Biology, spring 2024 – matriculation exam tasks and solutions

Yhteensä 5 pistettä esimerkiksi seuraavista: telomeeri on kromosomin päässä oleva alue (1 p.); sen DNA sisältää toistojaksoja ja on geenitön (1 p.); solun valmistautuessa jakautumaan DNA-polymeraasi ei kykene kopioimaan juostetta päähän asti (1 p.); jokainen solunjakautuminen lyhentää telomeeria (1 p.); telomeeri suojaa koodaavia osia, jotka kopioidaan kokonaan (1 p.); jos telomeeri on lyhentynyt liikaa, koodaavan alueen kopioituminen voi häiriintyä (1 p.); solun jakaantuminen voi häiriintyä ja eliö voi lopulta kuolla (1 p.); telomeerien lyheneminen voi johtaa solun apoptoosiin (1 p.); telomeraasientsyymi voi pidentää telomeereja ja on useimmilla monisoluisilla aktiivinen vain sukusolulinjassa (1 p.); telomeraasientsyymi toimii myös syöpäsoluissa (1 p.), minkä vuoksi syöpäsolut kykenevät lisääntymään kontrolloimattomasti (1 p.); vaikka telomeerin pituus lyhenee iän myötä, maksimaaliseen elinikään vaikuttavat monet tekijät (1 p.).

Yhteensä 7 pistettä seuraavista. ATP:n muodostuminen (3–4 pistettä): ATP:tä muodostuu yhteyttämiskalvostolla (1 p.) fotosynteesin valoreaktioissa (1 p.); valoenergian osuessa yhteyttämiskalvostossa oleviin klorofyllimolekyyleihin ne virittyvät (1 p.), ja viritystilan purkautuessa osa energiasta käytetään ATP-molekyylien rakentamiseen (1 p.); ATP muodostuu ATP-syntaasi-proteiinirakenteessa (1 p.), joka käyttää katalyysissä hyväkseen protonigradienttia (1 p.), joka muodostuu yhteyttämiskalvon sisäpuolen ja nestemäisen välitilan välille (1 p.); ATP muodostuu, kun ADP:hen liittyy fosfaattiosa (1 p.). Hiilidioksidin sitominen (3–4 pistettä): sitominen tapahtuu viherhiukkasen nestemäisessä välitilassa eli stroomassa (1 p.), jossa pimeäreaktioiden eli Calvinin kierron (1 p.) entsyymi RuBisCO (1 p.) sitoo hiilidioksidin orgaaniseen yhdisteeseen (1 p.); sitomisen jälkeen muodostuu glukoosia (1 p.); tähän tarvitaan ATP:tä (1 p.) ja vedynsiirtäjiä eli NADPH:ta (1 p.).

Yhteensä 5 pistettä esimerkiksi seuraavista: monet saarien lajit ovat endeemisiä, ja siksi häviäminen yhdeltä saarelta voi johtaa koko lajin sukupuuttoon (1 p.); koska saaret ovat yleensä pinta-alaltaan pieniä (1 p.), sopivia elinympäristöjä on niillä vähemmän (1 p.) ja populaatioita on vähemmän (1 p.); saarilla elävien eläinten populaatiot ovat yleensä pienempiä kuin mantereilla elävien sukulaistensa (1 p.), ja pienissä populaatioissa geenivaraston suppeus lisää sukupuuton riskiä (1 p.); rajallisen pinta-alan vuoksi eliöiden on vaikea siirtyä uusille alueille (1 p.); koska saarilla on ollut vähemmän kilpailua (1 p.) ja vähemmän saalistajia (1 p.), monille lajeille on kehittynyt ominaisuuksia, jotka tekevät ne alttiimmiksi ihmisen ja vieraslajien haitallisille vaikutuksille (1 p.); eräät linnut ovat menettäneet lentokykynsä (1 p.); monet saarilajit saavat vähemmän poikasia kuin mantereella elävät sukulaisensa (1 p.); saarilajien vastustuskyky muualta tulleita tauteja vastaan voi olla heikompi (1 p.); saarilajit voivat olla helppoja saaliita, koska ne eivät ole tottuneet saalistajiin (1 p.); saarilla lajit ovat alttiita myös merenpinnan nousulle (1 p.).

Yhteensä 10 pistettä seuraavista: synapsi on hermosolujen tai hermosolun ja kohdesolun välinen liitos, jonka avulla hermoimpulssit välittyvät eteenpäin (1 p.); kemiallisessa viestinvälityksessä sähköinen ärsyke muutetaan kemialliseksi ärsykkeeksi (1 p.); aktiopotentiaalin saapuminen synapsipäätteeseen (1 p.) saa aikaan kalsiumionien siirtymisen hermopäätteen sisälle (1 p.), mikä laukaisee välittäjäainetta sisältävän rakkulan erityksen (1 p.); tämä tapahtuu eksosytoosin avulla (1 p.); välittäjäaine vapautuu solun ulkopuolelle synapsirakoon (1 p.), jossa se voi kiinnittyä kohdesolun solukalvon reseptoriin (1 p.) ja aktivoida reseptorin (1 p.); samalla entsyymit hajottavat välittäjäainetta synapsiraossa (1 p.) ja sitä kerätään takaisin välittäjäainetta erittävään soluun (1 p.), jolloin ärsytyssignaali päättyy (1 p.); kun reseptori toimii ionikanavana, se vaikuttaa kohdesolun sähköiseen säätelyyn (1 p.) päästämällä lävitseen ioneja, kuten natriumia (1 p.).

Yhteensä 5 pistettä esimerkiksi seuraavista: hermoimpulssi voi kulkea vain yhteen suuntaan, sillä välittäjäainerakkuloita ei ole dendriiteissä (1 p.); osa synapseista tai niiden välittäjäaineista tai reseptoreista on impulssin kulkua stimuloivia (1 p.) ja osa estäviä (1 p.); niiden yhteisvaikutus määrittää solun aktiivisuuden (1 p.), mikä puolestaan määrittää, syntyykö soluun toimintajännite (1 p.); hermosolut muodostavat usein synapseja monen kohdesolun kanssa (1 p.), ja useat hermosolut säätelevät kohdesolun aktiivisuutta (1 p.); hermosolut muodostavat siten toiminnallisia kokonaisuuksia eli hermoverkkoja muiden solujen kanssa (1 p.); synapsien tiedonkulkua estävät välittäjäaineet suodattavat informaatiota (1 p.).