Kilder

Opgave 4. 
Furuse et al.: Origin of measles virus: divergence from rinderpest virus between the 11th and 12th centuries. Virology Journal 2010 7:52.


Generelt
Grafik: Kresten Cæsar Torp og Anne-Mette Vire
Pixelmator Pro
Adobe Illustrator
MarvinSketch
BioRender.com











Opgave 4. Mæslinger

Mæslinger er en smitsom sygdom, som viser sig som udslæt og feber. Sygdommen skyldes en RNA-virus.

Diagnosen for mæslinger stilles ved at påvise IgM-antistoffer mod mæslingevirus, i en blodprøve. De første dage efter at de første symptomer kan konstateres, vil blodprøver fra en del patienter dog ikke indeholde IgM, hvilket kan give anledning til en falsk negativ test.

1. Forklar, hvorfor blodprøverne fra en del patienter ikke indeholder IgM mod mæslinger, de første dage efter at de første symptomer kan konstateres.


Mæslingevirus inficerer kroppens celler ved hjælp af receptoren CD46. Figur 1 viser, hvordan mæslingevirus opformeres i celler. 

Overfladeprotein, Membran, Proteinkapsel, RNA, Virus, CD46, Celle

Figur 1. Mæslingevirus’ opformering i celler. -RNA og +RNA er komplementære RNA-strenge. 

2. Beskriv én af processerne 1 til 5, vist i figur 1.


Mæslingevirus inddeles i 24 forskellige genetiske varianter. 

3. Angiv en metode som kan bestemme, hvilken variant af mæslingevirus en patient er smittet med. Begrund dit svar.


En gruppe forskere har undersøgt mæslingevirus' oprindelse. De har i den forbindelse opstillet et fylogenetisk træ, hvor de har sammenlignet mæslingevirus, MeV, fra udbrud hos mennesker i forskellige lande, med den beslægtede kvægpest-virus, RPV fra udbrud af denne, og med den fjerntbeslægtede fåre- og gedepestvirus, PPRV. Resultatet er vist i figur 2.


                                        Indien (2003) PPRV, 
                                        Saudiarabien (1981),
                                        Kuwait (1982) RPV,
                                        Egypten (1984),
                                        Nigeria (1998),
                                        USA (1989) MeV,
                                        Holland (1997),
                                        Korea (2000)

Figur 2. Fylogenetisk træ for virus fra forskellige udbrud af mæslinger (MeV), kvægpest (RPV), samt fåre- og gedepestvirus (PPRV). I bunden er angivet en tidsakse baseret på en antaget mutationsrate. 

4. Forklar, hvordan man kan konstruere et fylogenetisk træ, som vist i figur 2


Forskerne konkluderede, at mæslingevirus for ca. 1000 år siden udviklede sig fra virus knyttet til kvæg til en sygdomsfremkaldende virus hos mennesker.

5. Giv en mulig forklaring på, hvordan en virus, som var knyttet til kvæg, kan udvikle sig til en sygdomsfremkaldende virus hos mennesker.



Opgave 3 Stresshormonet Cortisol


Hormonet cortisol produceres i binyrerne. I forbindelse med stress ses en øget udskillelse af cortisol. Reguleringen af produktionen af cortisol fremgår af figur 1

STRESS, Hypothalamus, CRH, Hypofyse, ACTH, Binyre, Cortisol.

Figur 1. Reguleringen af produktionen af cortisol. CRH og ACTH er hormoner.


1. Angiv, på baggrund af figur 1, hvilken type feedbackmekanisme der regulerer koncentrationen af cortisol i blodet.


For at undersøge stress’ indvirkning på frigivelsen af CRH, ACTH og cortisol har en gruppe forskere udført et eksperiment, hvor der blev indsprøjtet henholdsvis en 0,9% NaCl-opløsning eller hormonet ACTH i grise. Resultaterne fremgår af figur 2.


Cortisol (mmol/L), Tid (min).

Figur 2. Koncentration af cortisol i blod hos grise,
efter indsprøjtning af 0,9% NaCl-opløsning () og ACTH (Ο) til tiden 0.


2. Forklar resultaterne, vist i figur 2. Inddrag figur 1.


I forbindelse med undersøgelser af akut stress kan cortisol-koncentrationen måles i sved. Ved længerevarende stresspåvirkninger anvendes målinger af cortisol-koncentrationen i hår. Metoden bygger blandt andet på viden om, at hår vokser ca. 1 cm pr. måned og på, hvordan cortisol ophobes i voksende hår, se figur 3.


Væksthastighed: Ca.1 cm/måned, Cortisol, Hovedbund, B, A, Kapillærer.

Figur 3. Skitse af hvordan cortisol ophobes i hår under vækst. A: Hårsæk. B: Svedkirtel.


3. Forklar, hvorfor koncentrationen af cortisol i hår er et bedre mål for langvarig stress end koncentrationen af cortisol i sved.


En undersøgelse havde til formål at undersøge børns reaktion på at begynde i skole. I undersøgelsen indgik både børn, der blev betegnet som utrygge, og børn, der blev betegnet som trygge. En hårtot på 5 cm’s længde blev klippet af børnene ca. 2 måneder efter skolestart. Hårtotten blev delt op i to: A, der er taget fra 0-2 cm fra hårbunden og B, der er taget 3-5 cm fra hårbunden, se figur 3. Koncentrationen af cortisol i hårprøverne blev bestemt. Resultaterne fremgår af figur 4.


Cortisolkoncentration (pg/mg), Utrygge børn, Trygge børn, Hårprøve B, Hårprøve A.

Figur 4. Koncentrationen af cortisol i hårprøver fra to grupper børn.


4. Skriv en konklusion på undersøgelsen ud fra resultaterne, vist i figur 4. Inddrag figur 3.


Koncentrationen af cortisol i pelsen hos østgrønlandske isbjørne er blevet undersøgt i perioden 1989 til 2007. I samme periode er områdets relative isdække på havet blevet bestemt. Figur 5 viser sammenhørende værdier for relativt isdække og gennemsnitlig koncentration af cortisol i pelsen hos isbjørne for 11 årstal. Isbjørne lever i stor udstrækning af sæler, der jages på havisen.


Cortisolkoncentration (pg/mg), r2 = 0,88, Højt isdække, Lavt isdække.

Figur 5. Koncentration af cortisol i pels hos østgrønlandske isbjørne i forhold til det relative isdække. Det relative isdække er angivet på x-aksen.


5. Inddrag figur 5 i en vurdering af en temperaturstignings effekt på isbjørnepopulationen.




Opgave 2. Gæring

En gruppe gymnasieelever har undersøgt temperaturens indflydelse på gærcellers aktivitet.

 Eleverne lavede en dej bestående af:

  • 0,5 dl vand
  • 5 g gær
  • 90 g hvedemel

Hvedemel indeholder proteinet gluten, der ved blanding med vand og efterfølgende æltning danner et netværk, som gør dejen elastisk. Proteinnetværket kan tilbageholde gasser. Udover gluten indeholder hvedemel bl.a. stivelse og stivelsesnedbrydende enzymer.

Eleverne overførte præcis samme mængde dej til tre identiske glas, som de derefter placerede ved 5 °C, 20 °C og 37 °C. Herefter bestemte eleverne løbende højden på dejen, se figur 1.

Figur 1. Dejens højde bestemmes. Foto: Opgavekommissionen.


1. Opskriv et reaktionsskema der viser, hvilken gas der dannes ved gærcellers aktivitet under anaerobe forhold.


De stivelsesnedbrydende enzymer i melet nedbryder stivelse til maltose. Maltose optages af gærcellerne gennem et transportprotein, spaltes og forgæres, se figur 2.


Stivelse (amylose), amylose, Maltose, Maltose, glucose, ATP, Ethanol + CO2, Ethanol, CO2, transportprotein, Gærcelle

Figur 2. Nedbrydning af stivelse og efterfølgende gæring i en gærcelle.


2. Giv forslag til, hvorfor optagelse af maltose gennem cellemembranen kræver tilstedeværelse af et transportprotein.

Figur 3 viser reaktionsskema over maltoses nedbrydning til glucose.


Maltose, Enzym, Glucose, Glucose

Figur 3. Reaktionsskema over maltoses nedbrydning til glucose. Grafik: Kresten Cæsar Torp.

3. Angiv hvilken enzymgruppe enzymet, der katalyserer reaktionen, vist i figur 3, tilhører. Begrund dit svar.

 

Resultaterne fra eksperimentet er vist i vedlagte Excel-dokument Data fra gæringseksperiment.

4. Afbild resultaterne af højden af dejen som funktion af tiden.

5. Forklar resultaterne, vist i vedlagte Excel-dokument Data fra gæringseksperiment. Inddrag figur 2.

 

Opgave 1. Nitratudvaskning


Nitrat, NO3-, findes opløst i jordvand. Jordvand er vand mellem jordpartiklerne i rodzonen, der er tilgængeligt for planterne, se figur 1.

Jordpartikel, Jordvand, Grundvand.

Figur 1. Jordvand er vand mellem jordpartiklerne i rodzonen, der er tilgængeligt for planterne.

En gymnasieklasse undersøgte koncentrationen af NO3-, i jordvand ved hjælp af spektrofotometri. Metoden er baseret på, at NO3-, reagerer med et kemisk stof, hvorved der dannes en rød farve. Intensiteten af den røde farve bestemmes i et spektrofotometer. Eleverne udarbejdede en standardkurve med følgende forskrift:

, hvor y er den målte absorbans ved 515 nm, og x er koncentration af NO3-, målt i mg/L.



Figur 2 viser resultatet af målinger af absorbans i prøver af jordvand fra henholdsvis sandjord og lerjord.

Målt absorbans
ved 515 nm
Koncentration af NO3-
mg/L
Jordvand fra sandjord 0,73 ?
Jordvand fra lerjord 0,58 ?

Figur 2. Resultater af målinger af absorbans. Grafik: Opgavekommissionen.

1. Beregn koncentrationen af NO3-, målt i mg/L, for de to prøver, vist i figur 2. Vis dine beregninger.


For at reducere behovet for at tilføre nitrogenholdig gødning kan landmanden skifte mellem at dyrke nitrogenfikserende afgrøder og andre afgrøder. Efter vækstsæsonen er slut, pløjes den nitrogenfikserende afgrøde eller rester af afgrøden ned i jorden, se figur 3.

Figur 3. Pløjning af mark. Foto: Colorbox


2. Forklar, hvorfor nedpløjning af nitrogenfikserende afgrøder1 og rester af afgrøden kan reducere behovet for at tilføre nitrogenholdig gødning.


I forårs- og efterårsmånederne er der risiko for udvaskning af nitrat fra jordvandet til vandmiljøet, hvilket kan medføre miljøproblemer. Derfor sås ny afgrøde på marken kort efter høst.


3. Forklar, hvorfor nitratudvaskning kan mindskes ved at så ny afgrøde på marken kort efter høst.


Tilførsel af nitrogenholdig gødning har både indflydelse på udbyttet af afgrøder og på udvaskningen af nitrogenholdige forbindelser fra marken. Figur 4 viser resultater af et eksperiment, hvor en gruppe forskere har undersøgt sammenhængen mellem tilførsel af nitrogenholdig gødning og høstudbyttet af hvedekerner samt beregnet ændringen i høstudbyttet.


Nitrogentilførsel
(kg pr. hektar)
Høstudbyttet af hvedekerner
(kg pr. hektar)
Ændring i høstudbyttet af
hvedekerner
(kg pr. hektar)
0 3500 -
75 5100 1600
150 6450 1350
225 7100 650
300 6800 -300

Figur 4. Sammenhæng mellem tilførsel af nitrogenholdig gødning og høstudbytte af hvedekerner samt udbytteforøgelse. Grafik: Opgavekommissionen.

4. Forklar sammenhængen mellem tilførsel af nitrogenholdig gødning og høstudbytte af hvedekerner, vist i figur 4.


Figur 5 viser sammenhørende værdier for tilførsel af nitrogen og udvaskning af nitrogen fra marker med forskellige jordtyper.


Nitrogen udvasket (kg/ha), Lerjord, Sandjord, Tilført nitrogen (kg/ha).

Figur 5. Sammenhørende værdier for tilført nitrogen og udvasket nitrogen fra marker med forskellige jordtyper. Grafik opgavekommissionen.

5. Diskuter, hvilke overvejelser der bør ligge bag fastsættelsen af den optimale mængde nitrogenholdig gødning, der tilføres en mark. Inddrag figur 4 og figur 5 i din besvarelse.









3g Biologi A Terminsprøve (3x BI og 3y BI)

Torsdag den 18. januar 2024

Vejledning

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




Kl. 9.00-14.00