Materiał źródłowy do zadania
CKE — Materiał do zadania 12 · maj 2024 · Formuła 2023
Rotawirusy są patogenami wywołującymi biegunkę u ludzi, a także u pozostałych ssaków. Biegunka spowodowana rotawirusem ma bardzo podobny przebieg u wszystkich ssaków. Większość dzieci przechodzi co najmniej jedną infekcję rotawirusową przed ukończeniem piątego roku życia. Ostre biegunki stanowią natomiast ważną przyczynę strat w chowie młodych zwierząt.
Rotawirus namnaża się w szczytowych komórkach kosmków jelitowych. Wskutek tego mikrokosmki ulegają zanikowi, a zakażone komórki się złuszczają. Utrata szczytowych części kosmków prowadzi do niedoboru disacharydaz – maltazy, laktazy i sacharazy, który może się utrzymywać przez kilka tygodni. Każda zakażona komórka wydziela do światła jelita jony chlorkowe. Disacharydy oraz jony chlorkowe są substancjami czynnymi osmotycznie.
Wraz z nasilonym wydalaniem płynnego kału organizm traci nie tylko wodę, lecz także niestrawione i niewchłonięte składniki odżywcze. U chorych zwierząt obserwowano obniżenie podstawowego tempa metabolizmu, co stanowi przystosowanie do zmniejszonej dostępności glukozy.
Dzieci, które przeszły zakażenie rotawirusowe, wykazują nietolerancję mleka, występującą nawet przez kilka tygodni po infekcji.
Na podstawie: W. von Engelhardt, G. Breves, Fizjologia zwierząt domowych, Łódź 2010;
S.E. Crawford i in., Rotavirus Infection, „Nature Reviews Disease Primers” 3, 2017;
C.A. Omatola, A.O. Olaniran, Rotaviruses: From Pathogenesis to Disease Control – A Critical Review,
„Viruses” 14(5), 2022.
Zobacz oryginalny fragment CKE
Autor i źródło materiału
https://arkusze.pl/maturalne/biologia-2024-maj-matura-rozszerzona.pdf
Oficjalny arkusz egzaminacyjny CKE; pochodzenie i cytowane źródła widoczne w oryginale.
Wyjaśnij, w jaki sposób infekcja rotawirusowa doprowadza do zwiększonej utraty wody. W odpowiedzi uwzględnij mechanizm osmotycznego zatrzymywania wody w treści jelitowej oraz mechanizm osmotycznego wydzielania wody do treści jelitowej.
Zobacz oryginalny fragment CKE
Odpowiedź zapisuje się na tym urządzeniu i w tej przeglądarce.
Podpowiedź
Opracowanie redakcyjne
Podpowiedź 1
Oddziel zatrzymywanie wody już obecnej w jelicie od napływu dodatkowej wody z organizmu. Poszukaj w tekście dwóch różnych substancji osmotycznie czynnych.
Podpowiedź 2
Pierwszy mechanizm wiąże się z niedoborem enzymów trawienia dwucukrów, drugi z wydzielaniem jonów chlorkowych. W obu przypadkach porównaj stężenie substancji rozpuszczonych po obu stronach nabłonka.
Podpowiedź 3
Zapisz dwa ciągi przyczynowe: niestrawione dwucukry → ograniczenie wchłaniania wody oraz wydzielanie Cl− → napływ wody do światła jelita. Zakończ skutkiem w postaci utraty wody z kałem.
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź przykładowa / klucz CKE
• Zanik mikrokosmków w jelicie cienkim skutkuje ograniczeniem trawienia disacharydów,
a więc aktywne osmotycznie związki pozostają w jelicie i hamują wchłanianie wody z jelita. Dodatkowo woda wypływa z enterocytów z powodu podwyższonego stężenia jonów chlorkowych w świetle jelita.
• Niestrawione dwucukry nie mogą być wchłonięte z przewodu pokarmowego, a są to
związki osmotycznie czynne – związana z nimi woda pokarmowa pozostaje w jelicie. Wydzielanie jonów chlorkowych z komórek nabłonka do światła jelita jest z kolei przyczyną napływu wody z enterocytów do światła jelita.
• Zalegające w jelicie dwucukry są osmotycznie czynne, dlatego woda jest zatrzymywana
w jelicie. Poza tym podwyższone stężenie Cl– jest przyczyną wypływania wody z enterocytów.
• W treści jelitowej jest dużo związków osmotycznie czynnych: niestrawione dwucukry oraz
wydzielane do jelita jony chlorkowe, i dlatego enterocyty wydzielają wodę do światła jelita.
Uwagi: Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się wyłącznie do ograniczonego wchłaniania wody z jelita ze względu na zanikanie mikrokosmków, ponieważ zjawisko dotyczy tylko szczytowych części kosmków i nie wpływa znacząco na ilość wody, która może przechodzić między treścią jelitową a wnętrzem enterocytów. Nie uznaje się odpowiedzi, w których pomylono nazwy „rotawirusy” i „retrowirusy”.
Zobacz oryginalny fragment CKE
Zasady oceniania
2 pkt – za poprawne wyjaśnienie patomechanizmu biegunki osmotycznej, uwzględniające
zwiększone stężenie disacharydów ORAZ biegunki sekrecyjnej, uwzględniające wydzielanie do treści jelita jonów chlorkowych, co skutkuje hipertonicznością treści jelitowej względem tkanki jelita. 1 pkt – za poprawne wyjaśnienie patomechanizmu biegunki osmotycznej ALBO biegunki
sekrecyjnej. 0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Wyjaśnienie rozwiązania
Opracowanie redakcyjne
Infekcja prowadzi do dwóch nakładających się mechanizmów. Niedobór disacharydaz pozostawia w treści jelitowej niestrawione dwucukry, które są osmotycznie czynne i ograniczają wchłanianie wody. Jednocześnie zakażone komórki wydzielają Cl− do światła jelita; podwyższone stężenie tych jonów powoduje osmotyczny napływ wody z komórek do treści jelitowej. Wodnisty kał usuwa tę wodę z organizmu. Sama wzmianka o mniejszej powierzchni wchłaniania nie wyjaśnia obu wymaganych mechanizmów.
Sprawdź kompletność rozwiązania
2 pkt – za poprawne wyjaśnienie patomechanizmu biegunki osmotycznej, uwzględniające
zwiększone stężenie disacharydów ORAZ biegunki sekrecyjnej, uwzględniające wydzielanie do treści jelita jonów chlorkowych, co skutkuje hipertonicznością treści jelitowej względem tkanki jelita. 1 pkt – za poprawne wyjaśnienie patomechanizmu biegunki osmotycznej ALBO biegunki
sekrecyjnej. 0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Powiązanie z obecną podstawą programową:
Polecenie 12.1 — w podstawie programowej. Mechanizm osmotycznej utraty wody w jelicie.
- PR:II.4 — wyjaśnia rolę błony komórkowej i tonoplastu w procesach osmotycznych; planuje i przeprowadza doświadczenie wykazujące zjawisko osmozy wywołane różnicą stężeń wewnątrz i na zewnątrz komórki; planuje i przeprowadza obserwację zjawiska plazmolizy;
- PR:XI.2.1.h — przedstawia proces wchłaniania poszczególnych produktów trawienia składników pokarmowych w przewodzie pokarmowym człowieka,
Wymagania podstawy programowej
Polecenie 12.1
W podstawie programowej
Mechanizm osmotycznej utraty wody w jelicie.
- PR:II.4 — wyjaśnia rolę błony komórkowej i tonoplastu w procesach osmotycznych; planuje i przeprowadza doświadczenie wykazujące zjawisko osmozy wywołane różnicą stężeń wewnątrz i na zewnątrz komórki; planuje i przeprowadza obserwację zjawiska plazmolizy;
- PR:XI.2.1.h — przedstawia proces wchłaniania poszczególnych produktów trawienia składników pokarmowych w przewodzie pokarmowym człowieka,
Przypisanie redakcyjne do podstawy BIO-PP2024; historyczne wymagania CKE pozostają w informacjach o zadaniu.
Informacje i źródła zadania
ID zadania: BIO-2024-MAJ-F2023-Z12-1
Organizator: CKE
Wymagania PP2024: PR:II.4 | PR:XI.2.1.h
Wymagania historyczne: II. Komórka. Zdający: 4) wyjaśnia rolę błony komórkowej […] w procesach osmotycznych. XI. Funkcjonowanie zwierząt. 2. Porównanie poszczególnych czynności życiowych zwierząt, z uwzględnieniem struktur odpowiedzialnych za ich przeprowadzanie. 1) Odżywianie się. Zdający: f) przedstawia proces trawienia poszczególnych składników pokarmowych […], g) przedstawia proces wchłaniania poszczególnych produktów trawienia składników pokarmowych w przewodzie pokarmowym człowieka.
Działy: Komórka | Funkcjonowanie zwierząt
Organizmy: wirusy | zwierzęta
Zagadnienia: Odżywianie się
Umiejętności: Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów biologicznych | Pogłębianie wiedzy z zakresu różnorodności biologicznej oraz zjawisk i procesów biologicznych zachodzących na różnych poziomach organizacji życia