Практический тур - 120 минут (10-11 классы)
Задание 1. (18 баллов)
Гемоглобин(Hb) и миоглобин(Mb) являются белками, которые переносят кислород у позвоночных. Hb состоит из четырех полипептидных цепей, каждый имеет прикрепленную гем-группу. Эти четыре цепи связаны нековалентно. Сродство к кислороду у Hb у разных видов животных варьирует в зависимости от таких факторов как кровяной рН, стадия развитии и размера тела. График слева показывает кривые диссоциации кислорода (А, В,С) и миоглобина (D). Доля кислорода, которая выходит из Hb по мере того, как кровь проходит через тканевые капилляры называется коэффициентом утилизации. Физиологически нормальное его значение равно примерно 0,25. Основываясь на этих данных и на свои знания и физиологии Hb и Мb, ответьте на следующие вопросы.
1. Лама теплокровное млекопитающее живущее в высокогорьях и соответственно имеет Hb, который адаптирован к окружающей среде. Если кривая В соответствует Hb лошади, то какая кривая будет наиболее соответствовать Hb ламы?
А) кривая А
Б) кривая В
В) кривая С
Г) кривая D
2. Если кривая В соответствует кривой диссоциации кислорода Hb слона, то какая кривая будет наиболее соответствовать Hb мышки? А) кривая А
Б) кривая В
В) кривая С
Г) кривая D
3. Если кривая В соответствует кривой диссоциации кислорода Hb взрослого человека, то какая кривая будет наиболее соответствовать Hb плода?
А) кривая А
Б) кривая В
В) кривая С
Г) кривая D
4. Укажите причину такой модели кривой в вопросе 3?
А) Метаболизм тканей плода интенсивнее, чем у взрослого
Б) Метаболизм тканей плода менее интенсивнее, чем у взрослого
В) Hb плода имеют большее сродство к кислороду, чем Hb взрослого
Г) Hb плода имеют меньшее сродство к кислороду, чем Hb взрослого
5. Молекула Hb взрослого человека была помещена в 8 М раствор мочевины, что привело к разрушению нековалентных связей. После этого α-цепь была выделена. Какая кривая будет наиболее соответствовать кривой выделенной α-цепи? (Предположите, что кривая В соответствует кривой диссоциации кислорода Hb взрослого человека)
А) кривая А
Б) кривая В
В) кривая С
Г) кривая D
6. Коэффициент утилизации постоянно меняется в соответствии с интенсивностью метаболизма. Какое значение будет наиболее соответствовать коэффициенту утилизации Hb взрослого человека в период сильного физического упражнения?
А) 0,0
Б) 0,125
В) 0,25
Г) 0,75
Задание 2. (18 баллов)
Аммиак, образующийся в результате катаболизма аминокислот, может стать токсичным, если не метаболизуется и не выделяется в виде азотистых остатков. Аналогично, накопление некоторых солей, участвующих в химическом балансе веществ и обмене жидкостей, может повредить циркуляторную,сердечную и дыхательную систему.
Diabetes Insipidus (Несахарный диабета) возникает, если АДГ является неэффективным. В результате, почки не могут концентрировать мочу, что ведет к большой поьери воды. Есть два вида Diabetes Insipidus- центральный и нефрогенный. Первый возникает, если проблема в количестве или качестве продуцированного АДГ. А второй возникает, когда нефронные трубочки индифферентны к АДГ. Чтобы исследовать эти два вида, был проведен эксперимент. Осмолярность мочи 4 пациентов была измерена до терапии и после воздержания принятия воды в течение 24 часов. Терапия заключалось во введении экзогенного АДГ двум группам пациентов и снова осмолярность была измерена. Все результаты приведены внизу. Допустим, что осмолярность со значением 285 мОсм/л –физиологическая норма
Таблица 1. Осмолярность мочи(мОсм/л)
| Пациент | До терапии | После 24 ч не приема воды | После АДГ |
| А | |||
| Б | |||
| В | |||
| Г |
Ответьте на следующие вопросы.
7. Повышенный и потенциально токсичный уровень аммиака в крови может возникнуть в результате дефекта в ферменте участвующего в:
А) гликолизе
Б) разрушении жирных кислот
В) цикле мочевины
Г) деградации нуклеиновых кислот
8. В соответствии с текстом, в результате катаболизма аминокислот образуется аммиак. Поэтому после приема богатой в белках пищи, ожидается ли накопление аммиака в полости малого кишечника?
А) Да, потому что аммиак не может диффузировать в эпителий кишечника.
Б) Да, потому что скорость разрушения аммиака медленнее чем его образование
В) Нет, потому что аммиак будет проходит в эпителий кишечника и выделяться почками
Г) Нет, потому что аммиак образуется внутри клетки, а не в полости кишечника
9. Какое вещество не должно быть в мочи здорового индивидуума?
А) Альбумин
Б) Натрий
В) калий
Г) нет правильного ответа
10. Что из нижеперечисленного будет характерно для пациента с несахарным диабетом?
А) уменьшенная осмолярность плазмы
Б) увеличенная осмолярность мочи
В) высокий уровень глюкозы
Г) Увеличенное мочевыделение
11. Основываясь на данных приведенных в таблице 1, какой пациент поражен центральным несахарным диабетом?
А) Пациент А
Б) Пациент Б
В) Пациент В
Г)Пациент Г
12. Что является наиболее верной причиной разбавленной мочи у пациента Б до терапии?
А) Большой прием воды
Б) Дегидратация
В) Нефрогенный несахарный диабет
Г)Центральный несахарный диабет
Задание 3. (24 баллов)
Один ученый выделил 4 штамма бактерий: Q,R,S и T. Четыре разных сред было приготовлено, каждый из которых содержал только 4 аминокислоты. Был определен рост на этих средах. Содержание аминокислот было следующим:
Среда 1: цистеин, фенилаланин, серин, треонин
Среда 2: цистеин, фенилаланин, пролин, триптофан
Среда 3: цистеин, пролин, треонин, триптофан
Среда 4: фенилаланин, серин, треонин, триптофан
Результаты даны внизу в таблице 2.
| Q | R | S | T | |
| Среда 1 | + | + | - | + |
| Среда 2 | - | + | + | + |
| Среда 3 | + | - | - | - |
| Среда 4 | - | - | - | + |
+= наличие роста, - = отсутствие роста
Далее было определено, что микробы R и S не были патогенны. Началось тестирование трех потенциальных антибиотиков X,Y и Z против штаммов Q и T. Внизу показаны действия этих антибиотиков на рост после 24 часов роста бактерий. Закрашенный участок соответствует хорошему росту бактерий.
Основываясь на эти данные ответьте на нижеследующие вопросы.
Рисунок 1.
13. Какой из следующих методов был бы наиболее эффективный, чтобы определить, что инфекционный агент является бактерией?
А) Сделать гибридизацию инфекционного агента с радиоактивной пробой, специфичную для генов кодирующих вирусный капсид; только вирусные гены будут гибридизироваться
Б) Окрасить инфекционный агент на наличие РНК; только бактерии будут окрашиваться
В) Окрасить инфекционный агент на наличие белков; только бактерии будут окрашиваться
Г)Анализировать сыворотку пациента с помощью спектрофотометора на специфическое поглощение определенной длины волны; фотосинтетический пигмент который есть у всех бактерий будет различать их от вирусов, неимеющих этот пигмент
14. Какую структуру не нашел бы ученый исследуя строение микроба R?
А) Ядерную мембрану
Б) ДНК
В) Клеточную оболочку
Г)Рибосомы
15. Какая аминокислота является незаменимым для бактерии Q?
А) Серин
Б) Треонин
В) Фенилаланин
Г)Пролин
16. Какую среду использовал бы ученый для определения эффективности антибиотиков против патогенных бактерий?
А) Среда 1
Б)Среда 2
В) Среда 3
Г)Среда 4
17. Допустим теперь, что бактерии R,S и T являются патогенными. Какую среду не использовал бы ученый для определения эффективности антибиотиков против этих штаммов?
А) Среду только с цистеином, фенилаланином, серином и треонином
Б)Среду только с цистеином, фенилаланином, пролином и триптофаном
В) Среду только с цистеином, пролином, треонином и триптофаном
Г)Среду только с фенилаланином, серином, треонином и триптофаном
18. Основываясь на рисунок 1, какой из следующих антибиотиков эффективный против бактерии Q и T?
А) Антибиотик Х
Б)Антибиотик Y
В) Антибиотик Z
Г) Оба антибиотика Y и Z эффективны
19. Какая процедура была бы наиболее легкой, чтобы отделить микробы Q от T, когда они одновременно находяться у одного и того же пациента?
А) Центрифугировать сыворотку пациента; два штамма должны быть на разных слоях и поэтому микробы могут быть разделены
Б)Взять кровь у пациента и капнуть на две разные среды: один с содержанием только фенилаланина и другой с содержанием только цистеина. Инкубировать и выделить колонии.
В) Взять кровь у пациента и капнуть на две разные среды: один с содержанием всех аминокислот за исключением только фенилаланина и другой с содержанием всех аминокислот за исключением только цистеина. Инкубировать и выделить колонии.
Г)Невозможно отделить друг от друга эти штаммы, потому что оба нуждаются в одинаковых питательных средах и одинаковы структурно
20. Сравнивая бактерий Q и T, можно сказать, что:
А) Бактерия Т имеет плазмиду с генами кодирующие ресистентный белок против как минимум двух разных антибиотиков
Б)Бактерия Q имеет плазмиду с генами кодирующие ресистентный белок только против одного антибиотика
В) Треонин не является незаменимой аминокислотой для бактерии Q
Г)А+Б
Задание 4. (10 баллов)
Клетки E.coli имеют форму цилиндра высотой 2 мкм и диаметром 0.8 мкм. Объем цилиндра вычисляется по формуле πr2h.
21. Сколько весит одна клетка E.coli если ее плотность равна в среднем 1.1г/см3? ________
22. Толщина защитной клеточной стенки E.coli равна 10 нм. Какую долю(в процентах) обшего объема бактерии составляет клеточная стенка? ____________
Задание 5.(15 баллов) Заполните схему нужными числами
Коды ответов: Основание листа-1, прокамбий-2, камбий-3,латеральные-4, первичные-5, вторичные-6, третичные-7, апикальные -8, интеркалярные-9, основание междоузлия-10, перицикл-11, апекс стебля-12, апекс корня-13, феллоген-14, раневые-15
Заметьте: один код используется дважды и один код не используется вообще
Задание 6. (11 балла) Заполните таблицу нужными числами
| Характер околоплодника | Многосемянные | Односемянные |
| Коробочковидные | Ореховидные | |
| Сухой | ||
| Ягодовидные | Костянковидные | |
| Сочный | ||
Коды ответов:
Костянка-1,семянка-2, боб-3, коробочка-4, зерновка-5, тыквина-6,померанец-7, яблоко-8, ягода-9,орех-10, стручок-11
Задание 7.(15 балла) Заполните таблицу нужными числами (не заполняйте где есть Х)
| Эктодерма | Энтодерма | Мезодерма |
| Х | Х | |
Коды ответов:
Хрусталик глаза-1, эпителий мочевого пузыря-2, кровеносные сосуды-3, брыжейка-4, почки-5, зубная эмаль-6, эпителий мочеиспускательного канала-7, хорда-8, семенники и яичники-9, рецепторные клетки органов чувств-10, мозг-11, кровь -12, потовые железы-13,печень-14, эпителий трахеи, легких-15, гладкая мускулатура всех органов -16,сердечная мышца-17, соединительная ткань-18, скелетная мускулатура-19, ганглии -20, кости-21, эпидермис кожи-22, ногти-23, волосы-24, поджелудочная железа-25, эпителий желчного пузыря-26, дентин зубов -27, хрящи-28, эпителий кишечника -29, щитовидные и паращитовидные железы -30
Задание 8. (3,5 балла) Заполните рисунок яйца птицы нужными числами
 | |||||
 | |||||
 | |||||
 | |||||||
 | |||||||
 | |||||||
 | |||||||
Коды ответов:
Халазы-1, скорлупа-2, зародышевый диск-3,воздушная камера-4, белок-5, желток-6, подскорлуповая оболочка-7
Задание 9. (5,5 балла)Заполните рисунок поперечного среза дождевого червя нужными числами
Коды ответов:
Кутикула-1, полость тела-2, щетинки-3, кольцевая мускулатура-4, продольная мускулатура-5,кожный эпителий-6, брюшной кровеносный сосуд-7, спинной кровеносный сосуд-8, целом-9, полость кишки-10, метанефридий-11
Задание 10.(5 баллов) Заполните рисунок (на следующей странице или листе) соответствующими цифрами
Коды ответов:
Надпочечник -1, эпифиз-2, щитовидная железа-3, яичник-4, гипофиз-5, гипоталамус-6,яичко-7, островки лангерганса-8, вилочковая железа-9,паращитовидные железы-10