Biology, autumn 2024 – matriculation exam tasks and solutions

Oikea vastaus on kasteliero. Kaksineuvoisuudella eli hermafroditismilla tarkoitetaan sitä, että samalla yksilöllä on sekä koiraan että naaraan sukuelimet. Kasteliero ei yleensä hedelmöitä itseään: kaksi yksilöä pariutuu ja vaihtaa siittiöitä, joten lisääntyminen on suvullista.

Muut vaihtoehdot ovat erillissukupuolisia: ahvenella ja punkilla on erilliset naaraat ja koiraat. Kirva on houkutteleva ansa, koska se lisääntyy kesällä pääosin neitseellisesti, mutta neitseellinen lisääntyminen ei ole kaksineuvoisuutta.

Kaksineuvoisuus on hyödyllinen strategia hitaasti liikkuvilla ja harvassa elävillä eläimillä, koska mikä tahansa kohdattu lajitoveri kelpaa lisääntymiskumppaniksi.

Oikea täydennys on ”niillä ei ole omaa aineenvaihduntaa”. Virus ei hengitä, tuota energiaa eikä valmista omia proteiinejaan, vaan se käyttää lisääntymiseensä isäntäsolun rakenteita ja energiaa. Virus koostuu perimästä (DNA tai RNA) ja proteiinikuoresta, eikä sillä ole solurakennetta.

Muut vaihtoehdot eivät perustele luokittelua. Koko ei ole elämän tunnusmerkki, ja jättiläisvirukset näkyvät jopa valomikroskoopilla. Monien virusten perintöaines on DNA:ta, eikä nukleiinihapon laatu ratkaise, onko kyse eliöstä. Kaikki virusinfektiot eivät aiheuta tautia, ja myös monet bakteerit aiheuttavat tauteja.

Yleinen ansa on perustella luokittelua sillä, että virus on hyvin pieni. Ratkaisevaa on oman aineenvaihdunnan ja solurakenteen puuttuminen.

Virheellinen väite on ”Nilviäisillä on sisäinen tukiranka”. Nilviäiset ovat selkärangattomia, ja niiden tukirakenteena on useimmiten ulkoinen kalkkikuori, kuten kotiloilla ja simpukoilla. Monilla nilviäisillä, kuten etanoilla, kuori on surkastunut tai puuttuu. Sisäinen tukiranka on selkärankaisten tunnusmerkki.

Muut väitteet pitävät paikkansa: sammalilla ei ole varsinaisia juuria vaan juuririhmoja, sienten soluseinässä on kitiiniä, ja hyönteisillä on kolme paria jalkoja.

Yleinen ansa on pitää mustekalan sisäistä kuoren jäännettä tukirankana. Se ei ole rankarakenne, eikä se tee mustekalasta selkärankaista.

Oikea täydennys on ”vain tietyllä suppealla alueella elävää lajia”. Endeeminen eli kotoperäinen laji esiintyy luontaisesti vain tietyllä rajatulla alueella eikä missään muualla. Endeemisyys syntyy tyypillisesti maantieteellisen eristyneisyyden seurauksena, minkä vuoksi saarilla, eristyneissä järvissä ja vuoristoissa on paljon endeemisiä lajeja.

Muut vaihtoehdot kuvaavat eri käsitteitä: kaikilla mantereilla tavattava laji on kosmopoliitti eli endeemisen lajin vastakohta, uhanalaiseksi pienentynyt laji on uhanalainen laji, ja ihmisen mukana uudelle alueelle levinnyt laji on vieraslaji.

Yleinen ansa on sekoittaa endeeminen laji uhanalaiseen tai harvinaiseen lajiin. Pienen levinneisyysalueensa vuoksi endeeminen laji on usein altis sukupuutolle, mutta endeemisyys tarkoittaa levinneisyyden rajautumista, ei yksilömäärää.

Oikea toteamus on ”Valossa vihreät lehdet ottavat ilmarakojen kautta hiilidioksidia”. Valossa fotosynteesi kuluttaa hiilidioksidia nopeammin kuin soluhengitys sitä tuottaa, joten hiilidioksidia diffundoituu lehteen ilmarakojen kautta ja fotosynteesissä syntyvää happea poistuu.

Muut toteamukset ovat vääriä. Kasvisolut hengittävät koko ajan ja tarvitsevat happea, vaikka kasvi tuottaa ravintonsa fotosynteesissä. Pimeässä fotosynteesi pysähtyy, joten lehdet ottavat happea ja vapauttavat hiilidioksidia eivätkä vapauta happea. Kaasujenvaihto tapahtuu pääasiassa lehtien ilmarakojen kautta, ei juurten.

Yleinen ansa on ajatella, että kasvi joko yhteyttää tai hengittää. Kasvi hengittää koko ajan; valossa fotosynteesin nettovaikutus vain peittää hengityksen kaasujenvaihdon.

Oikea täydennys on ”suolojen varastointi”. Kasvisolun vakuoli on suuri kalvon ympäröimä rakkula, joka voi täyttää kypsästä solusta suurimman osan. Siihen varastoituu vettä, suoloja, sokereita, väriaineita ja kuona-aineita. Liuenneet suolat sitovat vettä osmoottisesti, jolloin vakuoli ylläpitää solun nestejännitystä eli turgoria.

Muut vaihtoehdot kuuluvat muille soluosille: proteiinit valmistetaan ribosomeissa, soluhengityksen energiantuotanto tapahtuu mitokondrioissa, ja perintöaines on tumassa sekä mitokondrioissa ja viherhiukkasissa.

Yleinen ansa on pitää vakuolia tyhjänä tilana. Se on aktiivinen varasto, ja sen nestejännitys pitää ruohovartisen kasvin pystyssä.

Oikea täydennys on ”soluliman glykolyysi toimii ja tuottaa palorypälehappoa mitokondrion käytettäväksi”. Mitokondrio ei ota vastaan glukoosia vaan glykolyysin lopputuotteen, palorypälehapon. Mitokondriossa se muutetaan asetyylikoentsyymi A:ksi, joka menee sitruunahappokiertoon, ja sisäkalvon elektroninsiirtoketjussa tuotetaan hapen avulla valtaosa solun ATP:stä.

Muut vaihtoehdot ovat vääriä. Soluhengitys tarvitsee happea elektronien viimeiseksi vastaanottajaksi, joten hapeton tila pysäyttää sitruunahappokierron. Glukoosin hajoaminen palorypälehapoksi tapahtuu solulimassa eikä tumassa. Maitohappokäyminen tapahtuu solulimassa ja tuottaa vain vähän ATP:tä.

Yleinen ansa on ajatella, että mitokondrio hajottaisi glukoosin suoraan. Soluhengityksen vaiheet tapahtuvat eri paikoissa solua.

Virheellinen väittämä on ”Sädelihas supistuu, kun katse kohdistuu kauas”. Kaukokatselussa sädelihas rentoutuu, jolloin ripustinsäikeet kiristyvät ja vetävät mykiön litteämmäksi. Litteän mykiön taittovoima on pienempi, mikä sopii kaukaa tulevan valon tarkentamiseen verkkokalvolle. Lähelle katsottaessa sädelihas supistuu ja mykiö pyöristyy.

Muut väittämät pitävät paikkansa: sokeassa pisteessä ei ole aistinsoluja, koska näköhermo lähtee silmästä sen kohdalta, tappisolut vastaavat värinäöstä ja niitä on eniten tarkan näkemisen alueella, ja sauvasolut ovat valoherkempiä, joten ne toimivat hämärässä.

Yleinen ansa on olettaa, että lihaksen supistuminen kiristää rakenteita. Tässä supistuminen löysää ripustinsäikeitä, ja mykiö pyöristyy oman kimmoisuutensa ansiosta.

Virheellinen väite on ”Suurin osa ruuan sisältämistä ravintoaineista imeytyy paksusuolessa”. Suurin osa ravintoaineista imeytyy ohutsuolessa, jonka poimut, suolinukka ja mikrovillukset tekevät imeytymispinta-alasta valtavan. Paksusuolessa imeytyy lähinnä vettä ja suoloja, ja siellä muodostuu uloste.

Muut väitteet pitävät paikkansa: syljen amylaasi aloittaa tärkkelyksen pilkkomisen jo suussa, mahalaukun suolahappo luo pepsiinille sopivan happaman ympäristön, ja sappi emulgoi rasvan pieniksi pisaroiksi, mikä helpottaa sen pilkkomista.

Yleinen ansa on päätellä paksusuolen nimestä, että sen rooli imeytymisessä olisi suurin. Ratkaisevia ovat ohutsuolen pinta-ala ja siellä toimivat entsyymit.

Virheellinen väite on ”Valintajalostuksessa uusien lajikkeiden jalostamiseen tarvitaan aina satojen vuosien työtä”. Sana aina tekee väitteestä väärän. Jalostuksen nopeus riippuu lajin sukupolven pituudesta ja ominaisuuden periytyvyydestä: nopeasti lisääntyvillä viljelykasveilla uusi lajike voi syntyä muutamassa vuodessa tai vuosikymmenessä, ja genomitieto nopeuttaa valintaa entisestään.

Muut väitteet pitävät paikkansa: risteytysjalostuksessa samaan lajikkeeseen yhdistetään eri yksilöiden toivottuja ominaisuuksia, geenitekniikalla kasvin perimään voidaan siirtää geeni toisesta lajista, ja jalostus kaventaa usein lajikkeiden perinnöllistä muuntelua.

Kiinnitä huomiota ehdottomiin sanoihin, kuten aina ja ei koskaan: ne tekevät väitteestä usein virheellisen.