πξσηετvψv πoπ

ovoκάδovηαη ηvηεξθεξφvεο. Οη ηvηεξθεξφvεο παξάγovηαη ζηα θχηηαξα πoπ

έρoπv πξoζβιεζεί απφ ηoχο. ηε ζπvέρεηα δηαρέovηαη ζηα γεηηovηθά θχηηαξα

θαη ηα αvαγθάδoπv vα παξάγoπv κηα άιιε πξσηε ε, ηθαvή vα εκπoδίδεη ηε

κεηάθξαζε ηoπ αγγειηαθφξoπ RNA ησv ηψv, ζηακαηψvηαο έηζη ηov

πoιιαπιαζηαζκφ ηoπο. Σo γεγovφο φηη oη ηvηεξθεξφvεο παξάγovηαη αξθεηά

vσξίηεξα απφ ηα αvηηζψκαηα θαη φηη ε δξάζε ηoπο επεθηείvεηαη ζ φιoπο

γεvηθά ηoπο ηoχο θαίvεηαη vα ηoπο δίvεη θάπoηα πξoηεξαηφηεηα ζηε

δπvαηφηεηα αvηηκεηψπηζεο ησv αζζεvεηψv πoπ πξoέξρovηαη απφ ηoχο,

ηoπιάρηζηov ζηα πξψηα ζηάδηα ηεο εθδήισζήο ηoπο. Δρεη βξεζεί δε φηη είvαη

απoηειεζκαηηθέο ζηεv θαηαπoιέκεζε oξηζκέvσv κoξθψv θαξθίvoπ.

ΕΖΣΖΜΑ 4o

Α. Πεξηγξάςεηε ηεv oζηεoγέvεζε (δηάπιαζε) ηoπ κεξηαίoπ oζηoχ θαη

ηεο θιείδαο, θαζψο θαη ηo ξφιo ηoπο ζηo αvζξψπηvo ζψκα.

Β. Ση είvαη oη oξζσηήξεο κπο, πoχ βξίζθovηαη, πoηoο o ξφιoο ηoπο θαη

απφ πoηo ζχζηεκα vεπξψvovηαη;

Α. Οζηεoγέvεζε ovoκάδoπκε ηηο δηαδoρηθέο κoξθέο θαη θαηαζηάζεηο εvφο

oζηoχ απφ ηεv εκβξπτθή δσή κέρξη ηεv εvειηθίσζε. ηεv αξρή ηεο

δηάπιαζεο ηoπ oζηoχ, θαηά ηεv εκβξπτθή δσή, φια ηα oζηά ηoπ αvζξψπηvoπ

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1992


101

ζθειεηoχ πξoζρεκαηίδovηαη ζαv πξφηππα (κovηέια) απφ εηδηθή κoξθή

ζπvδεηηθoχ ηζηoχ, θαη απoηειoχv ηov πκεvψδε ζθειεηφ.

Απφ εθεί θαη κεηά, γηα ηα πεξηζζφηεξα oζηά ηoπ αvζξψπηvoπ ζψκαηoο, ζα

επαθoιoπζήζεη ε κεηάπησζε ζε ρφvδξηvε θαηάζηαζε, κε ηεv αvηηθαηάζηαζε

ηoπ πκεvψδoπο oζηoχ απφ ρφvδξηvo oζηφ. ’ απηφ ηo ρφvδξηvo oζηφ θαη απφ

oξηζκέvεο ζέζεηο ηoπ (πεξηφζηεo θαη ππξήvεο oζηέσζεο) αθoιoπζεί ε

oζηέσζε, φπoπ ηα ρφvδξηvα ηκήκαηα δηαιχovηαη θαη αvηηθαζίζηαvηαη απφ

oζηίηε ηζηφ πoπ παξάγεηαη απφ oζηεoβιάζηεο. Ζ φιε δηαδηθαζία θαιείηαη

ρovδξoγεvήο oζηέσζε θαη ηα oζηά πoπ πξoθχπηoπv ρovδξoγεvή. Σo κεξηαίo

oζηφ είvαη έvα ρovδξoγεvέο oζηφ.

Γηα κεξηθά απφ ηα oζηά ηoπ αvζξψπoπ (ζφιoπ ηoπ θξαvίoπ, ηα

πεξηζζφηεξα ηoπ πξoζψπoπ θαη ηεv θιείδα) γίvεηαη απ’ επζείαο κεηάπησζε

απφ ηεv πκεvψδε θαηάζηαζε ζηεv oζηέηvε, κε ηεv αvηηθαηάζηαζε ηoπ

πκεvψδoπο ππoζέκαηoο κε oζηέηvε oπζία, πoπ παξάγεηαη απφ

oζηεoβιάζηεο. Ο ηχπoο απηφο oζηέσζεο ιέγεηαη πκεvoγεvήο oζηέσζε θαη ηα

παξαγφκεvα oζηά πκεvoγεvή.

Ζ oζηέσζε εμ' oιoθιήξoπ θάζε oζηoχ γίvεηαη πξooδεπηηθά έηζη, ψζηε o

αvαπηπζζφκεvoο ζθειεηφο vα κπoξεί vα εμππεξεηεί ηε ζηεξηθηηθή ηoπ

ιεηηoπξγία θαη παξάιιεια vα απμάvεη ηηο δηαζηάζεηο ηoπ παξαθoιoπζψvηαο

ηov απμαvφκεvo oξγαvηζκφ. Ζ ζέζε ηεο αξρηθήο παξαγσγήο ηoπ oζηίηε

ηζηoχ, δειαδή oη ππξήvεο oζηέσζεο, δεv εκθαvίδovηαη ηαπηφρξovα ζε φια

ηα oζηά. Αιισv oζηψv εκθαvίδovηαη θαηά ηεv εvδoκήηξηo δσή θαη άιισv

κεηά ηov ηoθεηφ. Ζ αχμεζε ηoπ oζηoχ θαηά κήθoο θαη θαηά πάρoο γίvεηαη είηε

θπθιηθά γχξσ απφ ηov ππξήvα oζηέσζεο είηε απφ ηov ππξήvα πξoο ηα δχo

άθξα ηoπ oζηoχ. Ζ αχμεζε πξoσζείηαη κε εvαπφζεζε vέσv ζηηβάδσv oζηίηε

ηζηoχ. Δηζη ζηo κεξηαίo oζηφ θαη ζηεv θιείδα, φπσο θαη ζε φια ηα καθξά

oζηά, ππάξρoπv ηξεηο ππξήvεο oζηέσζεο, έvαο ζηo ζψκα θαη δχo ζηηο

επηθχζεηο. Αξρηθά ηo oζηφ απμάvεηαη κε vέα ζηξψκαηα απφ ηov ππξήvα ηεο

δηάθπζεο, κεηά φκσο απφ ηεv εκθάvηζε θαη ησv ππξήvσv ησv επηθχζεσv

απμάvεηαη απφ έvα ζηξψκα ρφvδξoπ πoπ παξακέvεη δηαξθψο ζε ρφvδξηvε

θαηάζηαζε (ζπδεπθηηθφο ρφvδξoο) ζηo φξηo δηάθπζεο-επίθπζεο. Ζ ηειείσζε

ησv oζηψv (oζηέσζε) γίvεηαη κεηαμχ 20oχ -25oπ έηoπο ηεο ειηθίαο, κε ηεv

oζηέσζε θαη ησv ζπδεπθηηθψv ρφvδξσv.

Σo κεξηαίo oζηφ θαη ε θιείδα (φπσο φια ηα oζηά) παξoπζηάδoπv

κεηαβoιηθή δξαζηεξηφηεηα, θαηά ηε oπoία ξπζκίδoπv ηεv oκoηφζηαζε ησv

αιάησv, θπξίσο ηoπ αζβεζηίoπ θαη ηoπ θσζθφξoπ. Δπίζεο, απoηειoχv

αηκoπoηεηηθά φξγαvα, ράξε ζηov εξπζξφ κπειφ πoπ πεξηέρoπv. Σo κεv

κεξηαίo κέρξη ηεv παηδηθή ειηθία, δηφηη ζηε ζπvέρεηα o εξπζξφο κπειφο

αvηηθαζίζηαηαη πξooδεπηηθά απφ ηov σρξφ, ε δε θιείδα ζε φιε ηε δηάξθεηα

ηεο δσήο.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1992


102

Σo κεξηαίo oζηφ είvαη έvα καθξχ oζηφ πoπ αvήθεη ζηo ζθειεηφ ησv θάησ

άθξσv. Δίvαη ηo κεγαιχηεξo θαη ηζρπξφηεξo oζηφ ηoπ αvζξψπηvoπ ζψκαηoο.

Σo άvσ άθξo ηoπ παξoπζηάδεη ηεv θεθαιή, πoπ απoηειεί ηκήκα ζθαίξαο, κε

ηεv oπoία αξζξψvεηαη κε ηεv θoηχιε ηoπ αvψvπκoπ oζηoχ ζηεv άξζξσζε

ηoπ ηζρχoπ (δηάξζξσζε). Σo θάησ άθξo ηoπ έρεη δχo αξζξηθέο επηθάvεηεο,

ηoπο κεξηαίoπο θovδχιoπο, πoπ αξζξψvovηαη κε αvηίζηoηρεο επηθάvεηεο ηoπ

άvσ άθξoπ ηεο θvήκεο θαη καδί κε ηεv επηγovαηίδα ζρεκαηίδoπv ηεv

άξζξσζε ηoπ γφvαηoο (δηάξζξσζε).

Υάξε ζηηο δχo αξζξψζεηο (ηζρίoπ, γφvαηoο), ηo κεξηαίo oζηφ ζπκκεηέρεη

ζηεv θίvεζε ησv θάησ άθξσv, π.ρ. θαηά ηε βάδηζε θ.η.ι. Απηφ επηηπγράvεηαη

κε ηεv πξφζθπζε επάvσ ηoπ κπψv (πξφζζηoη, έζσ ή πξoζαγσγoί, oπίζζηoη

κχεο κεξoχ), κε απoηέιεζκα ηo oζηφ vα ιεηηoπξγεί, ηειηθά, ζα κoριφο κε ηov

oπoίo επηηπγράvovηαη oη θηvήζεηο ηoπ θάησ άθξoπ.

Μέζσ ηoπ κεξηαίoπ oζηoχ ζπvδέεηαη ε ιεθάvε κε ηα θάησ άθξα θαη

κεηαβηβάδεηαη έηζη ηo βάξoο ηoπ ζψκαηoο ζ ' απηά (ζηεξηθηηθφο ξφιoο).

Οπσο ηo κεξηαίo έηζη θαη ε θιείδα ρξεζηκεχεη γηα vα ζηεξίδεη άιια καιαθά

κέξε ηoπ αvζξψπηvoπ oξγαvηζκoχ (π.ρ. κχεο).

Ζ θιείδα απoηειεί καθξχ oζηφ, πoπ αvήθεη ζηo ζθειεηφ ηoπ άvσ άθξoπ.

Παξoπζηάδεη δχo αξζξηθέο επηθάvεηεο: ε έζσ αξζξψvεηαη κε ηo ζηέξvo, εvψ

ε έμσ κε ηεv σκoπιάηε. Ζ άξζξσζή ηεο κε ηo ζηέξvo εμαζθαιίδεη ηε

ζχvδεζε ηoπ ζθειεηoχ ησv άvσ άθξσv κε απηφv ηoπ θoξκoχ. Με ηεv

πξφζθπζε κπψv πάvσ ζ ' απηή (π.ρ. ζηεξvoθιεηδoκαζηoεηδήο) ιεηηoπξγεί

ζαv κoριφο κε ηov oπoίo επηηπγράvovηαη θηvήζεηο ησv άvσ άθξσv θαη ηεο

θεθαιήο. Σέιoο, ε θιείδα ρξεζηκεχεη (έκκεζα) γηα ηεv πξoθχιαμε ησv

πoιχηηκσv oξγάvσv ηεο ζσξαθηθήο θoηιφηεηαο.

Β. Γηαθξίvoπκε ηoπο oξζσηήξεο κχεο ησv ηξηρψv θαη ηoπο oξζσηήξεο κχεο

ηoπ θoξκoχ.

Οη oξζσηήξεο κπο ησv ηξηρψv βξίζθovηαη ζηo ρφξηo (κία απφ ηηο ζηoηβάδεο

ηoπ δέξκαηoο). Δίvαη ιείoη κπο θαη vεπξψvovηαη απφ ηo απηφvoκo vεπξηθφ

ζχζηεκα. Ζ ζπζηoιή ηoπο, πoπ δεv ππάγεηαη ζηε ζέιεζή καο, έρεη

απoηέιεζκα ηεv αvφξζσζε ησv ηξηρψv. Οηαv ε ζεξκoθξαζία ηoπ

πεξηβάιιovηoο είvαη ρακειή, έρoπκε αvηαvαθιαζηηθά ζπζηoιή ησv

oξζσηήξσv κπψv ησv ηξηρψv θαη αvφξζσζε ησv ηειεπηαίσv. Με ηε ζπζηoιή

ησv oξζσηήξσv κπψv εμαζθαιίδεηαη αχμεζε ησv πoζψv ηεο

ειεπζεξoχκεvεο ζεξκφηεηαο, ζπκβάιιovηαο έηζη ζηε ξχζκηζε ηεο

ζεξκoθξαζίαο ηoπ ζψκαηoο. Παξάιιεια, ε αvφξζσζε ησv ηξηρψv απμάvεη ηo ζεξκoκovσηηθφ ζηξψκα αέξoο πoπ

παξεκβάιιεηαη κεηαμχ εζσηεξηθoχ θαη εμσηεξηθoχ πεξηβάιιovηoο. Ο κεραvηζκφο απηφο ζηov

άvζξσπo είvαη ππoιεηκκαηηθφο, εvψ ζε άιιoπο oξγαvηζκoχο είvαη εvεξγφο (ιχθoη, αξθoχδεο

θ.ά.) .

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1992


103

ΚΡIΣIΚΖ Σα ζέκαηα ήηαv ζρεηηθά εχθoια θαη δεv απαηηoχζαv κεγάιε αvάπηπμε.

Λίγoη φκσο καζεηέο κπφξεζαv vα γξάςoπv πάvσ απφ 18,5, θαζψο ζπκπεξηιακβαvφηαv εξσηήζεηο θξίζεσο (2Α, 3Β), ζπvδπαζηηθή (4Β) θαη πείξακα.

Οη oξζσηήξεο κπο ηoπ θoξκoχ είvαη γξακκσηoί κπο, oη oπoίoη αvήθoπv

ζηoπο κχεο ηεο ξάρεο. Οη κπο ηεο ξάρεο δηαθξίvovηαη ζηoπο επηθαvεηαθoχο

πιαηείο κχεο (ηξαπεδoεηδήο, πιαηχο ξαρηαίoο) θαη ζε πoιιoχο άιιoπο, πoπ

βξίζθovηαη βαζχηεξα θαη oη oπoίoη ζπvεvoχκεvoη κεηαμχ ηoπο θαηά κήθoο θαη

εθαηέξσζεv ηεο ζπovδπιηθήο ζηήιεο ζπvαπoηειoχv ηov oξζσηήξα κπ ηoπ

θoξκoχ. Απηoί oη κπο ζπvηειoχv ζηεv φξζηα ζηάζε ηoπ θoξκoχ θαη

ζπκβάιιoπv ζηεv έθηαζε θαη ζηηο πιάγηεο θηvήζεηο, θαζψο θαη ζηε ζηξoθή

ηεο ζπovδπιηθήο ζηήιεο.

Οη oξζσηήξεο κπο ηoπ θoξκoχ vεπξψvovηαη απφ ηo εγθεθαιovσηηαίo

vεπξηθφ ζχζηεκα θαη ε ζπζηoιή ηoπο εμαξηάηαη απφ ηε ζέιεζή καο. Οη

εθoχζηεο θηvήζεηο ειέγρovηαη απφ ηεv θηvεηηθή ρψξα ηoπ κεησπηαίoπ ιoβoχ.

πγθεθξηκέvα, vεπξψvovηαη απφ ηα ζσξαθηθά vεχξα πoπ εθθχovηαη απφ ηε

ζσξαθηθή κoίξα ηoπ vσηηαίoπ κπειoχ θαη δεv ζρεκαηίδoπv πιέγκα. Οη

oξζσηήξεο κπο ηoπ θoξκoχ, φπσο φιoη oη κπο θάησ απφ θπζηoιoγηθέο

ζπvζήθε, δέρovηαη κηα ζπvερή ζεηξά vεπξηθψv εξεζηζκάησv απφ ηεv

παξεγθεθαιίδα, ηα oπoία θαη πξoθαιoχv κηθξήο έvηαζεο ηεηαvηθή ηζoκεηξηθή

ζπζηoιή (κπτθφο ηφvoο), ζπκβάιιovηαο ζηε δηαηήξεζε ηεο φξζηαο ζηάζεο

ηoπ ζψκαηoο.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1992


104

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1993


105

ΘΔΜΑΣΑ 1993

ΕΖΣΖΜΑ 1o

Α. Ση εvooχκε κε ηov φξo «ζχκπιoθα απoθoκηδήο ηoπ θσηφο» θαη πoχ

απηά εvηoπίδovηαη;

- Πoηα είvαη ηα πξoτφvηα ησv θσηεηvψv αvηηδξάζεσv;

- ε ηη δηαθoξoπoηείηαη ε θσηoζχvζεζε ησv θσηoζπvζεηηθψv

βαθηεξίσv απφ απηή ησv θπηψv;

Β. ε πoηoπο ηζηoχο θαη ζε πoηεο ιεηηoπξγίεο ηoπ αvζξψπηvoπ

oξγαvηζκoχ παίδoπv ξφιo ηα ηφvηα θαη άιαηα ηoπ αζβεζηίoπ;

Α. Σα αvψηεξα θπηά έρoπv δχo δηαθoξεηηθά κφξηα ρισξoθπιιψv, ηε

ρισξoθχιιε α θαη ηε ρισξoθχιιε β. Οη ρισξoθχιιεο β έρoπv κία,

κovαδηθή, δπvαηφηεηα. Μφιηο δερηoχv θσηovηαθή εvέξγεηα (h.v.), δηεγείξovηαη

(θάπoηα ειεθηξφvηα ζηo κφξηo ηoπο αιιάδoπv ζηηβάδα). Οη ρισξoθχιιεο α,

φκσο, παξoπζηάδovηαη ζε δχo κoξθέο. Σα κφξηα ηεο κηαο απ ' απηέο δέρovηαη

ηε θσηovηαθή εvέξγεηα θαη δηεγείξovηαη φπσο αθξηβψο θαη ηα κφξηα ηεο

ρισξoθχιιεο β, εvψ ηα κφξηα ηεο άιιεο κoξθήο δέρovηαη εvέξγεηα θαη

ηovίδovηαη. Οη δηαθoξέο πoπ έρεη ηo κφξηo απηψv ησv δχo ηχπσv

ρισξoθχιιεο α είvαη κηθξέο, φκσο ε δηαθoξά ζηε ζπκπεξηθoξά ηoπο είvαη

ζεκαvηηθή. Δίvαη αμηoζεκείσηo φηη ηα κφξηα ηεο ρισξoθχιιεο α, πoπ έρoπv

ηεv ηθαvφηεηα vα ηovίδovηαη, είvαη δχo εηδψv. Απηά πoπ παξoπζηάδoπv

κέγηζηε απoξξφθεζε ζηα 680 nm (θφθθηvo θσο), θαη ζηo εμήο ζα ηα

ovoκάδoπκε Ρ680, θαη απηά πoπ παξoπζηάδoπv κέγηζηε απoξξφθεζε ζηα

700 nm (ζθoηεηvφ θφθθηvo θσο) θαη ζα ηα ovoκάδoπκε Ρ700.

Οιεο απηέο oη ρισξoθχιιεο δηαηάζζovηαη κε έvα ζπγθεθξηκέvo ηξφπo

κέζα ζηo ρισξoπιάζηε. Οη ρισξoθχιιεο πoπ δηεγείξovηαη (δει. oη β θαη

θάπoηεο απφ ηηο α) ζπγθξoηoχv oκάδεο 250 έσο 300 κoξίσv. Καζεκηά απ '

απηέο ηηο oκάδεο έρεη θαη έvαv «αξρεγφ». Ο «αξρεγφο» είvαη έvα θαη

κovαδηθφ κφξηo ρισξoθχιιεο α πoπ ηovίδεηαη, δειαδή είηε Ρ680 είηε Ρ700.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1993


106

Καζεκηά ηέηoηα oκάδα, κε ηov «αξρεγφ» ηεο, απoηειεί έvα «ζχκπιoθo

απoθoκηδήο ηoπ θσηφο». Οπσο κπoξεί vα γίvεη εχθoια αvηηιεπηφ, ηέηoηα

ζχκπιoθα ππάξρoπv πάξα πoιιά κέζα ζηo ρισξoπιάζηε. Σo ζχvoιo ησv

ζπκπιφθσv πoπ έρoπv ζαv ηovηδφκεvε ρξσζηηθή «αξρεγφ» ηεv Ρ700

απoηειoχv ηo θσηoζχζηεκα I, εvψ ηo ζχvoιo απηψv πoπ έρoπv ηεv Ρ680,

ηo θσηoζχζηεκα II. Σα ζχκπιoθα απoθoκηδήο ηoπ θσηφο εvηoπίδovηαη πάvσ

ζ' έvα δίθηπo κεκβξαvσδψv ζρεκαηηζκψv πoπ ovoκάδovηαη ζπιαθoεηδή ησv

grana θαη βξίζθovηαη ζηo ζηξψκα ηoπ ρισξoπιάζηε.

- Οη θσηεηvέο αvηηδξάζεηο απoηειoχvηαη απφ ηεv θπθιηθή θαη ηε κε θπθιηθή

θσζθoξπιίσζε.

Σo πξoτφv ηεο θπθιηθήο θσηo-θσζθoξπιίσζεο είvαη κφvo 1 κφξηo ΑΣΡ, ηo

oπoίo παξάγεηαη απφ ηεv εvέξγεηα πoπ δίvoπv ηα ειεθηξφvηα ηoπ ηovηζκέvoπ

Ρ700, πξoηoχ επηζηξέςoπv πάιη πίζσ ζηo Ρ700 θαη ηo απoτovίζoπv.

Σα πξoτφvηα ηεο κε θπθιηθήο θσηo-θσζθoξπιίσζεο είvαη πεξηζζφηεξα:

Γχo κφξηα ΑΣΡ παξάγovηαη κε ηε βoήζεηα εvδχκσv θαηά ηε κεηαθίvεζε

ησv ειεθηξovίσv ηoπ ηovηζκέvoπ Ρ680 ζηo Ρ700 γηα vα ηo απoτovίζoπv. (Ζ

εvέξγεηα γηα ηε ζχvζεζε ησv δχo κoξίσv ηoπ ΑΣΡ πξoζθέξεηαη απφ ηα

ειεθηξφvηα.)

Δvα κφξηo ζπvεvδχκoπ NADPH2 παξάγεηαη απφ ηεv πξoζζήθε δχo

πδξoγovoθαηηφvησv ζηo κφξηo ηoπ NADP (αvαγσγή ηoπ NADP) θαη ησv δχo

ειεθηξovίσv πoπ απoβάιιovηαη απφ ηov ηovηζκφ ηoπ Ρ700. Σα δχo

πδξoγovoθαηηφvηα πξoέξρovηαη απφ ηε θσηφιπζε ηoπ Ζ2Ο (Ζ2Ο ──> 2Ζ+ +

2e- + 1/2O2 ), ε oπoία ιακβάvεη ρψξα ηαπηφρξovα κε ηov ηovηζκφ ηoπ Ρ680.

Ζ εvέξγεηα πoπ απαηηείηαη γηα ηε θσηφιπζε πξoέξρεηαη απφ ηov ηovηζκφ ηoπ

Ρ680 ή απφ άιιoπο παξάγovηεο πoπ είvαη άγvσζηoη πξoο ηo παξφv.

Σέιoο, ηo oμπγφvo απoηειεί ηo ηξίηo πξoτφv ηεο κε θπθιηθήο

θσηoθσζθoξπιίσζεο θαη παξάγεηαη επίζεο απφ ηε θσηφιπζε ηoπ Ζ2Ο.

Δθιχεηαη κε ηε κoξθή αεξίoπ θαη δηαρέεηαη ζηεv αηκφζθαηξα, ηεv oπoία θαη

εκπιoπηίδεη. (Σo oμπγφvo ηεο θσηoζχvζεζεο ζπvέβαιε εμειηθηηθά ζηεv

δεκηoπξγία ηεο oμεηδσηηθήο αηκφζθαηξαο.)

- ηα θχθε (θαη γεvηθφηεξα ζηα αvψηεξα θπηά) θαη ζηα θπαvoβαθηήξηα θαηά

ηε θσηoζχvζεζε σο αvαγσγηθφ κέζo γηα ηεv αvαγσγή ηoπ CO2

ρξεζηκoπoηείηαη ηo Ζ2Ο, κε απoηέιεζκα vα ειεπζεξψvεηαη oμπγφvo.

θσο

6CO2 + 12H2O ───────> C6H12O6 + 6O2 + 6H2O

ρισξoθ

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1993


107

Αvηίζεηα, ζηα θσηoζπvζεηηθά βαθηήξηα (ζεηoβαθηήξηα) εκθαvίδεηαη κηα

βαζηθή δηαθoξά. Δδψ ζαv αvαγσγηθφ κέζo γηα ηεv αvαγσγή ηoπ CO2 ζε

oξγαvηθέο εvψζεηο δε ρξεζηκoπoηείηαη ηo Ζ2Ο, αιιά άιιεο αvεγκέvεο

αvφξγαvεο εvψζεηο, φπσο ηo Ζ2S. χκθσvα κε ηε ζπvoιηθή αvηίδξαζε:

6CO2 + 12H2S C6H12O6 + 12S + 6H2O

Οπσο θαίvεηαη θαη απφ ηεv αvηίδξαζε, εδψ δεv παξάγεηαη oμπγφvo, αιιά

ζείo.

«Αιιε βαζηθή δηαθoξά είvαη φηη ζηα θσηoζπvζεηηθά βαθηήξηα ε

θσηoζχvζεζε ιακβάvεη ρψξα ζηεv θπηηαξηθή κεκβξάvε θαη φρη ζηoπο

ρισξoπιάζηεο, φπσο ζπκβαίvεη ζηα (αvψηεξα) θπηά. Απηφ δηθαηoιoγείηαη

απφ ηo γεγovφο φηη ηα βαθηήξηα είvαη πξoθαξπσηηθoί oξγαvηζκoί, ζπvεπψο

ζηεξoχvηαη ζρεκαηηζκψv πoπ πεξηβάιιovηαη απφ ζηoηρεηψδε κεκβξάvε,

φπσο oη ρισξoπιάζηεο».

Θα πξέπεη επίζεο vα αvαθέξoπκε φηη ηα αvψηεξα θπηά έρoπv δχo

δηαθoξεηηθά κφξηα ρισξoθπιιψv, ηε ρισξoθχιιε α θαη ηε ρισξoθχιιε β.

Οη θσηoζπvζεηηθoί πξoθαξπσηηθoί oξγαvηζκoί (βαθηήξηα) πoπ δεv παξάγoπv

Ο2 ζηε θσηoζχvζεζε έρoπv ηηο βαθηεξηoρισξoθχιιεο α θαη β.

«Σέιoο, απφ εμειηθηηθή ζθoπηά, ηα πξψηα απηφηξoθα θχηηαξα πξηv απφ

πεξίπoπ ηξία δηζεθ. ρξφvηα ίζσο vα ρξεζηκoπoηoχζαv H2S αvηί Ζ2Ο σο

πεγή πδξoγφvoπ, φπσο ζπκβαίvεη κε ηα ζεκεξηvά ζεηoβαθηήξηα. Αξα, ε

θσηoζχvζεζε ησv αvψηεξσv θπηψv πoπ ειεπζεξψvεη Ο2 ζεσξείηαη πηo

εμειηγκέvε».

Β. Ζ ζεκέιηα oπζία ησv oζηψv παξάγεηαη απφ ηα oζηεoθχηηαξα θαη

πεξηέρεη δηάθoξα άιαηα πoπ απoηειoχv ηo αvφξγαvo κέξoο ηoπ oζηoχ. Σo

αvφξγαvo κέξoο αvηηζηoηρεί πεξίπoπ ζηα 2/3 ηoπ βάξoπο ηoπ oζηoχ. Σα

άιαηα δίvoπv ζηo oζηφ ηε ζθιεξφηεηα θαη ζηαζεξφηεηά ηoπ. Αv δηαιχζoπκε

ηα άιαηα εvφο oζηoχ κε έvα ηζρπξφ oμχ (φπσο ηo πδξoρισξηθφ oμχ), ηφηε ηo

oζηφ, εvψ δηαηεξεί ηo ζρήκα ηoπ, γίvεηαη καιαθφ θαη ιπγίδεη εχθoια, ρσξίο vα

ζπάδεη. Αvηίζεηα, αv θάςoπκε ηo oξγαvηθφ κέξoο ηoπ oζηoχ, ηφηε

παξακέvoπv κφvo ηα αvφξγαvα άιαηα θαη ηo oζηφ γίvεηαη εχζξππηo θαη

ζπάδεη πoιχ εχθoια.

«Σα ηφvηα αζβεζηίoπ, φκσο, εθηφο απφ ηεv παξoπζία ηoπο ππφ ηε κoξθή

αιάησv ζηov oζηίηε ηζηφ, παίδoπv oπζηαζηηθφ ξφιo ζηε θπζηoιoγία ηεο

κπτθήο ζπζηoιήο»: Γηα vα γίvεη ε ζπζηoιή ησv κπτθψv ηvψv πξέπεη vα θηάζεη

ζ ' απηέο κηα vεπξηθή ψζε κέζσ ησv θηvεηηθψv vεπξηθψv ηvψv. Οηαv ηo

εξέζηζκα θηάζεη ζηεv άθξε ησv vεπξηηψv ησv θηvεηηθψv vεπξψvσv,

κεηαδίδεηαη ζηηο κπτθέο ίvεο, κε αvάιoγo ηξφπo κε απηφv πoπ κεηαδίδovηαη oη

vεπξηθέο ψζεηο απφ ηo έvα vεπξηθφ θχηηαξo ζηo άιιo (ζχvαςε). Οηαv θηάζεη

ε vεπξηθή ψζε ζηo κπτθφ θχηηαξo (κπτθή ίvα), πξoθαιεί αvαζηξoθή ηoπ

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1993


108

δπvακηθoχ ηεο κπτθήο ίvαο ζηo ζεκείo επαθήο. Ζ αvαζηξoθή απηή

κεηαδίδεηαη πξoο ηα άθξα ηεο κπτθήο ίvαο, πξoθαιψvηαο κε θαηάιιειε

δηεξγαζία απειεπζέξσζε ηφvησv Ca2+

απφ ηo ζαξθoπιαζκαηηθφ δίθηπo, ηα

oπoία είvαη απαξαίηεηα γηα vα αξρίζεη ε κπτθή ζπζηoιή.

Δηζη ηα vεκάηηα ηεο κπoζίvεο έιθoπv ηα vεκάηηα ηεο αθηίvεο έηζη, ψζηε ηα

ηειεπηαία vα oιηζζαίvoπv θαηά κήθoο ησv πξψησv, κε απoηέιεζκα ηε

βξάρπvζε ηεο κπτθήο ίvαο θαη θαη ' επέθηαζε ηoπ κπ.

Απαξαίηεηε πξoυπφζεζε γηα ηε ιεηηoπξγία ηoπ κεραvηζκoχ ηεο ζπζηoιήο

είvαη ε παξoπζία ηφvησv αζβεζηίoπ (Ca2+

) θαη ε θαηαvάισζε εvέξγεηαο πoπ

πξoέξρεηαη απφ ηε δηάζπαζε ηoπ ΑΣΡ. ε πεξηπηψζεηο φπoπ εκθαvίδovηαη

ρακειέο ζπγθεvηξψζεηο ηφvησv Ca2+

, παξαηεξoχvηαη ζπvερείο ζπαζκoί ησv

κπψv. Ζ θαηάζηαζε απηή ιέγεηαη ηεηαvία.

«Αιαηα Ca++

ππάξρoπv θαη ζηo εζσηεξηθφ απηί>>. Οη σηφιηζoη είvαη

θξχζηαιιoη αvζξαθηθoχ αζβεζηίoπ πoπ επηθάζovηαη ζηα ηξηρoθφξα θχηηαξα

ησv αθoπζηηθψv θειίδσv κε ηε κεζoιάβεζε κηαο πεθηψδoπο oπζίαο. <<Οη

σηφιηζoη καδί κε ηξηρoθφξα θαη ζηεξηθηηθά θχηηαξα ζρεκαηίδoπv ηηο

αθoπζηηθέο θειίδεο (ππoδεθηηθά φξγαvα ηεο ηζoξξoπίαο πoπ βξίζθovηαη ζηα

ηoηρψκαηα ηεο αίζoπζαο)». Οη αθoπζηηθέο θειίδεο εξεζίδovηαη θαηά ηε

γξακκηθή επηηάρπvζε θαη ηεv αθηvεζία. ηε γξακκηθή επηηάρπvζε oη σηφιηζoη

κεηαηoπίδovηαη (ιφγσ αδξάvεηαο), κε απoηέιεζκα vα πξoθαιείηαη κεγαιχηεξε θάκςε ησv

ηξηρψv ησv ηξηρoθφξσv θπηηάξσv ζηo έvα κέξoο ηεο αθoπζηηθήο θειίδαο, εvψ ζηεv αθηvεζία

έρoπκε oκoηφκoξθε θάκςε ησv ηξηρψv ζε φιε ηεv έθηαζε ηεο αθoπζηηθήο θειίδαο.

Θα κπoξoχζε επίζεο vα αvαθεξζεί θαη ε γεvηθφηεξε ζεκαζία ησv αιάησv

αζβεζηίoπ, θαζψο θαη πoιιψv αιάησv πoπ είvαη δηαιπκέvα ζηo vεξφ, φπσο

NaHCO3, Na2HPO4, MgCl2 θαη KCl, ζηε δηαηήξεζε ηεο oμεoβαζηθήο

ηζoξξoπίαο (ξχζκηζε pH ηoπ θπηηάξoπ).

ΕΖΣΖΜΑ 2o

Α. Ση είvαη ε αηκoζθαηξίvε; Πoηα είδε θπζηoιoγηθψv αηκoζθαηξηvψv

ππάξρoπv ζηov άvζξσπo;

B. Πψο επηδξoχv ζηεv πγεία ηoπ αvζξψπoπ oη ξππαvηέο ηεο

αηκφζθαηξαο;

Α. «Ζ αηκoζθαηξίvε είvαη κηα ζθαηξηθή πξσηεΐvε (εξπζξή ρξσζηηθή), πoπ

κεηαθέξεη oμπγφvo (κέζσ ηoπ αίκαηoο) ζηoπο ηζηoχο».

ε θάζε εξπζξφ αηκoζθαίξηo ηoπ αvζξψπoπ ππάξρoπv αηκoζθαηξίvεο,

ζχvζεηεο πξσηεΐvεο πoπ απoηειoχvηαη απφ ηε αίκε θαη ηεv ζθαηξίvε.1 Ζ αίκε

είvαη κηα oξγαvηθή έvσζε, κε δαθηπιηoεηδή κoξθή, πoπ έρεη ζηo θέvηξo έvα

άηoκo ζηδήξoπ. Ζ ζθαηξίvε είvαη κηα πξσηεΐvε πoπ απoηειείηαη απφ ηέζζεξηο

πoιππεπηηδηθέο αιπζίδεο (δχo δεπγάξηα). ηα εξπζξά αηκoζθαίξηα ησv

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1993


109

εκβξχσv ππάξρoπv oη εκβξπτθέο αηκoζθαηξίvεο. ε κεγαιχηεξε πoζφηεηα

ππάξρεη ε αηκoζθαηξίvε F πoπ απoηειείηαη απφ 2α θαη 2γ αιπζίδεο. ηα

εξπζξά αηκoζθαίξηα ησv εvειίθσv ππάξρoπv oη αηκoζθαηξίvεο Α θαη Α2. Ζ

θπξηφηεξε είvαη ε αηκoζθαηξίvε Α, πoπ απoηειείηαη απφ 2α θαη 2β αιπζίδεο.

«Οη αηκoζθαηξίvεο εθηφο απφ ηov άvζξσπo ππάξρoπv θαη ζε άιιoπο

oξγαvηζκoχο (oκφιoγεο πξσηεΐvεο). Δηζη κπoξoχv vα ρξεζηκoπoηεζoχv γηα

ηov πξoζδηoξηζκφ ηεο θπιoγεvεηηθήο ζπγγέvεηαο θαη εμέιημεο ησv

oξγαvηζκψv. Ζ αιπζίδα ηχπoπ α έρεη 141 ακηvoμέα θαη είvαη εvηειψο φκoηα

ζηov άvζξσπo θαη ηo ρηκπαηδή, εvψ ζηov άvζξσπo θαη ζηo γoξίια δηαθέξεη

θαηά 1 ακηvoμχ».

Β. Κάζε κέξα o άvζξσπoο ρξεηάδεηαη πεξίπoπ 1,5 Κg ηξoθή. Οκσο, αv

δπγίζoπκε ηov αέξα πoπ ρξεζηκoπoηεί γηα ηεv αvαπvoή ηoπ, είvαη πεξίπoπ 50

Κg, φζo θη αv απηφ θαίvεηαη παξάδoμo. Γειαδή, ρξεηαδφκαζηε πεξίπoπ 39 gr

αέξα ζηo ιεπηφ φηαv εξγαδφκαζηε ειαθξά! Οηαv είκαζηε μαπισκέvoη

ρξεηαδφκαζηε 12-15 Kg ηε κέξα, εvψ φηαv εξγαδφκαζηε ζθιεξά πάvσ απφ

70 Kg. «ηov αέξα φκσο ππάξρoπv ρεκηθέο εvψζεηο πoπ είvαη απoηέιεζκα

ηεο θαχζεο ηoπ πεηξειαίoπ». Σέηoηεο είvαη:

Μovoμείδηo ηoπ άvζξαθα. Σo CO ηεο αηκφζθαηξαο πξoέξρεηαη απφ ηεv

αηειή θαχζε. Δvψvεηαη κε ηε ρξσζηηθή ηoπ αίκαηφο καο αηκoζθαηξίvε,

δηψρvovηαο ηo oμπγφvo, πoπ ζε θαvovηθέο ζπvζήθεο ε ρξσζηηθή απηή

κεηαθέξεη. Οηαv φκσο ε πξoζθoξά oμπγφvoπ ζηα θχηηαξα κεηψvεηαη, ε

θαξδηά πξέπεη vα δoπιεχεη γξεγoξφηεξα, ηo ίδηo θαη o κεραvηζκφο ηεο

αvαπvoήο. Δπoκέvσο, παξoπζηάδovηαη πεξηζζφηεξα πξoβιήκαηα ζηα άηoκα

κε θαξδηαθά θαη αvαπvεπζηηθά voζήκαηα. Παξακovή 8 σξψv ζε αηκφζθαηξα

πoπ πεξηέρεη 80 κέξε ζηo εθαηoκκχξηo (ppm) CO έρεη ηo ίδηo απoηέιεζκα κε

απψιεηα 0,5 Kg αίκαηoο. ε πεξηπηψζεηο θπθιoθoξηαθήο ζπκθφξεζεο ηo

CO κπoξεί vα μεπεξάζεη ηα 300ppm. πκπηψκαηα πoπ έρoπv ζρέζε κε

πovoθέθαιo, απψιεηα φξαζεο, κεησκέvo κπτθφ ζπvηovηζκφ θαη vαπηία

κπoξεί vα oθείιovηαη ζηo CO.

Γηoμείδηo ηoπ ζείoπ. Καη απηφ πξoέξρεηαη απφ ηα θαχζηκα πoπ

ρξεζηκoπoηoχκε θαη έρεη ζρέζε κε δεκηoπξγία ρξφvηoπ άζζκαηoο,

βξoγρίηηδαο θαη εκθπζήκαηoο. Απηφ γηαηί oη πεξηζζφηεξεο εvψζεηο ηoπ ζείoπ

βιάπηoπv ζoβαξά ηα αvαπvεπζηηθά πεξάζκαηα. Δρεη δηαπηζησζεί φηη oη

ζάvαηoη πoπ δηαπηζηψζεθαv ζε αθξαία επεηζφδηα vέθoπο, φπσο απηφ ηoπ

Λovδίvoπ ηo 1952, oθείιovηαη θπξίσο ζηεv έvσζε απηή.

Σα oμείδηα ηoπ αδψηoπ. Απηά παξάγovηαη απφ ηα θαχζηκα πoπ

ρξεζηκoπoηoχκε ζηηο κεραvέο εζσηεξηθήο θαχζεο θαη έρoπv παξαπιήζηα

δξάζε κε εθείvε ηoπ CO. Μειέηεο πoπ έγηvαv ζε δψα θαvέξσζαv πoηθηιία

ηoμηθψv δξάζεσv ησv εvψζεσv απηψv, θπξίσο ζηoπο πvεχκovεο.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1993


110

«Δπίζεο, ζα πξέπεη vα αvαθεξζεί φηη εθηφο απφ ηo CO2, ηo CO, ηo SO2, ηα

oμείδηα ηoπ αδψηoπ, πoιιέο άιιεο εvψζεηο ππάξρoπv ζηα θαχζηκά καο,

φπσο o κφιπβδoο, πoπ ηov ρξεζηκoπoηoχκε ζαv αvηηθξoηηθφ ζηηο

βεvδηvoκεραvέο εζσηεξηθήο θαχζεο, θαη o oπoίoο δεκηoπξγεί επίζεο ζoβαξά

πξoβιήκαηα πγείαο».

ΕΖΣΖΜΑ 3o

Α. Ση είvαη θαξπφηππoο θαη πoηεο πιεξoθoξίεο κπoξoχκε vα πάξoπκε

κειεηψvηαο ηov θαξπφηππo εvφο αvζξψπoπ;

Β. Ση είvαη ιπζφζσκα, κφvoηθo θπηφ, ζπδεπηηθoί ζσιήvεο,

ππoιεηκκαηηθά φξγαvα, εvδηάκεζα ηvίδηα;

Α. Ζ απεηθφvηζε ησv ρξσκoζσκάησv εvφο αηφκoπ, φπoπ θαίvεηαη o

αξηζκφο, ηo κέγεζoο θαη ηo ζρήκα ηoπο, ovoκάδεηαη θαξπφηππoο.

«Οη απαξαίηεηεο εξγαζίεο θσηoγξάθεζεο ησv ρξσκoζσκάησv γηα ηε

δεκηoπξγία ηoπ θαξπoηχπoπ γίvovηαη ζηε θάζε ηεο κεηάθαζεο θαηά ηε

κίησζε, φπoπ ηα ρξσκoζψκαηα βξίζθovηαη ζηεv πιέov ζπζπεηξσκέvε

κoξθή. Γεvηθά, βιέπovηαο έvαv θαξπφηππo κπoξoχκε:

α) Να αvαγvσξίζoπκε ηov oξγαvηζκφ ζηov oπoίo αvήθεη ηo θχηηαξo,

κειεηψvηαο: ηov αξηζκφ, ηo κέγεζoο, ηo ζρήκα, ηε ζέζε ηoπ θεvηξoκεξηδίoπ

θαη ηα ρξσκoκέξε ησv ρξσκoζσκάησv.

β) Να θαζoξίζoπκε ηo θχιo ηoπ oξγαvηζκoχ, αv βέβαηα απηφ θαζoξίδεηαη

ρξσκoζσκηθά.

γ) Να εvηoπίζoπκε χπαξμε γηγαvηηαίσv ρξσκoζσκάησv (πoιπηαηvηθά) θαη

ρξσκoζσκηθψv αvσκαιηψv (δoκηθψv - αξηζκεηηθψv).

Δηδηθφηεξα, κειεηψvηαο ηov θαξπφηππo εvφο αvζξψπηvoπ θπηηάξoπ

κπoξoχκε vα ζπιιέμoπκε ηηο αθφιoπζεο πιεξoθoξίεο:

- Αξρηθά βιέπoπκε φηη πεξηέρεη έvα ζχvoιo 46 ρξσκoζσκάησv, ηα oπoία

δηαηάζζovηαη ζε 23 δεχγε oκφιoγσv ρξσκoζσκάησv (δηπιoεηδήο

oξγαvηζκφο). Σα 22 δεχγε είvαη ηα απηoζσκηθά, εvψ ηo 23o είvαη ηo θπιεηηθφ.

ηα αξζεvηθά άηoκα ηo 23o δεχγoο απαξηίδεηαη απφ ηα ρξσκoζψκαηα Υ θαη

Τ, πoπ είvαη άvηζα κoξθoιoγηθά κεηαμχ ηoπο (εηεξφκoξθo δεχγoο κε ηo

ρξσκφζσκα κεγαιχηεξo ζε κέγεζoο απφ ηo Τ) θαη ηα oπoία εκθαvίδoπv

κεξηθή oκoιoγία (πεξηoρή φπoπ εδξάδovηαη ηα αηειψο θπιoζχvδεηα

γovίδηα). Σo ρξσκφζσκα Υ είvαη κεγαιχηεξo ζε κέγεζoο απφ ηo Τ. Αvηίζεηα,

ζηα ζειπθά άηoκα ηo θπιεηηθφ δεχγoο απoηειείηαη απφ δχo Υ

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1993


111

ρξσκoζψκαηα, ηα oπoία είvαη oκφιoγα κεηαμχ ηoπο, άξα θαη κoξθoιoγηθά

ηζoκεγέζε.

- Αιιε πιεξoθoξία πoπ ζπιιέγoπκε είvαη φηη ηo κέγεζoο ησv

ρξσκoζσκάησv πoηθίιιεη. Παξάδεηγκα, γηα ηov άvζξσπo ηo κεγαιχηεξo

ρξσκφζσκα έρεη κήθoο 10 κm θαη δηάκεηξo 0,6 κm, εvψ ηo κηθξφηεξo είvαη

ζθαηξηθφ κε δηάκεηξo 1κm.

Σo ζρήκα επίζεο ησv ρξσκoζσκάησv είvαη (θαη' εμoρήv) γξακκηθφ.

Παξαηεξψvηαο ηα δεπγάξηα ησv ρξσκoζσκάησv βιέπoπκε φηη ε ζέζε ηoπ

θεvηξoκεξηδίoπ δεv είvαη πάvηα ε ίδηα. Μπoξεί vα βξίζθεηαη είηε ζηo θέvηξo,

είηε ζ ' έvα απφ ηα δχo άθξα.

Σέιoο, κειεηψvηαο έvαv θαξπφηππo αvζξψπηvoπ θπηηάξoπ, κπoξoχκε vα

δηαγvψζoπκε θάπoηεο ρξσκoζσκηθέο αvσκαιίεο. Δίvαη γvσζηφ φηη oη

ρξσκoζσκηθέο αvσκαιίεο δηαθξίvovηαη ζηηο δoκηθέο θαη ηηο αξηζκεηηθέο. Απφ

ηηο δoκηθέο, ζπρvά, θάπoηεο κεηαηoπίζεηο, ειιείςεηο, πξoζζήθεο,

δηπιαζηαζκoί ή αvαζηξoθέο κπoξεί vα είvαη oξαηέο. Απφ ηηο αξηζκεηηθέο,

είvαη δπvαηφv vα δηαθξίvoπκε αvεππιoεηδίεο πoπ ζπκβαίvoπv ζε απηoζσκηθά

(ζχvδξoκo Down ή ηξηζσκία 21) ή ζε θπιεηηθά ρξσκoζψκαηα. Χο

παξαδείγκαηα απηήο ηεο ηειεπηαίαο πεξίπησζεο κπoξoχκε vα αvαθέξoπκε

ηα εμήο ζχvδξoκα: Turner (XO), Triplo-X (XXX), ζηα ζειπθά άηoκα, θαη

Kleinefelter (XXY) ζηα αξζεvηθά άηνκα».

Β. Λπζoζψκαηα είvαη ζθαηξηθά θπζηίδηα πoπ πεξηβάιιovηαη απφ κία

ζηoηρεηψδε κεκβξάvε θαη πεξηέρoπv κηα ζεηξά πδξoιπηηθψv εvδχκσv πoπ

δηαζπoχv πξσηε εο (πξσηεάζεο), voπθιετθά oμέα (voπθιεάζεο), ιίπε

(ιηπάζεο) θ.ά. Σα έvδπκα απηά ρξεζηκoπoηoχvηαη γηα ηεv πέςε δηάθoξσv

oπζηψv, θαζψο θαη γηα ηεv απoδoκή ησv ζπζηαηηθψv ηoπ θπηηάξoπ κεηά ηo

ζάvαηφ ηoπ.

«ηα θαγoθχηηαξα ηα ιπζoζψκαηα ρξεζηκoπoηoχvηαη γηα ηεv πέςε θαη

θαηαζηξoθή ησv βαθηεξίσv (κηθξoβίσv)». Μφιηο ηα θχηηαξα απηά έιζoπv ζε

επαθή κε ηα βαθηήξηα, εθηείvoπv ςεπδoπφδηα, κε ηα oπoία ηα πεξηθιείoπv ζ '

έvα πεπηηθφ θεvoηφπηo. Σo ηειεπηαίo εvψvεηαη κε έvα ιπζφζσκα, γηα v'

αθoιoπζήζεη ζηε ζπvέρεηα ηηο πεξηζζφηεξεο θoξέο ε θαηαζηξoθή θαη ε πέςε

ησv βαθηεξίσv.

- Μφvoηθo θπηφ ovoκάδεηαη ηo θπηφ, ηα άηoκα ηoπ oπoίoπ θέξoπv,

θπζηoιoγηθά, θαη ηα δχo αvαπαξαγσγηθά ζπζηήκαηα, αξζεvηθφ θαη ζειπθφ.

«Παξάδεηγκα κφvoηθoπ θπηoχ είvαη ηo κoζρoκπίδειo». Σα άηoκα ησv

κφvoηθσv εηδψv, παξφηη κπoξoχv vα απηoγovηκoπoηεζoχv, ρξεζηκoπoηoχv,

θαηά θαvφvα, ηε δηαζηαπξoχκεvε γovηκoπoίεζε.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1993


112

- «Οη ζπδεπθηηθoί ζσιήvεο είvαη ζρεκαηηζκoί πoπ ηoπο ζπvαvηάκε ζηεv

ακθηγovηθή αvαπαξαγσγή ηoπ θχθoπο Spirogyra». Ζ Spirogyra

αvαπαξάγεηαη κovoγovηθά κε εγθάξζηα δηρoηφκεζε ησv θπηηάξσv ηεο, πoπ

κέvoπv φκσο εvσκέvα, απoηειψvηαο κηα απoηθία θαη θηηάρvovηαο vήκαηα

κέρξη θαη κηζφ κέηξo κήθoο. Οηαv φκσο oη πεξηβαιιovηηθέο ζπvζήθεο

αξρίδoπv vα κεv επvooχv ηεv αvάπηπμή ηεο, ηφηε αξρίδεη ε ακθηγovηθή

αvαπαξαγσγή. Γχo γεηηovηθά vήκαηα αξρίδoπv vα ζπvδέovηαη θχηηαξo πξoο

θχηηαξo κε ζπδεπθηηθoχο ζσιήvεο. Σφηε ηo πεξηερφκεvo ησv θπηηάξσv ηoπ

εvφο vήκαηoο πεξvάεη ζηα θχηηαξα ηoπ άιιoπ, φπoπ θαη ζρεκαηίδovηαη ηα

δπγσηά. Απηά ζα εμειηρζoχv ζε δπγoζπφξηα, αvζεθηηθέο δει. κoξθέο

θπηηάξoπ κε παρηά ηoηρψκαηα θαη κηθξή πεξηεθηηθφηεηα ζε vεξφ. Οηαv oη

ζπvζήθεο μαvαγίvoπv επvoτθέο, ηφηε ηα δπγoζπφξηα ζα δψζoπv θαηvoχξηα

vήκαηα.

- Σα ππoιεηκκαηηθά φξγαvα (άρξεζηα ππoπιαζκέvα φξγαvα) δίvoπv

εvδείμεηο γηα θoηvέο πξoγovηθέο κoξθέο, ζπγγέvεηεο θαη εμειηθηηθέο ζρέζεηο

oξγαvηζκψv πoπ αvήθoπv ζε δηαθoξεηηθά είδε. «Γχo oξγαvηζκoί πoπ έρoπv

ηα αvηίζηoηρα φξγαvα ππoιεηκκαηηθά είvαη πηo θovηά ζηε θπιoγεvεηηθή ζεηξά

απφ έvαv ηξίηo, πoπ έρεη ηo αvηίζηoηρo φξγαvo εvεξγφ». Μεξηθά

ππoιεηκκαηηθά φξγαvα ζηov άvζξσπo είvαη ε ζθσιεθoεηδήο απφθπζε, o

θφθθπγαο, oη κπο πoπ θηvoχv ηo απηί θ.ά.

- Σα εvδηάκεζα ηvίδηα είvαη ηvίδηα πoπ έρoπv βξεζεί ηειεπηαία θαη εκθαvίδoπv

εvδηάκεζo πάρoο κεηαμχ κηθξoζσιεvίζθσv θαη κηθξoτvηδίσv. Σα ηvίδηα απηά

ζρεκαηίδoπv έvα δηθηπσηφ, ζεκαvηηθφ φπσο θαίvεηαη γηα ηε δηαηήξεζε ηεο

κoξθήο ηoπ θπηηάξoπ θαη ηε ζηήξημε ησv θπηηαξηθψv oξγαvηδίσv ηoπ.

Παξφκoηo δίθηπo πξσηετvψv o ππξεvηθφο ζθειεηφο, θαίvεηαη φηη παίδεη ξφιo

ζηε δηαηήξεζε ηoπ ζρήκαηoο ηoπ ππξήvα.

ΕΖΣΖΜΑ 4o

Α. Πoηεο αvσκαιίεο ή παζoιoγηθέο θαηαζηάζεηο ζρεηίδovηαη κε ηεv

φξαζε θαη πoχ oθείιovηαη απηέο;

Β. Πoηεο παζoιoγηθέο θαηαζηάζεηο ή βιάβεο ζρεηίδovηαη κε ηε ζχvδεζε

ησv oζηψv κεηαμχ ηoπο θαη πoχ oθείιovηαη απηέο;

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1993


113

Α. Γεvηθά είvαη γvσζηφ φηη oπoηαδήπoηε βιάβε ζηo αηζζεηήξηo φξγαvo, ηεv

αηζζεηηθή oδφ ή ηo αvηίζηoηρo αηζζεηηθφ θέvηξo έρεη απoηέιεζκα αvάιoγε

απψιεηα ηεο αvηίζηoηρεο αίζζεζεο. Δηδηθφηεξα γηα ηεv φξαζε, oη αvσκαιίεο

ηεο κπoξεί vα oθείιovηαη είηε ζηεv ειάηησζε ηεο ειαζηηθφηεηαο ηoπ θαθoχ

(πξεζβπσπία), είηε ζηεv ειάηησζε (ππεξκεηξσπία), είηε ζηεv αχμεζε

(κπσπία) ηεο πξoζζηoπίζζηαο δηακέηξoπ ηoπ oθζαικηθoχ βoιβoχ, είηε,

ηέιoο, ζε κε oκoηφκoξθε θπξηφηεηα ηoπ θεξαηoεηδή ρηηψvα (αζηηγκαηηζκφο).

Μεξηθέο παζήζεηο πoιχ θoηvέο ησv καηηψv είvαη ηo γιαχθσκα, πoπ

oθείιεηαη ζηεv απμεκέvε πίεζε ηoπ πδαηoεηδoχο πγξoχ, θαη o θαηαξξάθηεο,

πoπ πξoέξρεηαη απφ ηε ζφισζε ηoπ θαθoχ.

«Δπηπξφζζεηα, ζηηο παζήζεηο ηεο φξαζεο ζα πξέπεη vα αvαθεξζoχv ε

αρξσκαηoςία (κεξηθή ή δαιησvηζκφο θαη oιηθή), φπσο επίζεο θαη o

ζηξαβηζκφο». Ο ζηξαβηζκφο oθείιεηαη ζε βιάβε ησv έμη (γηα θάζε κάηη)

γξακκσηψv κπψv, πoπ θηvoχv ηαπηφρξovα θαη ζε ζπvδπαζκφ ηoπο δχo

oθζαικηθoχο βoιβoχο, ή ησv vεχξσv ηoπο (θoηvφ θηvεηηθφ, ηξoρηιηαθφ,

απαγσγφ).

εκείσζε: Πάζεζε ηεο φξαζεο απoηειεί θαη ηo θoιφβσκα ηεο ίξηδαο.

Β. Σα oζηά ζπvδέovηαη κεηαμχ ηoπο κε ηεv παξεκβoιή εvφο καιαθφηεξoπ

ηζηoχ, πoπ επηηξέπεη κεγάιε ή κηθξή ή θακηά θηvεηηθφηεηα (αξζξψζεηο). Οη

αξζξψζεηο δηαθξίvovηαη ζε ζπvαξζξψζεηο θαη δηαξζξψζεηο. Παζoιoγηθέο

θαηαζηάζεηο θαη βιάβεο πoπ ζρεηίδovηαη κε ηε ζχvδεζε ησv oζηψv είvαη:

- Αξζξoπάζεηεο. Οη αξζξηθέο επηθάvεηεο πoπ απoηειoχv έvα απφ ηα θχξηα

κέξε κηαο δηάξζξσζεο είvαη oη επηθάvεηεο ησv oζηψv πoπ έξρovηαη ζε

επαθή κεηαμχ ηoπο ζηηο δηαξζξψζεηο. Οη αξζξηθέο επηθάvεηεο είvαη ιείεο θαη

ζπvήζσο αvηηζηoηρoχv ε κηα κε ηεv άιιε, δει. αv ε κηα είvαη θoίιε ε άιιε

είvαη θπξηή, έηζη, ψζηε vα εθαξκφδoπv. Οη αξζξηθέο επηθάvεηεο δεv έρoπv

πεξηφζηεo. Αvηίζεηα, θαιχπηovηαη απφ έvα ζηξψκα ρφvδξoπ πoπ ιέγεηαη

αξζξηθφο ρφvδξoο. Οη δηαηαξαρέο ηoπ αξζξηθoχ ρφvδξoπ ζηε κεγάιε ειηθία

ή κεηά απφ ππεξβoιηθέο θoξηψζεηο ζηεv άξζξσζε δεκηoπξγoχv ηηο

αξζξoπάζεηεο, πoπ πξoθαιoχv πφvoπο θαη δπζθoιίεο ζηεv θίvεζε ηεο

αξζξψζεσο.

- Τδξαξζξoο. Ζ αξζξηθή θoηιφηεηα, πoπ είvαη έvαο θιεηζηφο ρψξoο

πεξηθιείεηαη αvάκεζα ζηηο αξζξηθέο επηθάvεηεο θαη ηov αξζξηθφ ζχιαθo.

Πεξηέρεη κηθξή πoζφηεηα απφ πγξφ, ηo αξζξηθφ πγξφ, πoπ θάvεη oιηζζεξέο

ηηο αξζξηθέο επηθάvεηεο. Οηαv έρoπκε αξζξoπάζεηεο, κπoξεί vα καδεπηεί

πoιχ πγξφ ζηεv άξζξσζε (χδξαζξoο).

- Ρήμε κεvίζθoπ. Δvα απφ ηα επηθoπξηθά κέξε κηαο δηάξζξσζεο είvαη oη

δηάξζξηoη ρφvδξoη ή κεvίζθoη. Απoηειoχv πιάθεο απφ ρovδξηθφ ηζηφ, πoπ

βξίζθovηαη κέζα ζε κεξηθέο αξζξηθέο θoηιφηεηεο, ηδηαίηεξα φηαv oη αξζξηθέο

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1993


114

ΚΡIΣIΚΖ Σα ζέκαηα δεv ήηαv δχζθoια. Ζηαv φκσο ζηo ζχvoιφ ηoπο

ζπvδπαζηηθά θαη θάιππηαv επξχ θάζκα ηεο χιεο.

επηθάvεηεο δεv εvαξκovίδovηαη ε κηα κε ηεv άιιε. Παξάδεηγκα oη δηάξζξηoη

κεvίζθoη, πoπ βξίζθovηαη κέζα ζηεv αξζξηθή θoηιφηεηα ηεο άξζξσζεο ηoπ

γφvαηoο θαη ζπρvά παζαίvoπv ξήμε κεηά απφ θαθψζεηο ζηα γφvαηα

(ζπρvφηεξα ησv πoδoζθαηξηζηψv).

- Πιαηππoδία. Σα δηάθoξα oζηά ηoπ πoδηoχ ζπvδεφκεvα κεηαμχ ηoπο κε

ηηο αξζξψζεηο κε ζπvδέζκoπο θαη κε ηέvovηεο ζρεκαηίδoπv ηεv πoδηθή

θακάξα, πoπ παξέρεη ζηo πφδη ηεv αvαγθαία ειαζηηθφηεηα θαη ζηήξημε θαηά

ηε βάδηζε. Διάηησζε ή εμάιεηςε ηεο πoδηθήο θακάξαο (πoπ κπoξεί vα

oθείιεηαη ζε ξήμε ησv ζπvδέζκσv ή ραιάξσζε ησv κπψv) απoηειεί ηεv

πιαηππoδία.

- Γηζθoπάζεηα. Αιιε παζoιoγηθή θαηάζηαζε ζηε ζχvδεζε ησv oζηψv είvαη

ε θήιε ηoπ κεζoζπovδχιηoπ δίζθoπ (δηζθoπάζεηα), ε oπoία δεκηoπξγείηαη σο

εμήο: Σα ζψκαηα ησv ζπovδχισv ζπvδέovηαη ζηε ζεηξά ηo έvα κε ηo άιιo κε

ηεv παξεκβoιή ηoπ κεζoζπovδχιηoπ δίζθoπ, πoπ είvαη έvαο ηvoρφvδξηvoο

δίζθoο κε αξθεηή ειαζηηθφηεηα έηζη, ψζηε vα απoξξoθψvηαη ηα ηξαvηάγκαηα

ηεο ζπovδπιηθήο ζηήιεο. Οηαv o κεζoζπovδχιηoο δίζθoο γιηζηξήζεη πξoο

ηα πίζσ κέζα ζηo ζπovδπιηθφ ζσιήvα, ηφηε πηέδεη ηo vσηηαίo κπειφ ή ηα

vεχξα θαη ε πάζεζε ιέγεηαη θήιε ηoπ κεζoζπovδχιηoπ δίζθoπ

(δηζθoπάζεηα).

- Τδξoθεθαιία. Οπσο μέξoπκε, ηo εγθεθαιovσηηαίo πγξφ θπθιoθoξεί

ζπvερψο κεηαμχ ησv θoηιηψv ηoπ εγθεθάιoπ, θαη απφ ηεv ηέηαξηε θoηιία

επηθoηvσvεί κε ηov ππαξαρvoεηδή ρψξo, απ ' φπoπ απoρεηεχεηαη πξoο ηε

θιεβηθή θπθιoθoξία. Σo εγθεθαιovσηηαίo πγξφ δηαξθψο αvαvεψvεηαη, αιιά

ε πoζφηεηά ηoπ παξακέvεη ζηαζεξή. ε oξηζκέvεο φκσο πεξηπηψζεηο, πoπ

εκπoδίδεηαη ε θπθιoθoξία θαη ε απαγσγή ηoπ (φπσο κπoξεί vα ζπκβεί ζε

φγθoπο ηoπ εγθεθάιoπ), αζξoίδεηαη κέζα ζηηο θoηιίεο θαη πηέδεη απφ ηα κέζα

ηov εγθέθαιo κε θίvδπvo θαηαζηξoθήο ηoπ. Δάv δεv έρεη γίvεη αθφκα

ζπvoζηέσζε ηoπ θξαvίoπ ζηηο ξαθέο, φπσο ζηε vεoγvηθή ειηθία, ηφηε

κεγαιψvεη ηo θεθάιη ηoπ παηδηoχ (πδξoθεθαιία).

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1994


115

ΘΔΜΑΣΑ 1994

Εήηεκα 1o.

Α) Σo παξαθάησ δίθισvo κφξηo DNA

... Α Σ Α Σ G ...

... T A T A C ...

απηoδηπιαζηάδεηαη ζε θαιιηέξγεηα, κέζα ζηεv oπoία ππάξρoπv κφvo

ζεκαζκέvα voπθιεoηίδηα πoπ ζπκβoιίδovηαη σο Α*, Σ

*, G

*, C

*, αvηί ησv

θαvovηθψv voπθιεoηηδίσv. Γξάςεηε ηα κφξηα ηoπ DNA κεηά απφ ηov

πξψηo θαη ηov δεχηεξo δηπιαζηαζκφ. Γηθαηoιoγήζηε ηεv απάvηεζή

ζαο.

Β) Πoπ γίvεηαη ε κεηαγξαθή ηoπ DNA ζε mRNA θαη πoπ ε κεηάθξαζή

ηoπ ζηo επθαξπσηηθφ θχηηαξo; Ση ρξεηάδεηαη γηα vα επηηειεζζoχv oη

δηεξγαζίεο απηέο;

Α) Οη δχo πoιπvoπθιεoηηδηθέο αιπζίδεο ηoπ DNA δεv είvαη παvoκoηφηππεο

ζηεv αθoιoπζία θαη ηε ζχζηαζε ησv βάζεσv. Αvηίζεηα, oη δχo απηέο

αιπζίδεο είvαη ζπκπιεξσκαηηθέο κεηαμχ ηoπο, δειαδή αv ππάξρεη π.ρ.

αδεvίvε (Α) ζηε κία αιπζίδα, ζηεv απέvαvηη αιπζίδα θαη ζηεv αvηίζηoηρε

ζέζε ζα ππάξρεη ζπκίvε (Σ), πoπ δεπγαξψvoπv κεηαμχ ηoπο κε δχo δεζκoχο

πδξoγφvoπ. Σo ίδηo ζπκβαίvεη κεηαμχ γoπαvίvεο (G) θαη θπηoζίvεο (C), πoπ

δεπγαξψvoπv κεηαμχ ηoπο κε ηξεηο δεζκoχο πδξoγφvoπ (θαvφvαο

ζπκπιεξσκαηηθφηεηαο). Έηζη, ε ζπκπιεξσκαηηθφηεηα βάζεσv πoπ ηζρχεη

θαηά ηεv αvηηγξαθή είvαη:

Α Σ G C

ΗΗ ΗΗ ||| |||

T A C G

Έρεη βξεζεί φηη ζε θάπoηα ζηηγκή ηεο δσήο ηoπ θπηηάξoπ, ηo DNA

απηoδηπιαζηάδεηαη, δειαδή αvηηγξάθεη ηov εαπηφ ηoπ κε ηov εμήο ηξφπo:

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1994


116

Αvoίγεη ε δηπιή έιηθα ζε πάξα πoιιά ζεκεία θαηά κήθoο ηoπ DNA θαη

κέvoπv «κεηέσξεο» oη βάζεηο ζηηο δχo αιπζίδεο. Σφηε δηάθoξα voπθιεoηίδηα

πoπ βξίζθovηαη ζηo πεξηβάιιov έξρovηαη θαη ηoπoζεηoχvηαη ζηηο αvηίζηoηρεο

ζέζεηο ηoπ DNA ιφγσ ηεο ζπκπιεξσκαηηθφηεηαο ησv βάζεσv. ηε ζπvέρεηα,

κε ηε βoήζεηα oξηζκέvσv εvδχκσv ηα voπθιεoηίδηα εvψvovηαη κεηαμχ ηoπο κε

θσζθoδηεζηεξηθφ δεζκφ θαη ζρεκαηίδεηαη κηα θαηvoχξηα αιπζίδα DNA. Με

ηov ηξφπo απηφv πoπ ιέγεηαη εκηζπvηεξεηηθφο θάζε αιπζίδα ηεο αξρηθήο

δηπιήο έιηθαο ηoπ DNA έρεη ρξεζηκεχζεη ζαv θαιoχπη γηα ηεv θαηαζθεπή κηαο

ζπκπιεξσκαηηθήο αιπζίδαο.

Σo θάζε vέo κφξηo DNA πoπ ζπvηίζεηαη έρεη κία κεηξηθή θαη κία ζπγαηξηθή

αιπζίδα:

Έηζη, βάζε ησv παξαπάvσ θαη ιακβάvovηαο ππφςε φηη o

απηoδηπιαζηαζκφο ηoπ δεδoκέvoπ κoξίoπ DNA γίvεηαη ζε θαιιηέξγεηα κέζα

ζηεv oπoία ππάξρoπv κφvo ζεκαζκέvα voπθιεoηίδηα, ζα έρoπκε:

Αξρηθφ κφξηo DNA 1oο δηπιαζηαζκφο 2oο δηπιαζηαζκφο

... A T A T G ...

II II II II III

... A T A T G ... ... T* A

* T

* A

* C

* ...

II II II II III

... T* A

* T

* A

* C

* ... ... A

* T

* A

* T

* G

*...

... A T A T G ... II II II II III

II II II II III ... T* A

* T

* A

* C

* ...

... T A T A C ... ... A* T

* A

* T

* G

* ...

II II II II III

... A* T

* A

* T

* G

* ... ... T

* A

* T

* A

* C

* ...

II II II II III

... T A T A C... ... A* T

* A

* T

* G

* ...

II II II II III

... T A T A C ...

Β) Μεηαγξαθή ovoκάδεηαη ε δηαδηθαζία ζχvζεζεο RNA (m-, t-, r-RNA),

πάvσ ζε θαιoχπη DNA. ε έvα επθαξπσηηθφ θχηηαξo ε κεηαγξαθή γίvεηαη

ζηα oξγαvίδηα πoπ έρoπv ζηεv δoκή ηoπο DNA. Γειαδή: ζηov ππξήvα, ζηα

κηηoρφvδξηα θαη ζηoπο ρισξoπιάζηεο.

Μεηάθξαζε ovoκάδεηαη o θαζoξηζκφο ηεο αιιειoπρίαο ησv ακηvoμέσv

θαηά ηεv ζχvζεζε κηαο πξσηεΐvεο, απφ ηεv αιιειoπρία ησv βάζεσv ζηo

κφξηo ηoπ m-RNA κε βάζε ηo γεvεηηθφ θψδηθα.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1994


117

Ζ δηαδηθαζία ηεο κεηάθξαζεο πξαγκαηoπoηείηαη ζηα ξηβoζψκαηα. Έηζη, ζ'

έvα επθαξπσηηθφ θχηηαξo κπoξεί vα επηηειείηαη είηε ζηα ξηβoζψκαηα πoπ

βξίζθovηαη ειεχζεξα ζηo θπηηαξφπιαζκα, είηε ζηα ξηβoζψκαηα ηεο

εμσηεξηθήο επηθάvεηαο ησv αγσγψv ηoπ εvδoπιαζκαηηθoχ δηθηχoπ, είηε ζηα

ξηβoζψκαηα ησv κηηoρovδξίσv, είηε ησv ρισξoπιαζηψv.

Απαξαίηεηoη παξάγovηεο γηα ηεv δηεξγαζία ηεο κεηαγξαθήο ηoπ DNA ζε

mRNA είvαη:

α) Σo κφξηo DNA, ζηo oπoίo είvαη γξακκέvε ε γεvεηηθή πιεξoθoξία.

β) Σα θαηάιιεια έvδπκα, (RNA-πoιπκεξάζε).

γ) Δvέξγεηα.

δ) Ρηβovoπθιεoηίδηα αδεvίvεο, oπξαθίιεο, γoπαvίvεο, θπηoζίvεο.

Απαξαίηεηoη παξάγovηεο γηα ηεv δηεξγαζία ηεο κεηάθξαζεο ηoπ mRNA

είvαη:

α) Σα ξηβoζψκαηα.

β) Σo mRNA πoπ ζα θέξεη ηo κήvπκα, δειαδή ηηο oδεγίεο γηα ηε ζχvζεζε

ηεο πξσηεΐvεο.

γ) Σα κεηαθoξηθά RNA (t-RNA) πoπ ζα θέξvoπv ζηα ξηβoζψκαηα ηα

θαηάιιεια ακηvoμέα (γηα θάζε ακηvoμχ ππάξρεη ηoπιάρηζηov έvα εηδηθφ κφξηo

t-RNA).

δ) Κάπoηα έvδπκα.

ε) Σα απαηηoχκεvα ακηvoμέα.

ζη) Δvέξγεηα ΑΣΡ, αιιά θαη πoιχ πεξηζζφηεξo, GTP.

Εήηεκα 2o.

Α) Πoηα είvαη ηα εκηαπηφvoκα oξγαvίδηα ησv επθαξπσηηθψv θπηηάξσv

θαη πσο δηθαηoιoγείηαη ε ovoκαζία ηoπο;

Β) Πεξηγξάςηε ηo πείξακα Griffith (βαθηεξηαθή κεηακφξθσζε). ε πoηo

ζπκπέξαζκα θαηέιεμε;

Α) Σα εκηαπηφvoκα oξγαvίδηα ησv επθαξπσηηθψv θπηηάξσv είvαη ηα

κηηoρφvδξηα θαη oη ρισξoπιάζηεο. Ζ απηovoκία ηoπο δηθαηoιoγείηαη απφ ηα

παξαθάησ:

Σα κηηoρφvδξηα πεξηέρoπv DNA (κηηoρovδξηαθφ DNA) δειαδή, έρoπv

γεvεηηθφ πιηθφ γηα ηov απηoδηπιαζηαζκφ ηoπο θαη γηα ηε ζχvζεζε oξηζκέvσv

RNA θαη ησv αvηίζηoηρσv πξσηετvψv ηoπο (π.ρ. κεξηθψv αvαπvεπζηηθψv

εvδχκσv). Δπίζεο, πεξηέρoπv ηα απαξαίηεηα έvδπκα θαη ξηβoζψκαηα γηα ηηο

παξαπάvσ δηαδηθαζίεο.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1994


118

Οη ρισξoπιάζηεο, φπσο θαη ηα κηηoρφvδξηα, πεξηέρoπv δηθφ ηoπο DNA,

δειαδή δηθφ ηoπο γεvεηηθφ πιηθφ, πoπ ηoπο πξoζδίδεη κία ζρεηηθή απηovoκία.

Σφζo ηα κηηoρφvδξηα φζo θαη oη ρισξoπιάζηεο δηαζέηoπv εvεξγεηαθή

απηovoκία κηα θαη ηα δχo oξγαvίδηα απoηειoχv ζέζεηο παξαγσγήο-ζχvζεζεο

ΑΣΡ.

Ζ απηovoκία ησv κηηoρovδξίσv θαη ησv ρισξoπιαζηψv δηθαηoιoγείηαη θαη

απφ ηεv άπoςε πoπ ζεσξεί φηη ηα επθαξπσηηθά θχηηαξα πξoήιζαv απφ

ζπκβίσζε πξoθαξπσηηθψv θπηηάξσv κε ηεv εμήο ζεηξά μερσξηζηψv

ζπκβάvησv:

- Έvσζε πξoθαξπσηηθoχ αεξφβηoπ θπηηάξoπ κε αvαεξφβηo. Σo αεξφβηo

θχηηαξo εμειίρηεθε ζε κηηoρφvδξηo. Με ηo δηπιφ ηoχηo θχηηαξo εvψζεθε θαη

άιιo πξoθαξπσηηθφ πoπ έδσζε ηoπο καζηηγoεηδείο ζρεκαηηζκoχο. Σo

απoηέιεζκα ηεο ηξηπιήο απηήο έvσζεο κπoξεί vα ζεσξεζεί o πξφγovoο ησv

δψσv.

- Αv ηo πξψηo δηπιφ θχηηαξo εvσζεί ζπκβησηηθά κε πξoθαξπσηηθφ

θχηηαξo, φκoηo κε ηα ζεκεξηvά θπαvoθχθε (ρισξoπιάζηεο) πξoθχπηεη o

πηζαvφο πξφγovoο ησv θπηψv.

Σo γεγovφο φηη δεv ππάξρεη πιήξεο απηovoκία (εκηαπηφvoκα) δηθαηoιoγείηαη

απφ:

- ηo φηη ζπvζέηoπv κέξoο (θάπoηεο) απφ ηηο πξσηεΐvεο ηoπο θαη φρη φιεο

- ηo φηη δεv κπoξoχv vα ππάξμoπv (ή αvαπαξαρζoχv) ζε εμσθπηηαξηθφ

πεξηβάιιov.

Β) Ο Άγγιoο κηθξoβηoιφγoο Griffith κειεηoχζε δχo ζηειέρε ηoπ βαθηεξίoπ

πvεπκovηφθoθθoο. Σo έvα απφ απηά ζρεκαηίδεη θάςα θαη έvεζή ηoπ ζε

πovηηθoχο πξoθαιεί πvεπκovία θαη επαθφιoπζo ζάvαηo, εvψ ηo άιιo πoπ δε

ζρεκαηίδεη θάςα δεv είvαη παζoγφvo. Σo ίδηo ζπκβαίvεη θαη κε

πvεπκovηφθoθθoπο πoπ έρoπv θάςα αιιά έρoπv ζεξκαvζεί ψζηε vα

vεθξσζoχv. Αv δειαδή θη απηoί κεηαθεξζoχv κε έvεζε ζε πovηηθoχο, δεv

πξoθαιoχv ηo ζάvαηo.

Ο Griffith φκσο παξαηήξεζε φηη, αv έθαvε ζε πovηίθηα έvεζε κε κίγκα

πvεπκovηφθoθθσv ρσξίο θάςα θαη vεθξψv πvεπκovηφθoθθσv κε θάςα, oη

πovηηθoί πέζαηvαv απφ πvεπκovία, εvψ ζπγρξφvσο ζηoπο ηζηoχο ηoπο

βξίζθovηαv πvεπκovηφθoθθoη κε θάςα. Σo πείξακα απηφ έδεημε μεθάζαξα

πσο απφ ηoπο vεθξoχο πvεπκovηφθoθθoπο έγηvε κεηαθoξά γεvεηηθoχ πιηθoχ

ζηoπο δσvηαvoχο πoπ πξoθάιεζε θαη ηo κεηαζρεκαηηζκφ ηoπο ζε

παζoγφvoπο κε θάςα.

Ζ βαθηεξηαθή κεηακφξθσζε πξσηoπαξαηεξήζεθε εδψ θαη κηζφv αηψvα

πεξίπoπ θαη βoήζεζε ζηo vα δείμεη φρη κφvo φηη είvαη δπvαηή ε κεηαθoξά

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1994


119

γεvεηηθoχ πιηθoχ απφ βαθηεξηαθφ θχηηαξo ζε θχηηαξo, αιιά θαη φηη o θoξέαο

ηεο θιεξovoκηθφηεηαο είvαη ηo DNA. Σo πείξακα πoπ πεξηγξάθεη ηo ζρoιηθφ βηβιίo δείρvεη φηη είvαη δπvαηή ε κεηαθoξά γεvεηηθoχ

πιηθoχ απφ θχηηαξo ζε θχηηαξo, αιιά φρη πoηo κφξηo είvαη o θoξέαο ηεο θιεξovoκηθφηεηαο.

Εήηεκα 3o.

Α) I) Ση είvαη αvoζία θαη πσο δεκηoπξγείηαη, II) ηη είvαη ηo εκβφιηo, ηη

είvαη oξφο (oξηζκφο);

Β) Πεξηγξάςηε δηαδηθαζία άιιε, πιεv ηεο παξαγσγήο ησv

αvηηζσκάησv, κε ηεv oπoία είvαη δπvαηφv vα ακπvζεί o oξγαvηζκφο

κεηά ηεv είζoδo (πξoζβoιή) βαθηεξηδίσv.

Α) I. Αvoζία είvαη ε θαηάζηαζε εθείvε θαηά ηεv oπoία έvαο oξγαvηζκφο δεv

αξξσζηαίvεη κεηά ηεv πξoζβoιή ηoπ απφ ζπγθεθξηκέvo κηθξφβηo (αvηηγφvo).

Έvαο ακπvηηθφο κεραvηζκφο εμεηδηθεπκέvoο θαη εμειηθηηθά πξoεγκέvoο

(ππάξρεη κφvo ζηα ζπovδπιφδσα), είvαη ε παξαγσγή αvηηζσκάησv, oπζηψv

δειαδή πoπ «αvαγvσξίδoπv» θαη εμoπδεηεξψvoπv ηα κηθξφβηα.

Σα αvηηζψκαηα παξάγovηαη απφ ηα ιεκθoθχηηαξα, (θαηεγoξία ιεπθψv

αηκoζθαηξίσv), κε ηov παξαθάησ ηξφπo. Σα κφξηα εvφο αvηηγφvoπ,

πξoζθoιιψvηαη ζηεv επηθάvεηα κηαο oκάδαο ιεκθoθπηηάξσv, πoπ έρoπv γη'

απηφ ηηο θαηάιιειεο ζέζεηο ππoδoρήο. Απηή ε πξoζθφιιεζε πξoμεvεί κηα

ζεηξά αιιαγψv ζηα ιεκθoθχηηαξα απηά, πoπ ζηεv αξρή αξρίδoπv vα

πoιιαπιαζηάδovηαη θαη ζηε ζπvέρεηα παξάγoπv θαη εθθξίvoπv ηα

αvηηζψκαηα.

Σα αvηηζψκαηα είvαη πξσηεΐvεο κε ηέηoηα δηακφξθσζε ηoπ κoξίoπ ηoπο,

ψζηε ηαηξηάδoπv θαη εvψvovηαη κε ηo αvηίζηoηρo αvηηγφvo, πεξίπoπ φπσο έvα

θιεηδί ηαηξηάδεη ζηεv θιεηδαξηά ηoπ.

Ζ πξoζθφιιεζε ησv αvηηζσκάησv πάvσ ζηα βαθηήξηα ζα πξoθαιέζεη ηεv

εμoπδεηέξσζή ηoπο, ζπρvά ηε ιχζε ηoπο ή ηέιoο ζα δηεπθoιχvεη ηεv

θαγoθπηηάξσζή ηoπο απφ ηα θαγoθχηηαξα ηoπ oξγαvηζκoχ.

Τπάξρεη φκσο θαη κηα άιιε θαηεγoξία ιεκθoθπηηάξσv πoπ δεv εθθξίvoπv

αιιά θέξoπv ζηεv επηθάvεηά ηoπο αvηηζψκαηα, κε ηα oπoία κπoξoχv θαη

εvψvovηαη κε ηα αvηηγφvα.

Απφ ηε ζηηγκή πoπ έvα αvηηγφvo ζα κπεη ζηo ζψκα, κέρξη ηεv ψξα πoπ ζα

αξρίζoπv vα παξάγovηαη ηα αvηίζηoηρα αvηηζψκαηα, πεξvoχv αξθεηέο κέξεο,

ρξφvoο oπσζδήπoηε φρη ηθαvoπoηεηηθφο, κηα θαη ε αξξψζηηα ζα έρεη ζηo

κεηαμχ πξoρσξήζεη. Σo ζεκαvηηθφ φκσο κε ηεv παξαγσγή ησv

αvηηζσκάησv είvαη φηη ηε δεχηεξε θoξά πoπ o oξγαvηζκφο ζα εθηεζεί ζηo ίδηo

αvηηγφvo ζα δηαζέηεη πηα έvα κεγάιo αξηζκφ ιεκθoθπηηάξσv πoπ θαηά

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1994


120

θάπoηo ηξφπo «ζπκoχvηαη» ηεv πξψηε ηoπο επαθή κε ηo αvηηγφvo. Έηζη,

είvαη ηθαvά vα παξάγoπv απηή ηε θoξά πoιχ πηo γξήγoξα θαη ζε

κεγαιχηεξεο πoζφηεηεο ηα θαηάιιεια αvηηζψκαηα παξέρovηαο ζηov

oξγαvηζκφ απoηειεζκαηηθή πξoζηαζία. Σφηε ιέκε φηη o oξγαvηζκφο έρεη

απoθηήζεη αvoζία απέvαvηη ζηo ζπγθεθξηκέvo αvηηγφvo.

Αvoζία φκσο κπoξεί vα δεκηoπξγεζεί θαη σο εμήο:

α) Σερvεηά κε ηε ρoξήγεζε εκβoιίσv, δειαδή αvηηγφvσv, πoπ κπoξoχv vα

αvαγθάζoπv ηov oξγαvηζκφ vα παξάγεη αvηηζψκαηα, πξoθαιψvηαο αvoζία.

β) Με ηεv ρoξήγεζε oξψv παξαζθεπαζκάησv δειαδή πoπ πεξηέρoπv έηoηκα

αvηηζψκαηα γηα ηεv θαηαπoιέκεζε ηεο ζπγθεθξηκέvεο αξξψζηηαο.

γ) Με ηε δξάζε ησv θαγoθπηηάξσv (θαγoθπηηάξσζε) ε oπoία oδεγεί ζηεv

θαηαζηξoθή ησv κηθξoβίσv.

δ) Με ηεv δξάζε ησv ηvηεξθεξovψv πξσηετvψv πoπ παξάγovηαη απφ

θχηηαξα πoπ έρoπv πξoζβιεζεί απφ ηoχο θαη δξoπv εκπoδίδovηαο ηov

πoιιαπιαζηαζκφ ησv ηψv. ηo ηη είvαη αvoζία, ηo βηβιίo αvαθέξεηαη ζηεv πεξίπησζε ηεο επίθηεηεο αvoζίαο χζηεξα απφ

vφζεζε ή χζηεξα απφ ρoξήγεζε εκβoιίσv (εvεξγεηηθή αvoζία). Ο oξηζκφο ηεο αvoζίαο δεv

αvαθέξεηαη πoπζεvά μεθάζαξα.

Έvαο oξηζκφο πoπ ρξεζηκoπoηείηαη ζηεv ειιεvηθή (ηoηρεία Αvoζoιoγίαο I.Θ.Παπαβαζηιείoπ

θ.ά.) αιιά θαη μέvε βηβιηoγξαθία δίvεηαη απφ ηεv εηπκoιoγία ηεο ιέμεο: «Ζ θαηάζηαζε εθείvε

θαηά ηεv oπoία o oξγαvηζκφο δεv αξξσζηαίvεη (voζεί) κεηά ηεv είζoδo ηoπ αvηίζηoηρoπ

κηθξoβίoπ ή ηoμηθoχ ηoπ παξαγψγoπ».

II) Δκβφιηo είvαη παξαζθεχαζκα πoπ πεξηέρεη αvηηγφvα ηφζo αιιoησκέvα

πoπ έρoπv ράζεη ηεv παζoγέvεηά ηoπο, αιιά δηαηεξoχv ηεv αvoζoγέvεηά

ηoπο. Δίvαη δειαδή αvηηγφvα, πoπ κπoξoχv vα αvαγθάζoπv ηov oξγαvηζκφ

vα παξάγεη αvηηζψκαηα, πξoθαιψvηαο ηεv αvoζία. Μπoξεί vα πεξηέρεη είηε

vεθξoχο κηθξooξγαvηζκoχο, είηε κε παζoγφvα ζηειέρε, είηε ηκήκαηα

παζoγφvσv κηθξooξγαvηζκψv. Μεξηθέο θoξέο κπoξεί vα δψζεη θαη

ζπκπηψκαηα ηεο αζζέvεηαο, ζε πoιχ ειαθξά φκσο κoξθή.

Ο oξφο είvαη παξαζθεχαζκα πoπ πεξηέρεη έηoηκα αvηηζψκαηα γηα ηεv

θαηαπoιέκεζε ηεο ζπγθεθξηκέvεο αξξψζηηαο θαη παξάγεηαη ζηo ζψκα δψσv

κεηά ηε ρoξήγεζε θαηάιιεισv αvηηγφvσv.

Β) Δθηφο απφ ηε παξαγσγή αvηηζσκάησv o oξγαvηζκφο κπoξεί vα ακπvζεί

απέvαvηη ζηα βαθηήξηα κε ηov κεραvηζκφ ηεο θαγoθπηηάξσζεο.

Γχo είδε θαγoθπηηάξσv δηαζέηεη o oξγαvηζκφο. Απηά πoπ αvήθoπv ζηα

ιεπθά αηκoζθαίξηα (ηα oπδεηεξφθηια, αιιά ηδηαίηεξα ηα καθξoθάγα) θαη

κπoξoχv vα θηvoχvηαη ειεχζεξα κέζα ζηo αίκα θαη άιια πoπ είvαη

θαζεισκέvα ζηoπο ηζηoχο δηαθφξσv oξγάvσv π.ρ. ζηε ζπιήvα, ζηo ζπθψηη,

ζηoπο πvεχκovεο, ζηα ιεκθoγάγγιηα, ζηo κπειφ ησv oζηψv θαη είvαη γvσζηά

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1994


121

ζαv θαζεισκέvα καθξoθάγα. Σo ζχvoιo ησv καθξoθάγσv θπηηάξσv ηoπ

oξγαvηζκoχ απoηειεί έvα εθηεηακέvo ακπvηηθφ ζχζηεκα γvσζηφ ζαv

δηθηπoεvδoζειηαθφ ζχζηεκα. Όηαv κία πεξηoρή ηoπ ζψκαηoο πξoζβιεζεί

απφ κηθξooξγαvηζκoχο ηα θηvoχκεvα θαγoθχηηαξα πξoρσξoχv κε

ακoηβαδoεηδή θίvεζε ρεκεηoηαθηηθά (πξoζειθχovηαη δειαδή απφ ρεκηθέο

oπζίεο πoπ εθθξίvovηαη ζηo ζεκείo ηεο κφιπvζεο) πξoο ηε κoιπζκέvε

πεξηoρή. Δθεί δηαπεδoχv αvάκεζα απφ ηα επηζειηαθά θχηηαξα ησv

ηξηρoεηδψv αηκoθφξσv αγγείσv ζηoπο κoιπζκέvoπο ηζηoχο θαη αξρίδoπv ηεv

θαηαζηξoθή ησv κηθξoβίσv.

Μφιηο ηα θχηηαξα απηά έιζoπv ζε επαθή κε ηα βαθηήξηα εθηείvoπv

ςεπδoπφδηα, κε ηα oπoία ηα πεξηθιείoπv ζ' έvα πεπηηθφ θεvoηφπηo. Σo

ηειεπηαίo εvψvεηαη κ' έvα ιπζφζσκα, γηα vα αθoιoπζήζεη ζηε ζπvέρεηα ηηο

πεξηζζφηεξεο θoξέο ε θαηαζηξoθή θαη ε πέςε ησv βαθηεξίσv.

Ζ πηo πάvσ δηαδηθαζία ζπvoδεχεηαη απφ κία ζεηξά απφ θαηvφκεvα ζηεv

πεξηoρή ηεο κφιπvζεο, θoθθίvηζκα θαη πξήμηκo απφ ηε ζπγθέvηξσζε αίκαηoο

θαη ιέκθoπ, άvoδo ηεο ζεξκoθξαζίαο πoπ είvαη γvσζηά ζαv θιεγκovή θαη

πoπ θαίvεηαη πσο ηα πξoθαιoχv ρεκηθέο oπζίεο πoπ εθθξίvovηαη απφ ηα

θχηηαξα φπσο είvαη ε ηζηακίvε. Σo πχov, πoπ ζπρvά ζρεκαηίδεηαη ζηo θέvηξo

ηεο θιεγκovήο, απoηειείηαη απφ vεθξά θαη δσvηαvά ιεπθά αηκoζθαίξηα,

βαθηήξηα θαη θαηεζηξακκέvoπο ηζηoχο.

ΕΖΣΖΜΑ 4o

Α) Ση είvαη κπτθφο θάκαηoο, πoπ oθείιεηαη θαη πoηεο oη ζπvέπεηέο ηoπ;

Β) Πoηoη κχεο ηoπ ζψξαθα ζπκβάιιoπv ζηεv αvαπvoή θαη κε πoηo

ηξφπo;

Απφ πoηα vεχξα vεπξψvovηαη oη κχεο απηoί;

Α) Όηαv έvαο κπο ιεηηoπξγεί γηα κεγάιo ρξovηθφ δηάζηεκα, ειαηηψvεηαη ή

θαη ράvεηαη ε ηθαvφηεηά ηoπ γηα ζπζηoιή. Σo θαηvφκεvo απηφ θαιείηαη

«κπτθφο θάκαηoο». ηεv πεξίπησζε απηή θηάvoπv ηα vεπξηθά εξεζίζκαηα

ζηηο κπτθέο ίvεο, γίvεηαη αvαζηξoθή ηoπ δπvακηθoχ, πoπ κεηαδίδεηαη ζε φιε

ηε κπτθή ίvα, αιιά ε έvηαζε ηεο ζπζηoιήο γίvεηαη φιo θαη κηθξφηεξε.

Όηαv o κπο ιεηηoπξγεί αξθεηά έvηovα, θαηαvαιίζθovηαη κεγάια πoζά

εvέξγεηαο. ηεv πεξίπησζε απηή ηo oμπγφvo πoπ πξoζθέξεηαη απφ ηo αίκα

πξoο ηoπο ηζηoχο απμάvεηαη ζε πoιχ κεγάιo βαζκφ, αιιά θαη πάιη δεv

επαξθεί γηα vα έρoπκε απειεπζέξσζε φιεο ηεο απαηηoχκεvεο εvέξγεηαο απφ

oμεηδσηηθέο πoξείεο.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1994


122

Σφηε o κπο αvηιεί ηεv επηπιέov εvέξγεηα απφ αvαεξφβηoπο κεραvηζκoχο.

Έηζη, ηo γιπθoγφvo ηoπ κπφο θαη ε γιπθφδε κεηαβoιίδovηαη αvαεξφβηα κέρξη

γαιαθηηθφ oμχ, oπζία πoπ ζπvηειεί ζηε δεκηoπξγία ηoπ αηζζήκαηoο ηoπ

θάκαηoπ:

C6H12O6 2CH3COCOOH 2CH3CHOHCOOH + 2ATP

Βαζηθή ιoηπφv αηηία ηoπ κπτθoχ θάκαηoπ είvαη ε έιιεηςε ΑΣΡ πoπ κε ηε

ζεηξά ηεο κπoξεί vα oθείιεηαη:

i) είηε ζηεv έιιεηςε Ο2,

ii) είηε ζηεv έιιεηςε πεγψv εvέξγεηαο (γιπθφδεο, γιπθoγφvoπ). αv ζπvέπεηεο ηoπ κπτθoχ θάκαηoπ πoπ πξoθχπηoπv απφ ηεv αδπvακία πξαγκαηoπoίεζεο

κπτθήο ζπζηoιήο απφ ηov κπ κπoξεί vα είvαη ε κε πξαγκαηoπoίεζε θάπoηαο θίvεζεο ή ε κε

ζπvεξγαζία ησv κπψv γηα ηεv πξαγκαηoπoίεζή ηεο, εμαζζέvεζε ή έιιεηςε θάπoηoπ

αvηαvαθιαζηηθoχ, κείσζε ηoπ κπτθoχ ηφvoπ, αιιαγή (κείσζε) ηoπ pH ηoπ θπηηάξoπ, κε

δηαηήξεζε ηoπ ζψκαηoο ζηεv φξζηα ζηάζε, αίζζεκα θακάηoπ.

Β) Κπξηφηεξoη κχεο ηoπ ζψξαθα είvαη ηo δηάθξαγκα, oη κεζoπιεχξηoη κχεο

θαη κεξηθoί πoπ θαιχπηoπv ηo ζσξαθηθφ ηoίρσκα (κείδσv ζσξαθηθφο θ.ι.π.).

Οη κχεο πoπ ζπκβάιιoπv ζηεv αvαπvoή είvαη ηo δηάθξαγκα θαη oη

κεζoπιεχξηoη.

Σo δηάθξαγκα είvαη έvαο πιαηχο ζoισηφο κπο πoπ ρσξίδεη ηεv θoηιφηεηα

ηoπ ζψξαθα απφ ηεv θoηιφηεηα ηεο θoηιηάο. Αθήvεη κφvo oξηζκέvα ηξήκαηα

γηα ηε δηέιεπζε ηεο αoξηήο, ηoπ oηζoθάγoπ, ηεο θάησ θoίιεο θιέβαο θ.ι.π.

Σo δηάθξαγκα είvαη ζεκαvηηθφο κπο γηα ηεv αvαπvoή γηαηί κε ηε ζχζπαζή

ηoπ επηπεδψvεηαη κε ζπvέπεηα ηεv αχμεζε ηεο θαηαθφξπθεο δηακέηξoπ ηoπ

ζψξαθα θαηά ηεv εηζπvoή. Αvηίζεηα δξα θαηά ηεv εθπvoή (δηαθξαγκαηηθή

αvαπvoή).

Οη κεζoπιεχξηoη κχεο (έμσ θαη έζσ) θαιχπηoπv ηα κεζoπιεχξηα

δηαζηήκαηα θαη ιεηηoπξγoχv ζαv αvαπvεπζηηθoί κχεο. Οη κεv έμσ

κεζoπιεχξηoη αvπςψvoπv ηηο πιεπξέο (εηζπvεπζηηθoί κχεο) εvψ oη έζσ

κεζoπιεχξηoη ηηο θαηεβάδoπv (εθπvεπζηηθoί). Με ηεv εvέξγεηα ησv κπψv

απηψv κεηαβάιιovηαη ε πξoζζηoπίζζηα θαη ε εγθάξζηα δηάκεηξoο ηoπ

ζψξαθα.

Σo δηάθξαγκα vεπξψvεηαη απφ ηo θξεvηθφ vεχξo πoπ απoηειεί θιάδo ηoπ

απρεvηθoχ πιέγκαηoο εvψ oη κεζoπιεχξηoη κχεο vεπξψvovηαη απφ ηα

ζσξαθηθά vεχξα πoπ δηαvέκovηαη ζηoπο κχεο θαη ηo δέξκα ηoπ θoξκoχ.

Όιεο oη θηvήζεηο πoπ γίvovηαη ζηηο αξζξψζεηο είvαη απoηέιεζκα ηεο

αξκovηθήο ζπvεξγαζίαο δηάθoξσv κπψv θάησ απφ ηov ππoζπvείδεηo

ζπvηovηζκφ ηεο παξεγθεθαιίδαο.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1994


123

ΚΡIΣIΚΖ Σα ζέκαηα ήηαv ζρεηηθά εχθoια, δεv απαηηoχζαv κεγάιε αvάπηπμε θαη

θάιππηαv πεξηoξηζκέvε έθηαζε χιεο. Τπήξραv ζπvδπαζηηθέο εξσηήζεηο (4Β), θαη θξηηηθά δηαηππσκέvεο εξσηήζεηο (1Α, 2Α, 3Β), αιιά ρσξίο κεγάιεο απαηηήζεηο ζηεv δηφξζσζε ηεο πιεξφηεηαο.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1995


124

Β.Γ. ΔΣΟ ΠΡΟΖΛΘΑΝ ΒΑΘΜΟΛΟΓIΚΖ ΠΔΡIΟΥΖ 0-9,5 10-12,5 13-15 15,5-18 18,5-20

ΑΡIΘ. % ΑΡIΘ. % ΑΡIΘ. % ΑΡIΘ. % ΑΡIΘ. % 1 1984 8994 3196 35,5 927 10,3 1312 14,6 1982 22,0 1577 17,5

1 1985 8046 2296 28,5 604 7,5 1035 12,9 1854 23,0 2257 26,1

0 1986 6634 1242 18,7 349 5,3 698 10,5 1620 24,4 2725 41,1

3 1987 6184 1344 21,7 416 6,7 815 13,8 1762 28,5 1810 29,3

5 1988 6743 1723 25,5 728 10,8 1329 19,7 2082 30,9 881 13,1 2 84-88 Υ5Α=7320,2 Υ5Α=26,0 Υ5Α=8,1 Υ5Α=14,3 Υ5Α=25,8 Υ5Α=25,4

2 1989 9276 2796 30,1 1474 15,9 2305 24,8 2248 24,2 453 4,9

8 1990 10083 1775 17,6 754 7,5 1581 15,7 3555 35,3 2418 240

3 1991 8705 2383 27,4 969 11,1 1855 21,3 2641 30,3 857 9,8

5 1992 9219 2648 28,7 951 10,3 1814 19,7 3273 35,5 533 5,8

4 1993 9720 2751 28,3 906 9,3 1655 17,0 3153 32,4 1255 12,9 5 1989 9276 2796 30,1 1474 15,9 2305 24,8 2248 24,2 453 4,9

5 89 - 93 Υ5Β=9400,0 Υ5Β=26,42 Υ5Β=10,8 Υ5Β=19,7 Υ5Β=31,5 Υ5Β=11,5

3,5 84 - 93 Υ10=8360,4 Υ10=26,2 Υ10=9,5 Υ10=17,0 Υ10=28,7 Υ10=18,5

Β.Γ. βαζκφο δπζθνιίαο Θεκάησλ

1. Σo % ησv καζεηψv πoπ έγξαςαv πάvσ απφ 18,5 (απαξαίηεηoο βαζκφο

γηα ηεv επηηπρία) ηεv πεvηαεηία ('84-'88) είvαη δηπιάζηo απφ απηφ ηεο

πξφζθαηεο πεvηαεηίαο ('89-'93). Απηφ oθείιεηαη ζηo γεγovφο φηη ηεv πεvηαεηία

'84-'88 ηα ζέκαηα ήηαv πηo απιά (ζέκαηα απoζηήζηζεο), δεv απαηηoχζαv

ζπvδπαζηηθή ή θξηηηθή ζθέςε, αιιά θαη o ηξφπoο βαζκoιφγεζήο ηoπο δεv

ήηαv απζηεξφο (oη απαηηήζεηο ησv θαζεγεηψv ρακειέο). Σo κηθξφηεξo %

καζεηψv πoπ έγξαςαv πάvσ απφ 18,5 ήηαv ηo '89 (~5%), φηαv έπεζαv θαη

ηα δπζθoιφηεξα ζέκαηα ηεο 10εηίαο, εvψ ηo κεγαιχηεξo ήηαv ηo '86 (41%),

φηαv έπεζαv ηα επθoιφηεξα.

2. Σo % καζεηψv πoπ έγξαςαv πάvσ απφ 15 αvέξρεηαη ζηo 52% γηα ηεv

5εηία '84-'88, εvψ γηα ηεv 5εηία '89-'93 ζηo 42%, γεγovφο πoπ δηθαηoιoγείηαη

απφ ηα πξoεγoχκεvα.

3. Σo % καζεηψv πoπ έγξαςαv θάησ απφ ηε βάζε είvαη ζηαζεξφ θαη ζηηο 2

πεvηαεηίεο, κε κέγηζηε απoηπρία ηεv 1ε ρξovηά 1984 (35,5%), γεγovφο πoπ

δείρvεη φηη εθείvε ηε ρξovηά πoιιoί καζεηέο δεv ήμεξαv ηη ζεκαίvεη βηoιoγία

ζηηο εμεηάζεηο.

4. Ο κέζoο αξηζκφο ησv καζεηψv πoπ πξoζήιζε ζηηο εμεηάζεηο ηεv 5εηία '84-

'88 ήηαv κηθξφηεξoο (7.300) απφ απηoχο ηεο 2εο 5εηίαο (9.400). Απηφ

oθείιεηαη ζηo γεγovφο φηη βαζκoί ηεο 2εο 5εηίαο είvαη ρακειφηεξoη θαη

κεγάιoο αξηζκφο ππoςεθίσv μαvαδίvεη ηo κάζεκα γηα αvαβαζκoιφγεζε (ηo

% καζεηψv ζηεv θιίκαθα 15,5-18 ήηαv ~26% ηεv 1ε 5εηία θαη 32% ηεv 2ε).

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1995


125

ΘΔΜΑΣΑ 1995

ΕΖΣΖΜΑ Ην.

Α. Πνηα είλαη ηα θπξηφηεξα βηνινγηθά καθξνκφξηα; Πνηα είλαη ηα

κνλνκεξή ηνπο θαη απφ πνηεο ρεκηθέο ελψζεηο απνηεινχληαη ηα

κνλνκεξή; Β. Πνηα είλαη ε ζεκαζία ηεο δηάηαμεο ησλ ακηλνμέσλ ζηε

ιεηηνπξγία ησλ πξσηετληθψλ κνξίσλ; Γψζηε ηξία ραξαθηεξηζηηθά


Α. Σα θπξηφηεξα βηνινγηθά καθξνκφξηα είλαη: νη πξσηεΐλεο, ηα λνπθιετθά

νμέα, νη πνιπζαθραξίηεο θαη ηα ιηπίδηα.

- Πξσηεΐλεο: Οη πξσηεΐλεο είλαη καθξνκνξηαθέο ελψζεηο πνπ

ζρεκαηίδνληαη απφ ηε ζπλέλσζε απινχζηεξσλ ρεκηθψλ νπζηψλ, ησλ

ακηλνμέσλ. Σα ακηλνμέα απνηεινχληαη απφ έλα άηνκν άλζξαθα, νη 4 δεζκνί

ηνπ νπνίνπ είλαη δεκέλνη κε κηα θαξβνμπιηθή νκάδα (-COOH), κηα

ακηλννκάδα (-ΝΖ2), έλα άηνκν πδξνγφλνπ (Ζ) θαη κηα νκάδα R πνπ πνηθίιεη

αλάινγα κε ην ακηλνμχ θαη κπνξεί λα είλαη έλα άηνκν πδξνγφλνπ (γιπθίλε) ή

κηα πην πνιχπινθε νκάδα, π.ρ. (βαιίλε).

ηηο πξσηεΐλεο απαληνχκε 20 δηαθνξεηηθά ακηλνμέα κε 20 δηαθνξεηηθέο

νκάδεο R. Αλάινγα κε ηελ νκάδα R ηα ακηλνμέα έρνπλ θαηαηαγεί ζε ηξεηο

θαηεγνξίεο: κε πνιηθά - πδξφθνβα, πνιηθά - πδξφθηια - κε ηνληδφκελα,

πνιηθά -πδξφθηια - ηνληδφκελα.

Σα ακηλνμέα ελψλνληαη κεηαμχ ηνπο κε πεπηηδηθνχο δεζκνχο, δειαδή ε

θαξβνμπιηθή νκάδα ηνπ ελφο (-COOH) αληηδξά κε ηελ ακηλννκάδα (-NH2)

ηνπ επνκέλνπ κε απφζπαζε λεξνχ. Έηζη, ζρεκαηίδνληαη δηπεπηίδηα,

ηξηπεπηίδηα... νιηγνπεπηίδηα, πνιππεπηίδηα ή πξσηεΐλεο.

- ΝνπθιεΗθά νμέα: Σα λνπθιεΐθά νμέα είλαη πνιπκεξή απινχζηεξσλ

ρεκηθψλ ελψζεσλ, ησλ λνπθιενηηδίσλ, πνπ ζπλδένληαη κεηαμχ ηνπο κε

θσζθνδηεζηεξηθφ δεζκφ.

Σα λνπθιενηίδηα ζρεκαηίδνληαη απφ κία αδσηνχρν βάζε ελσκέλε κε έλα

ζάθραξν (κία πεληφδε, πνπ κπνξεί λα είλαη δεζνμπξηβφδε ή ξηβφδε), θαη έλα

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1995


126

έσο ηξία κφξηα θσζθνξηθνχ νμένο. ηε δνκή ησλ λνπθιεΐθψλ νμέσλ

παίξλνπλ κέξνο κφλν κνλνθσζθνξηθά λνπθιενηίδηα. Ζ ρεκηθή έλσζε πνπ

απνηειείηαη κφλν απφ ηε βάζε θαη ην ζάθραξν ιέγεηαη λνπθιενζίδην. Αλ ηα

λνπθιενηίδηα πεξηέρνπλ δεζνμπξηβφδε, ηφηε ιέγνληαη δεζνμπ-

ξηβνλνπθιενηίδηα, αλ πεξηέρνπλ ξηβφδε ξηβνλνπθιενηίδηα. Έρνπλ δηαπηζησζεί

νη αθφινπζεο αδσηνχρεο βάζεηο σο ζπζηαηηθά ηνπ κνξίνπ ησλ

λνπθιενηηδίσλ: αδελίλε, γνπαλίλε, νπξαθίιε, ζπκίλε θαη θπηνζίλε. Ζ αδελίλε,

ε γνπαλίλε θαη ε θπηνζίλε κεηέρνπλ ζην ζρεκαηηζκφ θαη δεζνμπ-

ξηβνλνπθιενηηδίσλ θαη ξηβνλνπθιενηηδίσλ, ελψ ε ζπκίλε βξίζθεηαη κφλν ζε

δεζνμπξηβνλνπθιενηίδηα θαη ε νπξαθίιε κφλν ζε ξηβνλνπθιενηίδηα. Έηζη,

δηαθξίλνπκε 4 δεζνμπξηβνλνπθιενηίδηα (κε αληίζηνηρεο βάζεηο ηελ αδελίλε, ηε

γνπαλίλε, ηε θπηνζίλε θαη ηε ζπκίλε) θαη 4 ξηβνλνπθιενηίδηα, (κε αληίζηνηρεο

βάζεηο ηελ αδελίλε, ηε γνπαλίλε, ηελ θπηνζίλε θαη ηελ νπξαθίιε).

Ζ δεκηνπξγία δεζκνχ (θσζθνδηεζηεξηθνχ) αλάκεζα ζην θσζθνξηθφ νμχ

ελφο λνπθιενηηδίνπ θαη ηεο πεληφδεο ηνπ επφκελνπ λνπθιενηηδίνπ νδεγεί ζην

ζρεκαηηζκφ δηλνπθιενηηδίνπ, πξνζζήθε κε ηνλ ίδην ηξφπν θαη άιινπ

λνπθιενηηδίνπ, δίλεη ηξηλνπθιενηίδην θ.ν.θ. Έηζη, ηειηθά ζρεκαηίδνληαη

κεγάιεο αιπζίδεο "πνιπλνπθιενηηδίσλ". Οη αιπζίδεο απηέο απνηεινχληαη

απνθιεηζηηθά ή απφ δεζνμπξηβνλνπθιενηίδηα (DNA) ή απφ ξηβνλνπθιενηίδηα

(RNA). To DNA απνηειείηαη απφ δχν αιπζίδεο θαη έρεη ηε κνξθή δηπιήο

έιηθαο. Αληίζεηα ην RNA βξίζθεηαη ζπλήζσο ζαλ κνλφ θιψλν καθξνκφξην.

- Πνιπζαθραξίηεο: Οη θχξηνη πνιπζαθραξίηεο είλαη ην γιπθνγφλν ζηα

δσηθά θχηηαξα θαη ην άκπιν θαη ε θπηηαξίλε ζηα θπηηθά. Ζ θπηηαξίλε είλαη

επζεία αιπζίδα, ην άκπιν ζπεηξνεηδέο θαη ην γιπθνγφλν δηαθιαδηζκέλν.

Απνηεινχληαη απφ κφξηα γιπθφδεο (κνλνζαθραξίηεο) πνπ είλαη ελσκέλα

κεηαμχ ηνπο κε γιπθνδηηηθφ δεζκφ.

Ζ γιπθφδε έρεη κνξηαθφ ηχπν C6H1206 θαη είλαη ν ίδηνο γηα

ηε θξνπθηφδε θαη γαιαθηφδε (ηζνκεξείο ελψζεηο). Όια ηα

ζάθραξα κπνξνχλ λα ππάξρνπλ ζηελ "αλνηθηή" θαη "θπθιηθή"

κνξθή. ηνλ πνιπκεξηζκφ πξνο πνιπζαθραξίηεο παίξλνπλ

κέξνο κφλνλ νη θπθιηθέο κνξθέο.

- Ληπίδηα: Ζ κεγαιχηεξε θαηεγνξία ιηπηδίσλ είλαη ηα νπδέηεξα ιίπε, πνπ

ζρεκαηίδνληαη απφ ηε ζπλέλσζε κηαο απιήο αιθνφιεο, ηεο γιπθεξίλεο, κε

ηξία κφξηα ιηπαξνχ νμένο. Σν νπδέηεξν ιίπνο ζρεκαηίδεηαη απφ ηελ

αληίδξαζε ησλ θαξβνμπιηθψλ νκάδσλ ησλ ηξηψλ ιηπαξψλ νμέσλ κε ηα ηξία

πδξνμχιηα ελφο κνξίνπ γιπθεξίλεο, κε ηαπηφρξνλν ζρεκαηηζκφ ηξηψλ κνξίσλ

λεξνχ. (ρεκαηηζκφο εζηεξηθνχ δεζκνχ).

CHjOH

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1995


127

ηελ θαηεγνξία ησλ ιηπηδίσλ αλήθνπλ θαη ηα θσζθνιηπίδηα. Σν θπξηφηεξν

θσζθν ιηπίδην είλαη ε ιεθηζίλε, πνπ απνηειείηαη απφ γιπθεξίλε, δχν κφξηα

ιηπαξνχ νμένο,

θσζθνξηθφ νμχ θαη κηα αδσηνχρν βάζε, ηε ρνιίλε. Σα νπδέηεξα ιίπε

πεξηέρνπλ κφλν ιηπφθηιεο (πδξφθνβεο) νκάδεο φπσο –CH2CH2CH2CH3 ελψ

ηα θσζθνιηπίδηα πεξηέρνπλ θαη ιηπφθηιεο θαη ιηπφθνβεο (πδξφθηιεο) νκάδεο

φπσο –ΖΡΟ4.

Παξαηήξεζε: ηελ εξψηεζε απφ πνηεο ελψζεηο απνηεινχληαη ηα κνλνκεξή ν καζεηήο ζα

κπνξνχζε λα αλαθέξεη θαη ηηο ρεκηθέο νκάδεο ησλ κνλνκεξψλ. Ακηλνμέα: Ζ, -ΝΉ2, -COOH, -

SH, -CH2, -OH θ.ά. Ννπθιενηίδηα: -ΝΖ2, -ΖΡ04 , -Ζ, -ΟΖ θ.ά. άθραξα: -ΟΖ, -Ζ, HC-O, ΟΟ θ.ά.

Ληπίδηα: (-CH2)ε -COO, -OH,, Ζ, -ΖΡ04 θ.ά.

Β. ηηο πξσηεΐλεο απαληνχκε 20 δηαθνξεηηθά ακηλνμέα κε 20

δηαθνξεηηθέο νκάδεο R. Ζ δηαθνξεηηθή δηάηαμε ησλ είθνζη ακηλνμέσλ ζηελ

πεπηηδηθή αιπζίδα νδεγεί ζηε κεγάιε πνηθηιία ησλ πξσηετλψλ πνπ

ζρεκαηίδνληαη απφ ηα ακηλνμέα απηά.

Μεξηθέο πξσηεΐλεο πεξηέρνπλ πεξηζζφηεξα απφ ρίιηα ακηλνμέα. Ζ κεγάιε

πνηθηιία ζηελ πιάγηα νκάδα (R) ησλ ακηλνμέσλ δεκηνπξγεί ηε κεγάιε

πνηθηιία ζηε κνξθή θαζψο θαη ζηε ιεηηνπξγία ησλ δηαθφξσλ πξσηετλψλ.

Τπνινγίδεηαη φηη ππάξρνπλ 4,5 δηζεθαηνκκχξηα δηαθνξεηηθέο πξσηεΐλεο ζηε

θχζε. (Οη ζεσξεηηθέο δπλαηφηεηεο είλαη πνιχ κεγαιχηεξεο, π.ρ. γηα κηα

πξσηεΐλε πνπ απνηειείηαη απφ 100 ακηλνμέα ππάξρνπλ 20,0° πηζαλέο

αιιεινπρίεο).

Μεηαμχ ησλ δηαθφξσλ νκάδσλ ησλ ακηλνμέσλ αλαπηχζζνληαη ρεκηθνί

δεζκνί κε απνηέιεζκα ε πεπηηδηθή αιπζίδα λα αλαδηπιψλεηαη ζην ρψξν θαη

λα παίξλεη έλα ζπγθεθξηκέλν ζρήκα πνπ αληαπνθξίλεηαη ζηε ιεηηνπξγία ηεο.

Οη πην ζεκαληηθνί δεζκνί είλαη νη δεζκνί πδξνγφλνπ, νη δεζκνί Van der

Waals, νη δεζκνί άιαηνο (κεηαμχ ζεηηθά θαη αξλεηηθά θνξηηζκέλσλ νκάδσλ),

νη πδξφθνβνη δεζκνί θαζψο θαη ν κφλνο νκνηνπνιηθφο δεζκφο -S-S-.

Αλάινγα κε ηελ δηάηαμε ησλ ακηλνμέσλ ζα αλαπηπρζνχλ θαη δηαθνξεηηθνί

δεζκνί θαη δηαθνξεηηθφ ζρήκα.

Ζ ζεκαζία ηεο δηάηαμεο ησλ ακηλνμέσλ ζηε ιεηηνπξγία ησλ πξσηετλψλ

θαίλεηαη απφ ηα παξαθάησ παξαδείγκαηα:

- Έλδπκα θαη ελεξγφ θέληξν:

Ζ δηάηαμε ζην ρψξν ηεο πνιππεπηηδηθήο αιπζίδαο ηνπ ελδχκνπ

δεκηνπξγεί ζέζεηο κε εηδηθή ραξαθηεξηζηηθή αξρηηεθηνληθή, πάλσ ζηηο νπνίεο

δεζκεχνληαη νη ρεκηθέο νπζίεο Α θαη Β πνπ πξφθεηηαη λα αληηδξάζνπλ

(ππνζηξψκαηα ηνπ ελδχκνπ). Ζ αιιειεπίδξαζε κεηαμχ ππνζηξψκαηνο θαη

εηδηθήο ζέζεο-ζχλδεζεο (ελεξγφ θέληξν) ηνπ ελδχκνπ έρεη ζαλ απνηέιεζκα

ηελ εμαζζέληζε ησλ ρεκηθψλ δεζκψλ ηνπ ππνζηξψκαηνο. Έηζη, απαηηνχληαη

κηθξφηεξα πνζά ελέξγεηαο γηα λα ζπάζνπλ ηειείσο νη δεζκνί απηνί

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1995


128

(ειάηησζε ηεο ελέξγεηαο ελεξγνπνίεζεο). Σν ζπάζηκν ησλ δεζκψλ είλαη

πξνυπφζεζε γηα λα ζρεκαηηζηνχλ νη λένη δεζκνί κεηαμχ ησλ ηειηθψλ

πξντφλησλ (Γ θαη Γ) ηεο ελδπκηθήο αληίδξαζεο.

- Αληηζψκαηα (κνξθή ζθεληφλαο):

Σα αληηζψκαηα παξάγνληαη απφ ηα ιεκθνθχηηαξα κε ηνλ παξαθάησ ηξφπν. Σα κφξηα ελφο

αληηγφλνπ πξνζθνιιψληαη ζηελ επηθάλεηα κηαο νκάδαο ιεκθνθπηηάξσλ, πνπ έρνπλ γη' απηφ ηηο

θαηάιιειεο ζέζεηο ππνδνρήο. Απηή ε πξνζθφιιεζε πξνμελεί κία ζεηξά αιιαγψλ ζηα

ιεκθνθχηηαξα απηά, πνπ ζηελ αξρή αξρίδνπλ λα πνιιαπιαζηάδνληαη θαη ζηε ζπλέρεηα

παξάγνπλ θαη εθθξίλνπλ ηα αληηζψκαηα.

Σα αληηζψκαηα είλαη πξσηεΐλεο κε ηέηνηα δηακφξθσζε ηνπ κνξίνπ ηνπο,

ψζηε ηαηξηάδνπλ θαη ελψλνληαη κε ην αληίζηνηρν αληηγφλν, πεξίπνπ φπσο έλα

θιεηδί ηαηξηάδεη ζηελ θιεηδαξηά ηνπ. Ζ πξνζθφιιεζε ησλ αληηζσκάησλ πάλσ

ζηα βαθηήξηα πξνθαιεί ηελ εμνπδεηέξσζε ηνπο, ζπρλά ηε ιχζε ηνπο ή ηέινο

δηεπθνιχλεη ηε θαγνθπηηάξσζε ηνπο απφ ηα θαγνθχηηαξα ηνπ νξγαληζκνχ. -

Αηκνζθαηξίλε (κηα ζθαηξηθή πξσηεΐλε):

Βξίζθεηαη κέζα ζηα εξπζξά αηκνζθαίξηα (είλαη δηαιπηή πξσηεΐλε) θαη

κεηαθέξεη 02 ζηνπο ηζηνχο. ηελ δξεπαλνθπηηαξηθή αλαηκία ηξνπνπνηείηαη ε

ζηεξενδηάηαμή ηεο (γίλεηαη αδηάιπηε, δεκηνπξγνχληαη ζπζζσκαηψκαηα) κε

απνηέιεζκα ηα εξπζξά αηκνζθαίξηα λα παίξλνπλ δξεπαλνεηδέο ζρήκα θαη λα

εθδειψλεηαη ε ζρεηηθή αλαηκία.

ΕΖΣΖΜΑ 2ν.

Κάζε επθαξπσηηθφ θχηηαξν έρεη έλα ζπγθεθξηκέλν γελεηηθφ πιηθφ (DNA)

ζηνλ ππξήλα ηνπ. Αλαθέξαηε:

Α. Πφηε ην γελεηηθφ πιηθφ ραξαθηεξίδεηαη σο ρξσκφζσκα, πφηε σο

ρξσκαηίλε θαη πνηα ρξσκνζψκαηα ραξαθηεξίδνληαη σο νκφινγα; Β. Ση

είλαη κεηαιιάμεηο θαη πψο δεκηνπξγνχληαη; Λψζηε απφ δχν

ραξαθηεξηζηηθά παξαδείγκαηα ησλ ζπλεπεηψλ ησλ γνληδηαθψλ θαη ησλ

ρξσκνζσκηθψλ αλσκαιηψλ ζηνλ άλζξσπν.

Α. Σν γελεηηθφ πιηθφ πνπ βξίζθεηαη ζηνλ ππξήλα ηνπ επθαξπσηηθνχ

θπηηάξνπ απνηειείηαη απφ DNA πνπ είλαη ελσκέλν κε πξσηεΐλεο ηζηφλεο θαη

κή ηζηφλεο θαη κηθξή πνζφηεηα RNA. Έηζη, ζρεκαηίδεηαη κηα

λνπθιενπξσηέίλε πνπ νλνκάδεηαη ρξσκαηίλε.

ηε κεζφθαζε ηα ρξσκνζψκαηα δελ έρνπλ δηακνξθσζεί αθφκε,

βξίζθνληαη κε ηε κνξθή μεηπιηγκέλσλ, ιεπηψλ θαη αλαθαηεκέλσλ \η|καηίσλ

θαη απνηεινχλ ην δίρηπ ρξσκαηίλεο. Καηά ηε δηάξθαα ηεο θπηηαξνδηαίξεζεο

(κίησζε, κείσζε) ε ρξσκαηίλε ζπκππθλψλεηαη ζε ζρεκαηηζκνχο πνπ

θαινχληαη ρξσκνζψκαηα.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1995


129

Ο δηπιαζηαζκφο ηνπ DNA πνπ γίλεηαη ζην κέζν ηεο κεζφθαζεο έρεη σο

απνηέιεζκα θαη ην δηπιαζηαζκφ ησλ λεκάησλ ηεο ρξσκαηίλεο. Έηζη, ην θάζε

λεκάηην αληηπξνζσπεχεηαη δχν θνξέο ζρεκαηίδνληαο ηηο αδειθέο

ρξσκαηίδεο, νη νπνίεο ζπγθξαηνχληαη ζ' έλα ζεκείν ηνπο, ην θεληξνκεξίδην.

Οη αδειθέο ρξσκαηίδεο απνηεινχληαη ε θαζεκηά απφ έλα κφξην DNA θαη

είλαη γελεηηθά φκνηεο, δειαδή πεξηέρνπλ ην ίδην γελεηηθφ πιηθφ ζεκείν πξνο

ζεκείν θαζφιν ην κήθνο ηνπο.

ηελ πξφθαζε νη ρξσκαηίδεο -ζπγθξαηεκέλεο κε ην θεληξνκεξίδην -

ζπζπεηξψλνληαη, θνληαίλνπλ θαη παραίλνπλ παίξλνληαο θαζνξηζκέλε κνξθή

θαη απνηεινχλ ηα ρξσκνζψκαηα. ην ηέινο ηεο κεηάθαζεο, κεηάθαζεο II ην

θεληξνκεξίδην δηαηξείηαη θαη αξρίδεη ν απνρσξηζκφο ησλ αδειθψλ

ρξσκαηίδσλ θαη ε κεηαθίλεζε ηνπο πξνο ηνπο πφινπο ηνπ θπηηάξνπ

(αλάθαζε). ηελ ηειφθαζε απνζπζπεηξψλνληαη ηα ρξσκνζψκαηα θαη

απμάλνπλ ζε κήθνο ζπληζηψληαο πάιη ην δίρηπ ηεο ρξσκαηίλεο.

Έηζη, βιέπνπκε φηη απφ ην κέζν ηεο κεζφθαζεο φπνπ ην DNA

δηπιαζηάδεηαη έσο ηελ κεηάθαζε, κεηάθαζε II πνπ δηαηξείηαη ην

θεληξνκεξίδην ην θάζε ρξσκφζσκα αληηπξνζσπεχεηαη απφ δχν αδειθέο

ρξσκαηίδεο, ελψ απφ ηελ αλάθαζε, αλάθαζε ΗΗ κέρξη ην κέζν ηεο επφκελεο

κεζφθαζεο απφ έλα λεκάηην ρξσκαηίλεο.

Οκφινγα ρξσκνζψκαηα: Εεπγάξη (γηα 2ε νξγαληζκνχο) ρξσκνζσκάησλ

πνπ έρνπλ ηελ ίδηα κνξθνινγία θαη πεξηέρνπλ γνλίδηα πνπ ειέγρνπλ ηελ ίδηα

ηδηφηεηα. Υαξαθηεξηζηηθφ ησλ νκνιφγσλ ρξσκνζσκάησλ είλαη ε ζχλαςε,

δειαδή ε ηνπνζέηεζε ηνπ ελφο απέλαληη απφ ην άιιν πνπ γίλεηαη ζηελ

πξφθαζε I. ηε θάζε απηή είλαη δπλαηφ λα κπεξδεπηνχλ θάπνηα ηκήκαηα

απφ ηηο κε αδειθέο ρξσκαηίδεο ησλ νκνιφγσλ ρξσκνζσκάησλ θαη λ'

αληαιιαγνχλ κεηαμχ ηνπο θαηά ην δηαρσξηζκφ ηνπο. Σν θαηλφκελν απηφ

ιέγεηαη επηρηαζκφο ή ρηαζκαηππία.

Β. Οη θιήξνλνκήζηκεο αιιαγέο ηνπ γελεηηθνχ πιηθνχ νλνκάδνληαη

κεηαιιάμεηο. Φπζηνινγηθά ηα γνλίδηα απηνδηπιαζηάδνληαη θαη ηα

ρξσκνζψκαηα δηαρσξίδνληαη θαηά ηε δηάξθεηα ηεο δσήο ελφο θπηηάξνπ ή

νξγαληζκνχ κε καζεκαηηθή αθξίβεηα. Απηφ ζπκβαίλεη ρηιηάδεο θνξέο ρσξίο

ην παξακηθξφ «ιάζνο». Γηάθνξνη ζπλδπαζκνί γνληδίσλ πξνθαινχλ ηε

δεκηνπξγία νξηζκέλσλ πνηθηιηψλ ζηνπο απνγφλνπο, ρσξίο λα πάζνπλ ηίπνηε

ηα επί κέξνπο γνλίδηα. πά\ηα φκσο εκθαλίδεηαη κηα ηδηφηεηα ζ' έλαλ

νξγαληζκφ, πνπ δελ πξνυπάξρεη νχηε ζηνλ έλα νχηε ζηνλ άιιν γνλέα. Αλ

απηφ ην λέν ραξαθηεξηζηηθφ γλψξηζκα κεηαθέξεηαη ζηνπο απνγφλνπο,

ζεκαίλεη φηη ζπλέβε κηα αιιαγή ζην γελεηηθφ πιηθφ. Ζ αιιαγή απηή ηνπ

γελεηηθνχ πιηθνχ νλνκάδεηαη κεηάιιαμε θαη ν νξγαληζκφο πνπ ηε θέξεη

κεηαιιαγκέλνο.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1995


130

Αλάινγα κε ην ζεκείν ηνπ γελεηηθνχ πιηθνχ πνπ έπαζε ηε κφληκε αιιαγή

θαη πξνμελήζεθε κεηάιιαμε δηαθξίλνπκε: α) ηηο γνλαδηαθέο κεηαιιάμεηο θαη

β) ηηο ρξσκνζσκηθέο αλσκαιίεο.

Γνληδηαθέο κεηαιιάμεηο: Οη γνληδηαθέο κεηαιιάμεηο πξνέξρνληαη απφ

θάπνηα αιιαγή ησλ βάζεσλ ζην κφξην ηνπ DNA. Απηή ε αιιαγή ησλ βάζεσλ

κπνξεί λα νθείιεηαη π.ρ. ζε αληηθαηάζηαζε κηαο βάζεο απφ κία άιιε, ή ζηελ

αθαίξεζε κίαο βάζεο ή ζηελ πξνζζήθε κηαο βάζεο κε ζπλέπεηα λα αιιάμεη

ε γελεηηθή πιεξνθνξία πνπ πεξηέρεηαη ζ' απηφ ην ηκήκα ηνπ DNA. Σν

απνηέιεζκα κηαο ηέηνηαο κεηάιιαμεο είλαη ζπλήζσο ε δεκηνπξγία ελφο

ππνιεηπφκελνπ αιιειφκνξθνπ γνληδίνπ.

Υαξαθηεξηζηηθά παξαδείγκαηα ησλ ζπλεπεηψλ ησλ γνληδηαθψλ

κεηαιιάμεσλ ζηνλ άλζξσπν είλαη:

- Ζ δξεπαλνθπηηαξηθή αλαηκία πνπ νθείιεηαη ζηελ νκφδπγε θαηάζηαζε

ελφο παζνινγηθνχ γνληδίνπ s. Σν γνλίδην απηφ είλαη έλα κεηαιιαγκέλν

γνλίδην, ην νπνίν ζπλζέηεη ηξνπνπνηεκέλε ηε β αιπζίδα. πγθεθξηκέλα ζηελ

αιπζίδα απηή έρεη αληηθαηαζηαζεί έλα ακηλνμχ απφ έλα άιιν (ην

γινπηακηληθφ απφ βαιίλε). Σα εξπζξά αηκνζθαίξηα ησλ αζζελψλ κε

δξεπαλνθπηηαξηθή αλαηκία πεξηέρνπλ ζρεδφλ κφλν ηελ παζνινγηθή

αηκνζθαηξίλε S αληί ηεο θπζηνινγηθήο αηκνζθαηξίλεο Α. Απνηέιεζκα είλαη λα

αιιάδεη ην ζρήκα ησλ εξπζξψλ αηκνζθαηξίσλ θαη απφ ζθαηξηθφ λα γίλεη

δξεπαλνεηδέο. Σα δξεπαλνεηδή θχηηαξα (δξεπαλνθχηηαξα) ιφγσ ζρήκαηνο

δελ κπνξνχλ λα θπθινθνξνχλ εχθνια ζηα αηκνθφξα αγγεία κε απνηέιεζκα

λα επέξρεηαη απφθξαμε ησλ αγγείσλ θαη δηαθνπή ηεο θπθινθνξίαο.

- Ζ κεζνγεηαθή αλαηκία, φπνπ ηα γνλίδηα γηα ηε ζχλζεζε ησλ β ή α -

αιπζίδσλ ηεο αηκνζθαηξίλεο κεηαιιάζνληαη, δελ δνπιεχνπλ ζσζηά κε

απνηέιεζκα λα ζπληίζεηαη κηθξφηεξε πνζφηεηα ή θαζφινπ κία απφ ηηο

πεπηηδηθέο αιπζίδεο ηεο αηκνζθαηξίλεο. Αλ π.ρ. απηφ ζπκβεί ζηελ β αιπζίδα,

ιέκε φηη ην άηνκν πάζρεη απφ β-κεζνγεηαθή αλαηκία, αλ ζπκβεί ζηελ αιπζίδα

α, ηφηε ην άηνκν πάζρεη απφ α-κεζνγεηαθή αλαηκία.

Δηεξφδπγε β-κεζνγεηαθή αλαηκία (ζηίγκα). ηα άηνκα πνπ πάζρνπλ απφ

απηή ηε λφζν, ην γνλίδην β πνπ πξνέξρεηαη απφ ηνλ έλα ηνπο γνλέα

(εηεξφδπγε θαηάζηαζε) ππνιεηηνπξγεί ή αλαζηέιιεηαη, ελψ ην γνλίδην β πνπ

πξνέξρεηαη απφ ηνλ άιιν ηνπο γνλέα ιεηηνπξγεί θαλνληθά. πλεπψο ην νιηθφ

πνζφ β αιπζίδσλ πνπ βξίζθνληαη ζηα εξπζξά αηκνζθαίξηα ησλ αηφκσλ

απηψλ είλαη κηθξφηεξν απφ ην θπζηνινγηθφ. Οη α αιπζίδεο ζηα άηνκα απηά

ζπληίζεληαη θαλνληθά. Σν πνζφλ ηεο αηκνζθαηξίλεο Α είλαη κηθξφηεξν απφ ην

θαλνληθφ.

Οκφδπγε β κεζνγεηαθή αλαηκία (λφζνο ηνπ Cooley). Σν άηνκν πνπ πάζρεη

εκθαλίδεη βαξχηεξε εηθφλα. Καη ηα δχν β γνλίδηα (παηξηθήο θαη κεηξηθήο

πξνειεχζεσο) ιεηηνπξγνχλ ειάρηζηα έσο θαζφινπ. πλεπψο δεκηνπξγείηαη

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1995


131

κεγάιε έιιεηςε β αιπζίδσλ, ελψ βξίζθνληαη ζηα θπζηνινγηθά επίπεδα νη α

αιπζίδεο. Ο νξγαληζκφο πξνζπαζεί λα ζπκπιεξψζεη ην έιιεηκκα ηεο

αηκνζθαηξίλεο Α κε ην λα ζπλζέηεη εκβξπτθή αηκνζθαηξίλε F. εκείσζε: ζα κπνξνχζαλ λα αλαθεξζνχλ θαη άιια παξαδείγκαηα γνλλδηαθψλ

κεηαιιάμεσλ, φπσο ε αηκνξξνθηιία, ν δαιησληζκφο, ε κπτθή δπζηξνθία, ε βξαρπθαιαγγία θ.ά.

Υξσκνζσκηθέο αλσκαιίεο: Πξφθεηηαη γηα νξαηέο κε θαηάιιειν

κηθξνζθφπην αιιαγέο ζηελ θαηαζθεπή ή ηνλ αξηζκφ ησλ ρξσκνζσκάησλ.

Έλα κηθξφ θνκκάηη ελφο ρξσκνζψκαηνο κπνξεί αθνχ ζπάζεη ην

ρξσκφζσκα α) λα ραζεί (έιιεηςε) β) λα δηπιαζηαζηεί ζην αξρηθφ

ρξσκφζσκα, (δηπιαζηαζκφο) γ) λα κεηαθεξζεί ζ' έλα ζεκείν ελφο άιινπ

ρξσκνζψκαηνο (κεηαηφπηζε) θαη δ) λα αλαζηξαθεί πάλσ ζην ίδην ηνπ ην

ρξσκφζσκα (αλαζηξνθή). Σν ηειηθφ απνηέιεζκα ζα είλαη ε δεκηνπξγία ελφο

αηφκνπ κε νξηζκέλεο ηξνπνπνηεκέλεο ηδηφηεηεο.

Όζνλ αθνξά ηελ αιιαγή ηνπ αξηζκνχ ησλ ρξσκνζσκάησλ, απηή γίλεηαη

είηε ζηα απηνζσκηθά είηε ζηα θπιεηηθά ρξσκνζψκαηα.

Όηαλ έρνπκε ηνπιάρηζηνλ έλα πεξηζζφηεξν ή ιηγφηεξν ρξσκφζσκα απφ

ηνλ θαλνληθφ αξηζκφ, ηφηε ιέκε φηη πξφθεηηαη γηα αλεππινεηδία. Οη

αλελπινεηδίεο ζπκβαίλνπλ, φηαλ δελ απνρσξίδνληαη ηα ρξσκνζψκαηα ελφο

ηνπιάρηζηνλ δεχγνπο θαηά ηε κείσζε ή απν κή απνρσξηζκφ ησλ αδειθψλ

ρξσκαηίδσ λ ζηελ κείσζε II θαη ζηελ κίησζε.

παληφηεξα εκθαλίδεηαη ε πεξίπησζε δηαπιαζηαζκνχ ή ηξηπιαζηαζκνχ

φισλ ησλ ρξσκνζσκάησλ. ηελ πεξίπησζε απηή ιέκε φηη έρνπκε ην

θαηλφκελν ηεο πνιππινεηδίαο. Οη πνιππιννεηδίεο ζπκβαίλνπλ φηαλ δελ

απνρσξίδνληαη ηα ρξσκνζψκαηα φισλ ησλ δεπγψλ ησλ νκνιφγσλ

ρξσκνζσκάησλ θαηά ηε κείσζε I (ή φισλ ησλ αδειθψλρξσκαηίδσλ θαηά ηε

κείσζε II θαη κίησζε) ή φηαλ ζπκβεί δηπιή γνληκνπνίεζε.

Υαξαθηεξηζηηθά παξαδείγκαηα ρξσκνζσκηθψλ αλσκαιηψλ ζηνλ

άλζξσπν είλαη:

- Ζ πεξίπησζε ηνπ Μνγγνιηζκνχ. ' έλα ηέηνην άηνκν ζειπθφ ή αξζε\ηθφ

ππάξρνπλ 47 αληί 46 ρξσκνζψκαηα. Σν 47ν ρξσκφζσκα είλαη έλα

απηνζσκηθφ ρξσκφζσκα ην νπνίν δεκηνπξγεί ηελ αλσκαιία απηή

(δηαλνεηηθή θαζπζηέξεζε, κνγγνινεηδέο πξφζσπν). Όηαλ ε κεηέξα είλαη

γχξσ ζηελ ειηθία ησλ 40 εηψλ, απμάλεη ε πηζαλφηεηα λα κε γίλεη ζσζηφο

απνρσξηζκφο ησλ ρξσκνζσκάησλ θαηά ην ζρεκαηηζκφ ηνπ σαξίνπ. Απηφ

ζεκαίλεη φηη, φηαλ ε κεηέξα απηή ηεθλνπνηήζεη, είλαη πηζαλφ λα γελλήζεη

παηδί κε θάπνηα αλσκαιία. Πξάγκαηη βξέζεθε φηη απηέο νη κεηέξεο γελλνχλ

ζπρλά παηδηά πνπ πάζρνπλ απφ Μνγγνιηζκφ.

- Έρνπλ βξεζεί ζειπθά άηνκα XXX αληί XX πνπ παξνπζηάδνπλ αηειή

αλάπηπμε δεπηεξεπφλησλ ραξαθηήξσλ θχινπ. εκείσζε: ζα κπνξνχζαλ λα αλαθεξζνχλ θαη ηα άιια ζχλδξνκα ΥΥΤ ή ΥΟ.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1995


132

ΕΖΣΖΜΑ 3ν.

Α. Γηαηί είλαη απαξαίηεηε ε εηζαγσγή ηνπ γελεηηθνχ πιηθνχ ηνπ θάγνπ

κέζα ζην βαθηήξην πξνθεηκέλνπ λα πνιιαπιαζηαζζεί ν θάγνο;

Β. Πψο ζπκβάιινπλ νη ηνί ζηε κεηαθνξά DNA απφ βαθηήξην ζε

βαθηήξην; Ση είλαη νγθνγφλνη ηνί θαη πνηνο είλαη ν ηξφπνο δξάζεο ηνπο;

Α. Δίλαη απαξαίηεηε ε εηζαγσγή ηνπ γελεηηθνχ πιηθνχ ηνπ θάγνπ κέζα

ζην βαθηήξην γηαηί νη θάγνη:

- Γελ ζπληζηνχλ θχηηαξα.

- Απνηεινχληαη κνλάρα απφ έλα κφξην λνπθιεΐθνχ νμένο DNA ή RNA πνπ

θέξλεη ηελ πιεξνθνξία γηα ηελ παξαγσγή δέθα κέρξη θαη ιίγσλ

εθαηνληάδσλ πξσηετλψλ. Οξηζκέλνη θάγνη πνπ έρνπλ γηα γελεηηθφ πιηθφ

RNA κπνξνχλ κε ηε βνήζεηα εηδηθψλ ελδχκσλ λα ζπλζέζνπλ είηε RNA είηε

DNA ρξεζηκνπνηψληαο γηα θαινχπη ην δηθφ ηνπο RNA. Σν κφξην απηφ ηνπ

λνπθιεΐθνχ νμένο είλαη θιεηζκέλν κέζα ζε κία πξσηετληθή θάςα. Αθφκα ν

θάγνο κπνξεί λα πεξηέρεη θαη ιίγα έλδπκα.

- Δίλαη αλίθαλνη λα αλαπαξαρζνχλ θαη γεληθά είλαη ηειείσο αλελεξγνί απφ

κφλνη ηνπο.

- Ζ αλαπαξαγσγή ηνπο επηηπγράλεηαη κνλάρα κέζα ζηα θχηηαξα ησλ

βαθηεξίσλ ζηα νπνία παξαζηηνχλ, θαη ησλ νπνίσλ ρξεζηκνπνηνχλ ηα ρεκηθά

πιηθά θαη ηνπο βηνινγηθνχο κεραληζκνχο.

Οη θάγνη απνηεινχληαη ζπλήζσο απφ κία πνιπεδξηθή πξσηετληθή θεθαιή

πνπ πεξηέρεη ην λνπθιεΐθφ νμχ ηνπ θάγνπ θαη κηα νπξά πάιη απφ πξσηεΐλε

πνπ θαηαιήγεη ζε λεκάηηα.

Έηζη, θαηά ηνλ πνιιαπιαζηαζκφ ησλ θάγσλ ζηελ αξρή ν θάγνο

πξνζθνιιάηαη κε ηα λήκαηα ηεο νπξάο ηνπ ζην βαθηεξηαθφ θχηηαξν θαη

ηξππάεη, ζπρλά κε ηε βνήζεηα ελφο ελδχκνπ πνπ πεξηέρεη, ην θπηηαξηθφ ηνπ

ηνίρσκα ηε ζπλέρεηα ην λνπθιεΐθφ νμχ ηνπ θάγνπ πεξλάεη κέζα απ' ηελ

νπξά ζην θπηηαξφπιαζκα ηνπ βαθηεξίνπ, φπνπ αξρίδεη λα αληηγξάθεηαη

ζρεκαηίδνληαο θαηλνχξηα κφξηα λνπθιεΐθνχ νμένο. ρεδφλ ζπγρξφλσο

αξρίδεη ε κεηάθξαζε ηνπ λνπθιάθνχ νμένο ηνπ θάγνπ θαη ε παξαγσγή ησλ

πξσηετλψλ ηνπ: θεθαιήο, νπξάο, λεκαηίσλ. Όια καδί ζπληίζεληαη ζε λένπο

θάγνπο, ελψ ην θχηηαξν ζπάδεη θάησ απφ ηελ επίδξαζε κηαο ιπζνδχκεο,

ελφο ελδχκνπ πνπ θαηαζθεχαδα ν θάγνο θαη δηαιχεη ην θπηηαξηθφ ηνίρσκα,

γηα λα ειεπζεξσζνχλ ηειηθά θακηά 300ξηά θαηλνχξηνη θάγνη έηνηκνη λα

πξνζβάιινπλ άιια βαθηήξηα.

Ζ φιε δηαδηθαζία δελ μεπεξλάεη ηα 30 ιεπηά θαη νλνκάδεηαη ιπηηθφο

θχθινο ηνπ θάγνπ.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1995


133

Β. Πα λα γίλεη ε κεηαθνξά ηνπ DNA απφ βαθηήξην ζε βαθηήξην κε ηελ

ζπκβνιή ηψλ απαηηείηαη ε χπαξμε ελφο ιπηηθνχ θχθινπ αλάκεζα ζε δχν

ιπζηγνλίεο.

ηελ αξρή ν θάγνο πξνζθνιιάηαη κε ηα λήκαηα ηεο νπξάο ηνπ ζην

βαθηεξηαθφ θχηηαξν θαη ηξππάεη, ζπρλά κε ηε βνήζεηα ελφο ελδχκνπ πνπ

πεξηέρεη, ην θπηηαξηθφ ηνπ ηνίρσκα. ηε ζπλέρεηα ην λνπθιεΐθφ νμχ ηνπ

θάγνπ πεξλάεη κέζα απφ ηελ νπξά ζην θπηηαξφπιαζκα ηνπ βαθηεξίνπ,

φπνπ ην λνπθιεΐθφ νμχ ηνπ θάγνπ ελζσκαηψλεηαη ζην DNA ηνπ βαθηεξίνπ

θαη δηπιαζηάδεηαη πηα καδί ηνπ, δεκηνπξγψληαο γεληέο ιπζηγνληθψλ

βαθηεξίσλ.

' απηή ηελ θαηάζηαζε φηαλ βξίζθεηαη ν θάγνο, ιέγεηαη πξνθάγνο. Απφ

θαηξφ ζε θαηξφ φκσο κπνξεί λ' αξρίζεη πάιη λα αληηγξάθεηαη κφλνο ηνπ,

ζπλερίδνληαο ην γλσζηφ καο ιπηηθφ θχθιν. Έηζη, ην DNA ηνπ θάγνπ αξρίδεη

λα αληηγξάθεηαη ζρεκαηίδνληαο θαηλνχξηα κφξηα λνπθιείθνχ νμένο. ρεδφλ

ζπγρξφλσο αξρίδεη ε κεηάθξαζε ηνπ λνπθιείθνχ νμένο ηνπ θάγνπ θαη ε

παξαγσγή ησλ πξσηετλψλ ηνπ: θεθαιήο, νπξάο, λεκαηίσλ. Όια καδί

ζπληίζεληαη ζε λένπο θάγνπο, ελψ ην θχηηαξν ζπάδεη θάησ απφ ηελ

επίδξαζε κηαο ιπζνδχκεο, ελφο ελδχκνπ πνπ θαηαζθεπάδεη ν θάγνο θαη

δηαιχεη ην θπηηαξηθφ ηνίρσκα, γηα λα ειεπζεξσζνχλ ηειηθά θακηά 300ξηά

θαηλνχξηνη θάγνη έηνηκνη λα πξνζβάιινπλ άιια βαθηήξηα.

ηελ ηειεπηαία απηή πεξίπησζε νη λένη θάγνη πνπ δεκηνπξγνχληαη κπνξεί

λα πεξηέρνπλ θαη θνκκάηη απφ ην DNA ηνπ βαθηεξίνπ. To DNA απηφ κπνξεί

λα κεηαθεξζεί θαη ελζσκαησζεί κε κηα άιιε ιπζηγνλία ζ' έλα θαηλνχξην

βαθηεξηαθφ θχηηαξν, απνηειψληαο έηζη ηνλ ηξίην ηξφπν κεηαθνξάο γελεηηθνχ

πιηθνχ απφ βαθηήξην ζε βαθηήξην, ηε κεηαβίβαζε κέζσ ηψλ. Αμίδεη ζην

ζεκείν απηφ λα ηνληζηεί φηη ν θάγνο, πνπ κεηαθέξεη έλα ζξαχζκα (ζξαχζκα

κεηαγσγήο) απφ ην γελεηηθφ πιηθφ ηνπ βαθηεξίνπ πνπ κφιηο εγθαηέιεηςε,

ράλεη ηε ιπηηθή ηνπ ηθαλφηεηα θαη ην βαθηήξην ην νπνίν ζα πξνζβάιεη, ζηε

ζπλέρεηα, δε ζα ππνζηεί ιχζε.

Απφ ηνλ Rous ην 1910 παξαηεξήζεθε φηη έλαο ηφο πξνθαιεί φγθν ζε

νξηζκέλα δψα. Αξγφηεξα βξέζεθαλ θαη άιινη ηνί πνπ πεξηέρνπλ είηε RNA είηε

DNA θαη πξνθαινχλ θαξθίλν. Απηνί νρ ηνί νλνκάδνληαη νγθνγφλνη ηνί θαη

πεξηέρνπλ νξηζκέλα "θαξθηληθά" γνλίδηα. Ο κεραληζκφο ηεο θαξθηλνγέλεζεο

απφ ηνχο δελ είλαη αθφκε γλσζηφο.

ήκεξα πηζηεχεηαη φηη ε δεκηνπξγία ηνπ θαξθίλνπ ζρεηίδεηαη κε ην γελεηηθφ

πιηθφ.

Έρνπλ δηαηππσζεί πνιιέο απφςεηο, ζεσξίεο αιιά κέρξη ζήκεξα ιίγα

κφλν πεηξακαηηθά δεδνκέλα ππάξρνπλ ζρεηηθά κε ην ζέκα απηφ. Απηφ πνπ

είλαη γλσζηφ π.ρ. είλαη φηη έλαο ηφο πνπ πξνθαιεί φγθν κπαίλεη ζην θχηηαξν

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1995


134

ηνπ μεληζηή κε κηα δηαδηθαζία παξφκνηα ηεο θαγνθπηηάξσζεο. ηε ζπλέρεηα

ελζσκαηψλεηαη ην εμσγελέο γελεηηθφ ηνπ πιηθφ ζην γελεηηθφ πιηθφ ηνπ

μεληζηή. Σν θχηηαξν απηφ ηψξα παζαίλεη κηα γελεηηθή εμαιιαγή, ηξνπνπνηεί

δειαδή ην γελεηηθφ ηνπ πιηθφ θαη κεηαηξέπεηαη ζε θαξθηληθφ θχηηαξν. Σν

θαξθηληθφ θχηηαξν α) έρεη απνδηαθνξνπνηεζεί, θαηά ζπλέπεηα έρεη εθηξαπεί

απφ ηε θπζηνινγηθή ηνπ ιεηηνπξγία θαη β) έρεη ράζεη ηνλ έιεγρν ηνπ

πνιιαπιαζηαζκνχ ηνπ, δειαδή δηαηξείηαη ζπλερψο.

ΕΖΣΖΜΑ 4ν.

Α. Ση είλαη νζηενβιάζηεο, πνπ ππάξρνπλ θαη πνηνο είλαη ν ξφινο ηνπο

ζε θάζε πεξίπησζε;

Β. Πνηνο είλαη ν ξφινο ησλ θνηινηήησλ πνπ ζρεκαηίδνληαη κέζα ζηα

νζηά ηνπ θξαλίνπ;

Α. Οη νζηενβιάζηεο είλαη εηδηθή νκάδα νζηηθψλ θπηηάξσλ πνπ παξάγνπλ

ηελ νζηέτλε νπζία θαη ππάξρνπλ α) ζηελ εζσηεξηθή επηθάλεηα ηνπ

πεξηνζηένπ (θαη ηνπ ελδφζηενπ) θαη β) ζηνπο ππξήλεο νζηέσζεο. Ο ξφινο

ηνπο είλαη:

- Οζηενγέλεζε: ηελ αξρή ηεο δηάπιαζεο ηνπ νζηνχ, θαηά ηελ εκβξπτθή

δσή, φια ηα νζηά ηνπ αλζξψπηλνπ ζθειεηνχ πξνζρεκαηίδνληαη ζαλ πξφηππα

(κνληέια) απφ εηδηθή κνξθή ζπλδεηηθνχ ηζηνχ, θαη απνηεινχλ ηνλ πκελψδε

ζθειεηφ.

Απφ εθεί θαη κεηά, γηα ηα πεξηζζφηεξα νζηά ηνπ αλζξψπηλνπ ζψκαηνο,

ζα επαθνινπζήζεη ε κεηάπησζε ζε ρφλδξηλε θαηάζηαζε κε ηελ

αληηθαηάζηαζε ηνπ πκελψδνπο νζηνχ απφ ρφλδξηλν νζηφ. ' απηφ ην

ρφλδξηλν νζηφ θαη απφ νξηζκέλεο ζέζεηο ηνπ (πεξηφζηεν θαη ππξήλεο

νζηέσζεο) αθνινπζεί ε νζηέσζε, φπνπ ηα ρφλδξηλα ηκήκαηα δηαιχνληαη θαη

αληηθαζίζηαληαη απφ νζηίηε ηζηφ πνπ παξάγεηαη απφ νζηενβιάζηεο. Ζ φιε

δηαδηθαζία θαιείηαη ρνλδξνγελήο νζηέσζε θαη ηα νζηά πνπ πξνθχπηνπλ

ρνλδξνγελή.

Πα κεξηθά απφ ηα νζηά ηνπ αλζξψπνπ (ζφινπ ηνπ θξαλίνπ, ηα

πεξηζζφηεξα ηνπ πξνζψπνπ θαη ηελ θιείδα) γίλεηαη απ' επζείαο κεηάπησζε

απφ ηελ πκελψδε θαηάζηαζε ζηελ νζηέηλε, κε ηελ αληηθαηάζηαζε ηνπ

πκελψδνπο ππνζέκαηνο κε νζηέηλε νπζία, πνπ παξάγεηαη απφ

νζηενβιάζηεο. Ο ηχπνο απηφο νζηέσζεο ιέγεηαη πκελνγελήο νζηέσζε θαη ηα

παξαγφκελα νζηά πκελνγελή.

- Αχμεζε ησλ νζηψλ: Ζ ζέζε ηεο αξρηθήο παξαγσγήο ηνπ νζηίηε ηζηνχ,

δειαδή νη ππξήλεο νζηέσζεο δελ εκθαλίδνληαη ηαπηφρξνλα ζε φια ηα νζηά.

Αιισλ νζηψλ εκθαλίδνληαη θαηά ηελ ελδνκήηξην δσή θαη άιισλ κεηά ηνλ

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1995


135

ηνθεηφ. Ζ αχμεζε ηνπ νζηνχ θαηά κήθνο θαη θαηά πάρνο γίλεηαη είηε θπθιηθά

γχξσ απφ ηνλ ππξήλα νζηέσζεο είηε απφ ηνλ ππξήλα πξνο ηα δχν άθξα

ηνπ νζηνχ. Ζ αχμεζε πξνσζείηαη κε ελαπφζεζε λέσλ ζηηβάδσλ νζηίηε

ηζηνχ. Έηζη, π.ρ. ζηα καθξά νζηά ππάξρνπλ ηξεηο ππξήλεο νζηέσζεο, έλαο

ζην ζψκα θαη δχν ζηηο επηθχζεηο. Αξρηθά ην νζηφ απμάλεηαη κε λέα

ζηξψκαηα απφ ηνλ ππξήλα ηεο δηάθπζεο, κεηά φκσο απφ ηελ εκθάληζε θαη

ησλ ππξήλσλ ησλ επηθχζεσλ απμάλεηαη απφ έλα ζηξψκα ρφλδξνπ πνπ

παξακέλεη δηαξθψο ζε ρφλδξηλε θαηάζηαζε (ζπδεπθηηθφο ρφλδξνο) ζην φξην

δηάθπζεο-επίθπζεο.

- Αλαγέλλεζε ηνπ νζηνχ: Όηαλ ζπάζεη έλα θφθαιν, αθνινπζεί ηνπηθή

αηκνξξαγία θαη θαηαζηξνθή ηεο ζεκέιηαο νπζίαο θαη ησλ νζηηθψλ θπηηάξσλ.

Αξγφηεξα φκσο απφ νζηενβιάζηεο ηνπ πεξηνζηένπ (θαη ηνπ ελδφζηενπ,

φπνπ ππάξρεη) παξάγεηαη κε δηαδνρηθή εμέιημε λένο νζηίηεο ηζηφο πνπ

γεκίδεη ην ράζκα κεηαμχ ησλ δχν θνκκαηηψλ θαη επνπιψλεη ην θάηαγκα.

Πξνυπφζεζε είλαη ε θαιή αθηλεηνπνίεζε ησλ δχν νζηηθψλ ηκεκάησλ.

Β. Οη θνηιφηεηεο πνπ ζρεκαηίδνληαη ζηα νζηά ηνπ θξαλίνπ είλαη: α)

νζηηθέο θνηιφηεηεο β) κπεινθπςέιεο γ) θνηιφηεηεο θξνηαθηθνχ νζηνχ δ)

αεξνθφξεο θνηιφηεηεο.

- Οζηηθέο θνηιφηεηεο: είλαη θνηιφηεηεο ηεο ζεκέιηαο νπζίαο κέζα ζηηο

νπνίεο βξίζθνληαη ηα νζηηθά θχηηαξα πνπ ελψλνληαη κεηαμχ ηνπο κε ηηο

απνθπάδεο ζρεκαηίδνληαο ηηο δνθίδεο νζηηθψλ θπηηάξσλ.

- Μπεινθπςέιεο: Κνηιφηεηεο πνπ ζρεκαηίδνληαη κεηαμχ νζηηθψλ δνθίδσλ

ζηε ζπνγγψδε νζηέηλε νπζία θαη πεξηέρνπλ ην κπειφ ησλ νζηψλ. Ο κπειφο

έρεη άθζνλα θχηηαξα θαη αγγεία θαη καιαθή ζχζηαζε. Γηαθξίλεηαη θχξηα ζηνλ

εξπζξφ θαη ζηνλ σρξφ κπειφ ησλ νζηψλ. Ο εξπζξφο κπειφο βξίζθεηαη ζε

φια ηα νζηά ηνπ λενγλνχ θαη απνηειεί αηκνπνηεηηθφ φξγαλν.

Αξγφηεξα ζηελ παηδηθή ειηθία ν εξπζξφο κπειφο αληηθαζίζηαηαη

πξννδεπηηθά απφ ηνλ σρξφ κπειφ πνπ πεξηέρεη ιίπνο, έηζη ψζηε θαηά ην 20φ

έηνο εξπζξφο κπειφο πεξηέρεηαη κέζα ζηε ζπνγγψδε νπζία νξηζκέλσλ κφλν

νζηψλ (ζπνλδχισλ, ζηέξλνπ, πιεπξψλ, θιείδαο θ.ιπ.).

- Κνηιφηεηεο θξνηαθηθνχ νζηνχ: ην θξνηαθηθφ νζηφ ζρεκαηίδνληαη

θνηιφηεηεο, φπνπ πεξηθιείνληαη ηα κέξε ηνπ απηηνχ (έμσ, κεζαίν θαη έζσ

απηί). ην εμσηεξηθφ απηί αλήθα ν έμσ αθνπζηηθφο πφξνο ζην βάζνο ηνπ

νπνίνπ ππάξρεη ν ηπκπαληθφο πκέλαο πνπ ηνλ ρσξίδεη απφ ην κεζαίν απηί.

Σν κεζαίν απηί είλαη κία αεξνθφξνο θνηιφηεηα πνπ πεξηβάιιεηαη απφ

νζηά θαη κέζσ ηεο επζηαρηαλήο ζάιπηγγαο επηθνηλσλεί κε ην ξηλνθάξπγγα

γηα λα εμαζθαιίδεηαη ε ίδηα πίεζε θαη απφ ηηο δχν κεξηέο ηνπ ηπκπαληθνχ

πκέλα. Πεξηιακβάλεη ηα ηξία αθνπζηηθά νζηάξηα, ζθχξα, άθκνλα θαη

αλαβνιέα πνπ κεηαβηβάδνπλ ηηο δνλήζαο ηνπ ηχκπαλνπ ζην εζσηεξηθφ απηί.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1995


136

Σν εζσηεξηθφ απηί απνηειείηαη απφ ηνλ νζηέηλν ιαβχξηλζν κέζα ζηνλ νπνίν

ππάξρεη ν πκελψδεο ιαβχξηλζνο, ν νπνίνο απνηειείηαη απφ θνηιφηεηεο θαη

ζσιήλεο πνπ αληηζηνηρνχλ ζε αλάινγεο θνηιφηεηεο θαη ζσιήλεο ηνπ

νζηέηλνπ ιαβχξηλζνπ. Μέζα ζηνλ πκελψδε ιαβχξηλζν ππάξρεη έλα πγξφ πνπ

ιέγεηαη έζσ ιέκθνο, ελψ ην πγξφ πνπ γεκίδεη ην ρψξν αλάκεζα ζηνλ νζηέηλν

θαη ηνλ πκελψδε ιαβχξηλζν ιέγεηαη έμσ ιέκθνο.

Ο πκελψδεο ιαβχξηλζνο θαη αληίζηνηρα ν νζηέηλνο απνηειείηαη:

- απφ ηελ αίζνπζα: πνπ πεξηέρεη ηηο αθνπζηηθέο θειίδεο πνπ είλαη ππνδεθηηθά

φξγαλα ηεο αίζζεζεο ηεο ηζνξξνπίαο,

- απφ ηνπο εκηθχθιηνπο ζσιήλεο: πνπ πεξηέρνπλ ηηο αθνπζηηθέο αθξνινθίεο

επίζεο ππνδεθηηθά φξγαλα ηεο ηζνξξνπίαο,

- απφ ηνλ θνριία: πνπ πεξηθιείεη ην φξγαλν ηνπ Corti πνπ είλαη ην ππνδεθηηθφ

φξγαλν ηεο αθνήο.

- Σα αεξνθφξα νζηά (κεησπηαίν, θξνηαθηθφ, εζκνεηδέο θ.ιπ.) είλαη

ζπλήζσο πιαηηά νζηά ζηα νπνία απνξξνθήζεθε ε ζπνγγψδεο νπζία θαη

κεηαμχ ησλ δχν πιαθψλ, πνπ απνκαθξχλζεθαλ ε κία απφ ηελ άιιε,

ζρεκαηίζηεθε αεξνθφξνο θνηιφηεηα πνπ θαιείηαη θφιπνο. Σέηνηνη θφιπνη

ππάξρνπλ ζε νζηά γχξσ απφ ηε ξηληθή θνηιφηεηα (παξαξξηληθνί θφιπνη) νη

νπνίνη φηαλ κνιπλζνχλ, δεκηνπξγνχλ ζνβαξά πξνβιήκαηα

(παξαξξηλνθνιπίηηδεο, κεηαμχ ησλ νπνίσλ ζπρλφηεξε είλαη ε ηγκνξίηηδα). Με

ηελ χπαξμε ησλ αεξνθφξσλ νζηψλ κεηψλεηαη ην βάξνο ησλ νζηψλ ηνπ

θξα\ήνπ θαη αληαπνθξίλεηαη ζηε ιεηηνπξγία ηνπ (πξνζηαζία θ.ά.) κε φζν ην

δπλαηφ ιηγφηεξν φγθν θαη βάξνο.

ΚΡΗΣΗΚΖ

Σα ζέκαηα ήηαλ κέηξηαο δπζθνιίαο. Τπήξραλ ιίγεο ζπλδπαζηηθέο

εξσηήζεηο (4α, 4β), αιιά αξθεηέο εξσηήζεηο θξίζεσο, νη νπνίεο φκσο ήηαλ

εχθνιεο (1β, 2α, 3α, 4β). Σα ζέκαηα απαηηνχζαλ κεγάιε αλάπηπμε θαη

απεπζχλνληαλ ζε πνιχ θαιά δηαβαζκέλνπο καζεηέο.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1996


137

ΘΔΜΑΣΑ 1996

ΕΖΣΖΜΑ 1o

Α. Βηoρεκηθέο απoδείμεηο γηα ηεv εμέιημε ησv oξγαvηζκψv.

Β. Ση είvαη ηα ζπvέvδπκα θαη πoηα απφ απηά γvσξίδεηε; Πoηoο είvαη o

ξφιoο ηoπο ζηεv ηειηθή oμείδσζε (oμεηδσηηθή θσζθoξπιίσζε) θαηά

ηεv θπηηαξηθή αvαπvoή;

Α. Ζ θπιoγεvεηηθή ζπγγέvεηα θαη εμέιημε ησv oξγαvηζκψv θαίvεηαη πηo

θαζαξά ζηε βηoρεκηθή ηoπο ζπγγέvεηα.

Oκφιoγεο πξσηεΐvεο:

Θα αvαθεξζoχκε ηδηαίηεξα ζε oκoηφηεηεο θαη δηαθoξέο πoπ αθoξoχv

πξσηεΐvεο δηαθoξεηηθψv εηδψv, oη oπoίεο φκσο θάvoπv ηεv ίδηα ιεηηoπξγία

(oκφιoγεο πξσηεΐvεο).

Αηκoζθαηξίvεο: Ζ αηκoζθαηξίvε (κεηαθέξεη oμπγφvo) απoηειείηαη απφ δχo

δηπιέο αιπζίδεο ακηvoμέσv ηχπoπ α θαη ηχπoπ β (2α,2β). Ζ αιπζίδα ηχπoπ α

έρεη 141 ακηvoμέα θαη είvαη εvηειψο φκoηα ζηov άvζξσπo θαη ηo ρηκπαηδή,

εvψ ζηov άvζξσπo θαη ζηov γoξίια δηαθέξεη θαηά 1 ακηvoμχ.

Κπηoρξψκαηα: Σα θπηoρξψκαηα ρξεζηκεχoπv γηα ηεv κεηαθoξά

ειεθηξovίσv θαηά ηηο oμεηδoαvαγσγηθέο αvηηδξάζεηο ζηo θχηηαξo. Σo

θπηφρξσκα C δηαθέξεη ζηov άvζξσπo θαη ζηov πίζεθo θαηά 1 ακηvoμχ, ζηov

άvζξσπo θαη ηo ζθχιo θαηά 11 ακηvoμέα, εvψ ζηov άvζξσπo θαη ηε καγηά

(κχθεηαο) θαηά 45.

Ivζoπιίvε: Βξέζεθε φκoηα ζηo ζθχιo, ηo γoπξoχvη θαη ηε θάιαηvα.

Οη πξoεγoχκεvεο βηoρεκηθέο oκoηφηεηεο ή απoθιίζεηο απoδεηθvχoπv ηε

θπιoγεvεηηθή ζπγγέvεηα ησv oξγαvηζκψv θαη επηβεβαηψvoπv ηεv εμέιημή

ηoπο. Όζo πηo φκoηεο είvαη oη θoηvέο "oκφιoγεο" πξσηεΐvεο, ηφζo πηo θovηά

βξίζθovηαη ζηε θπιoγεvεηηθή ζεηξά oη oξγαvηζκoί πoπ ηηο θέξoπv. Αvηίζεηα,

φζo πηo πoιχ δηαθέξoπv oη oκφιoγεο πξσηεΐvεο, ηφζo πηo καθξηά βξίζθovηαη

oη oξγαvηζκoί πoπ ηηο θέξoπv ζηε θπιoγεvεηηθή δηαδoρή.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1996


138

Γεvεηηθφο θψδηθαο:

Έζησ, φκσο, θαη αv δεv ππήξρε άιιo ζηoηρείo, ζα αξθoχζε ηo θoηvφ

γεvεηηθφ αιθάβεηo, γηα vα καο "πείζεη" φηη oη oξγαvηζκoί έρoπv θoηvή ξίδα,

εvφηεηα βηoρεκηθή θαη φηη ε εμέιημή ηoπο ζε ηειεπηαία αvάιπζε είvαη ππφζεζε

ηξoπoπoίεζεο ηoπ γεvεηηθoχ ηoπο πιηθoχ.

εκείσζε: ηεv απφδεημε ηεο εμέιημεο θαη ηεο θoηvήο πξoέιεπζεο ησv

oξγαvηζκψv ζπvεγoξoχv φκσο θαη ηα εμήο ζηoηρεία:

- Οη πξσηεΐvεο ησv δηαθφξσv oξγαvηζκψv ζπvζέηovηαη απφ 20 κφvo

δηαθoξεηηθά ακηvoμέα.

- Σo DNA θαη RNA δoκoχvηαη απφ ηηο ίδηεο βαζηθέο oπζίεο (ηα 4 θαη 4

voπθιεoηίδηα) απφ ηoπο ηoχο κέρξη ηov άvζξσπo.

- Ο κεραvηζκφο ηεο δξάζεο ησv εvδχκσv θαη o ξφιoο ηoπ ΑΣΡ είvαη

θoηvφο γηα φιoπο ηoπο oξγαvηζκoχο.

- Ο κεηαβoιηζκφο ησv πδαηαvζξάθσv (π.ρ. γιπθφιπζε) θαη ιηπψv, ε

δηαδηθαζία ηεο πξσηετvoζχvζεζεο (κεηαγξαθή, κεηάθξαζε) θαη o

κεραvηζκφο απηoδηπιαζηαζκoχ ηoπ DNA (εκηζπvηεξεηηθφο ηξφπoο) γίvovηαη

φκoηα γηα φιoπο ηoπο oξγαvηζκoχο κε ειάρηζηεο παξαιιαγέο.

Β. Μεξηθά έvδπκα γηα vα δξάζoπv, ρξεηάδovηαη έvα κηθξoκoξηαθφ

oξγαvηθφ κφξηo, ηo ζπvέvδπκo. Ζ απoκάθξπvζε ηoπ ζπvεvδχκoπ απφ ηεv

εvδπκηθή πξσηεΐvε ηεο αθαηξεί ηεv εvδπκηθή ηεο δξαζηεξηφηεηα, εvψ ηo

ζπvέvδπκo απηφ θαζ' εαπηφ δεv έρεη εvδπκηθή δξαζηεξηφηεηα. Ζ εvδπκηθή

πξσηεΐvε κφvε ηεο ρσξίο ηo ζπvέvδπκo ιέγεηαη απoέvδπκo, εvψ ηo

απoέvδπκo καδί κε ηo ζπvέvδπκo ιέγεηαη oιoέvδπκo.

Σα πoηo ζεκαvηηθά ζπvέvδπκα είvαη:

- Σo ζπvέvδπκo NAD (Νηθoηηvάκηvo-αδέvηvo-δηvoπθιεoηίδηo), πoπ

ιακβάvεη κέξoο ζηα ζηάδηα ηεο γιπθφιπζεο θαη ηεο εvεξγoπoίεζεο ηoπ

ππξoζηαθπιηθoχ oμέoο (παξαγσγή αvηίζηoηρα 2 NADH2 αvά κφξηo

γιπθφδεο), ζηov θχθιo ηoπ Krebs (παξαγσγή 6 NADH2 αvά κφξηo γιπθφδεο),

ζηεv ηειηθή oμείδσζε (αvαγέvvεζε ησv NADH2 ζε NAD) θαζψο θαη ζηεv

γαιαθηηθή θαη αιθooιηθή δχκσζε (παξαγσγή 2 NADH2 ζηo πξψηo ζηάδηo

ηεο δχκσζεο).

- Σo ζπvέvδπκo FAD (Φιαβηvo-αδέvηvo-δηvoπθιεoηίδηo), πoπ απαvηάηαη

ζηov θχθιo ηoπ Krebs (παξαγσγή 2 FADH2 αvά κφξηo γιπθφδεο) θαη ζηεv

ηειηθή oμείδσζε (αvαγέvvεζε ησv FADH2 ζε FAD).

- Σo ζπvέvδπκo NADP (Νηθoηηvάκηvo-αδέvηvo-θσζθoξoδηvoπθιεoηίδηo),

πoπ ζπκκεηέρεη ζηηο θσηεηvέο (παξαγσγή NADPH2) θαη ζθoηεηvέο

(αvαγέvvεζε ηoπ NADPH2 ζε NADP θαη κεηαηξoπή ηoπ

θσζθoξoγιπθεξηvηθoχ oμέoο ζε θσζθoξoγιπθεξηvαιδε δε) αvηηδξάζεηο ηεο

θσηoζχvζεζεο.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1996


139

- Σo ζπvέvδπκo Α πoπ ζαv αθέηπιo-ζπvέvδπκo Α πξoθχπηεη απφ ηεv

εvεξγoπoίεζε ηoπ ππξoζηαθπιηθoχ oμέoο θαη ζηε ζπvέρεηα εηζέξρεηαη ζηov

θχθιo ηoπ Krebs θαη ζαv ειέθηξπιo-ζπvέvδπκo Α απoηειεί εvδηάκεζε έvσζε

ηoπ θχθιoπ ηoπ Krebs θαη κεηαηξέπεηαη ζε ειεθηξηθφ oμχ.

- Σα ζπvέvδπκα ηεο αvαπvεπζηηθήο αιπζίδαο (Q θαη θπηoρξσκάησv b, C1, C,

αα3) είvαη δηαηαγκέvα ηo έvα δίπια ζηo άιιo θαη έρoπv ζαv ξφιo ηε κεηαθoξά

ησv (Ζ+ + e

-) απφ ηo NADH2 θαη FADH2 πξoο ηoπο ππφιoηπoπο απoδέθηεο

θαη ηειηθά ζηo Ο2, ηo oπoίo αvάγεηαη ζε Ζ2Ο."

Ο ξφιoο ησv ζπvεvδχκσv NAD θαη FAD ζηεv ηειηθή oμείδσζε

(oμεηδσηηθή θσζθoξπιίσζε) είvαη o εμήο:

"Σo πδξoγφvo πoπ εθιχεηαη ζηεv γιπθφιπζε, ζηεv εvεξγoπoίεζε ηoπ

ππξoζηαθπιηθoχ oμέoο θαη ζηov θχθιo ηoπ Κrebs εvψvεηαη αξρηθά κε ηα

voπθιεoηίδηα NAD+ θαη FAD

+, ηα oπoία θαη αvάγovηαη ζε NADH2 θαη FADH2

αvηίζηoηρα. Καηά ηεv ηειηθή oμείδσζε ηα πδξoγφvα πoπ κεηαθέξoπv ηα

αvεγκέvα ζπvέvδπκα NADH2 θαη FADH2 εvψvovηαη κε ηo oμπγφvo γηα

ηo

ζρεκαηηζκφ Ζ2Ο (2Ζ+ + 2e

- + 1/2O2 H2O)". Ζ έvσζε απηή φκσο δε

γίvεηαη

απφηoκα αιιά βαζκηαία, γηαηί αv γηvφηαv απφηoκα ε εθιπφκεvε εvέξγεηα ζα

πξoθαιoχζε βιάβεο ζηo θχηηαξo. πγθεθξηκέvα, μεθηvψvηαο απφ ηo NADH2

θαη FADH2 γίvεηαη κηα δηαδoρηθή κεηαθoξά ηoπ πδξoγφvoπ (Ζ+ + e

+) πάvσ ζε

κηα ζεηξά εvδχκσv (αvαπvεπζηηθή αιπζίδα) θαηά ηέηoηov ηξφπo, ψζηε ηo

έvδπκo πoπ δίvεη ηo Ζ (Ζ+ + e

+) vα oμεηδψvεηαη θη απηφ πoπ δέρεηαη ηo Ζ vα

αvάγεηαη. "Μάιηζηα, επεηδή ηα έvδπκα πoπ ζπκκεηέρoπv ζηov θχθιo ηoπ

Krebs βξίζθovηαη ζηo εζσηεξηθφ ησv κηηoρovδξίσv δηεπθoιχvεηαη ε είζoδoο

ηoπ πδξoγφvoπ πoπ παξάγεηαη θαηά ηov θχθιo ηoπ Krebs (ππφ ηεv κoξθή

NADH2, FADH2) ζηεv αvαπvεπζηηθή αιπζίδα". Σα θπξηφηεξα έvδπκα ηεο

αvαπvεπζηηθήο αιπζίδαο είvαη ηα θπηoρξψκαηα. Σα θπηoρξψκαηα πεξηέρoπv

ζίδεξo θαη κπoξoχv vα κεηαθέξoπv ειεθηξφvηα. Σo ηειεπηαίo απφ ηα έvδπκα

ηεο αvαπvεπζηηθήο αιπζίδαο ovoκάδεηαη oμεηδάζε ηoπ θπηoρξψκαηoο. Απηφ

θαηαιχεη ηεv ηειηθή έvσζε ηoπ oμπγφvoπ κε ηo πδξoγφvo. Καηά ηε κεηαθoξά

απηή ηα Ζ+ + e

- ράvoπv βαζκηαία εvέξγεηα, κέξoο ηεο oπoίαο κεηαηξέπεηαη ζε

ATP. Απoηέιεζκα ηεο oμείδσζεο εvφο κoξίoπ NADΖ2 ζε NAD είvαη ε

ειεπζέξσζε ηφζεο εvέξγεηαο ψζηε vα ζρεκαηηζηoχv 3 κφξηα ATP, εvψ θαηά

ηεv oμείδσζε εvφο κoξίoπ FADH2 ζε FAD ζρεκαηίδovηαη 2 κφξηα ΑΣΡ

(oμεηδσηηθή θσζθoξπιίσζε). πvoιηθά θαηά ηεv oμείδσζε εvφο κoξίoπ

γιπθφδεο, κέζα απφ ηε δηαδηθαζία ηεο ηειηθήο oμείδσζεο-oμεηδσηηθήο

θσζθoξπιίσζεο, ειεπζεξψvεηαη ηφζε εvέξγεηα γηα ηov ζρεκαηηζκφ 32 (34)

κoξίσv ΑΣΡ.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1997


140

ΕΖΣΖΜΑ 2o

Α. Να πεξηγξάςεηε ηo θαηvφκεvo ηεο βαθηεξηαθήο ζχδεπμεο (E.Coli).

Β. Ση είvαη oη ρισξoθχιιεο; Δμεγείζηε ηov βηoιoγηθφ ηoπο ξφιo ζηε

θσηoζχvζεζε.

Α. Ζ βαθηεξηαθή ζχδεπμε απoηειεί έvα απφ ηα παξαθπιεηηθά θαηvφκεvα

πoπ έρoπv παξαηεξεζεί ζηoπο πξoθαξπσηηθoχο oξγαvηζκoχο. Παξφηη oη

ζρεηηθέο παξαηεξήζεηο έρoπv γίvεη ζηo εξγαζηήξηo, ππάξρoπv εvδείμεηο πσο

ηo θαηvφκεvo απηφ ζπκβαίvεη - έζησ θαη ζπάvηα - θαη ζηε θχζε, παίδovηαο

ζεκαvηηθφ ξφιo ζηεv αχμεζε ηεο γεvεηηθήο πoηθηιφηεηαο αvάκεζα ζηoπο

πξoθαξπσηηθoχο oξγαvηζκoχο, δίvovηαο έηζη πιηθφ θαη δπvαηφηεηεο γηα

εμέιημε. Καηά ηo θαηvφκεvo απηφ έρoπκε κεηαθoξά DNA απφ έvα βαθηεξηαθφ

θχηηαξo ζε έvα άιιo, αιιά φρη έvσζε ησv δχo θπηηάξσv θαη ζπvεηζθoξά

ησv γεvεηηθψv ηoπο πιηθψv.

Ζ πξψηε απφδεημε φηη κεηαθoξά γεvεηηθoχ πιηθoχ ζηα βαθηήξηα γίvεηαη

θαη κε ηεv βαθηεξηαθή ζχδεπμε δφζεθε ζηα κέζα ηoπ αηψvα κε ηo πείξακα

ησv Lederberg θαη Tatum πoπ ηoπο ράξηζε θαη ηo βξαβείo Nobel.

Οη δχo εξεπvεηέο εξγάδovηαv πάvσ ζε δχo κεηαιιαγκέvα ζηειέρε

(γεvεηηθή πoηθηιία) ηoπ θoιoβαθηεξίoπ Escherichia coli, ηoπ πηo

πoιπρξεζηκoπoηoχκεvoπ ίζσο πεηξακαηφδσoπ. Σo πξψηo απφ απηά

ρξεηαδφηαv oπσζδήπoηε δχo ακηvoμέα, π.ρ. ηα Α θαη Β ζηo ζξεπηηθφ ηoπ

πιηθφ, γηα vα αvαπηπρζεί, κηα θαη δεv κπoξoχζε vα ηα ζπvζέζεη απφ κφvo

ηoπ, φπσο κπoξεί o κε κεηαιιαγκέvoο άγξηoο ηχπoο. Σo δεχηεξo ρξεηάδoηαv

δχo άιια ακηvoμέα, αο πoχκε ηα Γ,Γ. ηε ζπvέρεηα ηα δχo ζηειέρε

κεηαθέξζεθαv ζε ζξεπηηθφ πιηθφ πoπ πεξηείρε θαη ηα 4 ακηvoμέα.

Αθoχ αθέζεθαv εθεί ηα βαθηήξηα vα πoιιαπιαζηαζηoχv κεηαθέξζεθαv

ζε έvα ηξίηo ζξεπηηθφ πιηθφ πoπ δεv πεξηείρε θαvέvα απφ ηα 4 ακηvoμέα.

Δvηoχηoηο παξαηεξήζεθε εθεί φηη ιίγα απφ απηά κπoξoχζαv θαη

αvαπηχζζovηαv. Σo απoηέιεζκα απηφ δεv ζα κπoξoχζε vα εμεγεζεί κε ηεv

δεκηoπξγία κεηαιιάμεσv πoπ δεκηoχξγεζαv μαvά ηov άγξηo ηχπo, αθoχ ε

πηζαvφηεηα κεηάιιαμεο γηα ηεv επηζηξoθή εvφο γovηδίoπ ζηov άγξηo ηχπo

είvαη πάξα πoιχ κηθξή, πεξίπoπ 10-6

. Έηζη ηo ζπκπέξαζκα ήηαv φηη αvάκεζα

ζηα βαθηήξηα ησv δχo ζηειερψv έγηvε θάπoηα κεηαβίβαζε γεvεηηθoχ πιηθoχ

πoπ είρε ζαv ζπvέπεηα ηε δεκηoπξγία oξγαvηζκψv ηoπ άγξηoπ ηχπoπ πoπ δε

ρξεηάδovηαη ακηvoμέα ζηo ζξεπηηθφ ηoπο πιηθφ.

Αξγφηεξα, κε άιιεο κειέηεο, απoδείρηεθε φηη πξάγκαηη γίvεηαη κεηαθoξά

ηκήκαηoο, ζπvήζσο, γεvεηηθoχ πιηθoχ κε πξψηo ηo πιαζκίδηo απφ έvα

"αξζεvηθφ" θχηηαξo δφηε ζε έvα "ζειπθφ" θχηηαξo δέθηε, κε ζχδεπμε ησv

δχo θπηηάξσv (αvάπηπμε γέθπξαο ζχδεπμεο).

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1997


141

. Οη ρισξoθχιιεο είvαη απαξαίηεηεο γηα ηε θσηoζχvζεζε, κηα θαη είvαη oη

ρξσζηηθέο εθείvεο πoπ δεζκεχoπv ηεv ειηαθή εvέξγεηα, έηζη ψζηε vα κπoξεί,

ζηε ζπvέρεηα, vα κεηαηξαπεί ζε ρεκηθή. Οη απηφηξoθoη oξγαvηζκoί

ρξεζηκoπoηoχv δηάθoξεο ρξσζηηθέο oξγαvηθέο oπζίεο πoπ κπoξoχv θαη

δεζκεχoπv ηεv ειηαθή εvέξγεηα. Σηο oπζίεο απηέο ηηο ιέκε θσηoρξσζηηθέο. Σα

αvψηεξα θπηά έρoπv δχo δηαθoξεηηθά κφξηα ρισξoθπιιψv, ηε ρισξoθχιιε

α θαη ηε ρισξoθχιιε β. ηηο ρισξoθχιιεο oθείιεηαη ηo πξάζηvo ρξψκα ησv

θπηψv θαη απηφ δηφηη αvαθιoχv ηεv πξάζηvε αθηηvoβoιία, εvψ παξoπζηάδoπv

κέγηζηε απoξξφθεζε ηεο ηψδoπο θαη εξπζξήο αθηηvoβoιίαο, oη oπoίεο θαη ηηο

εvεξγoπoηoχv πεξηζζφηεξo. Οη θσηoζπvζεηηθoί πξoθαξπσηηθoί oξγαvηζκoί

(βαθηήξηα), πoπ δεv παξάγoπv Ο2 ζηε θσηoζχvζεζε, έρoπv ηηο

βαθηεξηoρισξoθχιιεο α θαη β. Σo ραξαθηεξηζηηθφ ησv ρισξoθπιισv είvαη

φηη είvαη πoιχπιoθα oξγαvηθά κφξηα, πεξηέρoπv καγvήζηo (Mg) θαη ηα κφξηά

ηoπο δηεγείξovηαη απφ ηεv ειηαθή αθηηvoβoιία. Βξίζθovηαη επάvσ ζε έvα

δίθηπo κεκβξαvσδψv ζρεκαηηζκψv πoπ ovoκάδovηαη ζπιαθoεηδή ησv grana

ζηoπο ρισξoπιάζηεο ησv επθαξπσηηθψv θπηηάξσv θαη ζηεv κεκβξάvε ησv

πξoθαξπσηηθψv θπηηάξσv.

Οη ρισξoθχιιεο α θαη β δεv έρoπv ηεv ίδηα ζπκπεξηθoξά. Οη

ρισξoθχιιεο β έρoπv κία, κovαδηθή, δπvαηφηεηα. Μφιηο δερηoχv θσηovηαθή

εvέξγεηα (h.v), δηεγείξovηαη (θάπoηα ειεθηξφvηα ζηo κφξηo ηoπο αιιάδoπv

ζηηβάδα). Οη ρισξoθχιιεο α φκσο, παξoπζηάδovηαη ζε δχo κoξθέο. Σα

κφξηα ηεο κίαο απφ απηέο δέρovηαη ηε θσηovηαθή εvέξγεηα θαη δηεγείξovηαη

φπσο αθξηβψο θαη ηα κφξηα ηεο ρισξoθχιιεο β, εvψ ηα κφξηα ηεο άιιεο

κoξθήο δέρovηαη εvέξγεηα θαη ηovίδovηαη. Οη δηαθoξέο πoπ έρεη ηo κφξηo

απηψv ησv δχo ηχπσv ρισξoθχιιεο α είvαη κηθξέο, φκσο ε δηαθoξά ζηε

ζπκπεξηθoξά ηoπο είvαη ζεκαvηηθή. Δίvαη αμηoζεκείσηo, φηη ηα κφξηα ηεο

ρισξoθχιιεο α, πoπ έρoπv ηεv ηθαvφηεηα vα ηovίδovηαη, είvαη δχo εηδψv.

Απηά πoπ παξoπζηάδoπv κέγηζηε απoξξφθεζε ζηα 680 nm (θφθθηvo θσο),

θαη ζηo εμήο ζα ηα ovoκάδoπκε P680 θαη απηά πoπ παξoπζηάδoπv κέγηζηε

απoξξφθεζε ζηα 700 nm (ζθoηεηvφ θφθθηvo θσο) θαη ζα ηα ovoκάδoπκε

P700.

Όιεο απηέο oη ρισξoθχιιεο δηαηάζζovηαη κε έvα ζπγθεθξηκέvo ηξφπo

κέζα ζηo ρισξoπιάζηε. Οη ρισξoθχιιεο πoπ δηεγείξovηαη (δει. oη β θαη

θάπoηεο απφ ηηο α), ζπγθξoηoχv oκάδεο 250 έσο 300 κoξίσv. Καζεκηά απφ

απηέο ηηο oκάδεο έρεη θαη έvαv "αξρεγφ". Ο "αξρεγφο" είvαη έvα θαη κovαδηθφ

κφξηo ρισξoθχιιεο α πoπ ηovίδεηαη, δειαδή είηε P680 είηε P700. Καζεκηά

ηέηoηα oκάδα, κε ηov "αξρεγφ" ηεο, απoηειεί έvα "ζχκπιoθo απoθoκηδήο ηoπ

θσηφο". Όπσο κπoξεί vα γίvεη εχθoια αvηηιεπηφ, ηέηoηα ζχκπιoθα

ππάξρoπv πάξα πoιιά κέζα ζηo ρισξoπιάζηε. Σo ζχvoιo ησv ζπκπιφθσv

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1997


142

πoπ έρoπv ζαv ηovηδφκεvε ρξσζηηθή ("αξρεγφ") ηεv P700 απoηειoχv ηo

θσηoζχζηεκα I, εvψ ηo ζχvoιo απηψv πoπ έρoπv ηεv Ρ680, ηo

θσηoζχζηεκα II.

Αο δoχκε φκσο κε πoηov ηξφπo ηα θσηoζπζηήκαηα απηά ιεηηoπξγoχv θαη

φρη κφvo παγηδεχoπv εvέξγεηα, αιιά δηαζπoχv θαη ηα κφξηα ηoπ vεξoχ γηα vα

απoζπάζoπv ηα πδξoγφvα πoπ ζα ρξεζηκoπoηεζoχv ζηε ζπvέρεηα γηα ηε

ζχvζεζε ζαθράξσv (πδαηαvζξάθσv).

Σα 250 κφξηα ρισξoθπιιψv α θαη β ηoπ θσηoζπζηήκαηoο II

απoξξoθoχv ηε θσηovηαθή εvέξγεηα θαη βαζκηαία δηεγείξovηαη. Όηαv φια ηα

κφξηα έρoπv δηεγεξζεί, ηφηε, φια καδί, απoδηεγείξovηαη εθπέκπovηαο

ζεκαvηηθφ πoζφ εvέξγεηαο, ηo oπoίo δέρεηαη ε Ρ680 θαη ηovίδεηαη , ράvovηαο 2

ειεθηξφvηα. Σαπηφρξovα, ίζσο θαη απφ ηεv εvέξγεηα ησv ηovηζκέvσv κoξίσv

Ρ680, ίζσο φκσο θη απφ άιιoπο παξάγovηεο πoπ είvαη άγvσζηoη πξoο ηo

παξφv, έρoπκε ηε δηάζπαζε ησv κoξίσv ηoπ vεξoχ ζε πδξoγφvo θαη

oμπγφvo (θσηφιπζε ηoπ vεξoχ Ζ2Ο 2Ζ+ + 2e

- + 1/2O2). Σα

ειεθηξφvηα ηεο Ρ680, κε ηε βoήζεηα θαηάιιεισv εvδχκσv, πξoζθέξoπv ηεv

εvέξγεηά ηoπο, ε oπoία ρξεζηκoπoηείηαη γηα vα πξoζζέζεη θσζθoξηθή ξίδα

ζηo ADP θαη vα ηo κεηαηξέςεη ζε ATP. Δμoπζεvσκέvα, απφ εvεξγεηαθή

άπoςε, θηάvoπv ζηεv Ρ700 πoπ έρεη ήδε ηovηζηεί θαη ηεv απoτovίδoπv. Ο

ηovηζκφο ηεο Ρ700 έγηvε κε ηov ίδηo ηξφπo: ηα 250 κφξηα ησv δηεγεηξφκεvσv

ρισξoθπιιψv, αθoχ δηεγέξζεθαv απoξξoθψvηαο εvέξγεηα, απoδηεγέξζεθαv

απφηoκα θαη πξoθάιεζαv ηov ηovηζκφ ηεο. Καη ε Ρ680 φκσο, έρεη επαvέιζεη

ζηεv θαvovηθή ηεο θαηάζηαζε (απoτovίζηεθε) απφ ηα 2e- ηoπ πδξoγφvoπ ηoπ

vεξoχ πoπ θσηoιχζεθε. Σo πδξoγφvo απηφ, είvαη ηψξα "θoξησκέvo" ζηo

ζπvέvδπκo (κεηαθoξέα πδξoγφvoπ) ΝΑDΡH2 ++

. To NADΡH2 ++

ζα δερηεί ηα

ειεθηξφvηα ηεο Ρ700 γηα vα απoτovηζηoχv ηα πδξoγφvα πoπ κεηαθέξεη. Έηζη,

έρoπκε κηα κεηαθoξά ειεθηξovίσv απφ κφξηo ζε κφξηo, φπoπ θάζε κφξηo ηoπ

θχθιoπ απoτovίδεηαη απφ ηα ειεθηξφvηα θάπoηoπ άιιoπ κoξίoπ. Απηή είvαη ε

κε θπθιηθή θσηo-θσζθoξπιίσζε, πoπ εθηφο απφ NADΡH2 (κφξηo

πoιπεvεξγεηαθφ) δίvεη θαη 2 κφξηα ATP. Τπάξρεη φκσο θαη ε θπθιηθή θσηo-

θσζθoξπιίσζε, ζηεv oπoία ζπκκεηέρεη κφvo ηo θσηoζχζηεκα I. ' απηήv ηα

ειεθηξφvηα ηoπ Ρ700 πoπ ηovίζηεθε, αθoχ δψζoπv ηεv εvέξγεηά ηoπο γηα ηo

ζρεκαηηζκφ εvφο κoξίoπ ΑΣΡ, επηζηξέθoπv πάιη ζηo Ρ700, απoτovίδovηάο ηo.

"Ζ θπθιηθή θσηoθσζθoξπιίσζε γίvεηαη φηαv έvα θπηφ βξίζθεηαη ζε

ζπvζήθεο επαξθoχο θσηηζκoχ, αιιά δεv έρεη vεξφ (μεξαζία) γηα vα ηo

ρξεζηκoπoηήζεη γηα θσηφιπζε (κε θπθιηθή θσηoθσζθoξπιίσζε)".

Οη πξoεγoχκεvεο αvηηδξάζεηο ζηηο oπoίεο ζπκκεηέρoπv oη ρισξoθχιιεο

γίvovηαη απαξαίηεηα ζηo θσο.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1997


143

ΕΖΣΖΜΑ 3o

Α. Πoηεο είvαη oη θηvήζεηο θαη oη εθθξίζεηο ηoπ ζηoκαρηoχ θαη απφ

πoηoπο παξάγovηεο επεξεάδovηαη;

Β. Πoηoο είvαη o ξφιoο ησv vεπξoδηαβηβαζηηθψv oπζηψv ζηε

κεηαβίβαζε ησv vεπξηθψv ψζεσv κέζσ ησv ζπvάςεσv;

Α. Ζ είζoδoο ηεο ηξoθήο ζηo ζηoκάρη πξoθαιεί κείσζε ηoπ ηφvoπ ηoπ

ηoηρψκαηoο κε απoηέιεζκα vα δηoγθψvεηαη ηo ζηoκάρη θαη vα κπoξεί vα

απoζεθεχεηαη πoζφηεηα ηξoθήο φγθoπ κέρξη έvα ιίηξo πεξίπoπ. Σα

πεξηζηαιηηθά θχκαηα (θχκαηα πεξηζθίγμεσv), πoπ μεθηvoχv απφ ηo θαξδηαθφ

ζηφκηo θαη πξoρσξoχv πξoο ηov ππισξφ κε ζπρvφηεηα 1 θχκα/20 δεπη.,

πξoθαιoχv αvάδεπζε θαη πξoψζεζε ηεο ηξoθήο. Σειηθά, κηα πoζφηεηα ηoπ

ρπκoχ εμσζείηαη πξoο ηo δσδεθαδάθηπιo, εvψ κεγαιχηεξε αvαδηπιψvεηαη

πξoο ηα πίζσ.

Σξεηο είvαη oη παξάγovηεο πoπ επεξεάδoπv ηεv θηvεηηθφηεηα ηoπ

ζηoκαρηoχ θαη ηεv ηαρχηεηα κε ηεv oπoία πξoσζείηαη o ρπκφο πξoο ηo

δσδεθαδάθηπιo:

- Σα vεπξηθά αvηαvαθιαζηηθά απφ ηε δηάηαζε ηoπ ηoηρψκαηoο πoπ

πξoθαιεί ε ηξoθή.

- Ζ ζπκπαζεηηθή θαη παξαζπκπαζεηηθή vεχξσζή ηoπ.

- Οη oξκφvεο γαζηξίvε, πoπ εθθξίvεηαη απφ ηo ζηoκάρη, θαη ρoιoθπζηo-

θηvίvε θαη εθθξηκαηίvε πoπ εθθξίvovηαη απφ ηo δσδεθαδάθηπιo.

ηo ζηoκάρη φκσο, φπσο άιισζηε ζε φιo ηo γαζηξεvηεξηθφ ζσιήvα,

ππάξρεη ηδηαίηεξε vεχξσζε (εvδoγεvήο), ε oπoία κπoξεί vα πξoθαιεί

απηφκαηεο θηvήζεηο αθφκα θαη αv απoθoπεί ε ζχvδεζε ηεο vεχξσζε ηoπ

ζηoκαρηoχ κε ηo απηφvoκo vεπξηθφ ζχζηεκα. Οη πεξηζηαιηηθέο θηvήζεηο ηoπ

ζηoκαρηoχ κέζσ ηoπ γαζηξεvηεξηθoχ vεπξηθoχ αvηαvαθιαζηηθoχ

θαηεπζχvovηαη πξoο ηo έvηεξo κε ηε βoήζεηα ηεο εvδoγεvoχο vεχξσζεο.

Οη εθθξίζεηο ηoπ ζηoκαρηoχ πξoέξρovηαη:

- Απφ βιεvvoγφvα θχηηαξα πoπ βξίζθovηαη θπξίσο ζηo ππισξηθφ

ζηoκάρη θαη παξάγoπv βιέvvα. Ζ βιέvvα (γιπθoπξσηετvηθήο ζχζηαζεο)

πξoζηαηεχεη ηα ηoηρψκαηα ηoπ ζηoκαρηoχ απφ ηηο κεραvηθέο θαη ζεξκηθέο

επηδξάζεηο ησv ηξoθψv θαη απφ ηηο ρεκηθέο επηδξάζεηο ηoπ γαζηξηθoχ

πγξoχ.

- Απφ αδέvεο ηoπ ζψκαηoο ηoπ θπξίσο ζηoκαρηoχ πoπ παξάγoπv βιέvvα

θαη γαζηξηθφ πγξφ. Σo γαζηξηθφ πγξφ είvαη πoιχ φμηvo (pH 0,8-3) θαη

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1997


144

απoηειείηαη απφ πδξoρισξηθφ oμχ θαη πεςηvoγφvo, πoπ είvαη πξoέvδπκo ηεο

πεςίvεο ζηεv oπoία κεηαηξέπεηαη κε ηε δξάζε ηoπ πδξoρισξηθoχ oμέoο.

Σo πδξoρισξηθφ oμχ θαη ηo πεςηvoγφvo παξάγovηαη απφ δηαθoξεηηθά

θχηηαξα ησv αδέvσv απηψv. Σα θχηηαξα πoπ παξάγoπv πδξoρισξηθφ oμχ

παξάγoπv επίζεο θαη ηov "εvδoγεvή παξάγovηα" πoπ ξπζκίδεη ηεv

απoξξφθεζε ηεο βηηακίvεο Β12. Ζ έιιεηςή ηoπ πξoθαιεί βαξηά αvαηκία

(κεγαιoβιαζηηθή αvαηκία).

Ζ δηέγεξζε γηα ηεv έθθξηζε ηoπ γαζηξηθoχ πγξoχ πξoθαιείηαη:

- Απφ ηεv παξαζπκπαζεηηθή vεχξσζε ηoπ ζηoκαρηoχ, ε oπoία γίvεηαη κε

θιάδoπο ησv πvεπκovoγαζηξηθψv vεχξσv. Δπεηδή κάιηζηα ε θπξηφηεξε απφ

ηηο αηηίεο ηoπ έιθoπο ηoπ δσδεθαδαθηχιoπ ζεσξείηαη φηη είvαη ε ππεξέθθξηζε

πδξoρισξηθoχ oμέoο, ζεξαπεχoπv ηo έιθoο κε εηδηθέο εγρεηξήζεηο

(βαγoηoκέο) πoπ γίvovηαη ζηα πvεπκovoγαζηξηθά vεχξα ηoπ ζηoκαρηoχ.

- Απφ ηε γαζηξίvε, ε oπoία εθθξίvεηαη απφ εηδηθά θχηηαξα ησv αδέvσv

ηoπ βιεvvoγφvoπ ηoπ ππισξηθoχ ζηoκαρηoχ, πoπ δηεγείξovηαη ιφγσ ηoπηθήο

δηάηαζεο ή δξάζεο oξηζκέvσv oπζηψv (π.ρ. αιθoφιε, θαθε ε θ.α.). Ζ

γαζηξίvε κεηαθέξεηαη κε ηεv θπθιoθoξία ηoπ αίκαηoο ζηα θχηηαξα ησv

αδέvσv ηoπ ζψκαηoο ηoπ ζηoκαρηoχ θαη δηεγείξεη ηεv εθθξηηηθή ηoπο

δξαζηεξηφηεηα.

Β. Κάζε vεπξψvαο κε ηα ηειηθά ηoπ θoκβία κπoξεί vα έξρεηαη ζε

ιεηηoπξγηθή ζχvδεζε κε ηoπο δεvδξίηεο, ηα θπηηαξηθά ζψκαηα ή θαη ηoπο

vεπξίηεο άιισv vεπξηθψv θπηηάξσv ή κε εηδηθά δηακoξθσκέvεο ζέζεηο ησv

εθηειεζηηθψv oξγάvσv (π.ρ. ηειηθή θηvεηηθή πιάθα). Μηα άιιε πεξίπησζε

ιεηηoπξγηθήο ζχvδεζεο είvαη απηή κεηαμχ ππoδoρέα-vεπξψvα (π.ρ. ηα oπηηθά

θχηηαξα κε ηεv πξψηε ζηηβάδα vεπξηθψv θπηηάξσv ηoπ ακθηβιεζηξoεηδή

ρηηψvα). Ζ κεηαβίβαζε ηεο vεπξηθήο ψζεο κέζσ ησv ζπvάςεσv γίvεηαη κε ηε

βoήζεηα ρεκηθψv δηαβηβαζηηθψv oπζηψv, ησv vεπξoδηαβηβαζηψv, θαη ζε δχo

ζηάδηα.

ηo πξψηo ζηάδηo ε vεπξηθή ψζε δηεγείξεη ηα ηειηθά θoκβία, ηα oπoία

απειεπζεξψvoπv εηδηθέο vεπξoδηαβηβαζηηθέο oπζίεο, ζπoπδαηφηεξεο ησv

oπoίσv είvαη ε αθεηπιoρoιίvε θαη ε voξ-αδξεvαιίvε, oη oπoίεο κέζσ ηεο

πξoζπvαπηηθήο κεκβξάvεο θηάvoπv ζηo ζπvαπηηθφ ρψξo. Κάζε vεπξηθή ίvα

ζηα ηειηθά ηεο θoκβία απειεπζεξψvεη κφvo έvα είδoο vεπξoδηαβηβαζηηθήο

oπζίαο.

Καηά ηo δεχηεξo ζηάδηo oη vεπξoδηαβηβαζηηθέο oπζίεο εvψvovηαη κε

θαηάιιειoπο ππoδoρείο ηεο κεηαζπvαπηηθήο κεκβξάvεο. Ζ ζχvδεζε απηή

απμάvεη ηε δηαπεξαηφηεηα ηεο κεκβξάvεο γηα ηα ηφvηα Νa+. Έηζη, ηφvηα Νa

+,

ιφγσ ηεο κεγαιχηεξεο ζπγθέvηξσζήο ηoπο ζηo εμσθπηηαξηθφ ρψξo,

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1997


145

εηζέξρovηαη ζηo εζσηεξηθφ ηoπ θπηηάξoπ θαη απμάvεηαη ζηo ζεκείo απηφ ηo

ζεηηθφ θoξηίo ηεο εζσηεξηθήο επηθάvεηαο ηεο κεκβξάvεο. Σo απoηέιεζκα

είvαη ε εζσηεξηθή επηθάvεηα vα γίvεη θαηά 40 mV πεξίπoπ ειεθηξoζεηηθφηεξε

ηεο εμσηεξηθήο θαη vα αvαζηξαθεί ηo δπvακηθφ (δπvακηθφ εvεξγείαο). Με ηεv

αvαζηoθή απηή ειαηηψvεηαη ε δηαπεξαηφηεηα ηεο θπηηαξηθήο κεκβξάvεο γηα

ηα ηφvηα Na+ θαη απμάvεηαη γηα ηα ηφvηα Κ

+. Έηζη, ηφvηα Κ

+ δηαρέovηαη

πξoο ηεv εμσηεξηθή

επηθάvεηα ηεο κεκβξάvεο κε απoηέιεζκα vα απoθαζίζηαηαη πάιη ηo

δπvακηθφ εξεκίαο. Ζ κεηάδoζε ηoπ δπvακηθoχ εvέξγεηαο θαηά κήθoο ηεο

vεπξηθήο ίvαο απoηειεί ηε vεπξηθή ψζε. Έηζη, κε ηεv παξεκβoιή ησv

vεπξoδηαβηβαζηηθψv oπζηψv, θάζε θoξά πoπ θηάvεη vεπξηθή ψζε ζηα ηειηθά

θoκβία, κεηαπεδά απφ vεπξψvα ζε vεπξψvα κέρξη vα θαηαιήμεη ζε θάπoηo

εθηειεζηηθφ φξγαvo ή ζε θάπoηo ζπvηovηζηηθφ θέvηξo.

Δπεηδή oη vεπξoδηαβηβαζηηθέο oπζίεο ππάξρoπv κφvo ζηηο απoιήμεηο ησv

vεπξηηψv, ε κεηαβίβαζε κηαο vεπξηθήο ψζεο γίvεηαη κφvo πξoο κία

θαηεχζπvζε, δειαδή απφ ηo vεπξίηε πξoο ηo κεηαζπvαπηηθφ vεπξψvα θαη φρη

αvηίζεηα.

Οη vεπξoδηαβηβαζηηθέο oπζίεο κε αvάιoγo ηξφπo κεηαθέξoπv ηεv vεπξηθή

ψζε απφ ηε vεπξηθή ίvα ζηε γξακκσηή κπτθή ίvα. πγθεθξηκέvα, oη θηvεηηθέο

vεπξηθέο ίvεο δηαθιαδίδovηαη ζηεv άθξε ηoπο θαη θάζε κηα απφ απηέο ηηο

δηαθιαδψζεηο θαηαιήγεη κέζα ζηε γξακκσηή κπτθή ίvα φπoπ ζρεκαηίδεηαη

εηδηθφ ζσκάηηo πoπ ιέγεηαη ηειηθή θηvεηηθή πιάθα.

Όηαv ηo εξέζηζκα θηάζεη ζηεv άθξε ησv vεπξηηψv ησv θηvεηηθψv

vεπξψvσv, κεηαδίδεηαη ζηηο γξακκσηέο κπτθέο ίvεο, κε αvάιoγo ηξφπo κε

απηφv πoπ κεηαδίδovηαη oη vεπξηθέο ψζεηο απφ ηo έvα vεπξηθφ θχηηαξo ζηo

άιιo, (δειαδή κε παξαγσγή θαη έθθξηζε vεπξoδηαβηβαζηηθψv oπζηψv).

Όηαv θηάζεη ε vεπξηθή ψζε ζηo κπτθφ θχηηαξo (κπτθή ίvα), πξoθαιεί

αvαζηξoθή ηoπ δπvακηθoχ ηεο κπτθήο ίvαο ζηo ζεκείo επαθήο. Ζ αvαζηξoθή

απηή κεηαδίδεηαη πξoο ηα άθξα ηεο κπτθήο ίvαο, πξoθαιψvηαο κε θαηάιιειε

δηεξγαζία απειεπζέξσζε ηφvησv Ca2+

απφ ηo ζαξθoπιαζκαηηθφ δίθηπo, ηα

oπoία είvαη απαξαίηεηα γηα vα αξρίζεη ε κπτθή ζπζηoιή.

ΕΖΣΖΜΑ 4o

Α. Ση γvσξίδεηε γηα ηεv θαγoθπηηάξσζε;

Β. Καηά ηε κειέηε ηεο δηαζηαχξσζεο κovoυβξηδηζκoχ απηoζσκηθoχ

γovηδίoπ θαη ηεο δηαζηαχξσζεο κovoυβξηδηζκoχ θπιoζχvδεηoπ

γovηδίoπ ζηεv Drosophila παξαηεξείηαη δηαθoξά ζηoπο θαηvφηππoπο

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1997


146

ηεο F1 γεvηάο. Πoηα είvαη απηή ε δηαθoξά; Γηθαηoιoγήζηε ηεv απάvηεζή

ζαο κε ηηο θαηάιιειεο δηαζηαπξψζεηο.

Α. Ζ θαγoθπηηάξσζε είvαη έvαο ηξφπoο κεηαθoξάο oπζηψv κέζσ ηεο

θπηηαξoπιαζκαηηθήο κεκβξάvεο, θαηά ηεv oπoία ε θπηηαξηθή κεκβξάvε

ζρεκαηίδεη εγθφιπσκα γχξσ απφ ηεv oπζία, ζπvήζσο κεγαιoκoξηαθή, πoπ

πξφθεηηαη vα κεηαθεξζεί θαη πoπ ηειηθά εηζέξρεηαη ζηo θχηηαξo πεξηβιεκέvε

απφ ζάθθo, ηo ηoίρσκα ηoπ oπoίoπ απoηειείηαη απφ θπηηαξηθή κεκβξάvε.

Απoηειεί φκσο θαη ηξφπo πξφζιεςεο ηξoθήο απφ κovoθχηηαξoπο

επθαξπσηηθoχο oξγαvηζκoχο φπσο ε ακoηβάδα.

Ζ ακoηβάδα κπoξεί vα ζρεκαηίδεη παξoδηθέο πξoεθβoιέο ηoπ

θπηηαξoπιάζκαηoο ηα ςεπδoπφδηα. Σo θπηηαξφπιαζκα ζηεv ακoηβάδα

δηαθξίvεηαη ζε δχo κέξε. Έvα εζσηεξηθφ ιεπηφξξεπζηo, ηo εvδφπιαζκα, θη

έvα επηθαvεηαθφ παρχξξεπζηo, ηo εμψπιαζκα. Σo εvδφπιαζκα θπιάεη πξoο

ηo ζεκείo φπoπ εμαηηίαο πεξηβαιιovηηθψv εξεζηζκάησv (π.ρ. θσηφο, θάπoηαο

επαθήο) αξρίδεη o ζρεκαηηζκφο εvφο ςεπδoπoδηoχ.

ηεv πίζσ ηψξα πιεπξά ηεο ακoηβάδαο ζπκβαίvεη αθξηβψο ηo αvηίζεηo.

Δμψπιαζκα κεηεηξέπεηαη ζε εvδφπιαζκα. Υάξε ζηα ςεπδoπφδηα ε

ακoηβάδα κπoξεί θαη ζπιιακβάvεη ηεv ηξoθή ηεο, πoπ ηεv απoηειoχv

ζπvήζσο κηθξφηεξoη oξγαvηζκoί. Σα ςεπδoπφδηα ζπγθεθξηκέvα

πεξηθπθιψvoπv ηεv ηξoθή γηα vα ηεv θιείζoπv ηειηθά ζε έvα πεπηηθφ

θεvoηφπηo. Έvδπκα απφ ηo θπηηαξφπιαζκα εηζέξρovηαη ζηo πεπηηθφ

θεvoηφπηo, γηα vα ηε δηαζπάζoπv ζε απιoχζηεξεο εvψζεηο, πoπ κε ηε ζεηξά

ηoπο ζα πεξάζoπv ζηo θπηηαξφπιαζκα, γηα vα απoηειέζoπv πιηθφ γηα ηεv

αvαπvoή ή vα ρξεζηκoπoηεζoχv ζηηο δηάθoξεο βηoζπvζέζεηο. Σα

ππoιείκκαηα πoπ δεv κπoξoχv vα δηαζπαζηoχv απoβάιιovηαη ζηo

εμσηεξηθφ πεξηβάιιov.

Ζ θαγoθπηηάξσζε είvαη επίζεο έvαο εζσηεξηθφο ακπvηηθφο κεραvηζκφο

ησv αvψηεξσv δψσv. Μεξηθά θχηηαξα ηoπ oξγαvηζκoχ κπoξoχv θαη

θαηαζηξέθoπv ηα κηθξφβηα κε ηε δηαδηθαζία ηεο θαγoθπηηάξσζεο. Μφιηο ηα

θχηηαξα απηά έιζoπv ζε επαθή κε ηα βαθηήξηα εθηείvoπv ςεπδoπφδηα, κε ηα

oπoία ηα πεξηθιείoπv ζε έvα πεπηηθφ θεvoηφπηo. Σo ηειεπηαίo εvψvεηαη κε

έvα ιπζφζσκα, γηα vα αθoιoπζήζεη ζηε ζπvέρεηα ηηο πεξηζζφηεξεο θoξέο ε

θαηαζηξoθή θαη ε πέςε ησv βαθηεξίσv.

Γχo είδε ηέηoησv θαγoθπηηάξσv δηαζέηεη o oξγαvηζκφο. Απηά πoπ

αvήθoπv ζηα ιεπθά αηκoζθαίξηα (θπξίσο ηα oπδεηεξφθηια) θαη κπoξoχv vα

θηvoχvηαη ειεχζεξα κέζα ζηo αίκα θαη άιια πoπ είvαη θαζεισκέvα ζηoπο

ηζηoχο δηαθφξσv oξγάvσv π.ρ. ζηo ζπιήvα, ζηo ζπθψηη, ζηoπο πvεχκovεο,

ζηα ιεκθoγάγγιηα, ζηo κπειφ ησv oζηψv θαη είvαη γvσζηά ζαv θαζεισκέvα

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1997


147

καθξoθάγα. Σo ζχvoιo ησv καθξoθάγσv θπηηάξσv ηoπ oξγαvηζκoχ

απoηειεί έvα εθηεηακέvo ακπvηηθφ ζχζηεκα γvσζηφ ζαv δηθηπoεvδoζειηαθφ

ζχζηεκα. Όηαv κία πεξηoρή ηoπ ζψκαηoο πξoζβιεζεί απφ

κηθξooξγαvηζκoχο, ηα θηvoχκεvα θαγoθχηηαξα πξoρσξoχv ρεκεηoηαθηηθά

(πξoζειθχovηαη δει. απφ ρεκηθέο oπζίεο, πoπ εθθξίvovηαη ζηo ζεκείo ηεο

κφιπvζεο) πξoο ηε κoιπζκέvε πεξηoρή. Δθεί δηαπεδoχv αvάκεζα απφ ηα

επηζειηαθά θχηηαξα ησv ηξηρoεηδψv αηκoθφξσv αγγείσv ζηoπο κoιπζκέvoπο

ηζηoχο θαη αξρίδoπv ηεv θαηαζηξoθή ησv κηθξoβίσv.


πεξηoρή ηεο κφιπvζεο, θoθθίvηζκα θαη πξήμηκo απφ ηε ζπγθέvηξσζε αίκαηoο

θαη ιέκθoπ, άvoδo ηεο ζεξκoθξαζίαο πoπ είvαη γvσζηά ζαv θιεγκovή θαη

πoπ θαίvεηαη πσο ηα πξoθαιoχv ρεκηθέο oπζίεο πoπ εθθξίvovηαη απφ ηα

θχηηαξα φπσο είvαη ε ηζηακίvε. Σo πχov, πoπ ζπρvά ζρεκαηίδεηαη ζηo θέvηξo

ηεο θιεγκovήο, απoηειείηαη απφ vεθξά θαη δσvηαvά ιεπθά αηκoζθαίξηα,

βαθηήξηα θαη θαηεζηξακέvoπο ηζηoχο.

Σέιoο, ε θαγoθπηηάξσζε είvαη ηξφπoο πξoζβoιήο εvφο επθαξπσηηθoχ

θπηηάξoπ απφ ηφ. Πoιιέο θoξέο oιφθιεξoο o ηφο κπαίvεη ζηo θχηηαξo ηoπ

μεvηζηή κε κηα δηαδηθαζία παξφκoηα κε απηή ηεο θαγoθπηηάξσζεο. ηεv

αξρή oη ηoί πξoζθoιιψvηαη ζηεv θπηηαξηθή κεκβξάvε ηoπ μεvηζηή θαη ζηε

ζπvέρεηα βξίζθovηαη κέζα ζηo θχηηαξo θιεηζκέvoη ζε θεvoηφπηα. Ζ

παξαγσγή vέσv ηψv δεv έρεη ζαv ζπvέπεηα ηε ιχζε θαη ηεv θαηαζηξoθή ηoπ

θπηηάξoπ. Απιά oη vέoη ηoί βγαίvoπv απφ ηo θχηηαξo ηoπ μεvηζηή ηoπο

ηπιηγκέvoη κε έvα θoκκάηη ηεο θπηηαξηθήο ηoπ κεκβξάvεο.

Β. Σα θπιεηηθά ρξσκoζψκαηα Υ θαη Τ έρoπv δηαθoξεηηθφ ζρήκα θαη είvαη

αvηζoκεγέζε κεηαμχ ηoπο αθoχ ηo Υ είvαη κεγαιχηεξo απφ ηo Τ. Απηφ

ζεκαίvεη φηη πoιιά γovίδηα πoπ βξίζθovηαη ζηo Υ ρξσκφζσκα δεv έρoπv

αιιειφκoξθα ζηo Τ. Σα γovίδηα πoπ βξίζθovηαη ζηo Υ ρξσκφζσκα θαη ζε

εθείvε ηεv πεξηoρή πoπ δεv έρεη αvηίζηoηρε ζηo Τ ovoκάδovηαη θπιoζχvδεηα

θαη θιεξovoκoχvηαη κε δηαθoξεηηθφ ηξφπo απφ φηη ηα γovίδηα πoπ βξίζθovηαη

ζηα απηoζψκαηα. Αο δoχκε φκσο ηε δηαθoξά απηή κέζα απφ ζπγθεθξηκέvα

παξαδείγκαηα δηαζηαπξψζεσv ζηε κχγα μπδηoχ Drosophila.

Σo γθξη ρξψκα ζψκαηoο ειέγρεηαη απφ ηo επηθξαηέο απηoζσκηθφ γovίδηo

Β θαη ηo καχξo απφ ηo ππoιεηπφκεvo γovίδηo β. Έηζη ζε κία δηαζηαχξσζε

ακηγψv αηφκσv πoπ δηαθέξoπv ζηεv ηδηφηεηα ρξψκα ζψκαηoο ζα έρoπκε:

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1997


148

P F1

γov : ΒΒ x ββ Ββ

θαηv : (Β) (β) (Β)

Βιέπoπκε δειαδή φηη ζηεv F1 γεvηά ηζρχεη o vφκoο ηεο oκoηoκoξθίαο ηoπ

Mendel αθoχ ηα άηoκα είvαη oκoηφκoξθα κεηαμχ ηoπο θαη κoηάδoπv κε ηov

έvα απφ ηoπο δχo γovείο.

Σo θφθθηvo ρξψκα καηηψv ειέγρεηαη απφ ηo επηθξαηέο θπιoζχvδεηo

γovίδηo ΥΛ θαη ηo ιεπθφ ρξψκα καηηψv απφ ηo ππoιεηπφκεvo θπιoζχvδεηo

γovίδηo Υι.Έηζη ζε κηα δηαζηαχξσζε κεηαμχ δχo αηφκσv πoπ δηαθέξoπv

ζηεv ηδηφηεηα ρξψκα καηηψv θαη ζηηο oπoίεο ηo ζειπθφ είvαη ακηγέο ζηέιερoο

ζα έρoπκε:

1ε πεξίπησζε

P γov: ΥΛΥ

Λ x Υ

ιΤ

θαηv: (Λ) (ι)

γακ: ΥΛ Υ

ι,Τ

F1 γov: ΥΛΥ

ι , Υ

ΛΤ

θαηv: (Λ) (Λ)

2ε πεξίπησζε

P γov: ΥιΥ

ι x Υ

ΛΤ

θαηv: (ι) (Λ)

γακ: Υι Υ

Λ,Τ

F1 γov: ΥΛΥ

ι , Υ

ιΤ

θαηv: (Λ) (ι)

Βιέπoπκε δειαδή φηη ζηεv F1 γεvηά γηα ηεv κεv 1ε πεξίπησζε ηζρχεη o

vφκoο ηεο oκoηoκoξθίαο ηoπ Mendel αθoχ ηα άηoκα είvαη oκoηφκoξθα

κεηαμχ ηoπο θαη κoηάδoπv κε ηov έvα απφ ηoπο δχo γovείο, εvψ ζηεv 2ε

πεξίπησζε ηζρχεη o vφκoο ηεο oκoηoκoξθίαο κφvo θαηά θχιo. Kη απηφ γηαηί

ηo ππoιεηπφκεvo γovίδηo Υι εθδειψvεηαη ζηα αξζεvηθά άηoκα επεηδή δεv

ππάξρεη ηo θαvovηθφ αιιειφκoξθφ ηoπ ΥΛ πoπ θαηαζηέιιεη ηε δξάζε ηoπ.

εκείσζε 1: ηεv πεξίπησζε φκσο πoπ ζεσξήζoπκε φηη ηα άηoκα ηεο

P γεvηάο δεv είvαη άηoκα ακηγή πoπ δηαθέξoπv ζηηο ηδηφηεηεο πoπ κειεηάκε

ηφηε ππάξρoπv θαη άιιεο δπvαηέο δηαζηαπξψζεηο ηφζo ζηεv απηoζσκηθή φζo

θαη ζηεv θπιoζχvδεηε θιεξovoκηθφηεηα. πγθεθξηκέvα ζηεv πεξίπησζε ηoπ

απηoζσκηθoχ γovηδίoπ έρoπκε επηπιέov ηηο παξαθάησ δηαζηαπξψζεηο:

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1997


149

Ρ F1

2. γov: ΒΒ x BB BB

θαηv: (B) (B) (B)

3. γov: ΒΒ x Bβ ΒΒ , Ββ

θαηv: (Β) (Β) (Β) (Β)

4. γov: Ββ x Ββ ΒΒ , 2Ββ , ββ

θαηv: (Β) (Β) (Β) 2(Β) (β)

5. γov: Ββ x Ββ Ββ , ββ

θαηv: (Β) (β) (Β) (β)

6. γov: ββ x ββ ββ

θαηv: (β) (β) (β)

Ζ ζπvoιηθή θαηvoηππηθή αvαιoγία πoπ πξoθχπηεη ζηεv F1 γεvηά απφ ηηο

έμη δπvαηέο δηαζηαπξψζεηο (κε ίδηα πηζαvφηεηα πξαγκαηoπoίεζεο) ηεο

απηoζσκηθήο θιεξovoκηθφηεηαο είvαη: 17(Β) : 7(β) ε oπoία είvαη ίδηα κέζα ζε

θάζε θχιo θαη ζηo ζχvoιo ησv απoγφvσv.

Καη' αvηηζηoηρία ζηεv πεξίπησζε ηoπ θπιoζχvδεηoπ γovηδίoπ έρoπκε

επηπιέov ηηο δηαζηαπξψζεηο:

Ρ F1

3. γov: XΛΥ

Λ x X

ΛΤ X

Λ X

Λ , X

ΛΤ

θαηv: (Λ) (Λ) (Λ) (Λ)

4. γov: XΛX

ι x X

ΛΤ X

ΛX

Λ, X

ΛX

ι, X

ΛΤ, X

ιΤ

θαηv: (Λ) (Λ) (Λ) (Λ) (Λ) (ι)

5. γov: XΛX

ι x X

ιΤ X

ΛX

ι, X

ιX

ι, X

ΛΤ, X

ιΤ

θαηv: (Λ) (ι) (Λ) (ι) (Λ) (ι)

6. γov: XιX

ι x X

ιΤ X

ιX

ι , X

ιΤ

θαηv: (ι) (ι) (ι) (ι)

Ζ ζπvoιηθή θαηvoηππηθή αvαιoγία πoπ πξoθχπηεη ζηεv F1 γεvηά απφ ηηο

έμη δπvαηέο δηαζηαπξψζεηο ηεο θπιoζχvδεηεο θιεξovoκηθφηεηαο είvαη:

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1997


150

ηα ♀: 9(Λ) :3(ι), ζηα ♂ : 6(Λ) :6(ι) θαη ζηo ζχvoιo ησv απoγφvσv:

15(Λ):9(ι).

Παξαηεξψvηαο φκσο ηoπο θαηvφηππoπο ηεο F1 γεvηάο κεηαμχ ησv

δηαζηαπξψζεσv ηεο απηoζσκηθήο θαη θπιoζχvδεηεο θιεξovoκηθφηεηαο

κπoξoχκε vα εvηoπίζoπκε θαη άιιεο δηαθoξέο, φπσο:

- Σα αξζεvηθά (ΥΤ) θιεξovoκoχv θπιoζχvδεηα γovίδηα κφvo απφ ηε

"κεηέξα" ηoπο εvψ ζηεv απηoζσκηθή θιεξovoκηθφηεηα θιεξovoκoχv

απηoζσκηθά γovίδηα θαη απφ ηoπο δχo γovείο.

- Σα θπιoζχvδεηα γovίδηα βξίζθovηαη ζε εκίδπγε θαηάζηαζε ζηα

αξζεvηθά άηoκα, ζηα oπoία ζπvεπψο o θαηvφηππoο ηαπηίδεηαη κε ηo

γovφηππo, θάηη πoπ δεv παξαηεξείηαη ζηεv απηoζσκηθή θιεξovoκηθφηεηα

αθoχ ζε απηήv ηα γovίδηα ζα βξίζθovηαη είηε ζε oκφδπγε είηε ζε εηεξφδπγε

θαηάζηαζε.

- Σo ππoιεηπφκεvo γvψξηζκα εθδειψvεηαη πηo ζπρvά ζηα αξζεvηθά

παξά ζηα ζειπθά άηoκα ζηε θπιoζχvδεηε θιεξovoκηθφηεηα: 6 (ι) ♂: 3 (ι)

♀ , εvψ εθδειψvεηαη κε ηεv ίδηα αvαιoγία 1:1 ζηεv απηoζσκηθή.

- Σo ππoιεηπφκεvo θπιoζχvδεηo γvψξηζκα δεv εκθαvίδεηαη ζηoπο

ζειπθoχο απoγφvoπο αv δεv έρεη εκθαvηζηεί ζηov "παηέξα", εvψ ζηεv

απηoζσκηθή θιεξovoκηθφηεηα ηo ππoιεηπφκεvo γvψξηζκα κπoξεί vα

εκθαvηζηεί ζηoπο ζειπθoχο απoγφvoπο (ββ) αθφκα θαη αv δεv έρεη

εκθαvηζηεί ζηov "παηέξα" ηoπο (Ββ).

εκείσζε 2: Αvάιoγε ζχγθξηζε κπoξεί vα γίvεη θαη ζε αvάιoγα

απoηειέζκαηα θαηαιήγoπκε θαη ζηεv πεξίπησζε πoπ ηα αvηίζηoηρα

αιιειφκoξθα γovίδηα είvαη ηζoεπηθξαηή κεηαμχ ηoπο κηαο θαη ζηεv εθθψvεζε

ηoπ ζέκαηoο δεv απoζαθεvίδεηαη ε ζρέζε ησv αιιειφκoξθσv γovηδίσv.

ΚΡIΤIΚΗ

Σα ζέκαηα ήηαv ζρεηηθά εχθoια, αvακεvφκεvα θαη αvαπηχζζovηαv εχθoια

απφ θαιά δηαβαζκέvoπο καζεηέο. ηηο απαvηήζεηο πεξηιακβάvovηαη απηoχζηα

πoιιά θoκκάηηα ηoπ ζρoιηθoχ βηβιίoπ (1Α, 2Α, 2Β, 3Α, 3Β), δχo εξσηήζεηο

ζπvδπαζηηθέο (1Β, 3Β, 4Α) θαη κία εξψηεζε θξίζεσο (4Β), εvψ ππήξρε

κεγάιε επηθάιπςε κε ζέκαηα παξειζφvησv εηψv: 1Α (3Β 1984), 2Α (3Α

1986), 3Β (4Α 1987), 4Α (2Α 1988), 1Β (2o δήηεκα 1990), 2Β (1Α 1993).

Σo ζέκα 4Β θξχβεη παγίδα γηα ηoπο καζεηέο, αθoχ δεv δηεπθξηvίδεηαη:

α. Αv ε δηαθoξά ζηoπο θαηvφηππoπο ηεο F1 ζα αvαδεηεζεί κεηαμχ θαηά

Mendel δηαζηαπξψζεσv ή κεηαμχ φισv ησv δπvαηψv δηαζηαπξψζεσv ζηεv

απηoζσκηθή θαη θπιoζχvδεηε θιεξovoκηθφηεηα.

β. Ζ ζρέζε θαη ηo είδoο ησv γovηδίσv (επηθξάηεηα - ηζoεπηθξάηεηα,

θπιoπεξηoξηζκέvo θ.ιπ.).

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1997


151

ΘΔΜΑΣΑ 1997

ΕΖΣΖΜΑ 1o.

Α. Ζ εμέιημε ηεο δσήο αιιά θαη ε δηαηήξεζε ηεο δoκήο θαη ηεο

ιεηηoπξγίαο ησv θπηηάξσv δεv ζα ήηαv δπvαηή ρσξίο ηεv χπαξμε

ρεκηθψv δεζκψv:

Πoηoη δεζκoί ζπκκεηέρoπv ζηo ζρεκαηηζκφ ησv βηoιoγηθψv

καθξoκoξίσv; Πoηα είvαη ε ζεκαζία ησv πδξoγovoδεζκψv ζηα κφξηα

ηoπ vεξoχ θαη ηoπ DNA;

Β. Γχo πξσηετvηθά κφξηα απoηειoχvηαη ηo θαζέvα απφ 100 ακηvoμέα

θαη πεξηέρoπv 35 θoξέο ηo ακηvoμχ ηζηηδίvε, 15 θoξέο ηo ακηvoμχ

γιπθίvε, 25 θoξέο ηo ακηvoμχ πξoιίvε, 17 θoξέο ηo ακηvoμχ θπζηεΐvε

θαη 8 θoξέο ηo ακηvoμχ ιεπθίvε. Δίvαη δπvαηφv ηα δχo απηά πξσηετvηθά

κφξηα vα έρoπv ηεv ίδηα κoξθή θαη ηεv ίδηα ιεηηoπξγία; Να

αηηηoιoγήζεηε ηεv απάvηεζή ζαο.

Α. Οη δεζκoί πoπ ζπκκεηέρoπv ζηo ζρεκαηηζκφ βηoιoγηθψv καθξoκoξίσv

θάζε θαηεγoξίαο είvαη oη εμήο:

-ηηο πξσηεΐvεο: Οη πξσηεΐvεο είvαη καθξoκoξηαθέο εvψζεηο πoπ

ζρεκαηίδovηαη απφ ηεv ζπvέvσζε απιoχζηεξσv ρεκηθψv oπζηψv ησv

ακηvoμέσv. Σα ακηvoμέα εvψvovηαη κεηαμχ ηoπο κε πεπηηδηθoχο δεζκoχο,

δει. ε θαξβoμπιηθή oκάδα ηoπ εvφο (-COOH) αvηηδξά κε ηεv ακηvooκάδα (-

ΝΖ2) ηoπ επφκεvoπ κε απφζπαζε vεξoχ:

H H H H O H H

I I I I II I I

Ζ2N - C - COOH + H - N - C - COOH H2N - C - C - N - C - COOH + H2O

I I I I

R1 R2 R1 πεπηηδηθφο R2 δεζκφο

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1997


152

Έηζη απφ δχo ακηvoμέα ζρεκαηίδεηαη έvα δηπεπηίδηo, ε πξoζζήθε εvφο

ηξίηoπ ακηvoμέoο ζρεκαηίδεη έvα ηξηπεπηίδηo θ.o.θ. Αv ηα πεπηίδηα

απoηειoχvηαη απφ κηθξφ αξηζκφ ακηvoμέσv ηα ovoκάδoπκε oιηγoπεπηίδηα,

εvψ ζηε πεξίπησζε πoπ ε πεπηηδηθή αιπζίδα πεξηέρεη πάvσ απφ 50-60

ακηvoμέα απηά ηα ovoκάδoπκε πoιππεπηίδηα ή πξσηε εο.

Ζ πεπηηδηθή αιπζίδα αvαδηπιψvεηαη ζηo ρψξo θαη παίξvεη έvα

ζπγθεθξηκέvo ζρήκα πoπ ζπγθξαηείηαη ράξε ζηoπο δεζκoχο κεηαμχ ησv

δηαθφξσv oκάδσv ησv ακηvoμέσv. Οη πηo ζεκαvηηθoί δεζκoί είvαη oη δεζκoί

πδξoγφvoπ, oη δεζκoί Van der Waals, oη δεζκoί άιαηoο (κεηαμχ ζεηηθά θαη

αξvεηηθά θoξηηζκέvσv oκάδσv), oη πδξφθoβoη δεζκoί θαζψο θαη o κφvoο

oκoηoπoιηθφο δεζκφο S-S.

-ηα voπθιετθά oμέα: Σα voπθιετθά oμέα (DNA, RNA) είvαη πoιπκεξή

απιoχζηεξσv ρεκηθψv εvψζεσv ησv voπθιεoηηδίσv πoπ ζπvδέovηαη κεηαμχ

ηoπο κε θσζθoδηεζηεξηθφ δεζκφ. Ζ δεκηoπξγία δεζκoχ (θσζθoδηεζηεξηθoχ)

αvάκεζα ζηo θσζθoξηθφ oμχ εvφο voπθιεoηηδίoπ θαη ηεο πεvηφδεο ηoπ

επφκεvoπ oδεγεί ζηo ζρεκαηηζκφ δηvoπθιεoηηδίoπ. Πξoζζήθε κε ηov ίδηo

ηξφπo θαη άιιoπ voπθιεoηηδίoπ δίvεη ηξηvoπθιεoηίδηo θ.o.θ. Έηζη ηειηθά

ζρεκαηίδovηαη κεγάιεο αιπζίδεο πoιπvoπθιεoηηδίσv.

εκαvηηθφ ξφιo ζηεv δηακφξθσζε ησv αιπζίδσv ησv voπθιετθψv oμέσv

ζηo ρψξo παίδoπv oη δεζκoί πδξoγφvoπ κεηαμχ ησv ζπκπιεξσκαηηθψv

βάζεσv. πκπιεξσκαηηθέο βάζεηο είvαη ε αδεvίvε θαη ε ζπκίvε (δχo δεζκoί

πδξoγφvoπ) ε αδεvίvε θαη ε oπξαθίιε (δχo δεζκoί πδξoγφvoπ), θαζψο θαη ε

γoπαvίvε κε ηεv θπηoζίvε (ηξεηο δεζκoί πδξoγφvoπ). Έηζη oη αιπζίδεο ηoπ

DNA βξίζθovηαη ζηε κoξθή δηπιψv αιπζίδσv (δηπιή έιηθα, κovηέιo ησv

Watson θαη Crick: βξαβείo Νφκπει (1953) θαηά ηέηoηo ηξφπo, ψζηε απέvαvηη

απφ αδεvίvε vα ππάξρεη ζπκίvε θαη απέvαvηη απφ γoπαvίvε vα ππάξρεη

θπηoζίvε, εvψ ηo RNA βξίζθεηαη ζπvήζσο ζαv κovφθισvo καθξoκφξηo.

-ηoπο πoιπζαθραξίηεο: Oη πoιπζαθραξίηεο είvαη πoιπκεξή

απιoχζηεξσv ρεκηθψv εvψζεσv ησv κovoζαθραξηηψv oη oπoίoη εvψvovηαη

κεηαμχ ηoπο κε γιπθoδηηηθoχο δεζκoχο.

Σo γιπθoγφvo, ηo άκπιo θαη ε θπηηαξίvε απoηειoχvηαη απφ κφξηα

γιπθφδεο εvσκέvα κε γιπθoδηηηθoχο δεζκoχο. ηov πoιπκεξηζκφ ησv

κovoζαθράξσv πξoο πoιπζαθραξίηεο παίξvoπv κέξoο κφvo oη θπθιηθέο

κoξθέο ησv κovoζαθραξηηψv.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1997


153

-ηα ιηπίδηα: Ζ κεγαιχηεξε θαηεγoξία ιηπηδίσv είvαη ηα oπδέηεξα ιίπε πoπ

ζρεκαηίδovηαη απφ ηε ζπvέvσζε κηαο απιήο αιθoφιεο ηεο γιπθεξίvεο κε

ηξία κφξηα ιηπαξoχ oμέoο. Σo oπδέηεξo ιίπoο ζρεκαηίδεηαη απφ ηεv

αvηίδξαζε ησv θαξβoμπιηθψv oκάδσv ησv ηξηψv ιηπαξψv oμέσv κε ηα ηξία

πδξoμχιηα εvφο κoξίoπ γιπθεξίvεο κε ηαπηφρξovo ζρεκαηηζκφ ηξηψv κoξίσv

Ζ2Ο (ζρεκαηηζκφο εζηεξηθoχ δεζκoχ).

ηεv θαηεγoξία ησv ιηπηδίσv αvήθoπv επίζεο θαη ηα θσζθoιηπίδηα. Σo

θπξηφηεξo θσζθoιηπίδηo είvαη ε ιεθηζίvε πoπ απoηειείηαη απφ δχo κφξηα

ιηπαξoχ oμέoο, γιπθεξίvε, θσζθoξηθφ oμχ θαη κία αδσηoχρo βάζε, ηε

ρoιίvε.

Σo θσζθoιηπίδηo ζρεκαηίδεηαη απφ ηεv αvηίδξαζε ησv θαξβoμπιηθψv

oκάδσv ησv δχo ιηπαξψv oμέσv κε ηα δχo πδξoμχιηα ηoπ κoξίoπ ηεο

γιπθεξίvεο (ζρεκαηηζκφο εζηεξηθoχ δεζκoχ). Μεηαμχ ηoπ ηξίηoπ πδξoμπιίoπ

ηoπ κoξίoπ ηεο γιπθεξίvεο ηoπ θσζθoξηθoχ oμέoο θαη ηεο κεζπιoκάδαο ηεο

ρoιίvεο ζρεκαηίδεηαη θσζθoδηεζηεξηθφο δεζκφο.

Ζ ζεκαζία ησv πδξoγovoδεζκψv ζηα κφξηα ηoπ vεξoχ είvαη:

Σα κφξηα ηoπ Ζ2Ο ζπvδέovηαη κεηαμχ ηoπο κε δεζκoχο πδξoγφvoπ πoπ

oθείιεηαη ζηo ζρεκαηηζκφ δηπφιoπ ιφγσ κεηαηφπηζεο ηoπ ειεθηξovηθoχ

vέθoπο ηoπ πδξoγφvoπ πξoο ηεv πιεπξά ηoπ πηo ειεθηξαξvεηηθoχ oμπγφvoπ.

ηεv πγξή θαη ζηεξεή θαηάζηαζε ηα δίπoια απηά ζπvδέovηαη κεηαμχ ηoπο κε

πδξoγovoδεζκoχο. Αv δεv ππήξραv oη δεζκoί απηoί α) ηo vεξφ ζηηο ζπvήζεηο

γήηvεο ζπvζήθεο ζα ήηαv αέξηo (φπσο ηo πδξφζεηo, Ζ2S) β) δεv ζα ππήξραv

ζάιαζζεο γ) δεv ζα ππήξρε δσή φπσο ηεv μέξoπκε.

Οη πεξηζζφηεξεο απφ ηηο άιιεο θπζηθoρεκηθέο ηδηφηεηεο ηoπ vεξoχ είvαη

απoηέιεζκα ηεο χπαξμεο ησv πδξoγovoδεζκψv φπσο: α) ε άξηζηε δηαιπηηθή

ηoπ ηθαvφηεηα απφ ηεv oπoία εμαξηάηαη ε δξάζε ησv βηoιoγηθψv

καθξoκoξίσv. ηo vεξφ είvαη δηαιπκέvα πoιιά άιαηα φπσο ΝaHCO3,

Na2HPO4, MgCl2, KCl θ.ά. κε ζεκαvηηθφ θπζηoιoγηθφ ξφιo, β) ε κεγάιε

επηθαvεηαθή ηάζε πoπ έρεη ζεκαζία γηα ηo ζρεκαηηζκφ ησv βηoιoγηθψv

κεκβξαvψv θαη γηα ηεv κεηαθίvεζε ηoπ vεξoχ (επoκέvσο θαη ησv oπζηψv ησv

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1997


154

δηαιπκέvσv ζηo Ζ2Ο) ζηα θπηά (ηξηρoεηδή θαηvφκεvo) θαη γ) ε πςειή εηδηθή

ζεξκφηεηα (γηα vα αvέβεη ε ζεξκoθξαζία 1 gr vεξoχ θαηά 10C ρξεηάδεηαη 1

cal). Έηζη ζε πεξηπηψζεηο πoπ ηo θχηηαξo δέρεηαη ή ράvεη κεγάια πoζά

ζεξκφηεηαο παξαηεξείηαη ζρεηηθά κηθξή κεηαβoιή ηεο ζεξκoθξαζίαο ηoπ,

πξάγκα πoπ θαζηζηά δπvαηή ηε δσή πάvσ ζηε γε θαη ζηηο ζάιαζζεο.

Σo κεγάιo ημψδεο ηoπ vεξoχ ζε ζρέζε κε ηov αέξα ζρεηίδεηαη oπζηαζηηθά

κε ηεv παξoπζία ησv δεζκψv πδξoγφvoπ θαη πεξηoξίδεη ηo δηαζέζηκo γηα

ηoπο πδξφβηoπο oξγαvηζκoχο Ο2 κέζα ζηα πδαηηθά oηθoζπζηήκαηα.

Σέιoο ε ζεκαζία ησv πδξoγovoδεζκψv ζηo κφξηo ηoπ DNA είvαη κεγάιε

αθoχ oη δεζκoί πδξoγφvoπ είvαη ζεκαvηηθoί:

-ηεv ζηεξεoδoκή ηoπ κoξίoπ ηoπ DNA: Οη αιπζίδεο ηoπ DNA βξίζθovηαη

ζηε κoξθή δηπιψv αιπζίδσv (δηπιή έιηθα κovηέιo Watson θαη Crick βξαβείo

Νφκπει (1953) θαηά ηέηoηo ηξφπo ψζηε απέvαvηη απφ αδεvίvε vα ππάξρεη

ζπκίvε θαη απέvαvηη απφ γoπαvίvε vα ππάξρεη θπηoζίvε. Απηφ γίvεηαη ράξε

ζηεv δεκηoπξγία ρεκηθψv δεζκψv (δεζκoί Ζ) κεηαμχ ησv ζπκπιεξσκαηηθψv

βάζεσv. πκπιεξσκαηηθέο βάζεηο είvαη ε αδεvίvε θαη ε ζπκίvε (Α=Σ δχo

δεζκoί πδξoγφvoπ), θαζψο θαη ε γoπαvίvε κε ηε θπηoζίvε (G Ξ C ηξεηο

δεζκoί πδξoγφvoπ).

Απηφ ζεκαίvεη φηη oη δχo πoιπvoπθιεoηηδηθέο αιπζίδεο ηoπ DNA δεv είvαη

παvoκoηφηππεο ζηεv αθoιoπζία θαη ηε ζχζηαζε ησv βάζεσv, αιιά

ζπκπιεξσκαηηθέο κεηαμχ ηoπο.

-ηεv αvηηγξαθή ηoπ DNA: ε θάπoηα ζηηγκή ηεο δσήο ηoπ θπηηάξoπ ηo

DNA απηoδηπιαζηάδεηαη δει. αvηηγξάθεη ηov εαπηφ ηoπ κε ηov εμήο ηξφπo:

αvoίγεη ε δηπιή έιηθα ζε πάξα πoιιά ζεκεία θαηά κήθoο ηoπ DNA θαη

κέvoπv κεηέσξεο oη βάζεηο ζηηο δπo αιπζίδεο. Σφηε δηάθoξα voπθιεoηίδηα

πoπ βξίζθovηαη ζηo πεξηβάιιov έξρovηαη ζηηο αvηίζηoηρεο ζέζεηο ηoπ DNA

ιφγσ ηεο ζπκπιεξσκαηηθφηεηαο ησv βάζεσv A = T , GΞ C θαη κε ηεv

βoήζεηα νξηζκέλσλ εvδχκσv εvψvovηαη κε δεζκoχο Ζ κε ηηο

ζπκπιεξσκαηηθέο βάζεηο ησv αιπζίδσv θαη κε θσζθoδηεζηεξηθoχο δεζκoχο

κεηαμχ ηoπο. Με ηov ηξφπo απηφ πoπ ιέγεηαη εκηζπvηεξεηηθφο θάζε αιπζίδα

ηεο αξρηθήο δηπιήο έιηθαο ηoπ DNA έρεη ρξεζηκεχζεη ζαv θαιoχπη γηα ηεv

θαηαζθεπή κηαο ζπκπιεξσκαηηθήο αιπζίδαο.

-ηεv κεηαγξαθή ηoπ DNA ζε RNA: Πξφθεηηαη γηα ηεv δηεξγαζία θαηά ηεv

oπoία ε θσδηθoπoηεκέvε πιεξoθoξία πoπ ππάξρεη ζηo DNA δεv

κεηαθέξεηαη σο έρεη αιιά κεηαγξάθεηαη ζε έvα κφξηo RNA. Γηα ηεv

κεηαγξαθή εθαξκφδεηαη o θαvφvαο ηεο ζπκπιεξσκαηηθφηεηαο ησv

βάζεσv θαη ρξεζηκoπoηείηαη κφvo ε κηα απφ ηηο δχo αιπζίδεο ηoπ DNA.

πγθεθξηκέvα θαηά ηεv κεηαγξαθή αvoίγεη ε δηπιή έιηθα ηoπ DNA ζ’ έvα

ζεκείo θαη κε θαιoχπη ηεv κηα αιπζίδα ρηίδεηαη ηo ζπκπιεξσκαηηθφ ηεο

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1997


155

κφξηo ηo RNA κε ηε βoήζεηα ηoπ εvδχκoπ RNA-πoιπκεξάζε. Δπίζεο

oξηζκέvoη ηoί πoπ έρoπv γηα γεvεηηθφ πιηθφ RNA κπoξoχv κε ηε βoήζεηα

εηδηθψv εvδχκσv vα ζπvζέζoπv DNA ρξεζηκoπoηψvηαο γηα θαιoχπη ηo δηθφ

ηoπο RNA (αvηίζηξoθε κεηαγξαθή).

- ηε γεvεηηθή κεραvηθή: Πξφθεηηαη γηα κηα ηερvηθή κε ηεv oπoία

κεηαθέξεηαη γεvεηηθφ πιηθφ απφ έvα oξγαvηζκφ ζ’ έvαv άιιo θαη θαηά ηεv

oπoία ε είζoδoο ηoπ απoκovoκέvoπ απφ θάπoηov oξγαvηζκφ ηκήκαηoο DNA

ζηo αvoηρηφ πιαζκίδηo βαζίδεηαη ζηoπο δεζκoχο πδξoγφvoπ πoπ

αvαπηχζovηαη κεηαμχ ησv ζπκπιεξσκαηηθψv βάζεσv ησv άθξσv ηoπ

πιαζκηδίoπ θαη ηoπ ηκήκαηoο ηoπ DNA.

Β. Όπσο γvσξίδoπκε ηα γovίδηα είvαη απηά πoπ επζχvovηαη γηα ηε ζχvζεζε

ησv πoιππεπηηδηθψv αιπζίδσv θαη πεξηέρoπv θσδηθoπoηεκέvε ηεv

πιεξoθoξία απηή κε ηε κoξθή κηαο ζπγθεθξηκέvεο ζεηξάο (αθoιoπζίαο)

voπθιεoηηδίσv (βάζεσv). Ζ γξακκηθή αιιειoπρία (ζεηξά) ησv voπθιεoηηδίσv

(βάζεσv) ηoπ DNA είvαη απηή πoπ κέζσ ηεο κεηαγξαθήο, κεηάθξαζεο θαη

ηoπ γεvεηηθoχ θψδηθα θαζoξίδεη ηε γξακκηθή αιιειoπρία ησv ακηvoμέσv ηεο

ζπvηηζέκεvεο πoιππεπηηδηθήο αιπζίδαο. Ζ γξακκηθή αιιειoπρία ησv

ακηvoμέσv ζηo κφξηo ηεο πoιππεπηηδηθήο αιπζίδαο είvαη απηή πoπ κε ηε

ζεηξά ηεο θαζoξίδεη ηηο ζέζεηο θαη ηo είδoο ησv δεζκψv (πδξoγφvoπ, Van der

Waals, άιαηoο, πδξφθoβoη, -S-S-), oη oπoίoη ζα αvαπηπρζoχv κεηαμχ ησv

δηαθφξσv oκάδσv R ησv ακηvoμέσv θαη είvαη ππεχζπvoη γηα ηεv αvαδίπισζε

ηεο πoιππεπηηδηθήο αιπζίδαο ζηo ρψξo θαη ηo ηειηθφ ηεο ζρήκα πoπ κπoξεί

vα είvαη ζθαηξηθφ, επίκεθεο, εξγαιείo, ζαv γ θ.ιπ. ηo oπoίo βέβαηα

αvηαπoθξίvεηαη ζηε ιεηηoπξγία ηεο.

Δίvαη γεγovφο φηη ε δηαθoξεηηθή δηάηαμε ησv είθoζη ακηvoμέσv ζηεv

πεπηηδηθή αιπζίδα oδεγεί ζηε κεγάιε πoηθηιία ησv πξσηετvψv πoπ

ζρεκαηίδovηαη απφ ηα ακηvoμέα απηά. Μεξηθέο πξσηεΐvεο πεξηέρoπv

πεξηζζφηεξα απφ ρίιηα ακηvoμέα. Ζ κεγάιε πoηθηιία ζηεv πιάγηα oκάδα (R)

ησv ακηvoμέσv δεκηoπξγεί ηε κεγάιε πoηθηιία ζηε κoξθή θαζψο θαη ζηε

ιεηηoπξγία ησv δηαθφξσv πξσηετvψv. Τπoιoγίδεηαη φηη ππάξρoπv 4,5 δηζ.

δηαθoξεηηθέο πξσηε εο ζηε θχζε. (Οη ζεσξεηηθέο δπvαηφηεηεο είvαη πoιχ

κεγαιχηεξεο π.ρ. γηα κηα πξσηεΐvε πoπ απoηειείηαη απφ 100 ακηvoμέα

ππάξρoπv 20100

πηζαvέο αιιειoπρίεο, πoζφ αζηξovoκηθφ δηζεθαηoκκχξηα

θoξέο κεγαιχηεξo απφ ηo ζχvoιo ησv άζηξσv ηoπ θφζκoπ).

Γίvεηαη ιoηπφv θαvεξφ απφ ηα παξαπάvσ φηη ηα δχo πξσηετvηθά κφξηα ηα

oπoία έρoπv ηεv ίδηα επη ηoηο % ζχζηαζε ακηvoμέσv δεv είvαη ζίγoπξo φηη ζα

έρoπv θαη ηεv ίδηα κoξθή θαη ιεηηoπξγία. Κη απηφ γηαηί κπoξεί vα δηαθέξεη ε

γξακκηθή αιιειoπρία (ζεηξά) ησv ακηvoμέσv κεηαμχ ησv δχo πξσηετvηθψv

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1997


156

κoξίσv πoπ ζπvεπάγεηαη αvάπηπμε δηαθoξεηηθψv δεζκψv ζε δηαθoξεηηθέο

ζέζεηο κεηαμχ ησv πιαγίσv oκάδσv R ησv ακηvoμέσv θαη άξα δηαθoξεηηθή

κoξθή θαη ιεηηoπξγία. Ζ κovαδηθή πεξίπησζε φπoπ ηα δχo πξσηετvηθά κφξηα

ζα έρoπv ηεv ίδηα κoξθή θαη ιεηηoπξγία είvαη απηή θαηά ηεv oπoία ζα έρoπv

ηεv ίδηα γξακκηθή αιιειoπρία ακηvoμέσv, πξάγκα πoπ ζεκαίvεη φηη πξφθεηηαη

γηα δχo αvηίηππα ηoπ ίδηoπ πξσηετvηθoχ κoξίoπ πoπ ε ζχvζεζή ηoπο βέβαηα

θσδηθoπoηείηαη απφ ηo ίδηo γovίδηo.

ΕΖΣΖΜΑ 2o.

Α. Αγγειηoθφξo RNA έρεη κεηαθξαζηεί ζηα ξηβoζψκαηα θαη ηειηθψο ε

ζρεκαηηδφκεvε ζχκπιoθε πξσηε ε εθθξίvεηαη ζηo πεξηβάιιov. Πoηoη

θπηηαξoπιαζκαηηθoί ζρεκαηηζκoί ζπκκεηέρoπv ζηεv φιε δηαδηθαζία

θαη κε πoηov ηξφπo;

Β. Πoιιέο θoξέο ε ιεηηoπξγία ησv θπηηάξσv θαη ησv oξγαvηζκψv

επεξεάδεηαη απφ εμσηεξηθoχο παξάγovηεο.

i. ε πoηεο πεξηπηψζεηο θαη πσο ηo πεξηβάιιov επεξεάδεη ηεv

έθθξαζε ηoπ γεvεηηθoχ πιηθoχ;

ii. Πoηoη πεξηβαιιovηηθoί παξάγovηεο θαη κε πoηo ηξφπo επεξεάδoπv

ηo κεραvηζκφ παξαγσγήο εvέξγεηαο ηoπ πξσηφγovoπ επθαξπσηηθoχ

oξγαvηζκoχ Euglena.

Α. Ο ρψξoο κεηαμχ ππξήvα θαη θπηηαξηθήο κεκβξάvεο είvαη γεκάηoο απφ έvα

δίθηπo αγσγψv πoπ θαιείηαη εvδoπιαζκαηηθφ δίθηπo πoπ δηακεξηζκαηoπoηεί

ηo εζσηεξηθφ ηoπ θπηηάξoπ. ηεv εμσηεξηθή επηθάvεηα ησv αγσγψv

παξαηεξoχκε κηθξoχο ζθαηξηθoχο ζρεκαηηζκoχο ηα ξηβoζψκαηα πoπ είvαη

ζρεκαηηζκoί ρσξίο ζηoηρεηψδε κεκβξάvε. Σα ξηβoζψκαηα είvαη ηα oξγαvίδηα

φπoπ γίvεηαη ε βηoζχvζεζε ησv πξσηετvψv ηoπ θπηηάξoπ δει. ε ζπvέvσζε

ησv ακηvoμέσv κε ζρεκαηηζκφ πεπηηδηθoχ δεζκoχ.

Τπάξρoπv θαη ξηβoζψκαηα ειεχζεξα δει. φρη ζπvδεδεκέvα κε ηo

εvδoπιαζκαηηθφ δίθηπo. Οη πξσηεΐvεο πoπ ζπvζέηovηαη ζηα ξηβoζψκαηα ηoπ

εvδoπιαζκαηηθoχ δηθηχoπ εηζέξρovηαη ζηε ζπvέρεηα κέζα ζηoπο αγσγoχο

φπoπ πθίζηαvηαη θάπoηεο κεηαηξoπέο. Γηα παξάδεηγκα, εθεί γίvεηαη ε

πξoζζήθε ηoπ ζαθράξoπ φηαv ηo θχηηαξo θαηαζθεπάδεη γιπθoπξσηεΐvεο.

Μεηά κέζσ ησv αγσγψv θηάvoπv ζηo ζχζηεκα Golgi.

χζηεκα (ζχκπιoθo) Golgi ovoκάδoπκε ηo ζχvoιo ησv oξγαvηδίσv ηoπ

θπηηάξoπ πoπ ζθoπφ έρoπv vα ηξoπoπoηoχv θαη vα ζπζθεπάδoπv ηηο

πξσηεΐvεο πoπ θζάvoπv ζ’ απηά κέζσ ησv αγσγψv ηoπ εvδoπιαζκαηηθoχ

δηθηχoπ. Καζέvα απφ ηα oξγαvίδηα απηά μερσξηζηά θαιείηαη δηθηπφζσκα θαη

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1997


157

απoηειείηαη απφ έvα ζχvoιo επηκήθσv θπζηηδίσv κε παξάιιειε δηάηαμε. Οη

πξσηε εο πoπ θζάvoπv ζηo δηθηπφζσκα πθίζηαvηαη ηειηθή επεμεξγαζία.

Δδψ έρoπκε θπξίσο ηε πξoζζήθε ησv κε πξσηετvηθψv ηκεκάησv (ιηπηδίσv,

ζαθράξσv ρξσκoθφξσv oκάδσv) ζηα κφξηα ησv ζχκπιoθσv πξσηετvψv

(ιηπoπξσηετvψv, γιπθoπξσηετvψv, ρξσκoπξσηετvψv αvηίζηoηρα) θαη ηo

παθεηάξηζκά ηoπο ζε θπζηίδηα. ηε ζπvέρεηα ηα θπζηίδηα κεηαθηvoχvηαη πξoο

ηo ζεκείo ηoπ θπηηάξoπ φπoπ ε πξσηεΐvε ζα είvαη ρξήζηκε ή αθφκα κπoξεί

vα εθθξίvovηαη ζηo πεξηβάιιov (εμσθχηησζε: ζχvηεμε θπζηηδίoπ κε ηεv

θπηηαξηθή κεκβξάvε θαη έθθξηζε ηεο ζχκπιoθεο πξσηεΐvεο) θάηη πoιχ

ζπvεζηζκέvo ζηα δστθά εθθξηηηθά θχηηαξα.

Απφ ηα παξαπάvσ ιoηπφv γίvεηαη θαvεξφ φηη oη θπηηαξoπιαζκαηηθoί

ζρεκαηηζκoί πoπ ζπκκεηέρoπv ζηεv φιε δηαδηθαζία ζχvζεζεο θαη εv

ζπvερεία έθθξηζεο ηεο ζχκπιoθεο πξσηεΐvεο ζηo πεξηβάιιov είvαη oη εμήο:

ξηβoζψκαηα, εvδoπιαζκαηηθφ δίθηπo, ζχζηεκα Golgi θαη θπηηαξηθή

κεκβξάvε. εκείσζε: Γηα ηε κεηαθίvεζε ηεο ζχκπιoθεο πξσηεΐvεο απφ ηo Δ.Γ. πξoο ηo ζχζηεκα

Golgi, φπσο επίζεο θαη θαηά ηε δηαδηθαζία ηεο εμσθχηησζεο απαηηείηαη εvέξγεηα ΑΣΡ ε oπoία

ρoξεγείηαη απφ ηεv oμεηδσηηθή θσζθoξπιίσζε (θάηη ηo oπoίo δεv θαίvεηαη ζηo ζρoιηθφ βηβιίo).

Γη’ απηφ ζα κπoξoχζακε vα πoχκε φηη άιιoη θπηηαξoπιαζκαηηθoί ζρεκαηηζκoί πoπ ζπκκεηέρoπv

έκεζα ζηε δηαδηθαζία ηεο έθθξηζεο είvαη ηα κηηoρφvδξηα ηα oπoία παξέρoπv εvεξγεηαθή ζηήξημε

γηα ηεv πξαγκαηoπoίεζή ηεο.

Δάv πξφθεηηαη γηα πξoθαξπσηηθφ θχηηαξo ζηo oπoίo φπσο γvσξίδoπκε

δεv ππάξρεη εvδoπιαζκαηηθφ δίθηπo θαη ζχζηεκα Golgi ηφηε ε εθθξηηηθή

πξσηεΐvε κεηά ηε ζχvζεζή ηεο ζηα ειεχζεξα ξηβoζψκαηα ηoπ

θπηηαξoπιάζκαηoο (ή ζε ξηβoζψκαηα πoπ είvαη ζπvδεδεκέvα κε ηεv

θπηηαξoπιαζκαηηθή κεκβξάvε) δηακέζoπ θπηηαξoπιάζκαηoο θαη θπηηαξηθήο

κεκβξάvεο (θπηηαξηθoχ ηoηρψκαηoο) εθθξίvεηαη ζηo πεξηβάιιov.

Β.i. Κάζε ζπγαηξηθφ άηoκo πoπ πξoθχπηεη κε oπoηovδήπoηε ηξφπo

αvαπαξαγσγήο ζα θέξvεη γεvεηηθφ πιηθφ ησv γovέσv ηoπ. Σo απoηέιεζκα ζα

είvαη vα κoηάδεη ζε θάπoηo βαζκφ κε ηoπο γovείο ηoπ. Πoιιέο θoξέο φκσο

εκθαvίδovηαη άηoκα πoπ δηαθέξoπv απφ ηoπο γovείο ηoπο ζε κηα ή

πεξηζζφηεξεο βαζηθέο ηδηφηεηεο. ε ηέηoηεο πεξηπηψζεηο γίvεηαη αηζζεηή ε

επίδξαζε ησv πεξηβαιιovηηθψv ζπvζεθψv πάvσ ζηo θαηvφηππo.

Έvα ραξαθηεξηζηηθφ πεξηζηαηηθφ παξαηεξείηαη ζηα θoπvέιηα ζηα oπoία

ππάξρεη έvα γovίδηo Α πoπ επζχvεηαη γηα ηε ζχvζεζε εvφο εvδχκoπ ηo oπoίo

δηαζπά ηε θίηξηvε ρξσζηηθή πoπ ππάξρεη ζηo ππoδφξηo ιίπoο. Σo

αιιειφκoξθo γovίδηo α θαη ζε oκφδπγε θαηάζηαζε εκθαvίδεηαη ζηα θoπvέιηα

πoπ δεv ζπvζέηoπv ηo έvδπκo απηφ, άξα ζα έρoπv θίηξηvo ρξψκα ζηo

ππoδφξηo ηoπο ιίπoο.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1997


158

Με ηα θoπvέιηα απηά έθαvαv ηo εμήο πείξακα: Πήξαv θoπvέιηα oκφδπγα

γηα ηo γovίδηo αα ηα oπoία είραvε θίηξηvo ρξψκα ζηo ππoδφξηo ιίπoο ηoπο θαη

ηα έηξεθαv κε θαξφηα θαη ιαραvηθά πoπ πεξηείραv θίηξηvεο ρξσζηηθέο π.ρ.

μαvζoθχιιεο. Απηά ηα άηoκα εκθάvηζαv θίηξηvo ρξψκα ζηo ιίπoο. ε ιίγo

θαηξφ αιιάμαvε ηεv ηξoθή θαη ηα έηξεθαv κε ηξoθέο πoπ δεv πεξηείραv

θίηξηvεο ρξσζηηθέο. Παξαηήξεζαv φηη ηo ρξψκα ηoπ ιίπoπο άιιαμε θαη έγηvε

ιεπθφ. Κoπvέιηα εμάιιoπ oκφδπγα γηα ηo ΑΑ oπoηoδήπoηε ηξoθή θαη αv

έθαγαv εκθαvίδαvε πάvηoηε ιεπθφ ρξψκα ιίπoπο. Σo ζπκπέξαζκα είvαη φηη

o θαηvφηππoο (ρξψκα ιίπoπο) εμαξηάηαη φρη κφvo απφ ηo γovφηππo αιιά θαη

απφ ηo πεξηβάιιov (είδoο ηξoθήο).

Τπάξρoπv θαη άιιεο πεξηπηψζεηο φπoπ θαίvεηαη φηη o θαηvφηππoο είvαη

απoηέιεζκα ζπvεξγαζίαο γεvεηηθoχ πιηθoχ θαη πεξηβάιιovηoο. Π.ρ. ζηεv

Drosophila (κχγα μπδηoχ) φπoπ άηoκα κε αvαδηπισκέvεο πηέξπγεο

παξάγoπv φκoηεο κφvo φηαv αvαπηχζovηαη ζηoπο 220C. Αv φκσο

κεγαιψζoπv ζηoπο 270C ή 32

0C ηφηε oη πηέξπγέο ηoπο γίvovηαη πεξηζζφηεξo

ίζηεο θαη θπζηoιoγηθέο. Σέιoο έvα θπηφ ε Primula φηαv θαιιηεξγείηαη ζε

ζεξκoθξαζία 300C παξάγεη ιεπθά ιoπιoχδηα εvψ αv ηε θαιιηεξγήζoπκε ζε

ζεξκoθξαζία κηθξφηεξε ησv 300C παξάγεη θφθθηvα ιoπιoχδηα.

Άιιo ραξαθηεξηζηηθφ παξάδεηγκα επίδξαζεο ηoπ πεξηβάιιovηoο ζηεv

έθθξαζε ηoπ γεvεηηθoχ πιηθoχ είvαη ε πεξίπησζε ησv ζπκβαιιφvησv ή

εvεξγψv ή πξoζζεηηθψv γovηδίσv. Σα γovίδηα απηά ειέγρoπv πoζoηηθoχο

ραξαθηήξεο φπσο π.ρ. ηo χςoο ή ηo ρξψκα. Σα γovίδηα πoπ ζπκβoιίδovηαη

κε θεθαιαία γξάκκαηα π.ρ. ηα Α,Β,Γ,Γ ζεσξoχvηαη φηη ζπvεξγάδovηαη

πξoζζε-ηηθά γηα ηεv εθδήισζε π.ρ. ηoπ χςoπο εvψ ηα αιιειφκoξθά ηoπο

πoπ ζπκβoιίδovηαη κε κηθξά γξάκκαηα α,β,γ,δ ζεσξoχvηαη oπδέηεξα. Έηζη

έvα άηoκo ζα είvαη ηφζo ςειφ π.ρ. φζα πεξηζζφηεξα θεθαιαία γovίδηα έρεη.

πvήζσο ηα γovίδηα απηά ζπvεξγάδovηαη κε ηo πεξηβάιιov γηα ηov ηειηθφ

θαζoξηζκφ θάπoηoπ πoζoηηθoχ ραξαθηήξα. Έηζη γηα παξάδεηγκα ηo ρξψκα

ηoπ δέξκαηoο, καιιηψv θαη καηηψv ζηηο θπιέο εξκεvεχεηαη ζαv απoηέιεζκα

ησv πξoζαξκoζηηθψv δηεξγαζηψv ζηηο πεξηβαιιovηηθέο ζπvζήθεο (έvηαζε

ππεξηψδoπο αθηηvoβoιίαο θαη ζεξκoθξαζίαο). Γη’ απηφ θαη oη ηξoπηθoί πιεζπ-

ζκoί έρoπv ζθoχξα ρξψκαηα γηα vα πξoθπιάζovηαη απφ ηεv έvηovε

ππεξηψδε αθηηvoβoιία, εvψ oη βφξεηoη αvoηρηά.

Τπάξρoπv πoιιέο πεξηπηψζεηο φπoπ ηo πεξηβάιιov επεξεάδεη ηεv

έθθξαζε ηoπ γεvεηηθoχ πιηθoχ θαζoξίδovηαο ζε ζεκαvηηθφ βαζκφ έvα

ζπγθεθξηκέvo ραξαθηήξα. Γη’ απηφ ζα πξέπεη ηo θάζε θιεξovoκηθφ

πεξηζηαηηθφ vα αvηηκεησ-πίδεηαη κε ηo δηθφ ηoπ ηξφπo. Έηζη π.ρ. έvα

πεξηζηαηηθφ πoπ oθείιεηαη ζε θπιoζχvδεηo γovίδηo αvηηκεησπίδεηαη

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1997


159

δηαθoξεηηθά απφ ηεv πεξίπησζε ηεο επηιεςίαο π.ρ. ζηεv oπoία πιεv ησv

γovηδίσv θαη ηo πεξηβάιιov παίδεη ζεκαvηηθφ ξφιo.

Άιιεο πεξηπηψζεηο φπoπ ηo πεξηβάιιov επεξεάδεη ηεv έθθξαζε ηoπ

γεvεηηθoχ πιηθoχ είvαη:

-Σα θπιoπεξηoξηζκέvα γovίδηα: Πξφθεηηαη γηα γovίδηα πoπ δεv έρoπv

ζρέζε κε ηα θπιεηηθά ρξσκoζψκαηα αιιά ειέγρoπv κεξηθoχο ραξαθηήξεο

ηoπ θχιoπ φπσο π.ρ. ηo γέvη, ζηήζoο θ.ιπ. Σα γovίδηα απηά είvαη δπvαηφv vα

βξίζθovηαη ζ’ φια ηα ρξσκoζψκαηα θαη ησv δχo θχισv εθδειψvovηαη φκσο

κφvo ζηo έvα. Ζ εθδήισζή ηoπο εμαξηάηαη απφ ηεv παξoπζία ή απoπζία ησv

oξκovψv ηoπ θχιoπ. Τπάξρoπv ζπάvηεο πεξηπηψζεηο oξκovηθψv

αvσκαιηψv πoπ κπoξoχv vα κεηαβάιoπv ηεv εθδήισζή ηoπο. Π.ρ. κηα

γπvαίθα είvαη δπvαηφ vα εκθαvίζεη γέvη ή έvαο άvδξαο γπvαηθoκαζηία. ηεv

πεξίπησζε απηή δειαδή σο πεξηβάιιov (εμσηεξηθφ θπηηαξηθφ παξάγovηα)

ζεσξoχκε ηεv oξκφvε ηoπ θχιoπ ε oπoία επεξεάδεη ηεv έθθξαζε ησv

γovηδίσv.

-Ζ επίδξαζε ηoπ θσηφο ζηεv θχηξσζε ησv ζπεξκάησv θαη ηεv

αvάπηπμε ησv vεαξψv θπηαξίσv. Έηζη αv αθήζoπκε ζπέξκαηα θαζoιηψv ή

θαιακπoθηoχ vα βιαζηήζoπv θαη vα κεγαιψζoπv ζηo ζθoηάδη ζα

παξαηεξήζoπκε φηη ηα θπηάξηα δεv έρoπv πξάζηvo ρξψκα (ρισξσηηθά) θαη

φηη κεηά απφ ιίγεο κέξεο αθoχ ηειεηψζoπv oη ηξoθέο (άκπιo) απφ ηηο

θoηπιεδφvεο καξαίvovηαη θαη πεζαίvoπv. Αv φκσο ηα κηθξά θπηάξηα

αvαπηπρζoχv ζηo θσο, ηφηε θαη πξάζηvα είvαη θαη άκπιo παξάγoπv. Απφ ηo

πείξακα δειαδή απηφ βιέπoπκε φηη ηo εμσηεξηθφ πεξηβάιιov (θψο)

πξoθαιεί ζηα θπηηθά θχηηαξα ηεv έθθξαζε θαηάιιεισv γovηδίσv έηζη ψζηε

vα βηoζπvηίζεηαη ε ρισξoθχιιε.

- Οη δπζκεvείο πεξηβαιιovηηθέο ζπvζήθεο (δέζηε, θξχo, αθηηvoβoιίεο)

αvαγθάδoπv πoιιoχο oξγαvηζκoχο (π.ρ. πξoθαξπσηηθoχο, Spiroryra,

θξχγαvα, κovoεηή θπηά) vα ζρεκαηίδoπv ζπφξηα (ζπφξoπο), αvζεθηηθέο

δειαδή κoξθέο θπηηάξσv κε παρηά ηoηρψκαηα θαη κηθξή πεξηεθηηθφηεηα ζε

vεξφ. Όηαv oη ζπvζήθεο γίvoπv πάιη επvoτθέο γηα ηεv αvάπηπμε ησv

oξγαvηζκψv απηψv ηφηε ηα ζπφξηα (ζπφξoη) βιαζηάvoπv (θπηξψvoπv) θαη

δίvoπv θαηvoχξγηoπο oξγαvηζκoχο εμαζθαιίδovηαο θαη απηφ ηov ηξφπo ηεv

επηβίσζε ησv oξγαvηζκψv θαη ηεv δηαηψvηζε ησv εηδψv ηoπο. Βιέπoπκε

δειαδή θαη ζηεv πεξίπησζε απηή φηη oη εμσηεξηθέο πεξηβαιιovηηθέο

ζπvζήθεο ηξoπoπoηoχv θαηάιιεια ηεv έθθξαζε ηoπ γεvεηηθoχ πιηθoχ ησv

θπηηάξσv (oξγαvηζκψv) κε απoηέιεζκα ηov ζρεκαηηζκφ ζπoξίσv (ζπφξσv)

ή ηεv βιάζηεζε (θχηξσζε) ηoπο.

εκείσζε:

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1997


160

-Ζ Euglena παξoπζία ζηξεπηoκπθίvεο ράvεη ηoπο ρισξoπιάζηεο ηεο

δηφηη ηo αvηηβηoηηθφ απηφ παξεκπoδίδεη ηεv κεηάθξαζε ηoπ m-RNA ζηα

ξηβoζψκαηα ησv ρισξoπιαζηψv θαη άξα θαη ηεv έθθξαζε ηoπ DNA ησv

ρισξoπιαζηψv ηεο.

-Πεξηβαιιovηηθoί παξάγovηεο φπσο ρεκηθέο oπζίεο θαη αθηηvoβoιίεο πoπ

πξoθαιoχv γovηδηαθέο κεηαιιάμεηο θαη ρξσκoζσκηθέο αvσκαιίεο oδεγoχv

ζηεv δεκηoπξγία vέσv αιιειφκoξθσv γovηδίσv ή εvηειψο θαηvoχξγησv

γovηδίσv ρσξίο vα επεξεάδoπv ηεv έθθξαζε ησv γovηδίσv πoπ ήδε

ππάξρoπv εθηφο βέβαηα απφ oξηζκέvεο πεξηπηψζεηο. Έηζη π.ρ. κεηαιιάμεηο πoπ ζπκβαίvoπv κέζα ζε oπεξφvηα πξoθαξπσηηθψv θπηηάξσv

κπoξoχv vα επεξεάζoπv ηov ξπζκφ κεηαγξαθήο ησv γovηδίσv θαη άξα ηεv έθθξαζε ηoπ

γεvεηηθoχ πιηθoχ, εvψ κεηαιιάμεηο ζε δoκηθά γovίδηα επθαξπσηηθψv θπηηάξσv κπoξoχv vα

εvεξγoπoηήζoπv κεξηθά πξσηooγθoγovίδηα θαη vα ηα κεηαηξέςoπv ζε oγθoγovίδηα

(θαξθηvoγέvεζε).

ii. H Δuglena είvαη έvαο επθαξπσηηθφο κovoθχηηαξoο oξγαvηζκφο o oπoίoο

δηαζέηεη ρισξoπιάζηεο θαη κέζσ ηεο θσηoζπvζεηηθήο δηαδηθαζίαο κπoξεί vα

παξάγεη κε ηεv βoήζεηα ηεο ειηαθήο εvέξγεηαο εχρξεζηε ρεκηθή εvέξγεηα

ΑΣΡ, ηεv oπoία ζηε ζπvέρεηα ηεv ρξεζηκoπoηεί γηα ηεv παξαγσγή ζαθράξσv

θαη εv ζπvερεία εvφο πoιπζαθραξίηε πoπ κoηάδεη πoιχ κε ηo άκπιo ησv

αvψηεξσv θπηψv, ηo παξάκπιo.

Έρεη βξεζεί φκσο φηη θάησ απ ηεv επίδξαζε oξηζκέvσv

πεξηβαιιovηηθψv παξαγφvησv φπσο ε πςειή ζεξκoθξαζία, ε ππεξηψδεο

αθηηvoβoιία θαη ε ρξήζε ζηξεπηoκπθίvεο, ε Euglena ράvεη ηoπο

ρισξoπιάζηεο ηεο, αιιά ζπvερίδεη vα δεη θαvovηθά, φρη πηα ζαv απηφηξoθoο

αιιά ζαv εηεξφηξoθoο oξγαvηζκφο, ηξεθφκεvε δειαδή κε oξγαvηθέο oπζίεο.

Έηζη ζηεv ηειεπηαία απηή πεξίπησζε ε Euglena παξάγεη εχρξεζηε ρεκηθή

εvέξγεηα ΑΣΡ oμεηδψvovηαο κέζσ ηεο δηαδηθαζίαο ηεο θπηηαξηθήο αvαπvoήο

ηηο oξγαvηθέο oπζίεο πoπ πξoζιακβάvεη απφ ηo πεξηβάιιov.

πvεπψο ηo αίηηo γηα ηεv αιιαγή ηoπ κεραvηζκoχ παξαγσγήο εvέξγεηαο

ηεο Euglena είvαη ε απψιεηα ησv ρισξoπιαζηψv ηεο, κεηά ηεv επίδξαζε

πεξηβαιιovηηθψv παξαγφvησv. πγθεθξηκέvα ε ππεξηψδεο αθηηvoβoιία θαηαζηξέθεη ηo DNΑ ησv ρισξoπιαζηψv, εvψ ε

ζηξεπηoκπθίvε εκπoδίδεη ηε κεηάθξαζε ηoπ m-RNA ησv ρισξoπιαζηψv θαη ζπvεπψο ηεv

βηoζχvζεζε θάπoησv πξσηετvψv ηoπο. Καη ζηηο δχo πεξηπηψζεηο oη ρισξoπιάζηεο vεθξψvovηαη

θαη απoηθoδoκoχvηαη.

ΕΖΣΖΜΑ 3o.

Α. Ζ δηαηήξεζε ηεο oηθoιoγηθήο ηζoξξoπίαο ζε έvα oηθoζχζηεκα είvαη

πoιχ ζεκαvηηθή, επεηδή θάζε oξγαvηζκφο κέζα ζε απηφ δηαδξακαηίδεη

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1997


161

ζπγθεθξηκέvo θαη απαξαίηεηo ξφιo. ε κηα ιίκvε ράvovηαη ζηαδηαθά ηα

ςάξηα, εvψ ηαπηφρξovα απμάvovηαη ηα πδξφβηα θπηά. Πψο κπoξείηε vα

εμεγήζεηε ηo θαηvφκεvo απηφ;

Β. Ση είvαη θαη απφ πoηα θαηvφκεvα ραξαθηεξίδεηαη ε θιεγκovή; Να

πεξηγξάςεηε πεξηπηψζεηο θιεγκovήο ηoπ γαζηξεvηεξηθoχ ζσιήvα.

Α. Ο ζεκεξηvφο άvζξσπoο, φπσο αvαθέξακε, θάvεη ηεξάζηηεο κεηαθoξέο

βηoκάδαο απφ ηηο θαιιηέξγεηέοηoπ. Σo ζηάξη ηεο Θεζζαιίαο ηo ζηέιvεη ζηεv

Αζήvα, ηα θξoχηα ηεο θχδξαο ζηε Γεξκαvία, ηα πoξηoθάιηα ηεο Κoξίvζoπ

ζηε Ρσζία. Γειαδή «παίξvεη» ζπvερψο απφ ηo έδαθoο θαη ζηέιvεη καθξηά

ζηoηρεία φπσο ηo άδσηo θαη ηo θψζθoξo. Γηα ηo ιφγo απηφ ρξεζηκoπoηεί

ιηπάζκαηα ηα oπoία φκσο ζηε ζπvέρεηα, κε ηo vεξφ ηεο βξoρήο,

κεηαθέξovηαη ζηηο ιίκvεο θαη ζηηο ζάιαζζεο.

Κάζε oξγαvηζκφο ζ έvα oηθoζχζηεκα πoηέ δεv ππεξαπμάvεηαη γηαηί ππάξρεη

θάπoηoο κεραvηζκφο πoπ ηov πεξηoξίδεη. Κάζε ηάζε γηα ππέξκεηξε αχμεζε

εvφο oξγαvηζκoχ ειέγρεηαη απφ αvαδξαζηηθoχο παξάγovηεο, oη oπoίoη

επαvαθέξoπv ηεv oηθoιoγηθή ηζoξξoπία κφιηο απηή πάεη vα μεθχγεη απφ

θάπoηα oξηζκέvα φξηα.

Ζ έιιεηςε ησv απαξαίηεησv αvφξγαvσv oπζηψv, φπσο ηα vηηξηθά ηφvηα,

είvαη ζπρvά πεξηoξηζηηθφο παξάγovηαο γηα ηεv αχμεζε ησv πδξφβησv θπηψv.

Με ηεv πξoζζήθε ησv ιηπαζκάησv ηα θπηά ζηηο ιίκvεο θαη ηηο ζάιαζζεο

απμάvovηαη ππεξβoιηθά, oπφηε θαηαθπξηεχoπv ηα πάvηα. Ξαvά oη

απoηθoδoκεηέο βξίζθovηαη ζε ζoβαξφ πξφβιεκα, επεηδή δεv πξoιαβαίvoπv

ηεv αvoξγαvoπoίεζε.

Δπηπιέov ρξεηάδovηαη γηα ηεv αvαπvoή ηoπο oμπγφvo ηo oπoίo κε ηε

πιεζψξα ηoπ oξγαvηθoχ πιηθoχ πoπ ηoπο πξoζθέξεηαη δεv θηάvεη. Σo

θαηαvαιψvoπv γξήγoξα, oπφηε ςoθoχv ηα ςάξηα απφ αζθπμία θαη αξρίδεη ε

(ρσξίο oμπγφvo) αvoξγαvoπoίεζε πoπ ζαv ηειηθά πξoτφvηα δεv έρεη vεξφ θαη

δηoμείδηo ηoπ άvζξαθα, αιιά εvψζεηο φπσο ηo πδξφζεηo.

ηηο πεξηζζφηεξεο ειιεvηθέο ιίκvεο κπoξoχκε εχθoια vα δηαπηζηψζoπκε

κηα ππεξαχμεζε ησv θπηψv αv παξαηεξήζoπκε ηεv έθηαζε πoπ

θαηαιακβάvoπv ζ’ απηέο θπηά φπσο oη θαιακηέο. Αv ξσηήζoπκε ηoπο

γεξovηφηεξoπο θαηoίθoπο ζηεv Πξέζπα θαη ζηα Γηάvvεvα, ζα καο πoπv φηη

πξάγκαηη επεθηάζεθαv ηδηαίηεξα. Απηφ είvαη δείθηεο επηξoθηζκoχ.

πκπεξαζκαηηθά ιoηπφv κπoξoχκε vα πoχκε φηη ε αηηία ηoπ

επηξoθηζκoχ είvαη ε αχμεζε ηεο ζπγθέvηξσζεο ησv vηηξηθψv (θαη

θσζθoξηθψv ηφvησv), ηo πξφβιεκα πoπ δεκηoπξγεί είvαη ε έιιεηςε Ο2, εvψ

o δείθηεο επηξoθηζκoχ είvαη ε ππεξαχμεζε ησv θπηψv.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1997


162

Β. Όηαv κηα πεξηoρή ηoπ ζψκαηoο πξoζβιεζεί απφ κηθξooξγαvηζκoχο, ηα

θηvoχκεvα θαγoθχηηαξα πξoρσξoχv ρεκεηoηαθηηθά (πξoζειθχovηαη δει. απφ

ρεκηθέο oπζίεο, πoπ εθθξίvovηαη ζηo ζεκείo ηεο κφιπvζεο) πξoο ηε

κoιπζκέvε πεξηoρή. Δθεί δηαπεδoχv αvάκεζα απφ ηα επηζειηαθά θχηηαξα

ησv ηξηρoεηδψv αηκoθφξσv αγγείσv ζηoπο κoιπζκέvoπο ηζηoχο θαη αξρίδoπv

ηεv θαηαζηξoθή ησv κηθξoβίσv.


πεξηoρή ηεο κφιπvζεο, φπσο θoθθίvηζκα θαη πξήμηκo απ’ ηε ζπγθέvηξσζε

αίκαηoο θαη ιέκθoπ, άvoδo ηεο ζεξκoθξαζίαο πoπ είvαη γvσζηά ζαv

θιεγκovή θαη πoπ θαίvεηαη πσο ηα πξoθαιoχv ρεκηθέο oπζίεο πoπ

εθθξίvovηαη απφ ηα θχηηαξα φπσο είvαη ε ηζηακίvε. Σo πχov, πoπ ζπρvά

ζρεκαηίδεηαη ζηo θέvηξo ηεο θιεγκovήο, απoηειείηαη απφ vεθξά θαη δσvηαvά

ιεπθά αηκoζθαίξηα, βαθηήξηα θαη θαηεζηξακκέvoπο ηζηoχο.

Ο γαζηξεvηεξηθφο ζσιήvαο είvαη έvα ζχvoιo ζσιήvσv θαη θoηιoηήησv

θαη πεξηιακβάvεη ηε ζηoκαηηθή θoηιφηεηα, ηo θάξπγγα, ηov oηζoθάγo, ηo

ζηoκάρη, ηo ιεπηφ θαη ηo παρχ έvηεξo.

Γvσζηέο πεξηπηψζεηο θιεγκovήο ηoπ γαζηξεvηεξηθoχ ζσιήvα είvαη oη

εμήο:

- ηε ζηoκαηηθή θoηιφηεηα: θιεγκovή ησv ρεηιηψv θαη ηεο γιψζζαο απφ

έιιεηςε ηεο βηηακίvεο Β2 θαη Ρ-Ρ παξάγσv (vηθoηηvηθφ oμχ).

-ηov oηζoθάγo, ζηoκάρη θαη ιεπηφ έvηεξo: Ζ γαζηξίηηδα είvαη θιεγκovή

ηoπ ζηoκαρηθoχ βιεvvoγφvoπ. Πξoθαιείηαη είηε απφ ηεv επίδξαζε ηξoθψv

πoπ εξεζίδoπv ηo γαζηξηθφ βιεvvoγφvo, φπσο ηo oηvφπvεπκα, είηε απφ ηεv

ππεξβoιηθή έθθξηζε ησv πεπηηθψv πγξψv ζηo ζηoκάρη. ηεv πεξίπησζε

απηή o γαζηξηθφο βιεvvoγφvoο ππφθεηηαη ζηε βιαπηηθή επίδξαζε ηoπ

πδξoρισξηθoχ oμέoο, απφ ηo oπoίo ζπρvά θζείξεηαη ηoπηθά. Ζ δηαηαξαρή

απηή κπoξεί vα oδεγήζεη ζηεv εκθάvηζε πεπηηθoχ έιθoπο. Σo πεπηηθφ έιθoο

εκθαvίδεηαη θπξίσο ζηεv πεξηoρή ηoπ δσδεθαδάθηπιoπ θαη ιηγφηεξo ζπρvά

ζηo ζψκα ηoπ ζηoκαρηoχ θαη ζηo φξηo ηoπ oηζoθάγoπ - ζηoκάρoπ.

- ηo παρχ έvηεξo: Ζ ζθσιεθoεηδήο απφθπζε εθθχεηαη ζηo θάησ άθξo

ηoπ ηπθιoχ. Έρεη κήθoο 2 - 10 εθ. θαη πεξηέρεη βιεvvoγφvo κε ιεκθoεηδή

ηζηφ. Όηαv απoθξαρζεί o απιφο ηεο ή ζε πεξίπησζε θιεγκovήο,

δεκηoπξγείηαη παζoιoγηθή θαηάζηαζε, ε γvσζηή ζθσιεθoεηδίηηδα.

-ηo πεξηηφvαηo: Πξφθεηηαη γηα έvα κεγάιo πκέvα πoπ πεξηβάιιεη ηα

πεξηζζφηεξα φξγαvα ηoπ γαζηξεvηεξηθoχ ζσιήvα. Ζ θιεγκovή ηoπ

πεξηηovαίoπ ιέγεηαη πεξηηovίηηδα θαη είvαη πoιχ βαξηά κφιπvζε πoπ ρσξίο

ηεv θαηάιιειε ζεξαπεία κπoξεί vα oδεγήζεη ζηo ζάvαηo. Σέηoηα

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1997


163

πεξηηovίηηδα, π.ρ. κπoξεί vα γίvεη απφ κφιπvζε ηoπ πεξηηovαίoπ κε εvηεξηθφ

πεξηερφκεvo, φπσο απφ ζπάζηκo ηεο ζθσιεθoεηδoχο απφθπζεο ζε

ζθσιεθoεηδίηηδα.

εκείσζε: Ζ ρoιoθπζηίηηδα είvαη κηα θιεγκovή ηεο ρoιεδφρoπ θχζηεο

πoπ παξαηεξείηαη ηδηαίηεξα ζε παρχζαξθα άηoκα ή ζε γπvαίθεο κεηά απφ

πoιιέο θπήζεηο. Ζ ρoιεδφρoο θχζηε φκσο δεv αvήθεη ζηo γαζηξεvηεξηθφ

ζσιήvα, αιιά είvαη πξoζαξηεκέvε επάvσ ζε απηφv.

ΕΖΣΖΜΑ 4o.

Α. Ο αvζξψπηvoο εγθέθαιoο απoηειεί κovαδηθφ εμειηθηηθφ θαηvφκεvo

θαη ε πξoζηαζία ηoπ είvαη θεθαιαηψδoπο ζεκαζίαο. Με πoηoπο

ηξφπoπο πξoζηαηεχεηαη o αvζξψπηvoο εγθέθαιoο απφ εμσηεξηθoχο

παξάγovηεο;

Β. Γηα ηε δεκηoπξγία πoηαο αίζζεζεο είvαη ππεχζπvα θαη πoπ

βξίζθovηαη o θoριίαο θαη ηo φξγαvo ηoπ Corti; Με πoηo κεραvηζκφ

επηηπγράvεηαη ε αίζζεζε απηή;

Α. Οη ηξφπoη κε ηoπο oπoίoπο πξoζηαηεχεηαη o αvζξψπηvoο εγθέθαιoο απφ

εμσηεξηθoχο παξάγovηεο είvαη oη εμήο:

-Σα oζηά ηoπ θξαvίoπ: Ο εγθέθαιoο βξίζθεηαη κέζα ζηεv θoηιφηεηα ηoπ

θξαvίoπ ε oπoία έρεη oζηέτvα ηoηρψκαηα θαη ζρεκαηίδεηαη απφ ηα 8 σο επη ηo

πιείζηov πιαηηά oζηά ηoπ εγθεθαιηθoχ θξαvίoπ (κεησπηαίo, δχo βξεγκαηηθά,

δχo θξoηαθηθά, ηvηαθφ, ζθεvoεηδέο θαη εζκoεηδέο) ηα oπoία ζπvαξζξψvovηαη

κεηαμχ ηoπο κε ξαθέο (παξαιιαγή ζπvδέζκσζεο).

-Οη κήvηγγεο: Ο εγθέθαιoο πεξηβάιιεηαη, ζηεξίδεηαη θαη πξoζηαηεχεηαη

απφ ηξεηο πκέvεο πoπ ιέγovηαη κήvηγγεο. Απηέο απφ ηα κέζα πξoο ηα έμσ

είvαη ε ρoξηoεηδήο κήvηγγα, πoπ πεξηβάιιεη ηειείσο ζαv γάvηη ηov εγθέθαιo,

ε αξαρvoεηδήο κήvηγγα θαη ε ζθιεξή κήvηγγα, πoπ είvαη ηζρπξφηεξε θαη

βξίζθεηαη ζε επαθή κε ηεv εζσηεξηθή επηθάvεηα ηoπ θξαvίoπ.

Μεηαμχ ρoξηoεηδoχο θαη αξαρvoεηδoχο κήvηγγαο ζρεκαηίδεηαη o

ππαξαρvoεηδήο ρψξoο.

-Σo εγθεθαιovσηηαίo πγξφ: Μέζα ζηηο θoηιίεο ηoπ εγθεθάιoπ, ζηov

θεvηξηθφ vεπξηθφ ζσιήvα ηoπ vσηηαίoπ κπειoχ θαη ζηov ππαξαρvoεηδή ρψξo

θπθιoθoξεί ηo εγθεθαιovσηηαίo πγξφ. Σo εγθεθαιovσηηαίo πγξφ, φγθoπ 150

cm3 πεξίπoπ, παξάγεηαη ζπvερψο ζηηο θoηιίεο ηoπ εγθεθάιoπ κε δηήζεζε ηoπ

πιάζκαηoο απφ εγθεθαιηθά αγγεία. Σo εγθεθαιovσηηαίo πγξφ θπθιoθoξεί

κεηαμχ ησv θoηιηψv ηoπ εγθεθάιoπ θαη απφ ηεv ηέηαξηε θoηιία επηθoηvσvεί κε

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1997


164

ηov ππαξαρvoεηδή ρψξo, απφ φπoπ απoρεηεχεηαη πξoο ηε θιεβηθή

θπθιoθoξία. Σo εγθεθαιovσηηαίo πγξφ δηαξθψο αvαvεψvεηαη, αιιά ε

πoζφηεηά ηoπ παξακέvεη ζηαζεξή. Ο ξφιoο ηoπ εγθεθαιovσηηαίoπ πγξoχ

είvαη: α) vα ζηεξίδεη ηov εγθέθαιo θαη ηo vσηηαίo κπειφ β) vα ηoπο

πξoζηαηεχεη κε ηo vα κεηψvεη ηεv έvηαζε ησv ζπγθξoχζεσv κέζα ζηo θξαvίo

θαη ηε ζπovδπιηθή ζηήιε, θαη γ) vα κεηαθέξεη ζξεπηηθέο oπζίεο ζηov

εγθέθαιo θαη ηo vσηηαίo κπειφ θαη vα απoκαθξχvεη ηηο άρξεζηεο.

-Ο αηκαηoεγθεθαιηθφο θξαγκφο: Ζ αvηαιιαγή oπζηψv κεηαμχ πιάζκαηoο

ηoπ αίκαηoο θαη κεζoθπηηάξηoπ πγξoχ γίvεηαη κέζσ ηoπ ηoηρψκαηoο ησv

ηξηρoεηδψv αγγείσv θαη εμαξηάηαη απφ ηε δηαπεξαηφηεηά ηoπο. Ζ

δηαπεξαηφηεηα ηoπ ηoηρψκαηoο ησv ηξηρoεηδψv αγγείσv ηoπ εγθεθάιoπ,

εθηφο απφ oξηζκέvεο oπζίεο (oμπγφvo, vεξφ, δηoμείδηo ηoπ άvζξαθα), είvαη

πoιχ πεξηoξηζκέvε ζε ζρέζε κε φηη ζπκβαίvεη κε ηα ηξηρoεηδή αγγεία ησv

άιισv oξγάvσv. Σo θαηvφκεvo απηφ ιέγεηαη αηκαηoεγθεθαιηθφο θξαγκφο. Οη

αηηίεο ηoπ αηκαηoεγθεθαιηθoχ θξαγκoχ είvαη ε ζηεvή ζχvδεζε ησv θπηηάξσv

ηoπ ηoηρψκαηoο ησv ηξηρoεηδψv αγγείσv ηoπ θαη ε επηθάζεζε vεπξoγιoηαθψv

θπηηάξσv πάvσ ζ’ απηά.

Ζ ζπoπδαηφηεηα ηoπ αηκαηoεγθεθαιηθoχ θξαγκoχ oθείιεηαη ζηo φηη:

α) δηαηεξείηαη ζηαζεξφ ηo πεξηβάιιov ησv vεπξψvσv, γεγovφο απαξαίηεηo

γηα ηεv oκαιή ιεηηoπξγία ηoπο, θαη

β) εκπoδίδεηαη ε είζoδoο ηoμηθψv oπζηψv απφ ηo αίκα. Δπίζεο πoιιά

θάξκαθα, φπσο ε πεvηθηιίvε, ειάρηζηα πεξvάvε ηov αηκαηoεγθεθαιηθφ

θξαγκφ, εvψ αvηίζεηα άιια, φπσο ε εξπζξoκπθίvε πεξvάvε.

Β. Ο θoριίαο θαη ηo φξγαvo ηoπ Corti βξίζθovηαη ζηo εζσηεξηθφ απηί θαη

είvαη ππεχζπvα γηα ηε δεκηoπξγία ηεο αίζζεζεο ηεο αθoήο. πγθεθξηκέvα ηo

απηί ηo oπoίo είvαη ηo αηζζεηήξηo φξγαvo ηεο αθoήο (θαη ηεο ηζoξξoπίαο)

βξίζθεηαη κέζα ζε θoηιφηεηεο ηoπ θξoηαθηθoχ oζηoχ θαη απoηειείηαη απφ ηξία

κέξε, ηo εμσηεξηθφ, ηo κεζαίo θαη ηo εζσηεξηθφ απηί. Σo εζσηεξηθφ απηί

απoηειείηαη απφ ηov oζηέτvo ιαβχξηvζo κέζα ζηov oπoίo ππάξρεη o

πκεvψδεο ιαβχξηvζoο. Ο πκεvψδεο ιαβχξηvζoο θαη αvηίζηoηρα o oζηέτvoο

απoηειoχvηαη απφ ηεv αίζoπζα, ηoπο ηξεηο εκηθχθιηoπο ζσιήvεο θαη ηov

θoριία. Ο θoριίαο είvαη ειηθoεηδήο ζσιήvαο κε 2 1/2 ζπείξεο. ε δηαηoκή

θάζε ζπείξα εκθαvίδεη ηξία ηκήκαηα. Σεv αηζoπζαία θιίκαθα πξoο ηα πάvσ,

ηεv ηπκπαvηθή θιίκαθα πξoο ηα θάησ θαη ηov πκεvψδε θoριία (θoριηαθφ

πφξo) πoπ είvαη ηo κεζαίo ηκήκα.

Ζ αηζoπζαία θαη ε ηπκπαvηθή θιίκαθα επηθoηvσvoχv κεηαμχ ηoπο ζηεv

θoξπθή (ειηθφηξεκα) ηoπ θoριία θαη πεξηέρoπv έμσ ιέκθo. ηε κεζαία

θιίκαθα (πκεvψδεο θoριίαο), ε oπoία πεξηέρεη έζσ ιέκθo, ππάξρεη ηo

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1997


165

ππoδεθηηθφ φξγαvo ηεο αθoήο πoπ ovoκάδεηαη φξγαvo ηoπ Corti. Σo φξγαvo

ηoπ Corti ηo απoηειoχv ηξηρoθφξα θχηηαξα, πoπ βξίζθovηαη πάvσ ζηε

βαζηθή κεκβξάvε.

Ο κεραvηζκφο κέζσ ηoπ oπoίoπ επηηπγράvεηαη ε αίζζεζε απηή είvαη o

εμήο:

Σα ερεηηθά θχκαηα κέζσ ηoπ έμσ αθoπζηηθoχ πφξoπ πξoζθξoχoπv ζηov

ηπκπαvηθφ πκέvα θαη ηov ζέηoπv ζε παικηθή θίvεζε ηεο ίδηαο ζπρvφηεηαο. Ζ

ζθχξα πoπ αθoπκπάεη ζηov ηπκπαvηθφ πκέvα κεηαδίδεη ηηο παικηθέο

δovήζεηο κέζσ ηoπ άθκovα ζηov αvαβoιέα θαη απηφο κέζσ ηεο σoεηδoχο

ζπξίδαο ζηεv έμσ ιέκθo ηεο αηζoπζαίαο θιίκαθαο. ηε ζπvέρεηα ηα θχκαηα

απηά κεηαδίδovηαη κέρξη ηεv ηπκπαvηθή θιίκαθα θαη θπζηθά θαη ζηε βαζηθή

κεκβξάvε πoπ βξίζθεηαη ηo φξγαvo ηoπ Corti. Οη κεηαηoπίζεηο ηεο ιέκθoπ

ηεο ηπκπαvηθήο θιίκαθαο απoζβέvovηαη κε αvάιoγεο θηvήζεηο ηoπ πκέvα ηεο

ζηξoγγπιήο ζπξίδαο. Ζ παξακφξθσζε ηεο βαζηθήο κεκβξάvεο απφ ηα

παξαπάvσ θχκαηα έρεη ζαv απoηέιεζκα ηov εξεζηζκφ ησv ηξηρoθφξσv

θπηηάξσv ηoπ oξγάvoπ ηoπ Corti, απ φπoπ μεθηvάεη ε vεπξηθή ψζε, πoπ

κεηαθέξεηαη κε ηo θoριηαθφ vεχξo ζηo θέvηξo ηεο αθoήο πoπ βξίζθεηαη ζηov

θξoηαθηθφ ιoβφ ηoπ εγθεθάιoπ.

ηo ζεκείo πoπ έρoπκε κεγαιχηεξε παξακφξθσζε εμαζθείηαη ζηov

ππoδoρέα ηo κεγαιχηεξo εξέζηζκα. Σo ζεκείo απηφ εμαξηάηαη απφ ηε

ζπρvφηεηα ησv ερεηηθψv θπκάησv: Ήρoη κεγάιεο ζπρvφηεηαο πξoθαιoχv

κεγαιχηεξε παξακφξθσζε ζηε βάζε ηoπ θoριία, εvψ ήρoη κηθξήο

ζπρvφηεηαο πξoθαιoχv κεγαιχηεξε παξακφξθσζε ζηεv θoξπθή ηoπ

θoριία.

Οη ζπρvφηεηεο πoπ γίvovηαη αθoπζηέο απφ ηov άvζξσπo βξίζθovηαη

κεηαμχ 20-20.000 θχθισv αvά δεπηεξφιεπηo (C/sec) κε κεγαιχηεξε

επαηζζεζία ζε ζπρvφηεηεο κεηαμχ 1.000-3.000 C/sec.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1998


166

ΚΡIΣIΚΖ

Σα ζέκαηα ήηαv ζρεηηθά δχζθoια (ζαθψο δπζθoιφηεξα απφ ηα πεξζηvά) θαη

απαηηoχζαv ζπvδπαζηηθή ηθαvφηεηα, θξίζε, θαη ζαθψο εκπεξηζηαησκέvε

γvψζε. Έηζη, oη καζεηέο ζα έπξεπε vα έρoπv θαηαvoήζεη θαη εκπεδψζεη ηoπο

δηάθoξoπο κεραvηζκoχο θαη vα έρoπv εμαζθεζεί ζηεv επίιπζε αvηίζηoηρσv

πξoβιεκάησv. Σα απηoχζηα ηκήκαηα ηεο χιεο ηoπ βηβιίoπ θάιππηαv κηθξφ

κφvo κέξoο ησv απαvηήζεσv (δεηήκαηα 3α, 4β), εvψ θπξηαξρoχζαv oη

εξσηήζεηο θξίζεσο (δεηήκαηα 2α, 1β) θαη ζπvδπαζκoχ γvψζεσv (δεηήκαηα

1α, 2β, 3β, 4α). Έvα αθφκα πξφβιεκα ηo oπoίo είραv vα αvηηκεησπίζoπv oη

καζεηέο, ήηαv ε κεγάιε έθηαζε ησv ζεκάησv ζπγθξηηηθά κε ηo δηαηηζέκεvo

ρξφvo.

Όζov αθoξά ηεv αvηηπξoζψπεπζε ησv δηαθφξσv ηκεκάησv ηεο χιεο ζα

πξέπεη vα ηovηζηεί φηη ππήξμε κεγάιε δηαζπoξά ζηηο απαvηήζεηο, εvψ γηα

αθφκα κηα θoξά πξoεμέρovηα ξφιo έπαημαv ηα 2 πξψηα θεθάιαηα ηεο

Βηoιoγίαο.Θέκαηα ηα oπoία δεv είραv δεηεζεί ζηo παξειζφv θαη

εκθαvίζζεθαv γηα πξψηε θoξά είvαη ηα δεηήκαηα 2β1, 3α, 3β, εvψ ε

Αvζξσπoιoγία είρε κεγαιχηεξε αvηηπξoζψπεπζε ζε ζρέζε κε άιιεο

ρξovηέο. Αμηoζεκείσηo είvαη ηo γεγovφο φηη έγηvε γηα άιιε κηα θoξά

πξoζπάζεηα ζπvδπαζκoχ γvψζεσv Βηoιoγίαο - Αvζξσπoιoγίαο. Όια ηα

παξαπάvσ ζπγθιίvoπv φηη πoιχ ιίγoη καζεηέο ζα έρoπv πξoζεγγίζεη πςειή

βαζκoιoγία (πάvσ απφ 18,5) θαη επvooχvηαη εθείvoη πoπ έρoπv θαηoρπξψζεη

βαζκoιoγία απφ πξoεγoχκεvα έηε.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1998


167

ΘΔΜΑΣΑ 1998

ΕΖΣΖΜΑ 1o

Α. Πoηεο είvαη oη μερσξηζηέο θπζηθέο θαη ρεκηθέο ηδηφηεηεο ηoπ vεξoχ

πoπ είvαη ππεχζπvεο γηα ηε κεγάιε βηoιoγηθή ηoπ ζεκαζία, ζε πoηα

θπηηαξηθά oξγαvίδηα ή ζρεκαηηζκoχο θαη κε πoηεο βηoρεκηθέο

αvηηδξάζεηο παξάγεηαη ηo vεξφ;

Β. Πoηα βηoιoγηθά πγξά παίξvoπv κέξoο ζηε δηαδηθαζία ηεο πέςεο,

πoηα είvαη ε ζχζηαζή ηoπο θαη κε πoηo ηξφπo δηεγείξεηαη ε έθθξηζή

ηoπο;

Α. - Οη μερσξηζηέο θπζηθέο θαη ρεκηθέο ηδηφηεηεο ηoπ vεξoχ πνπ

επζχλνληαη γηα ηε κεγάιε βηoιoγηθή ηoπ ζεκαζία είλαη νη εμήο:

Σα κφξηα ηoπ vεξoχ ζπvδέovηαη κεηαμχ ηoπο κε δεζκoχο πδξoγφvoπ πoπ

oθείιovηαη ζηo ζρεκαηηζκφ δηπφιoπ ιφγσ ηεο κεηαηφπηζεο ηoπ ειεθηξovηθoχ

vέθoπο ηoπ πδξoγφvoπ πξoο ηε πιεπξά ηoπ πηo ειεθηξαξvεηηθoχ oμπγφvoπ.

ηεv πγξή θαη ζηεξεή θαηάζηαζε ηα δίπoια απηά ζπvδέovηαη κεηαμχ ηoπο κε

πδξoγovoδεζκoχο. Αv δεv ππήξραv oη δεζκoί απηoί, α) ηo vεξφ ζηηο ζπvήζεηο

γήηvεο ζπvζήθεο ζα ήηαv αέξηo (φπσο ηo πδξφζεηo , H2S), β)δεv ζα ππήξραv

ζάιαζζεο, γ) δεv ζα ππήξρε δσή φπσο ηεv μέξoπκε. Οη πεξηζζφηεξεο απφ

ηηο άιιεο θπζηθoρεκηθέο ηδηφηεηεο ηoπ vεξoχ είvαη απoηέιεζκα ηεο χπαξμεο

ησv πδξoγovoδεζκψv, φπσο:

α) Ζ άξηζηε δηαιπηηθή ηoπ ηθαvφηεηα απφ ηεv oπoία εμαξηάηαη θαηά πoιχ

ε δξάζε ησv βηoιoγηθψv κoξίσv.

β) Ζ κεγάιε επηθαvεηαθή ηάζε, πoπ έρεη ζεκαζία γηα ηo ζρεκαηηζκφ

βηoιoγηθψv κεκβξαvψv θαη γηα ηε κεηαθίvεζε ηoπ vεξoχ (επoκέvσο θαη ησv

oπζηψv ησλ δηαιπκέvσv ζηo vεξφ) ζηα θπηά (ηξηρoεηδέο θαηvφκεvo).

γ) Ζ πςειή εηδηθή ζεξκφηεηα (γηα vα αvέβεη ε ζεξκoθξαζία 1g vεξoχ θαηά

10 C ρξεηάδεηαη 1 Cal). Έηζη ζε πεξηπηψζεηο πoπ ηo θχηηαξo δέρεηαη ή ράvεη

κεγάια πoζά ζεξκφηεηαο, παξαηεξείηαη ζρεηηθά κηθξή κεηαβoιή ηεο

ζεξκoθξαζίαο ηoπ, πξάγκα πoπ θαζηζηά δπvαηή ηε δσή πάvσ ζηε γε θαη

ζηηο ζάιαζζεο.

δ) Σν κεγάιν ημψδεο ηνπ λεξνχ ζε ζρέζε κε ηνλ αέξα πεξηνξίδεη ηελ

ηαρχηεηα κε ηελ νπνία ην πδαηηθφ κέζν κπνξεί λα έξζεη ζε επαθή κε ηα

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1998


168

αλαπλεπζηηθά φξγαλα ησλ πδξφβησλ νξγαληζκψλ, ζπλεπψο θαη ην δηαζέζηκν

πξνο απηνχο νμπγφλν. Γη΄απηφ θαη νη πδξφβηνη νξγαληζκνί έρνπλ ηα

αλαπλεπζηηθά ηνπο φξγαλα (βξάγρηα) εμσηεξηθά ζε άκεζε επαθή κε ην λεξφ.

- Σα θπηηαξηθά νξγαλίδηα ή ζρεκαηηζκνί θαη νη βηνρεκηθέο αληηδξάζεηο ζηηο

νπνίεο παξάγεηαη λεξφ είλαη:

Ζ ζχvζεζε καθξoκoξίσv απφ ηα κovoκεξή ηoπο:

α) ρεκαηηζκφο πεπηηδηθνχ δεζκνχ ζηα ξηβνζψκαηα (ειεχζεξα, Δ.Γ.,

κηηνρνλδξίνπ, ρισξνπιαζηψλ). Σα ακηλνμέα ελψλνληαη κεηαμχ ηνπο κε

πεπηηδηθνχο δεζκνχο, δειαδή ε θαξβνμπιηθή νκάδα ηνπ ελφο (-COOH)

αληηδξά κε ηελ ακηλνκάδα (-ΝΖ2) ηνπ επφκελνπ κε απφζπαζε λεξνχ.

β) ρεκαηηζκφο θσζθνδηεζηεξηθνχ δεζκνχ ζηνλ ππξήλα, ηα κηηνρφλδξηα

θαη ηνπο ρισξνπιάζηεο ησλ επθαξπσηηθψλ θπηηάξσλ, θαζψο θαη ζηελ

ππξεληθή πεξηνρή ησλ πξνθαξπσηηθψλ. Ζ δεκηνπξγία δεζκνχ

(θσζθνδηεζηεξηθνχ) αλάκεζα ζην θσζθνξηθφ νμχ ελφο λνπθιενηηδίνπ θαη

ηεο πεληφδεο ηνπ επφκελνπ λνπθιενηηδίνπ νδεγεί ζην ζρεκαηηζκφ

δηλνπθιενηηδίνπ. Πξνζζήθε κε ηνλ ίδην ηξφπν θαη άιινπ λνπθιενηηδίνπ, δίλεη

ηξηλνπθιενηίδην θ.ν.θ.

γ) ρεκαηηζκφο γιπθνδηηηθνχ δεζκνχ π.ρ. ζρεκαηηζκφο ακχινπ ζηνπο

ρισξνπιάζηεο ησλ θπηψλ ή ζηα ππξελνεηδή ηεο Spirogyra θαζψο θαη

ζρεκαηηζκφο παξάκπινπ ζηελ Euglena.

δ) ρεκαηηζκφο εζηεξηθνχ δεζκνχ θαηά ηε ζχλζεζε νπδεηέξσλ ιηπψλ θαη

θσζθνιηπηδίσλ απφ ηα ζπζηαηηθά ηνπο:

Ζ δηάζπαζε Ζ2Ο2 ζηα ππεξoμεηδηoζψκαηα:

H2O2 H2O +1/2 O2 .

Ζ ζχλζεζε ΑΣΡ απφ δηθσζθoξηθή αδεvoζίvε (ADP) θαη θσζθoξηθφ oμχ

(P):

ADP + Pi + 7 kcal ATP + H2O.

Ζ αληίδξαζε απηή πξαγκαηoπoηείηαη ζε φιεο ηηο θπηηαξηθέο ζέζεηο, π.ρ.

ζην θπηηαξφπιαζκα θαηά ηε γιπθφιπζε, ζηα κηηνρφλδξηα (θχθινο Krebs,

νμεηδσηηθή θσζθνξπιίσζε), ζηνπο ρισξνπιάζηεο (θσηνθσζθνξπιίσζε).

Καηά ηε δηαδηθαζία ηεο θσηνζχλζεζεο:

Ζ ζπλνιηθή αληίδξαζε ηεο θσηνζχλζεζεο κε ηα αξρηθά θαη ηειηθά κφξηα

είλαη:

6ΦΟ2+12Ζ2Ο v.h Φ6Ζ12Ο6 + 6Ο2 + 6Ζ2Ο

ρισξ/ιε

θαη γίλεηαη ζηνπο ρισξνπιάζηεο ησλ θπηψλ θαη θπθψλ.

πγθεθξηκέλα ν ζρεκαηηζκφο θσζθνγιπθεξηλαιδευδεο απφ

θσζθνγιπθεξηληθφ νμχ γίλεηαη ζην ζηξψκα ησλ ρισξνπιαζηψλ:

θσζθνγιπθεξηληθφ νμχ 2NADPH,ATP θσζθνγιπθεξηλαιδεδε + Ζ2Ο

Ζ παξαπάλσ ζπλνιηθή αληίδξαζε ηζρχεη θαη γηα ηα θπαλνθχθε, ελψ ζηα

θσηνζπλζεηηθά βαθηήξηα έρνπκε ηελ αληίδξαζε:

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1998


169

6CO2 + 12H2S v.h C6H12O6 + 12S + 6H2O

βαθη/ιεο

Καηά ηε δηαδηθαζία ηεο αεξφβηαο θπηηαξηθήο αλαπλνήο:

α) Ζ ζπλνιηθή αληίδξαζε ηεο αεξφβηαο θπηηαξηθήο αλαπλνήο είλαη:

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O

πγθεθξηκέλα ζηελ ηειηθή νμείδσζε έρνπκε ηελ παξαγσγή 12 κνξίσλ

Ζ2Ο αλά κφξην γιπθφδεο:

10NADH2 + 2FADH2 + 6O2 + 32ADP + 32Pi 10NAD + 2FAD + 12H2O + 32ATP

Ζ ηειηθή νμείδσζε ζηα επθαξπσηηθά θχηηαξα γίλεηαη ζηηο πηπρέο ηεο

εζσηεξηθήο κεκβξάvεο ησv κηηoρovδξίσv εvψ ζηα πξoθαξπσηηθά θχηηαξα

ζηεv θπηηαξηθή ηνπο κεκβξάvε.

β) ηα βαθηήξηα ηνπ νμηθνχ νμένο ηα νπνία δελ κπνξνχλ λα θάλνπλ

πιήξε νμείδσζε ηνπ νξγαληθνχ ηνπο ππνζηξψκαηνο θαη νμεηδψλνπλ ηελ

αηζαλφιε φρη ζε CO2 αιιά ζε νμηθφ νμχ:

CH3CH2OH +O2 CH3COOH +H2O

γ) ηα βαθηήξηα Nitrosomonas ηα νπνία παξάγoπv εvέξγεηα

oμεηδψvovηαο ηεv ακκσλία ζε ληηξψδεο νμχ:

NH3 + 3/2O2 HNO2 + H2O +79Kcal

Β. Σα βηνινγηθά πγξά πνπ παίξλνπλ κέξνο ζηελ δηαδηθαζία ηεο πέςεο

είλαη ε ζίεινο, ην γαζηξηθφ πγξφ, ην παγθξεαηηθφ πγξφ θαη ε ρνιή.

- Ζ ζίεινο είλαη πγξφ κε αιθαιηθφ pH θαη πεξηέρεη λεξφ, βιέλλα, πηπαιίλε

(α-ακπιάζε) θαη ιπζνδχκε. Ζ δηέγεξζε γηα ηελ έθθξηζε ηεο ζηέινπ είvαη

ζπκπαζεηηθή θαη παξαζπκπαζεηηθή. Οη ζηειoγφvoη αδέvεο φκσο δηεγείξovηαη

θαη παξάγoπv άθζovo ζάιηo θαη ρσξίο ηεv παξoπζία ηξoθήο, κφvo κε ηεv

oζκή, φξαζε (ζέα) ή αvαπφιεζε ηεο ηξoθήο κε ηε ζπvδξoκή εμαξηεκέvσv

αvηαvαθιαζηηθψv.

- Σν γαζηξηθφ πγξφ κε pH (0,8-3) πεξηέρεη πδξoρισξηθφ oμχ θαη

πεςηvoγφvo, πoπ είλαη πξoέvδπκo ηεο πεςίvεο ζηεv oπoία κεηαηξέπεηαη κε

ηε δξάζε ηoπ πδξoρισξηθoχ oμέoο. Σα θχηηαξα πoπ παξάγoπv πδξoρισξηθφ

oμχ παξάγoπv επίζεο θαη ηov εvδoγεvή παξάγovηα πoπ ξπζκίδεη ηεv

απoξξφθεζε ηεο βηηακίvεο Β12.

Ζ δηέγεξζε γηα ηεv έθθξηζε γαζηξηθoχ πγξoχ γίvεηαη απφ ηεv

παξαζπκπαζεηηθή vεχξσζε ηoπ ζηoκαρηoχ (κέζσ ησλ πλεπκνλνγαζηξηθψλ

λεχξσλ) θαη απφ ηελ oξκφvε γαζηξίvε. Ζ γαζηξίvε εθθξίvεηαη απφ εηδηθά

θχηηαξα ησv αδέvσv ηoπ βιεvoγφvoπ ηoπ ππισξηθoχ ζηoκαρηoχ, ηα oπoία

δηεγείξovηαη ιφγσ ηoπηθήο δηάηαζεο ή δξάζεο oξηζκέvσv oπζηψv

(π.ρ.αιθoφιε, θαθεvε θ.ά.). Ζ γαζηξίvε κεηαθέξεηαη κε ηεv θπθιoθoξία ηoπ

αίκαηoο ζηα θχηηαξα ησv αδέvσv ηoπ ζψκαηoο ηoπ ζηoκαρηoχ θαη δηεγείξεη

ηεv εθθξηηηθή ηoπο δξαζηεξηφηεηα.

- Σν παγθξεαηηθφ πγξφ κε pH 8,0 πεξηέρεη NaHCO3, θαη πιήζoο

πδξoιπηηθψv πξoεvδχκσv γηα ηε δηάζπαζε ησv πξσηετvψv (ζξπςηλνγφλν,

ρπκνζξπςηλνγφλν, πξνθαξβνμππεπηηδάζε, ακηλνπεπηηδάζεο), ιηπψv

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1998


170

(παγθξεαηηθή ιηπάζε) θαη πδξαηαvζξάθσv (παγθξεαηηθή ακπιάζε). Σo

NaHCO3 παξάγεηαη απφ δηαθoξεηηθά εθθξηηηθά θχηηαξα απφ φ,ηη ηα έvδπκα

ηoπ παγθξέαηoο. Ζ δηέγεξζε ηεο έθθξηζεο παγθξεαηηθoχ πγξoχ γίvεηαη απφ

ηεv παξαζπκπαζεηηθή vεχξσζε ηoπ παγθξέαηoο θαη θπξίσο απφ ηηο oξκφvεο

ηoπ ιεπηoχ εvηέξoπ ρoιoθπζηoθηvίvε θαη εθξηκαηίvε, πoπ κέζσ ηoπ αίκαηoο

θζάvoπv θαη εξεζίδoπv ηηο εθθξηηηθέο πεξηoρέο ηoπ παγθξέαηoο.

- Ζ ρoιή κε pH 7,8 πνπ πεξηέρεη vεξφ 97,5%, ρoιηθά άιαηα, ρoιεζηεξφιε

θαη ρoιεξπζξίvε (ρoιoρξσζηηθέο), ιηπαξά oμέα, αvφξγαvα άιαηα θ.ά.

Σα επαηηθά θχηηαξα παξάγoπv ζπvέρεηα ρoιή, ηεο oπoίαο ε έθθξηζε

πξoο ηo δσδεθαδάθηπιo απμάvεη ζεκαvηηθά θαηά ηα γεχκαηα. Σo εξέζηζκα

γηα ηεv έθθξηζε ρoιήο πξoο ηo δσδεθαδάθηπιo δίvεηαη απφ ηεv παξoπζία

ιίπoπο ζε απηφ. Σo ιίπoο δηεγείξεη ηεv έθθξηζε ρoιoθπζηoθηvίvεο, ε oπoία

πξoθαιεί ζχζπαζε ηεο ρoιεδφρoπ θχζηεο.

Θα πξέπεη βέβαηα λα ζεκεησζεί φηη ε δηαδηθαζία ηεο πέςεο ζηo ιεπηφ

έvηεξo δηεπθoιχvεηαη κε ηεv oξξψδε εvηεξηθή έθθξηζε κε pH 7 ή ιίγν

πεξηζζφηεξν, ε νπνία δελ πεξηέρεη έλδπκα αιιά εμαζθαιίδεη ηε δηαηήξεζε

ηεο ρπκψδoπο ζχζηαζεο ηoπ εvηεξηθoχ πεξηερoκέvoπ.

Σα εξεζίζκαηα γηα ηηο εθθξίζεηο ηνπ ιεπηνχ εληέξνπ πξνέξρνληαη απφ

δηάθνξα ηνπηθά λεπξηθά αληαλαθιαζηηθά πνπ αλαπηχζζνληαη απφ ηελ

παξνπζία ηνπ ζξεπηηθνχ ρπκνχ ζην έληεξν.

ΕΖΣΖΜΑ 2o

Α. Σα voπθιετθά oμέα κε ηε κovαδηθή ηoπο oξγάvσζε θαηεπζχvoπv ζε

κεγάιo βαζκφ ηε ιεηηoπξγία ησv θπηηάξσv θαη ησv oξγαvηζκψv.

α) Να γίvεη απιή αvαθoξά ησv πεξηπηψζεσv ζηηο oπoίεο παξαηεξείηαη

ζπκπιεξσκαηηθφηεηα αδεvίvεο - oπξαθίιεο.

β) Με πoηα άιια βηoιoγηθά καθξoκφξηα ζπvππάξρεη ηo DNA ζηov

ππξήvα;

Β. ε θπηηαξηθή θαιιηέξγεηα θαηαζηξέθεηαη, κε κηθξoρεηξoπξγηθή

επέκβαζε, o ππξεvίζθoο επθαξπσηηθψv θπηηάξσv πoπ βξίζθovηαη

ζηε κεζφθαζε. Πoηεο ζα είvαη oη ζπvέπεηεο ηεο επέκβαζεο απηήο;

Α.α) Οη πεξηπηψζεηο ζηηο νπνίεο παξαηεξείηαη ζπκπιεξσκαηηθφηεηα

αδελίλεο-νπξαθίιεο είλαη:

- ηε δηαδηθαζία ηεο κεηαγξαθήο ηνπ DNA ζε RNA φπνπ ηζρχεη ε

ζπκπιεξσκαηηθφηεηα A=U.

- ηε δηαδηθαζία ηεο κεηάθξαζεο θαη ζπγθεθξηκέλα αλάκεζα ζην

θσδηθφλην ηνπ mRNA θαη ην αληηθσδηθφλην ηνπ tRNA φπνπ ηζρχεη ε

ζπκπιεξσκαηηθφηεηα A=U θαη U=A.

- Καηά ηελ αληίζηξνθε κεηαγξαθή ηνπ RNA ζε DNA φπνπ ηζρχεη ε

ζπκπιεξσκαηηθφηεηα U=A, θαζψο θαη θαηά ηελ αληηγξαθή ηνπ RNA ζε RNA

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1998


171

φπνπ ηζρχεη ε ζπκπιεξσκαηηθφηεηα A=U θαη U=A. Καη νη δχν παξαπάλσ

δηαδηθαζίεο γίλνληαη ζε ηνχο πνπ έρνπλ RNA σο γελεηηθφ πιηθφ.

- Σέινο, ε ζπκπιεξσκαηηθφηεηα A=U θαη U=A απαληάηαη επίζεο θαη ζηηο

δίθισλεο πεξηνρέο ηνπ RNA κηαο θαη ην RNA είλαη ζπλήζσο κνλφθισλν

καθξνκφξην.

β) Σν DNA κέζα ζηνλ ππξήλα ηνπ επθαξπσηηθνχ θπηηάξνπ ζπλππάξρεη

καδί κε άιια βηνινγηθά καθξνκφξηα, φπσο πξσηεΐλεο θαη RNA. Οη

πξσηελεο πνπ απαληνχλ κέζα ζηνλ ππξήλα είλαη:

- Ηζηφλεο (βαζηθέο) θαη κε ηζηφλεο (φμηλεο) πξσηεΐλεο νη νπνίεο ελψλνληαη

κε ην DNA θαη ζρεκαηίδνπλ ηα λεκάηηα ηεο ρξσκαηίλεο θαη ζηε ζπλέρεηα ηα

ρξσκνζψκαηα ηνπ θπηηάξνπ.

- Έλδπκα φπσο νη DNA θαη RNA πνιπκεξάζεο, ηα νπνία ζπκκεηέρνπλ

ζηηο δηαδηθαζίεο ηεο αληηγξαθήο θαη κεηαγξαθήο αληίζηνηρα.

- Δλδηάκεζα ηλίδηα πνπ ζρεκαηίδνπλ έλα δίθηπν, ηνλ ππξεληθφ ζθειεηφ, ν

νπνίνο παίδεη ξφιν ζηε δηαηήξεζε ηνπ ζρήκαηνο ηνπ ππξήλα.

- Πξσηεΐλεο πνπ ελψλνληαη καδί κε rRNA ζηελ πεξηνρή ηνπ ππξελίζθνπ

(ξηβνλνπθιενπξσηεΐλεο).

Σα είδε ηνπ RNA πνπ εληνπίδνληαη ζηνλ ππξήλα πξνθχπηνπλ απφ

κεηαγξαθή ηνπ DNA θαη δηαθξίλνληαη ζε:

- mRNA, ην νπνίν θέξεη θσδηθνπνηεκέλε ηε γελεηηθή πιεξνθνξία γηα ηε

ζχλζεζε ησλ πξσηετλψλ.

- tRNA, ην νπνίν ζα ρξεζηκνπνηεζεί γηα ηε κεηαθνξά ησλ ακηλνμέσλ ζηα

ξηβνζψκαηα.

- rRNA, ην νπνίν ζπληίζεηαη ζηνλ ππξελίζθν θαη καδί κε αληίζηνηρεο

πξσηεΐλεο ζα ρξεζηκνπνηεζεί ζην θπηηαξφπιαζκα γηα ην ζρεκαηηζκφ

ξηβνζσκάησλ.

- RNA πνπ ζπκκεηέρεη ζηε δνκή ηεο ρξσκαηίλεο.

εκείσζε: Σν ππξεληθφ DNA ζπλππάξρεη επίζεο κε ηα θσζθνιηπίδηα

θαη ηηο πξσηελεο ηεο ππξεληθήο κεκβξάλεο, ε νπνία ην πεξηβάιιεη.

Β. Ο ππξεvίζθoο βξίζθεηαη ζην εζσηεξηθφ ηνπ ππξήvα θαη απoηειείηαη

απφ ξηβovoπθιετθφ oμχ εvσκέvo κε αvηίζηoηρεο πξσηεΐvεο

(ξηβovoπθιεoπξσηεΐvεο). ηov ππξεvίζθo εvηoπίδεηαη ηo ηκήκα ηoπ DNA πoπ

θέξεη ηηο πιεξoθoξίεο γηα ηo ξηβoζσκηθφ RNA θαη γίvovηαη oη δηεξγαζίεο πoπ

ρξεηάδovηαη γηα ηo ζρεκαηηζκφ ξηβoζσκηθoχ rRNA. Σo rRNA καδί κε

αvηίζηoηρεο πξσηετvεο ζα ρξεζηκoπoηεζεί ζηo θπηηαξφπιαζκα γηα ηo

ζρεκαηηζκφ ησv ξηβoζσκάησv.

Ζ θαηαζηξνθή ηνπ ππξελίζθνπ ζα έρεη σο απνηέιεζκα λα κελ ζπληίζεηαη

rRNA θαη ζπλεπψο λα κελ ζρεκαηίδνληαη ξηβνζψκαηα κέζα ζηα θχηηαξα

απηά. Ζ έιιεηςε φκσο ξηβνζσκάησλ ζα νδεγήζεη ζε αλαζηνιή ηεο

πξσηετλνζχλζεζεο πνπ ζεκαίλεη φηη δελ κπνξεί λα πξνεηνηκαζηεί ην

θχηηαξν βηνρεκηθά γηα λα πξνρσξήζεη ζε θπηηαξνδηαίξεζε, ελψ ιφγσ

έιιεηςεο πξσηετλψλ ζα νδεγεζεί πξννδεπηηθά ζην ζάλαην.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1998


172

ΕΖΣΖΜΑ 3o

Α. Οη αθηίvεο πoπ αvηηζηoηρoχv ζηo oξαηφ θάζκα, καδί κε ηηο

ππεξηψδεηο θαη ηηο ππέξπζξεο πoπ πξoέξρovηαη απφ ηov ήιηo, έρoπv

απoηειέζεη κoριφ εμέιημεο ησv oξγαvηζκψv. Να αvαθέξεηε κε πoηo

ηξφπo oη δηάθoξoη δστθoί oξγαvηζκoί εθκεηαιεχovηαη ηεv αθηηvoβoιία

απηή γηα ηεv επηβίσζή ηoπο.

Β. Γέζκε θσηφο θαηεπζχvεηαη μαθvηθά πξoο ηoπο oθζαικoχο ζαο

πξoεξρφκεvε απφ θσηεηvή πεγή πoπ βξίζθεηαη ζε απφζηαζε 1m απφ

ζαο. Να πεξηγξάςεηε, ρσξίο vα ζπκπεξηιάβεηε ηεv θίvεζε ηoπ

θεθαιηoχ:

α) Με πoηo ηξφπo ηo κπηθφ θαη vεπξηθφ ζχζηεκα ζπκκεηέρoπv ζηεv

θίvεζε ηoπ oθζαικηθoχ βoιβoχ, ψζηε vα θαηαιήμε ε δέζκε θσηφο

ζηεv σρξή θειίδα γηα vα επηηεπρζεί επθξηvήο φξαζε;

β) Απφ πoηα κέξε ηoπ oθζαικηθoχ βoιβoχ ζα πεξάζεη ε δέζκε κέρξη

vα θηάζεη ζηεv αξρή ηεο oπηηθήο oδoχ;

Α. Σo ιεπθφ θσο είvαη ζχvζεηo, απoηειoχκεvo απφ αθηηvoβoιίεο

δηαθφξσv κεθψv θχκαηoο, πoπ αvηηζηoηρoχv ζε δηάθoξα ρξψκαηα: ηψδεο,

κπιε, πξάζηvo, θίηξηvo, πoξηoθαιί, θφθθηvo.

Οη δσηθνί νξγαληζκνί εθκεηαιιεχνληαη ηελ αθηηλνβνιία ηνπ νξαηνχ

θάζκαηνο, αιιά θαη ηελ ππέξπζξε θαη ππεξηψδε αθηηλνβνιία κε ηνπο εμήο

ηξφπνπο:

- Με ηελ ιεηηνπξγία ηεο φξαζεο: Ζ δηέγεξζε ησv θσηoυπoδoρέσv

(ξαβδίσv, θσvίσv) έρεη βηoρεκηθή βάζε. πγθεθξηκέvα ζηηο άθξεο ησv

ξαβδίσv θαη ησv θσvίσv ππάξρoπv θσηoεπαίζζεηεο oπζίεο. Ζ

θσηoεπαίζζεηε oπζία ησv ξαβδίσv ιέγεηαη ξoδoςίvε . Γηα ηα θσvία έρoπv

πεξηγξαθεί ηξεηο δηαθoξεηηθέο θσηoεπαίζζεηεο oπζίεο,. Κάζε κηα απφ απηέο

αvηηζηoηρεί ζε έvαv απφ ηoπο ηξεηο ηχπoπο θσvίσv πoπ θαζέvαο είvαη

επαίζζεηoο ζηεv αθηηvoβoιία εvφο απφ ηα ηξία πξσηαξρηθά ρξψκαηα (κπιε,

πξάζηvo, θφθθηvo). Απφ ηα ηξία απηά ρξψκαηα κπoξoχv vα παξαρζoχv κε

αvάκεημε θάησ απφ oξηζκέvεο αvαιoγίεο φια ηα ρξψκαηα. Γειαδή ε βάζε

ηεο έγρξσκεο φξαζήο καο είvαη ηξηρξσκαηηθή.

Υξεηάζηεθαv πoιιά εμειηθηηθά ζηάδηα γηα vα θζάζoπκε απφ ηoπο

κovoθχηηαξoπο θσηoεπαίζζεηoπο oξγαvηζκoχο ζηo ζρεκαηηζκφ ηoπ καηηoχ

γηα ηεv θαηαvφεζε ρξσκαηηζηψv εηθφvσv. Ζ αίζζεζε ησv ρξσκάησv, φκσο,

είvαη ζπoξαδηθά δηαvεκεκέvε ζηα δψα. Ζ κειέηε ηεο αvαηoκίαο ηoπ

ακθηβιεζηξoεηδoχο ρηηψvα ζε ζπvδπαζκφ κε ηε ζπκπεξηθoξά έδεημε φηη

ππάξρεη αvηίιεςε ησv ρξσκάησv ζε έvηoκα (κέιηζζεο), ςάξηα, εξπεηά,

πoπιηά θαζψο θαη ζηα ζειαζηηθά. Σα έvηoκα, κε εμαίξεζε ηηο πεηαιoχδεο δε

βιέπoπv ηo θφθθηvo. Ζ φξαζε ηoπο είλαη κεηαηoπηζκέvε πξoο ηo ηψδεο θαη

αθφκε βιέπoπv ηo ππεξηψδεο (π.ρ. κέιηζζεο) ζε πoιχ πηo ρακειά επίπεδα

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1998


173

απφ φηη κπoξεί ε επαηζζεζία ηoπ αvζξψπoπ. Έηζη έρoπv άιιε εηθφvα απφ

απηή πoπ o άvζξσπoο ζρεκαηίδεη

Ζ ηθαvφηεηα ηεο θσηεηvήο επαηζζεζίαο εvφο oξγαvηζκoχ ζηo θσο δεv

είvαη απαξαίηεηo vα πεξηθιείεη αvηίιεςε θαη ησv εηθφvσv. Πoιιά ζθαζάξηα

κπoξoχv vα μερσξίζoπv επίπεδα θσηεηvήο έvηαζεο, πξάγκα πoπ είvαη

αξθεηφ γηα vα ηα θξαηήζεη καθξηά απφ ζθoηεηvέο πεξηoρέο θαη vα ηα oδεγήζεη

ζηov ήιηo θαη αvηίζεηα.

- Με ηε δηάξθεηα ηεο θσηνπεξηφδνπ: Οη oξγαvηζκoί ζα πξέπεη vα

ζπγρξovίδoπv ηε δξαζηεξηφηεηά ηoπο κε ηα πξφηππα ηoπ πεξηβάιιovηoο. Ζ

αvαπαξαγσγή ζα πξέπεη vα γίvεη φηαv ππάξρεη αθζovία ηξoθήο. Σα

εvηoκoγακή ιoπιoχδηα πξέπεη vα αvoίμoπv φηαv ηα έvηoκα πoπ κεηαθέξoπv

ηε γχξε είvαη δξαζηήξηα. Αθφκε, oη oξγαvηζκoί ζα πξέπεη ζπρvά vα

πξoβιέπoπv ηηο κειιovηηθέο πεξηβαιιovηηθέο ζπvζήθεο.

Δίλαη ινηπφλ απαξαίηεηo vα έρoπv κεραvηζκoχο κε ηoπο oπoίoπο vα

΄΄πξoβιέπoπv΄΄ ηηο αιιαγέο πoπ ζα ζπκβoχv. Οη πεηαιoχδεο π.ρ. πξέπεη,

πξηv αξρίζεη ηo δπvαηφ θξχo, vα θάvoπv ηα απγά ηoπο. Άιιεο ρξovηέο ηo

θξχo έξρεηαη vσξίηεξα, άιιεο αξγφηεξα. Γη' απηφ πξέπεη θάπoηoο άιιoο

παξάγovηαο - φρη ηo θξχo -ηoπ πεξηβάιιovηoο vα δίvεη ηεv εvηoιή. πvήζσο

είvαη ηo κήθoο ηεο εκέξαο, δειαδή ε θσηoπεξίoδoο, πoπ γηα ηε

ζπγθεθξηκέvε εκεξoκεvία έρεη θαη ζπγθεθξηκέvε δηάξθεηα. Σα ρειηδφvηα

πξέπεη vα θχγoπv πξηv αξρίζεη ηo κεγάιo θξχo, ηo ίδηo θαη oη πειαξγoί. Καη

ηα δχo είδε πoπιηψv παίξvoπv εvηoιή απφ ηo κήθoο ηεο κέξαο, oπφηε

θεχγoπv γηα ηo Νφηo.

Σo κήθoο ηεο εκέξαο είvαη κεγηζηo ηo θαιoθαίξη θαη ειάρηζηo ηo ρεηκψvα.

ηεv εαξηvή θαη ηε θζηvνπσξηvή ηζεκεξία ε εκέξα θαη ε vχρηα έρoπv ηεv ίδηα

δηάξθεηα. ηα κέζα γεσγξαθηθά πιάηε, φπσο ζηεv Διιάδα, ε εκέξα

πoηθίιιεη απφ 9 - 15 ψξεο. Πoιιoί oξγαvηζκoί ρξεζηκoπoηoχv ηo κήθoο ηεο

εκέξαο ζαv θαζoξηζηή ηεο επoρήο, εηδηθφηεξα ζηηο εχθξαηεο θαη αξθηηθέο

πεξηoρέο. Ζ δηάπαπζε ζηα έvηoκα ειέγρεηαη απφ πoιιoχο παξάγovηεο απφ

ηoπο oπoίoπο o ζπoπδαηφηεξoο είvαη ηo κήθoο ηεο εκέξαο. Οη νξγαληζκνί

μεπεξλνχλ ηηο πεξηβαιινληηθέο αιιαγέο κε δηάθνξνπο ηξφπνπο. Έηζη νη

ζαχξεο πέθηνπλ ζηε ρεηκεξηλή λάξθε ηνπο, νη πεηαινχδεο πεξλνχλ ην

ρεηκψλα κε κνξθή απγψλ θαη ηα ρειηδφληα κεηαλαζηεχνπλ ζε δεζηέο ρψξεο.

Ζ ρεηκεξηλή λάξθε ζηηο ζαχξεο, ε δηαρείκαζε ζηηο πεηαινχδεο κε ηε κνξθή

απγψλ, ε κεηαλάζηεπζε ησλ ρειηδνληψλ είλαη απνθξίζεηο ησλ νξγαληζκψλ

ζηηο πεξηβαιινληηθέο αιιαγέο.

Πψο φκσο έvαο oξγαvηζκφο κπoξεί vα μερσξίζεη αv έvα κήθoο εκέξαο

12 ή 13 σξψv είvαη Άvoημε ή Φζηvφπσξo; ε πoιιά είδε πoπιηψv ησv

εχθξαησv δσvψv ηo κήθoο ηεο εκέξαο, γχξσ ζηηο 13 ψξεο ηεv άvoημε

πξoσζεί ηεv αvαπαξαγσγηθή δξαζηεξηφηεηα. ηε θχζε φκσο, κεηά απφ

απηή ηε πεξίoδo αξρίδεη, φζo κεγαιψvεη ε θσηoπεξίoδoο, κηα θαηvoχξγηα

πεξίoδoο αvππoηαμίαο, κεηά ηεv oπνία ηo ίδηo κήθoο εκέξαο (Φζηvφπσξo)

δεv oδεγεί ζε αvαπαξαγσγή. Πξέπεη vα μαvακηθξχvoπv oη κέξεο (Υεηκψvαο)

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1998


174

θαη vα απμεζoχv μαvά (Άvoημε) γηα vα αξρίζεη ε ιεηηoπξγία ηεο

αvαπαξαγσγήο.

- Δλεξγεηαθά κέζσ ησλ ηξνθηθψλ αιπζίδσλ. Πξφθεηηαη βέβαηα γηα έκκεζε

εθκεηάιιεπζε, αθνχ ε ελέξγεηα πνπ πεξηθιείεη ε ειηαθή αθηηλνβνιία ζηεξίδεη

άκεζα ηνπο θπηηθνχο νξγαληζκνχο θαη έκκεζα ηνπο δσηθνχο κέζσ ησλ

ηξνθηθψλ αιπζίδσλ ηεο βηφζθαηξαο.

- Με ηελ παξαγσγή βηηακίλεο D απφ ηελ πξνβηηακίλε πνπ ππάξρεη ζηα

θχηηαξα ηνπ δέξκαηνο ηνπ αλζξψπνπ θάησ απφ ηελ επίδξαζε ησλ

ππεξησδψλ αθηίλσλ ηνπ ήιηνπ.

- Με ηνλ πξνζαλαηνιηζκφ ηεο θίλεζεο κνλνθχηηαξσλ νξγαληζκψλ φπσο

ε ακνηβάδα θαη ε Euglena. Ζ ακνηβάδα κε ηελ επίδξαζε ηνπ θσηφο

ζρεκαηίδεη ςεπδνπφδηα κε ηα νπνία κπνξεί θαη θηλείηαη. Ζ Euglena

(δσνθχθνο θαη φρη απνθιεηζηηθά δσηθφο νξγαληζκφο) δηαζέηεη έλα

θσηνεπαίζζεην νξγαλίδην, ηελ νπηηθή θειίδα, πνπ βξίζθεηαη θνληά ζην

καζηίγην έηζη ψζηε λα ξπζκίδεηαη ε θίλεζε ηνπ νξγαληζκνχ αλάινγα κε ηελ

θαηεχζπλζε θαη ηελ έληαζε ησλ θσηεηλψλ εξεζηζκάησλ πνπ δέρεηαη.

- Σέινο ηα θχηηαξα ηνπ δέξκαηνο, ηνπ ηξηρψκαηνο, ηνπ πηεξψκαηνο ή ηνπ

ρηηηλψδνπο πεξηβιήκαηνο δηάθνξσλ δσηθψλ νξγαληζκψλ δηαζέηνπλ

ρξσζηηθέο, νη νπνίεο απνξξνθνχλ ζπγθεθξηκέλα κήθε θχκαηνο θσηφο ηνπ

νξαηνχ θάζκαηνο. Σα κήθε θχκαηνο πνπ δελ απνξξνθψληαη αλαθιψληαη,

δίλνληαο ζπγθεθξηκέλνπο πξνζηαηεπηηθνχο ρξσκαηηζκνχο ζηα δψα απηά.

εκείσζε: Ζ εθκεηάιιεπζε ηεο ζεξκφηεηα πνπ εθπέκπεη ε ππέξπζξε

αθηηλνβνιία επηηξέπεη ζε κεξηθά θίδηα πνπ δηαζέηνπλ ηα θαηάιιεια φξγαλα

λα "βιέπνπλ" κέζα ζην ζθνηάδη ην ζήξακά ηνπο, δειαδή ηε ζεξκφηεηα πνπ

εθπέκπεη ην ζψκα ηνπ πνληηθνχ.

Β.α) Οη κχεο πoπ θηvoχv ηαπηφρξovα θαη ζε ζπvδπαζκφ ηoπο δχo

oθζαικηθoχο βoιβoχο είvαη έμη γξακκσηoί κχεο (γηα θάζε κάηη) πoπ

vεπξψvovηαη απφ ηα θηλεηηθά εγθεθαιηθά vεχξα: απαγσγφ, θνηλφ θηλεηηθφ θαη

ηξνρηιηαθφ. Βιάβε ησv κπψv απηψv ή ησv vεχξσv ηoπο πξoθαιεί ηo

ζηξαβηζκφ.

Οη θηλεηηθνί λεπξψλεο ησλ παξαπάλσ λεχξσλ λεπξψλνπλ 3-6 κπτθέο ίλεο

έηζη ψζηε νη γξακκσηνί κχεο ηνπ νθζαικηθνχ βνιβνχ λα θάλνπλ ιεπηέο θαη

αθξηβείο θηλήζεηο. Ζ λεπξηθή ψζε κεηαδίδεηαη απφ ηνπο θηλεηηθνχο λεπξψλεο

ζηηο κπτθέο ίλεο κέζσ ηεο λεπξνκπτθήο ζχλαςεο κε ηε βνήζεηα

λεπξνδηαβηβαζηηθψλ νπζηψλ.

Ζ δέζκε ηνπ θσηφο εηζέξρεηαη ζην εζσηεξηθφ ηνπ νθζαικηθνχ βνιβνχ

κέζσ ηεο θφξεο, ζηνγγπιήο νπήο πνπ βξίζθεηαη ζην θέληξν ηεο ίξηδαο. Ζ

ίξηδα έρεη κπο, κε ηε βoήζεηα ησv oπoίσv κεηαβάιιεηαη ηo εχξoο ηεο θφξεο

αvάιoγα κε ηεv έvηαζε ηoπ θσηφο. ηo πoιχ θσο ε θφξε κηθξαίvεη

(ζπζηoιή) θαη ζε ιίγo θσο κεγαιψvεη (δηαζηoιή). Οη κεηαβoιέο απηέο

γίvovηαη απηφκαηα (αvηαvαθιαζηηθφ ηεο θφξεο), κέζσ ηνπ ΑΝ.

Γηα λα θαηαιήμεη ε θσηεηλή δέζκε επάλσ ζηελ σρξή θειίδα θαη φρη

εκπξφο ή πίζσ απφ απηή, ππεχζπλε είλαη ε θακππιφηεηα ηνπ θξπζηαιινεηδή

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1998


175

θαθνχ ε νπνία ξπζκίδεηαη απφ ηνλ αθηηλσηφ κπ. Ο αθηηλσηφο κπο είλαη ιείνο

θαη λεπξψλεηαη απφ ην ΑΝ.

β) Ζ δέζκε ηνπ θσηφο δηέξρεηαη κέζσ ηεο δηαθαλνχο δηαζιαζηηθήο

ζπζθεπήο ηνπ καηηνχ ηελ νπνία ζπληζηνχλ:

- Ο θεξαηνεηδήο ρηηψλαο πνπ είλαη δηαθαλήο γηα λα επηηξέπεη ηελ είζνδν

ηνπ θσηφο ζην βνιβφ.

- Σν πδαηνεηδέο πγξφ πνπ βξίζθεηαη ζην ρψξν κεηαμχ ηνπ θεξαηνεηδή θαη

ηνπ θαθνχ.

- Ο θξπζηαιoεηδήο θαθφο πνπ είvαη ακθίθπξηoο, δηαθαvήο θαη ειαζηηθφο.

- Σo παιψδεο ζψκα πνπ είvαη εκίξεπζηε δηαθαvήο oπζία, θαη γεκίδεη φιo

ηo ρψξo ηoπ βoιβoχ πίζσ απφ ηo θαθφ.

Σo θσο πεξvψvηαο απφ ηηο λεπξηθέο ίλεο, ηηο δχν ζηηβάδεο λεπξηθψλ

θπηηάξσλ θαη ηα νπηηθά θχηηαξα ηνπ ακθηβιεζηξνεηδή θζάλεη ζηελ αξρή ηεο

νπηηθήο νδνχ δειαδή ζηηο απνθπάδεο ησλ νπηηθψλ θπηηάξσλ (ξαβδία,

θσλία) φπνπ θαη απoξξoθάηαη απφ ηηο θσηoεπαίζζεηεο oπζίεο ηoπο.

ΕΖΣΖΜΑ 4o

Α. Ζ γιπθφδε απoηειεί δoκηθφ ζπζηαηηθφ πoιιψv βηoιoγηθψv

καθξoκoξίσv θαη είvαη ζεκαvηηθή πεγή εvέξγεηαο.

α) Πoησv βηoιoγηθψv καθξoκoξίσv απoηειεί δoκηθφ ζπζηαηηθφ ε

γιπθφδε; Να αvαθέξεηε ovoκαζηηθά ηoπο κεραvηζκoχο κε ηoπο

oπoίoπο ηo θχηηαξo ρξεζηκoπoηεί ηε γιπθφδε σο πεγή εvέξγεηαο.

β) Με πoηov ηξφπo ε γιπθφδε εηζέξρεηαη ζηα επηζειηαθά θχηηαξα ηoπ

ιεπηoχ εvηέξoπ;

Β.α) Σo κπτθφ ζχζηεκα ιεηηoπξγεί αξκovηθά ζε ζπvεξγαζία κε ηα άιια

ζπζηήκαηα ηoπ αvζξψπηvoπ ζψκαηoο, ψζηε vα επηηειoχvηαη oη

θπζηoιoγηθέο ιεηηoπξγίεο ηoπ oξγαvηζκoχ. Να πεξηγξάςεηε ηηο

θπξηφηεξεο παζήζεηο, αζζέvεηεο θαη βιάβεο ηoπ κπτθoχ ζπζηήκαηoο.

β) Σα oζηά ηoπ αvζξψπoπ, φπσο θαη φισv ησv ζειαζηηθψv, πξoηoχ

πάξoπv ηεv oξηζηηθή ηoπο κoξθή, πoπ εκθαvίδεηαη κεηά ηεv

εvειηθίσζε, δηέξρovηαη απφ oξηζκέvεο δηαδoρηθέο θαηαζηάζεηο πoπ

μεθηvoχv απφ ηεv εκβξπτθή δσή (oζηεoγέvεζε, αχμεζε θαη ηειείσζε

ηoπ oζηoχ).

Να αvαθέξεηε πψο κεηαβάιιovηαη oη ηδηφηεηεο θαη ηα ραξαθηεξηζηηθά

ηoπ εξεηζηηθoχ ηζηoχ κεηά ηεv έvαξμε ζρεκαηηζκoχ ηoπ εκβξχoπ θαηά

ηεv αvάπηπμε ηoπ oξγαvηζκoχ.

Α.α) Ζ γιπθφδε απνηειεί δνκηθφ ζπζηαηηθφ θχξησλ πνιπζαθραξηηψλ

φπσο είvαη ηo γιπθoγφvo ζηα δσηθά θχηηαξα, ηo άκπιo θαη ε θπηηαξίvε ζηα

θπηηθά. Οη πνιπζαθραξίηεο απηνί απoηειoχvηαη απφ κφξηα γιπθφδεο πoπ

είvαη εvσκέvα κεηαμχ ηoπο κε γιπθoδηηηθoχο δεζκoχο.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1998


176

Οη κεραληζκνί κε ηνπο νπνίνπο ην θχηηαξν ρξεζηκνπνηεί ηε γιπθφδε σο

πεγή ελέξγεηαο είλαη:

- Ζ αεξφβηα αvαπvoή πνπ πεξηιακβάλεη ηα ζηάδηα ηεο γιπθφιπζεο, ηεο

εvεξγoπoίεζεο ηνπ ππξoζηαθπιηθoχ νμένο, ηνπ θχθιoπ ηνπ Krebs θαη ηεο

ηειηθήο oμείδσζεο.

- Ζ αvαεξφβηα αvαπvoή πνπ πεξηιακβάλεη ηελ αιθooιηθή θαη γαιαθηηθή

δχκσζε, θαζψο θαη ηελ αλαεξφβηα αλαπλνή κε S πνπ δίλεη H2S.

β. Ζ γιπθφδε εηζέξρεηαη ζηα επηζειηαθά θχηηαξα ηνπ ιεπηνχ εληέξνπ κε

κεραληζκφ ελεξγεηηθήο κεηαθνξάο. Δδψ, ηε κεηαθoξά αvαιακβάvoπv

θαηάιιεια πξσηετvηθά κφξηα (θoξείο) πoπ βξίζθovηαη πάvσ ζηε θπηηαξηθή

κεκβξάvε ησv επηζειηαθψv θπηηάξσv ηoπ ιεπηoχ εvηέξoπ. Ζ κεηαθoξά ηεο

γιπθφδεο ζπvδπάδεηαη κε ηαπηφρξovε ηζoδχvακε(1:1) κεηαθoξά ηφvησv

vαηξίoπ.

Δπεηδή ε γιπθφδε κεηαθέξεηαη απφ πεξηoρέο κε κηθξφηεξε ζπγθέvηξσζε

(απιφο) ζε πεξηoρέο κε κεγαιχηεξε (εζσηεξηθφ επηζειηαθψλ θπηηάξσλ)

απαηηείηαη εvέξγεηα πoπ παξέρεη ε πδξφιπζε ηoπ ATP.

Β.α) Οη θπξηφηεξεο παζήζεηο, αζζέλεηεο θαη βιάβεο ηνπ κπτθνχ

ζπζηήκαηνο είλαη:

- Ζ ηεηαλία, θαηά ηελ νπνία παξαηεξνχληαη ζπλερείο ζπαζκνί ησλ κπψλ

ιφγσ ρακειψλ ζπγθεληξψζεσλ Ca2+

.

- Ο ηέηαλνο, πνπ πξνέξρεηαη απφ ηελ ηνμίλε ηνπ βαθηεξίνπ Clostridium

tetani ε νπνία πξνθαιεί δηέγεξζε ηνπ Ν.. κε απνηέιεζκα λα έρνπκε

ζπλερείο ζπαζκνχο θαη ηέινο ην ζάλαην, ιφγσ ζπαζκνχ ησλ

αλαπλεπζηηθψλ κπψλ.

- Οη θήιεο, πνπ έρνπλ λα θάλνπλ κε ηελ πξνβνιή θαη έμνδν κέρξη θάησ

απφ ην δέξκα ελφο ζπιάρλνπ κέζα απφ κηα αζζελή ζέζε ηνπ θνηιηαθνχ

ηνηρψκαηνο. Γηα λα δεκηνπξγεζεί κηα θήιε πξέπεη λα ππάξμνπλ

επηβαξπληηθνί παξάγνληεο, φπσο ραιάξσζε ησλ θνηιηαθψλ ηνηρσκάησλ,

αχμεζε ηεο ελδνθνηιηαθήο πίεζεο (βήραο, άξζε βάξνπο). Αλάινγα κε ηε

ζέζε έρνπκε πνιιψλ εηδψλ θήιεο (βνπβσλνθήιεο, νκθαινθήιεο,

κεξνθήιεο, θ.ιπ.) πνπ γίλνληαη πνιχ επηθίλδπλεο, φηαλ ην ζπιάγρλν πνπ

πξνβάιιεη (ζπλήζσο ιεπηφ έληεξν) δελ κπνξεί λα επαλέιζεη ζηελ θνηιηά

(πεξίζθημε θήιεο) νπφηε ππάξρεη θίλδπλνο λα λεθξσζεί. Ζ ζπλεζέζηεξε

κνξθή θήιεο είλαη ε βνπβσλνθήιε ζηελ νπνία ην ζπιάγρλν εμέξρεηαη κέζσ

ηνπ βνπβσληθνχ πφξνπ.

- Ζ ξήμε ησλ κπψλ πνπ θξάζζνπλ ην θάησ ζηφκην ηεο ππέινπ θαηά ηνλ

ηνθεηφ, ε νπνία κπνξεί λα νδεγήζεη ζε αθξάηεηα θνπξάλσλ θαη πηψζε ηεο

κήηξαο.

- Ζ θάθσζε ή ξήμε ηνπ Αρίιιεηνπ ηέλνληα ηεο γαζηξνθλεκίαο ν νπνίνο

θαηαθχεηαη ζηελ πηέξλα.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1998


177

- Ζ πιαηππνδία πνπ έρεη λα θάλεη κε ηελ ειάηησζε ή εμάιιεηςε ηεο

πνδηθήο θακάξαο θαη κπνξεί λα νθείιεηαη ζε αλεπάξθεηα κπψλ ηνπ πέικαηνο

ή ζε βιάβε νπίζζησλ θαη έμσ κπψλ ηεο θλήκεο.

- Ο ζηξαβηζκφο πνπ νθείιεηαη ζε βιάβε ησλ γξακκσηψλ κπψλ πνπ

θηλνχλ ηνπο νθζαικηθνχο βνιβνχο ή ησλ θηλεηηθψλ εγθεθαιηθψλ λεχξσλ

(θνηλφ θηλεηηθφ, ηξνρηιηαθφ, απαγσγφ) πνπ ηνπο λεπξψλνπλ.

- Ζ πνιπνκπειίηηδα κηα λεπξνκπτθή πάζεζε πνπ νθείιεηαη ζε ηφ.

- Ο κπτθφο θάκαηνο, ν νπνίνο εκθαλίδεηαη ζε πεξηπηψζεηο έληνλεο ή

παξαηεηακέλεο κπτθήο ιεηηνπξγίαο θαη έρεη σο απνηέιεζκα ηελ απψιεηα ηεο

ηθαλφηεηαο ηνπ κπ γηα πξαγκαηνπνίεζε κπτθήο ζπζηνιήο. Βαζηθή αηηία ηνπ

κπτθνχ θάκαηνπ είλαη ε έιιεηςε ελέξγεηαο (ΑΣΡ) γηα ηελ πξαγκαηνπνίεζε ηεο

κπτθήο ζπζηνιήο πνπ κπνξεί κε ηε ζεηξά ηεο λα νθείιεηαη είηε ζε έιιεηςε

νμπγφλνπ είηε ζε έιιεηςε πεγψλ ελέξγεηαο (π.ρ. γιπθφδεο). ηελ πεξίπησζε

πνπ ην νμπγφλν δελ επαξθεί γηα λα έρνπκε απειεπζέξσζε φιεο ηεο

απαηηνχκελεο ελέξγεηαο απφ νμεηδσηηθέο πνξείεο, ν κπο αληιεί ηελ επηπιένλ

ελέξγεηα απφ αλαεξφβηνπο κεραληζκνχο. Έηζη ην γιπθνγφλν ηνπ κπ θαη ε

γιπθφδε κεηαβνιίδνληαη αλαεξφβηα κέρξη γαιαθηηθφ νμχ, νπζία πνπ ζπληειεί

ζηε δεκηνπξγία ηνπ αηζζήκαηνο ηνπ θάκαηνπ.

- Ζ κπτθή δπζηξνθία, κηα θιεξνλνκηθή λφζνο ε νπνία νθείιεηαη ζε έλα

απηνζσκηθφ επηθξαηέο γνλίδην.

- Ζ κπτθή αδπλακία ζε βιάβεο ηεο παξεγθεθαιίδαο.

- Ο κε ζπληνληζκφο ησλ κπψλ γηα ηελ εθηέιεζε ησλ δηαθφξσλ θηλήζεσλ

πνπ κπνξεί λα νθείιεηαη ζε βιάβεο ηεο παξεγθεθαιίδαο ή ζε απμεκέλεο

ζπγθεληξψζεηο CO.

- Ζ κπτθή παξάιπζε, ιφγσ βιάβεο ησλ εκηζθαηξίσλ ηνπ εγθεθάινπ φπσο

απηφ ζπκβαίλεη ζηελ εκηπιεγία.

β) - ηεv αξρή ηεο δηάπιαζεο ηoπ oζηoχ, θαηά ηεv εκβξπτθή δσή, φια ηα

oζηά ηoπ αvζξψπηvoπ ζθειεηoχ πξoζρεκαηίδovηαη ζαv πξφηππα (κovηέια)

απφ εηδηθή κoξθή ζπvδεηηθoχ ηζηoχ, θαη απoηειoχv ηov πκεvψδε ζθειεηφ.

Απφ θεη θαη κεηά, γηα ηα πεξηζζφηεξα oζηά ηoπ αvζξψπηvoπ ζψκαηoο, ζα

επαθoιoπζήζεη ε κεηάπησζε ζε ρφvδξηvε θαηάζηαζε κε ηεv αvηηθαηάζηαζε

ηoπ πκεvψδoπο oζηoχ απφ ρφvδξηvo oζηφ. ε απηφ ηo ρφvδξηvo oζηφ θαη

απφ oξηζκέvεο ζέζεηο ηoπ (πεξηφζηεo θαη ππξήvεο oζηέσζεο) αθoιoπζεί ε

oζηέσζε, φπνπ ηα ρφvδξηvα ηκήκαηα δηαιχovηαη θαη αvηηθαζίζηαvηαη απφ

oζηίηε ηζηφ πoπ παξάγεηαη απφ oζηεoβιάζηεο. Ζ φιε δηαδηθαζία θαιείηαη

ρovδξoγεvήο oζηέσζε θαη ηα oζηά πoπ πξoθχπηoπv ρovδξoγεvή.

Γηα κεξηθά απφ ηα oζηά ηoπ αvζξψπoπ (ζφιoπ ηoπ θξαvίoπ, ηα

πεξηζζφηεξα ηoπ πξoζψπoπ θαη ηεv θιείδα) γίvεηαη απεπζείαο κεηάπησζε

απφ ηεv πκεvψδε θαηάζηαζε ζηεv oζηέτvε, κε ηεv αvηηθάζηαζε ηoπ

πκεvψδoπο ππoζέκαηoο κε oζηέηvε oπζία, πoπ παξάγεηαη απφ

oζηεoβιάζηεο. Ο ηχπoο απηφο oζηέσζεο ιέγεηαη πκεvoγεvήο oζηέσζε θαη ηα

παξαγφκεvα oζηά πκεvoγεvή.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1998


178

Ζ oζηέσζε εμoιoθιήξoπ θάζε oζηoχ γίvεηαη πξooδεπηηθά έηζη ψζηε o

αvαπηπζζφκεvoο ζθειεηφο vα κπoξεί vα εμππεξεηεί ηε ζηεξηθηηθή ηoπ

ιεηηoπξγία θαη παξάιιεια vα απμάvεη ηηο δηαζηάζεηο ηoπ παξαθoιoπζψvηαο

ηov απμαvφκεvo oξγαvηζκφ. Ζ ζέζε ηεο αξρηθήο παξαγσγήο ηoπ oζηίηε

ηζηoχ, δειαδή oη ππξήvεο oζηέσζεο, δεv εκθαvίδovηαη ηαπηφρξovα ζε φια

ηα oζηά. Άιισv oζηψv εκθαvίδovηαη θαηά ηεv εvδoκήηξηo δσή θαη άιισv

κεηά ηov ηoθεηφ. Ζ αχμεζε ηoπ oζηoχ θαηά κήθoο θαη θαηά πάρoο γίvεηαη είηαη

θπθιηθά γχξσ απφ ηov ππξήvα oζηέσζεο είηε απφ ηov ππξήvα πξoο ηα δχo

άθξα ηoπ oζηoχ. Ζ αχμεζε πξoσζείηαη κε εvαπφζεζε vέσv ζηηβάδσv oζηίηε

ηζηoχ. Έηζη π.ρ. ζηα καθξά oζηά ππάξρoπv ηξεηο ππξήvεο oζηέσζεο, έvαο

ζηo ζψκα θαη δχo ζηηο επηθχζεηο. Αξρηθά ηo oζηφ απμάvεηαη κε vέα

ζηξψκαηα απφ ηov ππξήvα ηεο δηάθπζεο, κεηά φκσο απφ ηεv εκθάvηζε θαη

ησv ππξήvσv ησv επηθχζεσv απμάvεηαη απφ έvα ζηξψκα ρφvδξoπ πoπ

παξακέvεη δηαξθψο ζε ρφvδξηvε θαηάζηαζε (ζπδεπηηθφο ρφvδξoο) ζηo φξηo

δηάθπζεο - επίθπζεο. Ζ ηειείσζε ησv oζηψv (oζηέσζε) γίvεηαη κεηαμχ 20oχ-

25oπ έηoπο ηεο ειηθίαο κε ηεv oζηέσζε θαη ησv ζπδεπθηηθψv ρφvδξσv.

Σo πεξηφζηεo ρξεζηκεχεη επίζεο γηα ηεv αvάπηπμε ησv oζηψv θαη γηα ηεv

αvαγέvvεζή ηoπο κεηά απφ θαηάγκαηα, γηαηί ζε απηέο ηηο πεξηπηψζεηο

παξάγεηαη oζηέτvε oπζία απφ κηα ζηηβάδα εηδηθψv θπηηάξσv, ηoπο

oζηεoβιάζηεο, πoπ βξίζθovηαη ζηεv εζσηεξηθή επηθάvεηα ηoπ πεξηφζηεoπ.

- Ο εξπζξφο κπειφο είλαη ηχπνο εξεηζηηθνχ ηζηνχ ν νπνίνο βξίζθεηαη ζε

φια ηα oζηά ηoπ vεoγvoχ θαη απoηειεί αηκoπoηεηηθφ φξγαvo. Αξγφηεξα ζηεv

παηδηθή ειηθία o εξπζξφο κπειφο αvηηθαζίζηαηαη πξooδεπηηθά απφ ηov σρξφ

κπειφ πoπ πεξηέρεη ιίπoο έηζη, ψζηε θαηά ηo 20φ έηoο εξπζξφο κπειφο

πεξηέρεηαη κέζα ζηε ζπoγγψδε oπζία oξηζκέvσv κφvν oζηψv (ζπovδχισv,

ζηέξvoπ, πιεπξψλ, θιείδαο θ.ιπ.).

- Σέινο, ζηε λενγληθή ειηθία δελ έρεη γίλεη αθφκε ε ζπλνζηέσζε κεηαμχ

ησλ νζηψλ ηνπ θξαλίνπ ζηηο ξαθέο.

ΚΡΗΣΗΚΖ

Σα ζέκαηα απαηηνχζαλ έληνλε ζπλδπαζηηθή θαη θξηηηθή ηθαλφηεηα θαη

ζαθψο εκπεξηζηαησκέλε γλψζε. Ο ρξφλνο ήηαλ ην πξφβιεκα πνπ ζα

αληηκεηψπηδε αθφκα θαη ν θαιά δηαβαζκέλνο καζεηήο, ιφγσ ηεο κεγάιεο

έθηαζεο ησλ απαληήζεσλ πνπ απαηηνχζαλ αλαθνξά ζε επξχ θάζκα ηεο

χιεο. Τπήξρε ζαθψο κεγαιχηεξε δπζθνιία ζε ζρέζε κε ηα πεξζηλά ζέκαηα

θαη θαιχπηνληαλ ζρεδφλ φια ηα θεθάιαηα (κε εμαίξεζε ην 4ν θεθάιαην ηεο

Δμέιημεο).

Οη πεξηζζφηεξεο εξσηήζεηο ήηαλ ζπλδπαζηηθέο (Εεηήκαηα 1Α, 1Β,2Αα,

3Α, 4Αα, 4Βα) θαη θξίζεσο (1Α, 2Αβ, 2Β, 3Α, 3Βα), ελψ πνιχ πεξηνξηζκέλε

είλαη ε ζπκκεηνρή ησλ απηνχζησλ ηκεκάησλ ηεο χιεο ηνπ βηβιίνπ (3Ββ θαη

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1998


179

3Αβ). Ζ εξψηεζε 4Ββ ζα κπνξνχζε λα δεκηνπξγήζεη πξφβιεκα ζηνπο

ππνςεθίνπο κηα θαη δελ γλσξίδνπλ φηη ν κπειφο ησλ νζηψλ αλήθεη ζηνλ

εξεηζηηθφ ηζηφ.

Ζ κεγάιε δηαζπνξά ζηηο απαληήζεηο γηα άιιε κηα θνξά ήηαλ

ραξαθηεξηζηηθή θαη απαηηνχληαλ κηθξά ηκήκαηα απφ δηάθνξα ζεκεία ηνπ

βηβιίνπ. Τπήξρε ηζνθαηαλνκή κεηαμχ Βηνινγίαο θαη Αλζξσπνινγίαο, ελψ γηα

αθφκα κηα θνξά έγηλε πξνζπάζεηα ζπλδπαζκνχ ηνπο.

Όια ηα παξαπάλσ ζπγθιίλνπλ ζην φηη πνιχ ιίγνη καζεηέο ζα έρνπλ

πξνζεγγίζεη πςειή βαζκνινγία (πάλσ απφ 18,5) θαη επλννχληαη εθείλνη πνπ

έρνπλ θαηνρπξψζεη βαζκνινγία απφ πξνεγνχκελα έηε.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1999


180

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1999


181

ΘΔΜΑΣΑ 1999

ΕΖΣΖΜΑ 1ν

Α. Ζ πξσηετλνζχλζεζε απνηειεί κηα απφ ηηο πιένλ δσηηθέο ιεηηνπξγίεο

ησλ θπηηάξσλ. Πνηα κφξηα ζπκκεηέρνπλ ζηελ πξαγκαηνπνίεζή ηεο

ζην επθαξπσηηθφ θχηηαξν; ε πνηα κέξε ηνπ επθαξπσηηθνχ θπηηάξνπ

πξαγκαηνπνηείηαη απηή; Πνηεο κεηαηξνπέο κπνξεί λα ζπκβνχλ κέρξη

ηελ έμνδν ηεο πξσηελεο απφ ην θχηηαξν;

Β. Πνηα είλαη ε δνκή ηνπ ακχινπ; Να αλαθέξεηε ηα έλδπκα θαη ηηο

πεξηνρέο ηνπ γαζηξελεηξηθνχ ζσιήλα φπνπ γίλεηαη ε πέςε ηνπ

ακχινπ. Πψο γίλεηαη ε απνξξφθεζε ησλ πξντφλησλ ηεο δηάζπαζήο

ηνπ;

Α. Σα κφξηα ηα νπνία ζπκκεηέρνπλ ζηελ πξαγκαηνπνίεζε ηεο

πξσηετλνζχλζεζεο ζην επθαξπσηηθφ θχηηαξν είλαη:

- Σν mRNA πνπ θέξλεη ην κήλπκα, δειαδή ηηο νδεγίεο γηα ηελ

ζχλζεζε ηεο πξσηεΐλεο.

- Σα κεηαθνξηθά RNA (tRNA) πνπ θέξλνπλ ζηα ξηβνζψκαηα ηα

θαηάιιεια ακηλνμέα (γηα θάζε ακηλνμχ ππάξρεη ηνπιάρηζηνλ έλα εηδηθφ κφξην

tRNA).

- Σν rRNA ην νπνίν καδί κε ηηο θαηάιιειεο πξσηεΐλεο ζπγθξνηεί ην

ξηβφζσκα επάλσ ζην νπνίν πξαγκαηνπνηείηαη ε δηαδηθαζία ηεο

πξσηετλνζχλζεζεο.

- Αξθεηά έλδπκα ηα νπνία ξπζκίδνπλ ηελ δηαδηθαζία ηεο

πξσηετλνζχλζεζεο.

- Σα απαηηνχκελα ακηλνμέα γηα ηελ ζχλζεζε ηεο πνιππεπηηδηθήο

αιπζίδαο.

- Δλέξγεηα , ΑΣΡ αιιά θαη πνιχ πεξηζζφηεξν GTP.

ην επθαξπσηηθφ θχηηαξν ε ιεηηνπξγία ηεο πξσηετλνζχλζεζεο

πξαγκαηνπνηείηαη ζηα ξηβνζψκαηα – κηθξνί ζθαηξηθνί ζρεκαηηζκνί ρσξίο

ζηνηρεηψδε κεκβξάλε- ηα νπνία κπνξεί λα βξίζθνληαη:

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1999


182

- πξνζθνιιεκέλα ζηελ εμσηεξηθή επηθάλεηα ησλ αγσγψλ ηνπ

ελδνπιαζκαηηθνχ δηθηχνπ,

- ειεχζεξα ζην θπηηαξφπιαζκα ηνπ θπηηάξνπ,

- ζην εζσηεξηθφ ησλ κηηνρνλδξίσλ,

- ζην εζσηεξηθφ ησλ ρισξνπιαζηψλ.

Οη πξσηεΐλεο πνπ ζπλζέηνληαη ζηα ξηβνζψκαηα ηνπ ελδνπιαζκαηηθνχ

δηθηχνπ, εηζέξρνληαη ζηελ ζπλέρεηα κέζα ζηνπο αγσγνχο ηνπ, φπνπ

πθίζηαληαη θάπνηεο κεηαηξνπέο. Γηα παξάδεηγκα, εθεί γίλεηαη ε πξνζζήθε

ηνπ ζαθράξνπ, φηαλ ην θχηηαξν θαηαζθεπάδεη γιπθνπξσηεΐλεο. Μεηά, κέζσ

ησλ αγσγψλ θηάλνπλ ζην ζχζηεκα Golgi.

Έηζη νλνκάδνπκε ην ζχλνιν ησλ νξγαληδίσλ ηνπ θπηηάξνπ πνπ έρνπλ

ζθνπφ λα ηξνπνπνηήζνπλ θαη λα ζπζθεπάζνπλ ηηο πξσηείλεο πνπ θηάλνπλ

ζε απηά κέζσ ησλ αγσγψλ ηνπ ελδνπιαζκαηηθνχ δηθηχνπ. Καζέλα απφ ηα

νξγαλίδηα απηά, μερσξηζηά, θαιείηαη δηθηπφζσκα θαη απνηειείηαη απφ έλα

ζχλνιν επηκήθσλ θπζηηδίσλ κε παξάιιειε δηάηαμε. Οη πξσηεΐλεο πνπ

θηάλνπλ ζην δηθηπφζσκα πθίζηαληαη ηειηθή επεμεξγαζία. Δδψ έρνπκε

θπξίσο ηελ πξνζζήθε ησλ κε πξσηετληθψλ ηκεκάησλ (ιηπηδίσλ, ζαθράξσλ,

ρξσκνθφξσλ νκάδσλ) ζηα κφξηα ησλ ζχκπινθσλ πξσηετλψλ

(ιηπνπξσηετλψλ, γιπθνπξσηετλψλ, ρξσκνπξσηετλψλ αληίζηνηρα) θαη ην

«παθεηάξηζκα» ηνπο ζε θπζηίδηα. ηε ζπλέρεηα ηα θπζηίδηα απηά

κεηαθηλνχληαη πξνο ην ζεκείν ηνπ θπηηάξνπ, φπνπ ε πξσηεΐλε ζα είλαη

ρξήζηκε ή αθφκα κπνξεί θαη λα εθθξίλνληαη ζην πεξηβάιινλ, θάηη πνιχ

ζπλεζηζκέλν ζηα εθθξηηηθά θχηηαξα.

Β. Σν άκπιν είλαη έλαο θπηηθφο πνιπζαθραξίηεο ν νπνίνο απνηειείηαη απφ

κφξηα γιπθφδεο ελσκέλα κε γιπθνδηηηθνχο δεζκνχο:

vC6H12O6 OVH2 (C6H10O5)v

Ζ αιπζίδα ηνπ ακχινπ έρεη ζπεηξνεηδή κνξθή ζην ρψξν.

Ζ δηάζπαζε ησλ πνιπζαθραξηηψλ αξρίδεη ζην ζηφκα κε ηελ επίδξαζε

κηαο ακπιάζεο, ηεο πηπαιίλεο, πνπ εθθξίλεηαη απφ ηνπο παξσηηδηθνχο

αδέλεο θαη δηαζπάεη ην άκπιν ζε κηθξφηεξα πνιπκεξή. Ζ δηάζπαζε

ζηακαηάεη ζην ζηνκάρη, επεηδή ην πεξηβάιινλ εθεί είλαη πνιχ φμηλν , γηα λα

μαλαξρίζεη ζην δσδεθαδάθηπιν, απηή ηε θνξά κε ηελ επίδξαζε κηαο

ακπιάζεο (ηεο παγθξεαηηθήο) πνπ εθθξίλεηαη απφ ην πάγθξεαο. Ζ

παγθξεαηηθή ακπιάζε ζπλερίδεη ηελ δηάζπαζε ηνπ ακχινπ κέρξη ηνπ ζηαδίνπ

ζρεκαηηζκνχ νιίγν- θαη δηζαθραξηηψλ. ηε ζπλέρεηα, αθνινπζεί ζην ιεπηφ

έληεξν ε ηειηθή απνηθνδφκεζε ησλ δηζαθραξηηψλ (καιηφδε) ζε απιά

ζάθραξα (κνλνζαθραξίηεο) κε ηελ επίδξαζε ελδχκσλ ηνπ εληεξηθνχ

βιελλνγφλνπ, φπσο ε καιηάζε.

Σα απιά ζάθραξα κπνξνχλ λα απνξξνθεζνχλ απφ ην ιεπηφ έληεξν.

Ζ απνξξφθεζε ησλ απιψλ ζαθράξσλ γίλεηαη κε ελεξγεηηθή κεηαθνξά,

έλαλ πνιχπινθν κεραληζκφ θαηά ηνλ νπνίν νπζίεο κεηαθέξνληαη απφ

πεξηνρέο κε κηθξφηεξε ζπγθέληξσζε ζε πεξηνρέο κε κεγαιχηεξε. Ζ

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1999


183

κεηαθνξά ησλ νπζηψλ ζην εζσηεξηθφ ησλ θπηηάξσλ γίλεηαη ράξηο ζηελ

ελέξγεηα πνπ παξέρεη ε πδξφιπζε ηνπ ATP.

Σε κεηαθνξά αλαιακβάλνπλ θαηάιιεια πξσηετληθά κφξηα (θνξείο) πνπ

βξίζθνληαη πάλσ ζηελ θπηηαξηθή κεκβξάλε ησλ επηζειηαθψλ θπηηάξσλ ηνπ

ιεπηνχ εληέξνπ. Φαίλεηαη φηη ε αιιαγή ηεο ρσξνδηάηαμεο ηεο πξσηεΐλεο πνπ

γίλεηαη κε θαηαλάισζε ελέξγεηαο, έρεη ζαλ απνηέιεζκα ην λα «αλνίμεη» ε

πξσηεΐλε πξνο ηα κέζα θαη λα απνδνζεί ην πξνο κεηαθνξά ζάθραξν

(γιπθφδε) ζην εζσηεξηθφ ηνπ θπηηάξνπ. Ζ κεηαθνξά ηεο γιπθφδεο

ζπλδπάδεηαη κε ηαπηφρξνλε ηζνδχλακε (1:1) κεηαθνξά ηφλησλ λαηξίνπ.

Απφ ην εζσηεξηθφ επηζήιην, ε γιπθφδε, φπσο θαη ηα ηφληα λαηξίνπ

πεξλάλε ζην αίκα (ππιαία θιέβα).

ΕΖΣΖΜΑ 2ν

Α. Ση νλνκάδνπκε ζπλδεδεκέλεο γελεηηθέο ζέζεηο; Να δνζεί κφλν ν

νξηζκφο. Να αλαθέξεηε ηηο πεξηπηψζεηο ζπλδεδεκέλσλ γνληδίσλ ζηα

αλζξψπηλα ρξσκνζψκαηα.

Β. Γίλεηαη αξζεληθφ άηνκν Γξνζνθίιαο κε θαηλφηππν (ΑΒ). Να

πεξηγξάςεηε κε θαηάιιειεο δηαζηαπξψζεηο ηε δηαδηθαζία κε ηελ νπνία

ζα βξεζεί ν γνλφηππνο. Σα γνλίδηα βξίζθνληαη ζην ίδην ρξσκφζσκα.

Α. Οη γελεηηθέο ζέζεηο, πνπ βξίζθνληαη πάλσ ζηα ίδηα ρξσκνζψκαηα θαη

θιεξνλνκνχληαη (κεηαθέξνληαη) πάληα καδί ιέγνληαη ζπλδεδεκέλεο γελεηηθέο

ζέζεηο. Γηα ηα αιιειφκνξθα πνπ κπνξεί λα βξεζνχλ ζε απηέο ηηο ζέζεηο δελ

ηζρχεη ν δεχηεξνο λφκνο ηνπ Μέληει σο πξνο ηηο αλαινγίεο ηνπ θιαζζηθνχ

δηπβξηδηζκνχ.

Οη γλσζηέο πεξηπηψζεηο ζπλδεδεκέλσλ γνληδίσλ ζηα αλζξψπηλα

ρξσκνζψκαηα είλαη:

- Σα γνλίδηα γηα ηελ αηκνξξνθηιία, ηνλ δαιησληζκφ θαη ην θνιφβσκα ηεο

ίξηδαο ηα νπνία βξίζθνληαη ζηελ θπινζχλδεηε πεξηνρή ηνπ Υ

ρξσκνζψκαηνο θαζψο θαη ην γνλίδην ηεο νιηθήο αρξσκαηνςίαο ην νπνίν

βξίζθεηαη ζηελ αηειψο θπινζχλδεηε πεξηνρή ηνπ Υ ρξσκνζψκαηνο. Καη ηα

ηέζζεξα παξαπάλσ γνλίδηα δειαδή βξίζθνληαη ζπλδεδεκέλα επάλσ ζην

θπιεηηθφ ρξσκφζσκα Υ.

- Σν γνλίδην ηεο νιηθήο αρξσκαηνςίαο ην νπνίν βξίζθεηαη ζηελ αηειψο

θπινζχλδεηε πεξηνρή ηνπ Τ ρξσκνζψκαηνο θαη ην γνλίδην γηα ηελ

ππεξηξίρσζε ησλ απηηψλ ην νπνίν βξίζθεηαη ζηελ νιαλδξηθή πεξηνρή ηνπ Τ

ρξσκνζψκαηνο. Καη ηα δχν παξαπάλσ γνλίδηα δειαδή βξίζθνληαη

ζπλδεδεκέλα επάλσ ζην θπιεηηθφ ρξσκφζσκα Τ.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1999


184

Β. Ζ δηαδηθαζία πνπ αθνινπζείηαη γηα ηνλ έιεγρν ηνπ γνλφηππνπ φηαλ

γλσξίδνπκε ην θαηλφηππν είλαη ε δηαζηαχξσζε ειέγρνπ. Γειαδή ε

δηαζηαχξσζε ηνπ αηφκνπ ηνπ νπνίνπ ςάρλνπκε ην γνλφηππν κε άηνκν

νκφδπγν θαη γηα ηα δχν δεχγε ησλ ππνιεηπφκελσλ γνληδίσλ πνπ κειεηάκε

β

α

.

Έηζη αλ ζεσξήζνπκε φηη ηα γνλίδηα είλαη απηνζσκηθά, ηφηε νη πηζαλνί

γνλφηππνη ηνπ αξζεληθνχ αηφκνπ πνπ αληηζηνηρνχλ ζηνλ θαηλφηππν (ΑΒ)

είλαη:

B

A

B

A ,

β

α

B

A ,

B

α

A

,

B

α

B

A ,

β

A

B

A

πλεπψο κπνξνχλ λα πξαγκαηνπνηεζνχλ νη παξαθάησ δηαζηαπξψζεηο

ειέγρνπ ζηηο νπνίεο ζα πξέπεη λα ιάβνπκε ππφςε καο φηη ζην αξζεληθφ

άηνκν ηεο δξνζφθηιαο δελ πξαγκαηνπνηείηαη ρηαζκαηππία θαη άξα δελ

πξνθχπηνπλ γακέηεο εθ ρηαζκαηππίαο.

α) Ρ γνλ.: ♂ B

A

B

A x

β

α

♀

θαηλ.: (ΑΒ) (αβ)

γακ.: B

A

β

α

F1 γνλ.: β

α

B

A

θαηλ.: (ΑΒ)

b) R gon.Q ♂ β

α

B

A x

β

α

♀

fain.Q (AB) (ab)

gam.Q β

α ,

B

A

β

α

F1 γνλ.: β

α

B

A

β

α


biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1999


185

γ) Ργνλ.: ♂ B

α

A

x

β

α

♀


γακ.: B

α ,

A

β

α

F1 γνλ.: β

α

A

β

α

θαηλ.: (Αβ) (αΒ)

δ) Ρ γνλ.: ♂ B

α

B

A x

β

α

♀


γακ.: B

α ,

B

A

β

α

F1 γνλ.: β

α

B

A

β

α

θαηλ.: (ΑΒ) (αΒ)

ε) Ρ γνλ.: ♂ β

A

B

A x

β

α

♀


γακ.: β

Α ,

B

A

β

α

F1 γνλ.: β

α

B

A

β

α

θαηλ.: (ΑΒ) (Αβ)

πκπεξαζκαηηθά ινηπφλ θαηαιήγνπκε ζηα εμήο:

- Δάλ ζηελ F1 γεληά πξνθχςνπλ νκνηφκνξθνη απφγνλνη κε θαηλφηππν (ΑΒ)

ηφηε ην ♂ άηνκν κε θαηλφηππν (ΑΒ) ζα είλαη νκφδπγν γηα ηα επηθξαηή γνλίδηα

πνπ κειεηάκε, δειαδή ζα έρεη γνλφηππν B

A

B

A (δηαζηαχξσζε α).

- Δάλ ζηελ F1 γεληά πξνθχςνπλ απφγνλνη (ΑΒ) θαη (αβ) ζε αλαινγία 1:1

ηφηε ην ♂ άηνκν κε θαηλφηππν (ΑΒ) ζα είλαη εηεξφδπγν γηα ηηο δχν ηδηφηεηεο

πνπ κειεηάκε κε ηα επηθξαηή θαη ηα ππνιεηπφκελα γνλίδηα λα βξίζθνληαη

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1999


186

ζπλδεδεκέλα επάλσ ζην ίδην ρξσκφζσκα (νκφπιεπξε δηάηαμε). Γειαδή ζα

έρεη γνλφηππν β

α

B

A (δηαζηαχξσζε β).

- Δάλ ζηελ F1 γεληά πξνθχςνπλ απφγνλνη (Αβ) θαη (αΒ) ζε αλαινγία 1:1

ηφηε ην ♂ άηνκν κε θαηλφηππν (ΑΒ) ζα είλαη εηεξφδπγν γηα ηηο δχν ηδηφηεηεο

πνπ κειεηάκε κε ην επηθξαηέο γνλίδην λα είλαη ζπλδεδεκέλν κε ην

ππνιεηπφκελν γνλίδην επάλσ ζην ίδην ρξσκφζσκα (εηεξφπιεπξε δηάηαμε).

Γειαδή ζα έρεη γνλφηππν B

α

A

(δηαζηαχξσζε γ).

- Δάλ ζηελ F1 γεληά πξνθχςνπλ απφγνλνη (ΑΒ) θαη (αΒ) ζε αλαινγία 1:1

ηφηε ην ♂ άηνκν κε θαηλφηππν (ΑΒ) ζα είλαη εηεξφδπγν γηα ηελ ππνιεηπφκελε

ηδηφηεηα πνπ εκθαλίδεηαη ζηελ F1 γεληά δειαδή ζα έρεη γνλφηππν B

α

B

A

(δηαζηαχξσζε δ).

-Δάλ ζηελ F1 γεληά πξνθχςνπλ απφγνλνη (ΑΒ) θαη (Αβ) ζε αλαινγία 1:1

ηφηε ην ♂ άηνκν κε θαηλφηππν (ΑΒ) ζα είλαη εηεξφδπγν γηα ηελ

ππνιεηπφκελε ηδηφηεηα πνπ εκθαλίδεηαη ζηελ F1 γεληά δειαδή ζα έρεη

γνλφηππν β

A

B

A (δηαζηαχξσζε ε).

εκείσζε:

- Αλ ηα γνλίδηα ήηαλ θπινζχλδεηα ηφηε πξνθαλψο ν γνλφηππνο ηνπ

αξζεληθνχ αηφκνπ κε θαηλφηππν (ΑΒ) ζα ήηαλ: Υ Τ.

- Αλ ηα γνλίδηα ήηαλ αηειψο θπινζχλδεηα ηφηε νη πηζαλνί γνλφηππνη ηνπ

αξζεληθνχ αηφκνπ κε θαηλφηππν (ΑΒ) ζα ήηαλ:

Υ Τ

, Υ

Τ

, X

Τ

, Υ

Τ

, Υ

BΤ

, Υ

Τ

, Υ

Τ

,

Υ Τ

, Υ

Τ

Έηζη κε ηηο θαηάιιειεο δηαζηαπξψζεηο κε ζειπθφ άηνκν Υ Υ

ζα

κπνξνχζακε λα ζπκπεξάλνπκε ην γνλφηππφ ηνπ.

ΕΖΣΖΜΑ 3ν

Α. Πνηνη ζρεκαηηζκνί ζην εζσηεξηθφ ηνπ επθαξπσηηθνχ θπηηάξνπ

εκθαλίδνληαη κε ηε κνξθή ηληδίσλ θαη λεκαηίσλ; Πνηα καθξνκφξηα

ζπκκεηέρνπλ ζηε δνκή ηνπο;

Β. Ζ δξάζε ησλ αληηζσκάησλ ζηνλ αλζξψπηλν νξγαληζκφ δελ είλαη

πάληνηε επηζπκεηή. Να πεξηγξάςεηε ηηο ζρεηηθέο πεξηπηψζεηο.

Α. Οη ζρεκαηηζκνί πνπ εκθαλίδνληαη κε ηελ κνξθή ηληδίσλ θαη λεκαηίσλ

ζην εζσηεξηθφ ηνπ επθαξπσηηθνχ θπηηάξνπ είλαη:

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1999


187

- Ο θπηηαξηθφο ζθειεηφο: Με ηελ βνήζεηα θπξίσο ηνπ ειεθηξνληθνχ

κηθξνζθνπίνπ βξέζεθε φηη ην θπηηαξφπιαζκα πνιιψλ επθαξπσηηθψλ

θπηηάξσλ πεξηέρεη έλα θπηηαξνζθειεηηθφ πιέγκα, ζην ζρεκαηηζκφ ηνπ

νπνίνπ ζπκκεηέρνπλ ηέζζεξηο θαηεγνξίεο ηληδίσλ, ηα κηθξντλίδηα, ηα

ελδηάκεζα ηλίδηα, ηα καθξντλίδηα θαη νη κηθξνζσιελίζθνη. Σα κηθξντλίδηα

ζρεκαηίδνπλ έλα κηθξφ δίθηπν ζην θπηηαξφπιαζκα. Απνηεινχληαη απφ ηελ

πξσηεΐλε αθηίλε. ε κεξηθά θχηηαξα ε αθηίλε είλαη ζπλδεδεκέλε κε κηα άιιε

πξσηεΐλε, ηελ κπνζίλε (καθξντλίδην) (αθηνκπνζίλε). Υάξε ζηελ ηδηφηεηα πνπ

έρνπλ ηα ηλίδηα λα ζπζηέιινληαη, παίδνπλ ξφιν ζηελ θπηηαξηθή θίλεζε.

Οη κηθξνζσιελίζθνη απνηεινχληαη απφ ηλίδηα πην κεγάιεο δηακέηξνπ απφ

ηα κηθξντλίδηα θαη έρνπλ ηελ κνξθή άδεησλ θπιίλδξσλ. Ο θχξηνο ξφινο ηνπο

είλαη ζηελ θίλεζε ησλ ρξσκνζσκάησλ θαηά ηελ θπηηαξνδηαίξεζε. Φαίλεηαη

φκσο φηη παίδνπλ γεληθφηεξν ξφιν ζηελ θίλεζε θαη αιιαγή κνξθήο θαη

ζρήκαηνο ησλ θπηηάξσλ. Οη κηθξνζσιελίζθνη απνηεινχληαη θπξίσο απφ ηελ

πξσηελε ηνπκπνπιίλε.

Καηά ηελ πξφθαζε ηεο θπηηαξνδηαίξεζεο νη κηθξνζσιελίζθνη δηαπεξλνχλ

ηνλ ππξήλα ζπγθιίλνληαο πξνο ηνπο πφινπο ηνπ θπηηάξνπ θαη ζρεκαηίδνπλ

ηελ άηξαθην. Καηά ηελ ηειφθαζε ε άηξαθηνο δηαιχεηαη. ηα θπηηθά θχηηαξα

θαηά ηελ ηειφθαζε δεκηνπξγείηαη ν θξαγκνπιάζηεο, έλα πιέγκα

κηθξνζσιελίζθσλ απφ ηελ απνδηνξγαλσκέλε άηξαθην πνπ θαηαιακβάλνπλ

ην ηζεκεξηλφ επίπεδν ηνπ θπηηάξνπ.

Σειεπηαία έρνπλ βξεζεί θαη ηλίδηα ελδηάκεζα ζε πάρνο κεηαμχ

κηθξνζσιελίζθσλ

θαη κηθξντληδίσλ, ηα ελδηάκεζα ηλίδηα. Σα ηλίδηα απηά ζρεκαηίδνπλ έλα δίθηπν

ζεκαληηθφ φπσο θαίλεηαη γηα ηελ δηαηήξεζε ηεο κνξθήο ηνπ θπηηάξνπ θαη

ηελ ζηήξημε ησλ θπηηαξηθψλ νξγαληδίσλ ηνπ. Παξφκνην δίθηπν πξσηετλψλ, ν

ππξεληθφο ζθειεηφο, θαίλεηαη φηη παίδεη ξφιν ζηελ δηαηήξεζε ηνπ ζρήκαηνο

ηνπ ππξήλα.

- Σα κπτθά ηλίδηα: Κάζε κπτθή ίλα απνηειείηαη απφ 200-300 κπτθά ηλίδηα. Σα

ηλίδηα απηά έρνπλ ζρήκα θπιηλδξηθφ θαη εθηείλνληαη απφ ην έλα κέρξη ην άιιν

άθξν ηεο κπτθήο ίλαο. Κάζε ηλίδην απνηειείηαη απφ επαλαιακβαλφκελεο

φκνηεο κνλάδεο, ηα ζαξθνκέξηα. Σν θάζε ζαξθνκέξην είλαη ηκήκα ηνπ κπτθνχ

ηληδίνπ, κεηαμχ δχν δηαδνρηθψλ κεκβξαλψλ, πνπ παξεκβάιινληαη θάζεηα

πξνο ηελ επηκήθε άμνλα ηνπ ηληδίνπ. Σν ζαξθνκέξην απνηειείηαη απφ λεκάηηα

ησλ πξσηετλψλ αθηίλεο θαη κπνζίλεο. Σα λεκάηηα ηεο αθηίλεο είλαη

πξνζθνιιεκέλα κε ην έλα άθξν ηνπο ζηελ κεκβξάλε ηνπ ζαξθνκεξίνπ, ελψ

ηα λεκάηηα ηεο κπνζίλεο ζπγθξαηηνχληαη κεηαμχ ηνπο κε ζπλδέζεηο ζην κέζν

ηνπο.

- Ηλίδηα ζηελ βάζε ησλ βιεθαξίδσλ ηνπ Paramecium ηα νπνία

ζρεκαηίδνπλ έλα πνιχπινθν δίθηπν ψζηε νη θηλήζεηο ησλ βιεθαξίδσλ λα

είλαη ζπληνληζκέλεο.

- Σα λεκάηηα ηεο ρξσκαηίλεο ζηνλ ππξήλα ηνπ επθαξπσηηθνχ θπηηάξνπ.

Καηά ηελ κεζφθαζε ηα ρξσκνζψκαηα δελ έρνπλ δηακνξθσζεί αθφκε θαη

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1999


188

βξίζθνληαη κε ηελ κνξθή μεηπιηγκέλσλ, ιεπηψλ θαη αλαθαηεκέλσλ λεκαηίσλ

πνπ απνηεινχλ ην δίρηπ ηεο ρξσκαηίλεο.

Β. Οη πεξηπηψζεηο ζηηο νπνίεο ε δξάζε ησλ αληηζσκάησλ ζηνλ

αλζξψπηλν νξγαληζκφ δελ είλαη επηζπκεηή, είλαη:

- ηηο κεηαγγίζεηο: ε πεξίπησζε κεηάγγηζεο ν αηκνδέθηεο πξέπεη λα

πάξεη αίκα απφ άηνκα πνπ αλήθνπλ κφλν ζε ζπγθεθξηκέλεο νκάδεο αίκαηνο.

Τπάξρεη κεγάινο θίλδπλνο λα ζπγθνιιεζνχλ ηα εξπζξά αηκνζθαίξηα ηνπ

δφηε απφ ηνλ νξξφ ηνπ δέθηε, αλ βξεζνχλ καδί ην ίδην αληηγφλν θαη

αληίζσκα, π.ρ. αληηγφλν Α θαη αληίζσκα αληη-Α. πλεπψο δέθηεο Α νκάδαο

δελ κπνξεί λα πάξεη αίκα απφ δφηε νκάδαο Β.

Δπίζεο ζηηο κεηαγγίζεηο αίκαηνο έρεη κεγάιε ζεκαζία θαη ην αληηγφλν

ξέδνπο. Έζησ φηη έλα άηνκν Rh- ρξεηάδεηαη αίκα. Ο δφηεο πξέπεη βέβαηα λα

έρεη ηελ θαηάιιειε νκάδα αίκαηνο, αιιά λα είλαη θαη απηφο Rh-. Γηφηη αλ είλαη

Rh+

, ηφηε ζα επαηζζεηνπνηήζεη ηνλ αηκνιήπηε, δίλνληαο ηνπ αληηγφλα Rh, ν

νπνίνο ζε πηζαλή δεχηεξε κεηάγγηζε απφ άηνκν Rh+ ζα εκθαλίζεη δπζκελή

ζπκπηψκαηα.

- ηηο γελλήζεηο: Αλ ε γπλαίθα είλαη Rh +

ηφηε δελ ππάξρεη πξφβιεκα γηα ηα

παηδηά πνπ ζα απνθηήζεη. Αλ φκσο είλαη Rh-, ηφηε ππάξρεη πξφβιεκα κφλν

ζηελ πεξίπησζε πνπ ν ζχδπγνο είλαη Rh+, νκφδπγνο ή εηεξφδπγνο. Ζ κεηέξα

επαηζζεηνπνηείηαη θαηά ηνλ ηνθεηφ απφ ηα εξπζξά αηκνζθαίξηα ηνπ Rh+

εκβξχνπ, ηα νπνία πεξλάλε ζηελ θπθινθνξία ηεο ιφγσ θαηαζηξνθήο ηνπ

εκβπνπιαθνπληηθνχ θξάγκαηνο. Σα Rh– παηδηά θαη ην πξψην Rh

+ παηδί δελ

εκθαλίδνπλ πξφβιεκα. Σν δεχηεξν φκσο Rh+ παηδί ζα πάζρεη ιφγσ

θαηαζηξνθήο ησλ εξπζξψλ αηκνζθαηξίσλ. Ζ παζνινγηθή απηή θαηάζηαζε

ηνπ εκβξχνπ νλνκάδεηαη αηκνιπηηθφο ίθηεξνο, θαη νθείιεηαη ζηε ζπλχπαξμε

ησλ Rh +

αληηγφλσλ θαη ησλ αληηζηνίρσλ αληηζσκάησλ. ήκεξα

πξνιακβάλεηαη ε παζνινγηθή απηή θαηάζηαζε ηνπ λενγέλλεηνπ.

- ηελ απφξξηςε κνζρεπκάησλ: Τπάξρεη κηα θαηεγνξία ιεκθνθπηηάξσλ

πνπ δελ εθθξίλνπλ, αιιά θέξνπλ ζηελ επηθάλεηά ηνπο αληηζψκαηα, κε ηα

νπνία κπνξνχλ θαη ελψλνληαη κε ηα αληηγφλα. Ζ δξάζε απηψλ ησλ

ιεκθνθπηηάξσλ απνηειεί θαη ην κεγάιν πξφβιεκα ζηηο κεηακνζρεχζεηο

ηζηψλ θαη νξγάλσλ γηα ζεξαπεπηηθνχο ζθνπνχο. Δθηφο απφ ηελ πεξίπησζε

πνπ ην κφζρεπκα πξνέξρεηαη απφ δίδπκν νξγαληζκφ, ηα ιεκθνθχηηαξα πνπ

αλαθέξακε ελψλνληαη κε ηα θχηηαξά ηνπ, ην απνκνλψλνπλ απφ ηελ

θπθινθνξία ηνπ αίκαηνο θαη ηειηθά ην απνξξίπηνπλ ζαλ μέλν ζψκα.

- ηελ πεξίπησζε ηεο αιιεξγίαο: Οη αλνζνπνηεηηθνί κεραληζκνί ηνπ

νξγαληζκνχ είλαη ππεχζπλνη θαη γηα κεξηθέο δπζάξεζηεο γη’ απηφλ

αληηδξάζεηο. ηελ πεξίπησζε ηεο αιιεξγίαο έρνπκε κία ππεξβνιηθή

αληίδξαζε απέλαληη ζε αληηγφλα (αιιεξγηνγφλα) πνπ απηά θαζ’ απηά κπνξεί

θαη λα κελ είλαη βιαβεξά γηα ηνλ νξγαληζκφ, φπσο γηα παξάδεηγκα ε γχξε

ησλ ινπινπδηψλ. Κη εδψ παίδεη ην ξφιν ηεο ε ηζηακίλε. Σα αιιεξγηνγφλα

ζπγθεθξηκέλα ελψλνληαη κε ηα αληηζψκαηά ηνπο πάλσ ζε νξηζκέλα θχηηαξα.

Ζ αληίδξαζε απηή πξνθαιεί ηε ιχζε ησλ θπηηάξσλ απηψλ, ηελ έμνδν

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1999


189

ηζηακίλεο κε ηα επαθφινπζα θαηλφκελα πνπ κπνξεί λα κέλνπλ ζ’ έλα απιφ

ζπλάρη αιιά θαη κεξηθέο θνξέο λα θηάλνπλ ζε πλεπκνληθφ νίδεκα θαη

ζάλαην.

ΕΖΣΖΜΑ 4ν

Α. Να πεξηγξάςεηε πσο γίλεηαη ε κεηάδνζε ησλ λεπξηθψλ ψζεσλ

κεηαμχ λεπξηθνχ θαη κπτθνχ θπηηάξνπ.

Β. Ζ θεθαιή ηνπ αλζξψπνπ πεξηιακβάλεη έλα πιήζνο κπψλ. Να γίλεη

απιή αλαθνξά ησλ κπψλ απηψλ.

Γηα λα γίλεη ε ζπζηνιή ησλ κπτθψλ ηλψλ, πξέπεη λα θηάλεη ζ’ απηέο κηα

λεπξηθή ψζε κέζσ ησλ θηλεηηθψλ λεπξηθψλ ηλψλ. Οη θηλεηηθέο λεπξηθέο ίλεο

δηαθιαδίδνληαη ζηελ άθξε θαη θαζεκηά απφ απηέο ηηο δηαθιαδψζεηο θαηαιήγεη

κέζα ζηε κπτθή ίλα φπνπ ζρεκαηίδεηαη εηδηθφ ζσκάηην πνπ ιέγεηαη ηειηθή

θηλεηηθή πιάθα.

Ζ ζέζε ηεο ιεηηνπξγηθήο απηήο ζχλδεζεο κεηαμχ ησλ ηειηθψλ θνκβίσλ ηνπ

θηλεηηθνχ λεπξψλα θαη ηεο εηδηθά δηακνξθσκέλεο ζέζεο ηεο γξακκσηήο

κπτθήο ίλαο νλνκάδεηαη ζχλαςε.

Όηαλ ην εξέζηζκα θηάζεη ζηελ άθξε ησλ λεπξηηψλ ησλ θηλεηηθψλ

λεπξψλσλ, κεηαδίδεηαη ζηηο κπτθέο ίλεο, κε αλάινγν ηξφπν κε απηφλ πνπ

κεηαδίδνληαη νη λεπξηθέο ψζεηο απφ ην έλα λεπξηθφ θχηηαξν ζην άιιν

(ζχλαςε).

Ζ κεηαβίβαζε ηεο λεπξηθήο ψζεο κέζσ ησλ ζπλάςεσλ γίλεηαη κε ηε

βνήζεηα ρεκηθψλ δηαβηβαζηηθψλ νπζηψλ, ησλ λεπξνδηαβηβαζηψλ θαη ζε δχν

ζηάδηα:

- ην πξψην ζηάδην ε λεπξηθή ψζε δηεγείξεη ηα ηειηθά θνκβία, ηα

νπνία απειεπζεξψλνπλ εηδηθέο λεπξνδηαβηβαζηηθέο νπζίεο, (π.ρ.

αθεηπινρνιίλε), νη νπνίεο κέζσ ηεο πξνζπλαπηηθήο κεκβξάλεο θηάλνπλ ζην

ζπλαπηηθφ ρψξν. Κάζε λεπξηθή ίλα ζηα ηειηθά ηεο θνκβία απειεπζεξψλεη

κφλν έλα είδνο λεπξνδηαβηβαζηηθήο νπζίαο.

- Καηά ην δεχηεξν ζηάδην νη λεπξνδηαβηβαζηηθέο νπζίεο ελψλνληαη κε

θαηάιιεινπο ππνδνρείο ηεο κεηαζπλαπηηθήο κεκβξάλεο. Ζ ζχλδεζε απηή

απμάλεη ηε δηαπεξαηφηεηα ηεο κεκβξάλεο γηα ηα ηφληα Na+, γεγνλφο πνπ

νδεγεί ζηελ αλαζηξνθή ηνπ δπλακηθνχ εξεκίαο ηεο κεκβξάλεο θαη θαηά

ζπλέπεηα ζην μεθίλεκα λεπξηθήο ψζεο ζηε κπτθή ίλα.

Έηζη κε ηελ παξεκβνιή ησλ λεπξνδηαβηβαζηηθψλ νπζηψλ θάζε θνξά πνπ

θηάλεη λεπξηθή ψζε ζηα ηειηθά θνκβία κεηαπεδά ζηελ κπτθή ίλα.

Όηαλ θηάζεη ε λεπξηθή ψζε ζην κπτθφ θχηηαξν (κπτθή ίλα), πξνθαιεί

αλαζηξνθή ηνπ δπλακηθνχ ηεο κπτθήο ίλαο ζην ζεκείν επαθήο. Ζ αλαζηξνθή

απηή κεηαδίδεηαη πξνο ηα άθξα ηεο κπτθήο ίλαο, πξνθαιψληαο κε θαηάιιειε

δηεξγαζία απειεπζέξσζε ηφλησλ Ca2+

απφ ην ζαξθνπιαζκαηηθφ δίθηπν, ηα

νπνία είλαη απαξαίηεηα γηα λα αξρίζεη ε κπτθή ζπζηνιή.

biology.gr

ΘΕΜΑΤΑ 1999


190

Β. Οη κχεο νη νπνίνη απαληνχλ ζην θεθάιη ηνπ αλζξψπνπ είλαη:

- Οη δεξκαηηθνί ή κηκηθνί κχεο νη νπνίνη πξνζθχνληαη ζην δέξκα θαη ην

θηλνχλ. ε απηνχο αλήθεη θαη ν ζθηγθηήξαο ηνπ ζηφκαηνο.

- Οη καζεηήξηνη κχεο πνπ πξνζθχνληαη ζηελ θάησ γλάζν θαη ηελ θηλνχλ

θαηά ηελ κάζεζε.

- Οη έμη γξακκσηνί κχεο πνπ θηλνχλ ηνπο νθζαικηθνχο βνιβνχο.

- Ο αθηηλσηφο κπο ν νπνίνο ζπγθξαηεί ην θαθφ ηνπ καηηνχ θαη ηνπ

κεηαβάιιεη ηελ θακππιφηεηα.

- Οη κχεο ηεο ίξηδαο νη νπνίνη κεηαβάινπλ ην εχξνο ηεο θφξεο.

- Οη κχεο πνπ ζπγθξαηνχλ ηα ηξία αθνπζηηθά νζηάξηα.

- Οη κχεο ζην εζσηεξηθφ ηεο ζηνκαηηθήο θνηιφηεηαο: καιαθήο ππεξψαο,

βάζεο ζηφκαηνο, γιψζζαο.

- Οξζσηήξεο κχεο ζηε βάζε ησλ ηξηρψλ.

- Λείνη κχεο ζηα ηνηρψκαηα ησλ αγγείσλ.

- Οη κχεο πνπ θηλνχλ ην απηί θαη απνηεινχλ ππνιεηκκαηηθφ φξγαλν.

εκείσζε: ηνπο κχεο ηεο θεθαιήο αλήθνπλ θαη νη ζθηγθηήξεο κχεο ησλ

βιεθάξσλ.

ΚΡΗΣΗΚΖ

Ζ νινθιεξσκέλε απάληεζε ησλ ζεκάησλ απαηηνχζε ζαθή θαη

εκπεξηζηαησκέλε γλψζε, ζπλδπαζηηθή ηθαλφηεηα θαη αλεπηπγκέλε θξίζε. Ζ

έθηαζε ησλ απαληήζεσλ αλ θαη θάιππηε επξχ θάζκα ηεο χιεο ήηαλ ζαθψο

κέζα ζηα ρξνληθά πεξηζψξηα ηεο εμέηαζεο.

Ο βαζκφο δπζθνιίαο ήηαλ κηθξφηεξνο ζε ζρέζε κε ηα πεξζηλά,

ππήξρε αληηπξνζψπεπζε απ΄ φια ζρεδφλ ηα θεθάιαηα κε εμαίξεζε ην 4ν

θεθάιαην ηεο Δμέιημεο (γηα άιιε κηα ρξνληά) θαη ην 5ν ηεο Οηθνινγίαο.

Οη πεξηζζφηεξεο εξσηήζεηο ήηαλ ζπλδπαζηηθέο (1Β, 3Α, 3Β, 4Α, 4Β)

θαη θξίζεσο (2Α, 2Β), ελψ ε αληηπξνζψπεπζε απηνχζησλ ηκεκάησλ ηεο χιεο

(1Α) ήηαλ γηα αθφκε κηα θνξά πνιχ κηθξή.

Καη θέηνο ε δηαζπνξά ζηηο απαληήζεηο ήηαλ κεγάιε θαη απαηηνχληαλ

κηθξά ηκήκαηα απφ δηάθνξα ζεκεία ηνπ βηβιίνπ (γεγνλφο πνπ πξνυπέζεηε

ιεπηνκεξή γλψζε). Ζ αληηπξνζψπεπζε Βηνινγίαο θαη Αλζξσπνινγίαο ήηαλ

πεξίπνπ ίζε, ελψ ππήξμε θαη ζπλδπαζκφο ηνπο ζην δήηεκα 1Β.

Τπάξρεη δπζθνιία ζηελ πξνζέγγηζε πςειήο βαζκνινγίαο ιφγσ ησλ

πνιιψλ ιεπηνκεξεηψλ πνπ απαηηνχληαλ θαη ηεο ηδηαίηεξεο πξνζνρήο πνπ ζα

έπξεπε λα δείμνπλ νη καζεηέο γηα ηελ εληφπηζή ηνπο. Όκσο παξφια απηά, ηα

ζέκαηα ήηαλ επθνιφηεξα απφ ηα πεξζηλά.

biology.gr

biology.gr

biology.gr

Documents

ΘΕΜΑΤΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΔΕΣΜΩΝ