Προτεινόμενες απαντήσεις στα θέματα Πανελληνίων 2014 στο μάθημα της Βιολογίας Γενικής Παιδείας

ΘΕΜΑ Α
Α1
Α2
Α3
Α4.β
Α5.α

ΘΕΜΑ Β 

Β1. Κάθε διαταραχή της ομοιόστασης μπορεί να προκαλέσει την εκδήλωση διάφορων ασθενειών. Τέτοιες διαταραχές μπορεί να οφείλονται σε παθογόνους μικροοργανισμούς, σε ακραίες μεταβολές των περιβαλλοντικών συνθηκών (θερμοκρασία, ακτινοβολίες, διαθεσιμότητα οξυγόνου), ενώ συχνά είναι απόρροια του τρόπου ζωής (κάπνισμα, αλκοόλ κτλ.). 

Β2. Με την παστερίωση το γάλα θερμαίνεται στους 62 °C για μισή ώρα, οπό-τε καταστρέφονται όλα τα παθογόνα αλλά και τα περισσότερα μη παθογόνα μικρόβια, ενώ συγχρόνως διατηρείται η γεύση του.

Β3. Η διάγνωση της νόσου γίνεται είτε με την ανίχνευση του RNA του ιού είτε με την ανίχνευση των ειδικών για τον ιό αντισωμάτων στο αίμα του ασθενούς. Το δεύτερο είναι δυνατό να γίνει μετά την παρέλευση 6 εβδομάδων έως 6 μηνών από την εισβολή του ιού στον οργανισμό. Δυστυχώς όμως η ύπαρξη ειδικών αντισωμάτων ή ειδικών κυτταροτοξικών Τ-λεμφοκυττάρων στον οργανισμό του ατόμου δε σημαίνει αυτόματα και ανοσία. Ο ιός συνυπάρχει στο μολυσμένο άτομο με τα αντισώματα που έχουν παραχθεί γι' αυτόν. 

Β4. Πρέπει επίσης να τονιστεί ότι η δράση της φυσικής επιλογής είναι τοπικά και χρονικά προσδιορισμένη. Οι συνθήκες του περιβάλλοντος διαφέρουν από περιοχή σε περιοχή και από χρονική στιγμή σε χρονική στιγμή. Έτσι είναι δυνατόν ένα χαρακτηριστικό που αποδεικνύεται προσαρμοστικό σε μια περιοχή μια καθορισμένη χρονική στιγμή να είναι άχρηστο ή και δυσμενές σε μια άλλη περιοχή ή σε μια άλλη χρονική στιγμή.

Εναλλακτικά: 
Στην παρακάτω εναλλακτική απάντηση δεν αναφέρεται ότι η δράση της φυσικής επιλογής είναι χρονικά προσδιορισμένη, κάτι που πρέπει να προστεθεί.
Η θεωρία του Δαρβίνου προσέφερε μια απλή αλλά πειστική εξήγηση για την ποικιλία των ειδών στη Γη. Επειδή οι διάφορες περιοχές έχουν διαφορετικές συνθήκες και διαφορετικές ευκαιρίες επιβίωσης, διαφορετικοί οργανισμοί επιλέγονται από τη φυσική επιλογή ως οι πιο προσαρμοσμένοι στο συγκεκριμένο περιβάλλον. 

ΘΕΜΑ Γ 
Γ1
Καμπύλη Α: Αντιγόνα

Καμπύλη Β: Αντισώματα

Γ2. Το είδος της ανοσοβιολογικής απόκρισης είναι πρωτογενής. 
Παρατηρούμε ότι με την μόλυνση του οργανισμού από τον ιό, λόγω της πρώτης έκθεσης του σε αυτό το αντιγόνο, ο ιός εγκαθίσταται και αρχίζει να πολλαπλασιάζεται (καμπύλη Α). Η αντίδραση είναι πρωτογενής συνεπώς καθυστερεί η παραγωγή των ειδικών αντισωμάτων για τον ιό (καμπύλη Β).  Το αντιγόνο σαν ξένη ουσία που προκαλεί ανοσοβιολογική αντίδραση προκαλεί την παραγωγή των αντισωμάτων. Καθώς η συγκέντρωση των αντισωμάτων αυξάνεται στο πλάσμα και στη λέμφο, τα αντισώματα αναγνωρίζουν και συνδέονται με το αντιγόνο που προκάλεσε την παραγωγή τους και μετά την σύνδεση αυτή (αντιγόνου - αντισώματος) το αντιγόνο εξουδετερώνεται και όπως φαίνεται και από την καμπύλη Α η συγκέντρωση των αντιγόνων μειώνεται μέχρι τον μηδενισμό τους (πλήρη εξουδετέρωση). 

Γ3.
Ενεργοποιούνται: 
  • Τ βοηθητικά
  • Τ κυτταροτοξικά
  • Τ κατασταλτικά
Παράγονται: 
  • Τμνήμης: Τ βοηθητικά μνήμης, Τ κυτταροτοξικά μνήμης
Γ4  Στην περίπτωση των ιών δρα ένας επιπλέον μηχανισμός μη ειδικής άμυνας. Όταν κάποιος ιός μολύνει ένα κύτταρο, προκαλεί την παραγωγή ειδικών πρωτεϊνών, των ιντερφερονών. 
Σε ένα πρώτο στάδιο οι ιντερφερόνες ανιχνεύονται στο κυτταρόπλασμα του μολυσμένου κυττάρου. Σε επόμενο όμως στάδιο οι ιντερφερόνες απελευθερώνονται στο μεσοκυττάριο υγρό και από εκεί συνδέονται με υποδοχείς των γειτονικών υγιών κυττάρων. Με τη σύνδεση των ιντερφερονών στα υγιή κύτταρα ενεργοποιείται η παραγωγή άλλων πρωτεϊνών, οι οποίες έχουν την ικανότητα να παρεμποδίζουν τον πολλαπλασιασμό των ιών. Έτσι τα υγιή κύτταρα προστατεύονται, γιατί ο ιός, ακόμη και αν κατορθώσει να διεισδύσει σ' αυτά, είναι ανίκανος να πολλαπλασιαστεί. 

ΘΕΜΑ Δ.

Δ1. 
Η ενέργεια των υπόλοιπων τροφικών επιπέδων με βάση τον κανόνα του οικολογικού δεκάτου είναι: 
  • Ποώδη φυτά: 106KJ
  • Ακρίδες: 105 KJ
  • Βάτραχοι:104KJ
  • Φίδια: 103KJ
  • Γεράκια: 102KJ 
Η ενέργεια, με τη μορφή της χημικής ενέργειας που εμπεριέχεται στην τροφή των οργανισμών, περνάει από το κατώτερο τροφικό επίπεδο (των παραγωγών) στο ανώτερο. Έχει υπολογιστεί ότι μόνο το 10% περί-που της ενέργειας ενός τροφικού επιπέδου περνάει στο επόμενο, καθώς το 90% της ενέργειας χάνεται. Αυτό οφείλεται στο ότι: 
• Ένα μέρος της χημικής ενέργειας μετατρέπεται με την κυτταρική αναπνοή σε μη αξιοποιήσιμες μορφές ενέργειας (π.χ. θερμότητα). 
• Δεν τρώγονται όλοι οι οργανισμοί. 
• Ορισμένοι οργανισμοί πεθαίνουν. 
• Ένα μέρος της οργανικής ύλης αποβάλλεται με τα κόπρανα και τα ούρα (απεκκρίσεις), τα οποία αποικοδομούνται.

Δ2. Ο πληθυσμός των ακρίδων θα αυξηθεί αρχικά ενώ ο πληθυσμός των ποωδών φυτών μειωθεί. Εφόσον το μέγεθος του πληθυσμού των βατράχων θα μειωθεί και οι βάτραχοι αποτελούν θηρευτές για τις ακρίδες, τότε οι ακρίδες (θήραμα) θα καταναλώνονται λιγότερο με συνέπεια την αύξηση τους.
Καθώς οι ακρίδες καταναλώνουν ποώδη φυτά τα τελευταία θα μειωθούν. Πιθανώς μηχανισμοί αυτορρύθμισης μακροπρόθεσμα θα επαναφέρουν την ισορροπία στο οικοσύστημα. 

Δ3. Ποσότητα μη βιοδιασπώμενου εντομοκτόνου στα γεράκια = 1 mg
Αιτιολόγηση: 
Τα εντομοκτόνα δε διασπώνται (μη βιοδιασπώμενες ουσίες) από τους οργανισμούς, με αποτέλεσμα, ακόμη και αν βρίσκονται σε χαμηλές συγκεντρώσεις, να συσσωρεύονται στους κορυφαίους καταναλωτές, καθώς περνούν από τον έναν κρίκο της τροφικής αλυσίδας στον επόμενο. Ένα τέτοιο μόριο είναι το εντομοκτόνο DDT. Αν, για παράδειγμα, μια ακρίδα φάει ποώδη φυτά που έχουν ραντιστεί με DDT, αυτό θα απορροφηθεί από τον οργανισμό της, αλλά, επειδή δε μεταβολίζεται και δε διασπάται, η ποσότητα θα μεταφερθεί ολόκληρη (1 mg) και παράλληλα θα συσσωρευτεί στους ιστού της και φυσικά δε θα αποβληθεί με τις απεκκρίσεις της. Αν ένας βάτραχος καταναλώσει πολλές ακρίδες, τότε το DDT από όλες τις ακρίδες θα συγκεντρωθεί στους ιστούς του. Τελικά, το DDT θα βρεθεί σε ακόμα μεγαλύτερη συγκέντρωση στους ιστούς των φιδιών και ακόμη μεγαλύτερη στους ιστούς των γερακιών, που είναι ο τελικός καταναλωτής. 
Το φαινόμενο αυτό κατά το οποίο αυξάνεται η συγκέντρωση τοξικών χημικών ουσιών στους ιστούς των οργανισμών καθώς προχωρούμε κατά μήκος της τροφικής αλυσίδας ονομάζεται βιοσυσσώρευση. 

Δ4. 
i. 
1: Διοξείδιο του άνθρακα
7: νιτρικά ιόντα

ii.
2: φωτοσύνθεση
3: κυτταρική αναπνοή
4: διαπνοή / επιδερμική εξάτμιση
8: Βιολογική αζωτοδέσμευση
9: ατμοσφαιρκή αζωτοδέσμευση
10: απονιτροποίηση
iii. 
5: αποικοδομητές
6: νιτροποιητικά βακτήρια