Skriftlig Biologi Terminsprøve
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
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.

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.

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.
Hormonet cortisol produceres i binyrerne. I forbindelse med stress ses en øget
udskillelse af cortisol. Reguleringen af produktionen af cortisol fremgår
af figur 1
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.
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.
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.
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.
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.
En gruppe gymnasieelever har undersøgt temperaturens indflydelse på gærcellers aktivitet.
Eleverne lavede en dej bestående af:
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.

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.

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.
Nitrat, NO3-, findes opløst i jordvand. Jordvand
er vand mellem jordpartiklerne i rodzonen, der er tilgængeligt for planterne,
se figur 1.
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.
Figur 3. Pløjning af mark. Foto: Colorbox
|
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.
Figur 5. Sammenhørende værdier for tilført nitrogen og udvasket nitrogen fra marker med
forskellige jordtyper. Grafik opgavekommissionen.
Torsdag den 18. januar 2024
Af opgaverne 1, 2, 3 og 4 skal tre og kun tre af opgaverne besvares.
Kl. 9.00-14.00