Matura z biologii 2024, zadanie 12: Rotawirusy: biegunka, metabolizm, nietolerancja laktozy – odpowiedzi i wyjaśnienie

Infekcja rotawirusowa powoduje biegunkę przez zwiększenie ciśnienia osmotycznego w jelicie z powodu niestrawionych disacharydów i wydzielania jonów Cl–. Odwodnienie zmniejsza objętość osocza, serce przyspiesza. Obniżenie metabolizmu oszczędza glukozę. Nietolerancja mleka wynika z niedoboru laktazy.

O czym jest zadanie 12?

Rotawirusy atakują komórki szczytowe kosmków jelitowych, co prowadzi do zaniku mikrokosmków i niedoboru disacharydaz. Zakażone komórki wydzielają jony chlorkowe do światła jelita. Skutkuje to biegunką osmotyczną, utratą składników odżywczych i obniżeniem metabolizmu, a u dzieci może wystąpić czasowa nietolerancja mleka.

Pełny wstęp z rysunkami i tabelami: oficjalny arkusz CKE, strona 16 · zasady oceniania CKE.

Zadanie 12.1 (0–2 pkt)

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.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: Niestrawione disacharydy pozostają w jelicie i są osmotycznie czynne, zatrzymując wodę. Dodatkowo wydzielanie jonów chlorkowych do światła jelita zwiększa osmolalność, co powoduje wypływ wody z enterocytów do światła.

Zanik mikrokosmków redukuje aktywność disacharydaz, więc dwucukry nie ulegają trawieniu i pozostają w treści jelitowej, przyciągając wodę. Ponadto jony chlorkowe wydzielane z komórek podnoszą stężenie substancji osmotycznie czynnych, co prowadzi do osmotycznego przemieszczania wody z komórek do światła jelita.

Punktacja: Za oba mechanizmy (zatrzymanie wody przez disacharydy i wydzielanie wody przez jony Cl–) przyznaje się 2 pkt; za jeden mechanizm 1 pkt. Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się tylko do ograniczonego wchłaniania wody z powodu zaniku mikrokosmków.

Zadanie 12.2 (0–1 pkt)

Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby w poprawny sposób opisywało wpływ znacznego odwodnienia na układ krwionośny. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie. W wyniku znacznego odwodnienia organizmu objętość osocza (spada / wzrasta), a więc serce musi bić (szybciej / wolniej), aby utrzymać odpowiednie ciśnienie krwi i zaopatrzyć tkanki w tlen.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: spada; szybciej

Odwodnienie zmniejsza objętość osocza, co obniża ciśnienie krwi. Aby je utrzymać, serce musi zwiększyć częstość skurczów, by dostarczać tlen do tkanek.

Punktacja: Za poprawne podkreślenie obu określeń przyznaje się 1 pkt; każdy błąd powoduje 0 pkt.

Zadanie 12.3 (0–1 pkt)

Wyjaśnij, dlaczego obniżenie tempa metabolizmu przy niskim stężeniu glukozy we krwi zwiększa szanse przeżycia chorego ssaka.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: Obniżenie metabolizmu zmniejsza zużycie glukozy, co pozwala oszczędzać ten substrat energetyczny, niezbędny np. dla mózgu.

Niższe tempo metabolizmu oznacza mniejsze zapotrzebowanie energetyczne, więc organizm zużywa mniej glukozy. To zwiększa dostępność glukozy dla kluczowych narządów i wydłuża przeżycie przy ograniczonym wchłanianiu składników odżywczych.

Punktacja: Za wyjaśnienie odnoszące się do zmniejszonego zużycia glukozy (np. przez obniżenie intensywności oddychania komórkowego lub obniżenie temperatury ciała) przyznaje się 1 pkt.

Zadanie 12.4 (0–1 pkt)

Podaj przyczynę nietolerancji mleka u dzieci po przebytym zakażeniu rotawirusem.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: Niedobór laktazy, enzymu trawiącego laktozę zawartą w mleku.

Zakażenie rotawirusem niszczy komórki kosmków jelitowych, które produkują laktazę. W wyniku tego dochodzi do niedoboru laktazy, przez co laktoza nie jest trawiona i powoduje objawy nietolerancji.

Punktacja: Za podanie niedoboru laktazy lub utrudnionego trawienia laktozy przyznaje się 1 pkt. Nie uznaje się ogólnej odpowiedzi 'niedobór disacharydaz' ani pomylenia laktazy z laktozą.

Najczęstsze błędy w zadaniu 12

Nieuwzględnienie obu mechanizmów biegunki (tylko osmotyczny lub tylko sekrecyjny).
Pomylenie laktazy z laktozą lub używanie zbyt ogólnego terminu 'niedobór disacharydaz'.
Błędne uznanie, że objętość osocza wzrasta lub że serce zwalnia przy odwodnieniu.

Źródło zadania: Centralna Komisja Egzaminacyjna, Matura z biologii 2024, poziom rozszerzony (w maju 2024). Wstęp CKE opracowała na podstawie: W. von Engelhardt, G. Breves, Fizjologia zwierząt domowych, Łódź 2010;. Odpowiedzi i wyjaśnienia: anotemy.