m Matura-Online.pl Rozwiązania zadań maturalnych
MBIP-R0-100-2405 • Otwarte krótkie • 3 pkt • Trudność: ★★★☆☆

Zadanie 14

Matura z biologii, maj 2024, poziom rozszerzony

Wymaganie:

X. Różnorodność zwierząt. Zdający: 2) wymienia cechy pozwalające na rozróżnienie […] stawonogów ([…] pajęczaków […]). XI. Funkcjonowanie zwierząt. 2. […] 2) Odporność. Zdający: c) przedstawia […] komórki układu odpornościowego człowieka, g) analizuje zaburzenia funkcjonowania układu odpornościowego (nadmierna […] odpowiedź immunologiczna) […].

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 odpowiedź 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). Te 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.

Zdjęcie spod skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) roztocza Brevipalpus phoenicis ze skalą 120 µm.
Na podstawie: arkusz CKE MBIP-R0-100-2405 Oryginalny PDF CKE, str. 18

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 (8 nóg) — owady mają 3 pary.
  • albo nogogłaszczki (pedipalpy).

Zasady oceniania nie uznają szczękoczułków (chelicer) — nie są widoczne na fotografii. Jako nazwę grupy dopuszczają też podtyp „szczękoczułkowce” (Chelicerata).

B. phoenicis to roztocz (roztocza — Acari — należą do gromady pajęczaków, Arachnida).

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.

Klucz: komórek tucznych / rozszerzenie / zwiększenie (2 pkt — trzy poprawne określenia, 1 pkt — dwa).

Typowy błąd / pułapka

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. Cecha musi być widoczna na fotografii (4 pary odnóży krocznych, nogogłaszczki) — szczękoczułki nie są na niej widoczne.

Pułapka 14.2 — IgE NIE wiąże się z limfocytami B. IgE w reakcji alergicznej jest związane na powierzchni komórek tucznych (mastocytów) i bazofilów — to one uwalniają histaminę. Limfocyty B (jako komórki plazmatyczne) wytwarzają IgE, ale histaminy nie uwalniają.

Pułapka 14.2 — histamina rozszerza naczynia (nie zwęża); naczynia zwęża np. adrenalina, stosowana w leczeniu wstrząsu anafilaktycznego. Zwiększa przepuszczalność (nie zmniejsza) → osocze wycieka → obrzęk.

Strona arkusza CKE z trescia zadania

Zadanie 14 - roztocza i alergia
Strona 18 arkusza CKE 2024 PR biologia - zadanie 14 (Brevipalpus phoenicis, alergia). Na podstawie: CKE 2024 / Błaszak (red.), Zoologia. Stawonogi Oryginalny PDF CKE, str. 18

Klucz pojęciowy — typ stawonogi (Arthropoda)

GromadaLiczba odnóżyCzułkiTagmata (ciało)Przykłady
Pajęczaki (Arachnida)4 paryBrakGłowotułów + odwłokPająki, skorpiony, roztocza, kleszcze
Owady (Insecta)3 pary1 paraGłowa + tułów + odwłokMotyle, chrząszcze, muchy, mrówki
Skorupiaki (Crustacea)liczne, zróżnicowane2 paryczęsto głowotułów + odwłokKraby, krewetki, raki, stonogi (równonogi)
Wije (Myriapoda)wiele par (1–2 na segment)1 paraGłowa + tułów segmentowyPareczniki (np. skolopendry), dwuparce (krocionogi)

Klucz pojęciowy — alergia IgE-zależna

ElementFunkcja
AlergenAntygen wywołujący reakcję IgE (pyłki, kurz, sierść, jad)
IgEKlasa przeciwciał reakcji alergicznych. Wiąże się z mastocytami przez FcεRI
Mastocyt (komórka tuczna)Komórka tkanki łącznej, pełna ziarnistości z histaminą i innymi mediatorami
HistaminaMediator wczesnej fazy alergii. Rozszerza naczynia + zwiększa przepuszczalność
BazofileKrążące we krwi analog mastocytów
Limfocyty Th2Wspierają 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.
  • Pobudzenie zakończeń nerwowych → świąd.

Dlaczego mastocyty, nie limfocyty B?

KomórkaRola w alergii
Limfocyt BPRODUKUJE IgE. Sam nie wywołuje reakcji.
MastocytNA 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 + jedna cecha widoczna na zdjęciu (4 pary odnóży krocznych albo nogogłaszczki); szczękoczułki nie są uznawane, bo nie widać ich na fotografii.
  • 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 roztocza kurzu domowego — według tekstu zadania alergeny tych roztoczy są jedną z najczęstszych przyczyn chorób alergicznych:

  • Roztocza kurzu domowego (Dermatophagoides pteronyssinus, D. farinae) żyją m.in. w pościeli, materacach i dywanach; żywią się złuszczonym naskórkiem.
  • Ważne alergeny występują w ich odchodach (np. Der p 1 — enzym proteolityczny).

Profilaktyka:

  • Częste pranie pościeli w wysokiej temperaturze.
  • Pokrowce przeciwroztoczowe na materace.
  • Niska wilgotność powietrza w mieszkaniu (roztocza źle znoszą suche powietrze).

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.
  • Adrenalina (np. w autowstrzykiwaczu) we wstrząsie anafilaktycznym — działa przeciwnie do histaminy: zwęża naczynia, rozszerza oskrzela.

Anafilaksja — ciężka, ogólnoustrojowa reakcja alergiczna (np. po użądleniu osy, po orzeszkach ziemnych, po lekach); stan zagrożenia życia wymagający natychmiastowego podania adrenaliny.

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