Zadanie 14
Matura z biologii, maj 2024, poziom rozszerzony
Wymaganie: VII.2 — różnorodność stawonogów (pajęczaki vs owady).
V.9 — układ odpornościowy, alergie, IgE.
Treść zadania
Zadanie 14.
Roztocza (Acari) są przystosowane do różnych środowisk: żyją w glebie, w kurzu – na przedmiotach lub w powietrzu, w strefie przybrzeżnej środowisk słodkowodnych, a nawet w gorących źródłach. Niektóre mogą przenosić choroby lub być szkodnikami magazynów. Alergeny pochodzące od roztocza kurzu domowego są jedną z najczęstszych przyczyn chorób alergicznych.
Poniższe zdjęcie spod skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) przedstawia roztocza z gatunku Brevipalpus phoenicis. Skala obok zdjęcia: 120 µm.
Na podstawie: C. Błaszak (red.), Zoologia. Stawonogi, Warszawa 2013; Fotografia: Agricultural Research Service, United States Department of Agriculture.
Zadanie 14.1. (0–1)
Określ gromadę stawonogów, do której należy B. phoenicis. Odpowiedź uzasadnij, podając jedną widoczną na zdjęciu cechę budowy świadczącą o przynależności tego gatunku do wybranej gromady.
Gromada stawonogów: .........................................................................................................
Cecha budowy: ..................................................................................................................
Zadanie 14.2. (0–2)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały nadmierną reakcję immunologiczną ludzkiego organizmu na alergeny roztoczy. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.
Alergeny zawarte w odchodach roztoczy wiążą się z przeciwciałami klasy IgE występującymi na powierzchni (komórek tucznych / limfocytów B). Komórki uwalniają histaminę, która powoduje (rozszerzenie / zwężenie) naczyń krwionośnych i (zwiększenie / zmniejszenie) przepuszczalności ścian naczyń włosowatych. Rozwija się obrzęk, zwęża się światło dróg oddechowych oraz pojawia się katar.
Źródło: arkusz CKE MBIP-R0-100-2405. Otwórz oryginalny PDF
Rozwiązanie
14.1. Gromada: pajęczaki (Arachnida).
Cecha budowy świadcząca o przynależności (z fotografii):
- 4 pary odnóży krocznych (pajęczaki) — kontrast z owadami (3 pary) czy skorupiakami (5+ par).
- Ciało dwuczęściowe: głowotułów (prosoma) + odwłok (opisthosoma) — bez wyraźnej głowy oddzielnej.
- Brak czułków (anten) — pajęczaki ich nie mają.
- Aparat gębowy ze szczękoczułkami (chelicery) + nogogłaszczkami (pedipalpy) zamiast szczęk owadów.
B. phoenicis to roztocz (rząd Acari, gromada Arachnida) — pajęczak.
14.2. Alergeny wiążą się z przeciwciałami klasy IgE na powierzchni komórek tucznych (mastocytów). Komórki uwalniają histaminę, która powoduje rozszerzenie naczyń krwionośnych i zwiększenie przepuszczalności ścian naczyń włosowatych → osocze przedostaje się do tkanek → obrzęk, zwężenie świateł dróg oddechowych → pojawia się katar.
Pułapka 14.1 — odpowiedź "owady" lub "stawonogi". Stawonogi = typ (Arthropoda). Owady = gromada w typie. Roztocza to NIE owady — to pajęczaki (4 pary odnóży vs 3 pary owadów).
Pułapka 14.1 — niewskazanie konkretnej cechy. Klucz: z fotografii. 4 pary odnóży to bezpieczna odpowiedź.
Pułapka 14.2 — IgE NIE wiąże się z limfocytami B. IgE w reakcji alergicznej siedzi na powierzchni komórek tucznych (mastocytów) i bazofilów. Limfocyty B produkują IgE, ale na własnej powierzchni mają BCR (receptor immunoglobinowy).
Pułapka 14.2 — histamina rozszerza naczynia (nie zwęża). Zwężenie = adrenalina (lek na anafilaksję, EpiPen). Zwiększa przepuszczalność (nie zmniejsza) → osocze wycieka → obrzęk.
Strona arkusza CKE z trescia zadania
Klucz pojęciowy — typ stawonogi (Arthropoda)
| Gromada | Liczba odnóży | Czułki | Tagmata (ciało) | Przykłady |
|---|---|---|---|---|
| Pajęczaki (Arachnida) | 4 pary | Brak | Głowotułów + odwłok | Pająki, skorpiony, roztocza, kleszcze |
| Owady (Insecta) | 3 pary | 1 para | Głowa + tułów + odwłok | Motyle, chrząszcze, muchy, mrówki |
| Skorupiaki (Crustacea) | 5+ par | 2 pary | Głowotułów + odwłok | Kraby, krewetki, raki |
| Wije (Myriapoda) | wiele par (1-2 na segment) | 1 para | Głowa + tułów segmentowy | Stonogi, krocionogi |
Klucz pojęciowy — alergia IgE-zależna
| Element | Funkcja |
|---|---|
| Alergen | Antygen wywołujący reakcję IgE (pyłki, kurz, sierść, jad) |
| IgE | Klasa przeciwciał reakcji alergicznych. Wiąże się z mastocytami przez FcεRI |
| Mastocyt (komórka tuczna) | Komórka tkanki łącznej, pełna ziarnistości z histaminą i innymi mediatorami |
| Histamina | Mediator wczesnej fazy alergii. Rozszerza naczynia + zwiększa przepuszczalność |
| Bazofile | Krążące we krwi analog mastocytów |
| Limfocyty Th2 | Wspierają wytwarzanie IgE przez limfocyty B |
Mechanizm: alergia po wystawieniu na alergen
Faza uczulenia (po pierwszym kontakcie):
- Alergen prezentowany przez APC (komórki dendrytyczne) limfocytom Th2.
- Th2 wydzielają IL-4 → limfocyty B → produkcja IgE.
- IgE krąży we krwi i wiąże się z FcεRI na mastocytach w tkankach.
Faza reakcji (przy ponownym kontakcie z alergenem):
- Alergen wiąże się z IgE na mastocytach.
- Sieciowanie receptorów FcεRI → aktywacja mastocytów.
Degranulacja: mastocyty uwalniają zawartość ziarnistości:
- Histamina (główny mediator) — wpływa na naczynia.
- Tryptaza, chymaza (proteazy).
- Cytokiny prozapalne (TNF-α, IL-4, IL-5).
- Leukotrieny (eikozanoidy zapalne).
Skutki histaminy:
- Rozszerzenie naczyń krwionośnych → zaczerwienienie skóry, ciepło.
- Zwiększenie przepuszczalności ścian naczyń → osocze do tkanek → obrzęk.
- Skurcz mięśni gładkich oskrzeli → duszność (astma alergiczna).
- Pobudzenie gruczołów śluzowych → katar, łzawienie.
- Świąd nerwowy → drapanie.
Dlaczego mastocyty, nie limfocyty B?
| Komórka | Rola w alergii |
|---|---|
| Limfocyt B | PRODUKUJE IgE. Sam nie wywołuje reakcji. |
| Mastocyt | NA POWIERZCHNI ma IgE związane. Po kontakcie z alergenem uwalnia histaminę. |
Mastocyty siedzą w tkankach (skóra, śluzówki) i czekają. Limfocyty B są w węzłach chłonnych.
Punktacja CKE
- 14.1. 1 pkt — pajęczaki + cecha (4 pary odnóży / brak czułków / ciało dwuczęściowe).
- 14.2. 2 pkt — wszystkie trzy wybory: komórki tuczne + rozszerzenie + zwiększenie. (Po 1 pkt za 2/3, 0 pkt za 1/3.)
- Suma: 3 pkt.
Po co to umieć
Alergia na kurz domowy = jedna z najpowszechniejszych. Główne alergeny:
- Roztocza kurzu domowego (Dermatophagoides pteronyssinus, D. farinae) — żyją w pościeli, dywanach, materacach. Żywią się złuszczonym naskórkiem ludzkim.
- Alergeny w odchodach roztoczy = Der p 1 i Der p 2 — białka enzymatyczne (proteazy).
- W 1 łyżeczce kurzu z materaca może być 1000+ roztoczy.
Profilaktyka:
- Pościel z mikrofibry zamiast pierza/wełny.
- Częste pranie w wysokiej T (>55°C — zabija roztocza).
- Pokrowce anti-allergiczne na materace.
- Wilgotność w domu poniżej 50% (roztocza nie znoszą suchego powietrza).
Leczenie alergii:
- Antyhistaminowe: blokują receptor H1 histaminy (cetirizyna, loratadyna).
- Glikokortykosteroidy donosowe: hamują zapalenie (mometazon, flutikazon).
- Immunoterapia (odczulanie): powtarzane dawki alergenu → zmiana profilu IgE → IgG → tolerancja.
- EpiPen (adrenalina) w wstrząsie anafilaktycznym — odwrotność histaminy: zwęża naczynia, rozszerza oskrzela.
Anafilaksja — ciężka ogólnoustrojowa reakcja alergiczna. Po użądleniu osy, po orzeszkach, lekach. Bez adrenaliny może być śmiertelna w ~30 min.
Rozumiesz, jak to rozwiązać?
Przećwicz podobne typy zadań w aplikacji
matury-online.pl ma tysiące zadań pogrupowanych po dziedzinach. Sprawdź, czy temat „stawonogi, pajęczaki, roztocza, alergia, IgE, mastocyty, histamina" zrobisz samodzielnie.
Otwórz matury-online.pl