BIOLOGICKÁ OLYMPIÁDA

Transkript

1 Národní institut dětí a mládeže Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy ÚSTŘEDNÍ KOMISE BIOLOGICKÉ OLYMPIÁDY BIOLOGICKÁ OLYMPIÁDA ročník ŠKOLNÍ KOLO kategorie A, B INFORMACE A POKYNY PRO ORGANIZÁTORY AUTORSKÁ ŘEŠENÍ ZADÁNÍ SOUTĚŽNÍCH ÚKOLŮ Praha

2 Biologická olympiáda , školní kolo kategorie A, B Informace a pokyny pro organizátory 2 Informace a pokyny Vážení kolegové, předkládáme Vám kompletní text zadání školního kola Biologické olympiády (BiO) pro soutěžící kategorie A a kategorie B, který v tomto roce není vydán v tištěné podobě, ale pouze v podobě elektronické. Informace týkající se proběhlého 42. ročníku a o chystaném 43. ročníku - propozice, kontakty na organizátory krajských kol a ostatní členy Ústřední komise a další informace o národní Biologické olympiádě a Mezinárodní biologické olympiádě najdete opět na Rádi bychom touto cestou vyjádřili své poděkování všem učitelům, kteří soutěžící pro BiO připravují a kteří se bezprostředně na organizování jednotlivých kol podílejí. Děkujeme. Olina Králíková za předsednictvo Ústřední komise BiO I. Informace a pokyny k 43. ročníku BiO Téma 43. ročníku Biologické olympiády kategorie A a B je Smrt jako součást života. Přibližný rozsah teoretických znalostí vychází z učiva středních škol. Pro úspěšné zvládnutí úloh předpokládáme širší rozhled v oblastech vymezených obsahem brožury přípravný text pro kategorie A, B Smrt jako součást života, která je již od začátku července zveřejněna na internetové stránce a v druhé polovině července 2008 byla v tištěné podobě rozeslána příslušným odborům krajských úřadů, případně z pověření krajských úřadů organizátorům BiO. II. Poznávání přírodnin Poznávání přírodnin bude součástí všech kol. Základem pro výběr objektů je Seznam přírodnin pro poznávačku, který byl na školy rozeslán v září 2002 a obsahuje podrobné pokyny k této části. Vzhledem k nejistotě při určování, kterou pro soutěžící znamená nový princip bodování, bylo pro školní a krajská kola zavedeno následující zjednodušení: V případě, že po soutěžících je požadována determinace vyššího taxonu (rod, čeleď ), měla by být požadovaná kategorie determinace u příslušného organismu uvedena. Tato úprava je platná od minulého ročníku BiO a nevztahuje se na ústřední kolo BiO kategorie A. III. Pokyny pro organizaci školního kola poznámky k teoretické části Podobně, jako v předchozích letech, mají testové otázky 1 nebo 2 správné odpovědi z variant a až d, nebo žádná z nich není správná a platná je varianta e. poznámky k praktické části Pro snížení časové náročnosti školních kol byl počet praktických úloh snížen na dvě (pouze pro školní kola). Úlohy v obou kategoriích mají stejnou praktickou část, abychom organizátorům zjednodušili přípravu na školní kola, dále jsou však kategorie obtížnostně rozlišené. Všichni soutěžící musí mít k plnění úkolů stejné podmínky a zároveň je nutno dodržet samostatnost každého při jejich řešení, a tím zajistit možnost diferenciace při hodnocení. IV. Pomůcky pro školní kola biologické olympiády kat. A a B Úloha č. 1 Využití mrtvých buněk organismy: listy pelargonie, žiletky (koupit nové, opravdu ostré!), podložní a krycí sklíčko, pinzeta či preparační jehla, kapátko, světelný mikroskop (pomůcky jsou stejné pro obě kategorie) Úloha č. 2 Masožravé rostliny (teoretická úloha bez pomůcek) V. Použitá a doporučená literatura Seznam literatury je uveden v přípravném textu pro kategorie A, B Smrt jako součást života.

3 Biologická olympiáda , školní kolo kategorie A Autorské řešení pro kategorii A Praktická úloha 1: Využití mrtvých buněk organismy 1 autorské řešení 1. a) za nákres, správné popisky a zvětšení za proporcionálně správný obrázek, nakreslený tužkou, uvedené zvětšení (pokud není nákres tužkou či neuvedeno zvětšení, tak strhnout 0,5 bodu za každý z prohřešků) požadované popisky: cévní svazek, část dřevní (xylem), část lýková (floem), epidermis, mezofylové buňky za každou správně označenou strukturu v obrázku 0,5 bodu, celkem max. 2 body Za 1. a) 3 body 1. b) vodivé pletivo (cévní svazek); cévy (tracheje), lze uznat i dřevní část (xylem), po 0,5 bodu Za 1. b) 1. c) buněčná stěna 0,5 bodu druhotné ztloustnutí b. stěny + impregnace ligninem + na styku dvou buněk nad sebou došlo k rozpuštění buněčné stěny (po celé ploše či jen částečně) (stačí zmínit podtržené skutečnosti) každá správná odpověď za 0,5 bodu, max Za 1. c) 1,5 bodu 1. d) len (Linum), jutovník (Corchorus), konopí (Cannabis), orobinec (Typha), agave (lze uznat i sisál) každý za 0,5 bodu, max Za 1. d) Celkem za otázku 1. 6,5 bodu 2. a) korkovina (suberin) 0,5 bodu (odpověď korek uznávat pouze za 0,25 bodu) (komentář: korek je vrstva buněk, kteéý obsahují suberin ve svých buněčných stěnách) Za 2. a) 0,5 bodu 2. b) Ochrana vnitřních částí rostliny (ochranná funkce ochrana i před herbivory), tepelná izolace, zabránění nekontrolovatelného úniku vody a některých plynů (resp. zajištění kontrolovaného příjmu vody a plynů), lze uznat i mechanickou oporu za každé vysvětlení v tomto smyslu 0,5 bodu Za 2. b) 2. c) dub korkový Za 2. c) 2. d) Jak strom (druhotně) tloustne, kmen se rozšiřuje a borka na jeho obvodu praská (lze uznat také vysvětlení, že v prasklinách se nacházejí lenticely, jež zajišťují výměnu vody a plynů) za zmínění praskání v důsledku tloustnutí kmene, nebo souvislosti s výměnou látek (stačí jedna možnost) Za 2. d) Celkem za otázku 2. 3,5 bodu 3. a) skupina obratlovců struktura na povrchu těla zárodečné listy ryby šupiny mesoderm* obojživelníci holá pokožka ektoderm hadi, ještěři šupiny ektoderm ptáci peří ektoderm + mesoderm savci chlupy (srst) ektoderm

4 Biologická olympiáda , školní kolo kategorie A autorské řešení * poznámka většina ryb (Teleostei) mají šupiny částečně přetažené epidermis, některé je v ní mají i kompletně zarostlé, takže lze uznat i kombinaci mesoderm-ektoderm za každý správně vyplněný řádek Za 3. a) 5 bodů 3. b) tělesná teplota je nezávislá na teplotě prostředí, je stálá 0,5 bodu homoiotermní organismy 0,5 bodu za správnou odpověď považovat i termín endotermní organismy tělesné teplo vyrábí cíleně na úkor spotřeby vlastních energetických zásob (tělesná teplota je obvykle vyšší než teplota okolí) odpověď teplokrevné organismy uznávat pouze za 0,25 bodu Za 3. b) 3. c) létání 0,5 bodu odlehčení těla pomocí pneumatizovaných kostí, zefektivnění dýchání plicními vaky pro pokrytí vysoce energeticky náročného procesu létání, posunutí těžiště těla ze středu těla více k hlavové části (libovolná z podtržených skutečností 0,5 bodu) Za 3. c) 3. d) hadi: svlékání pokožky v celku 0,5 bodu ještěři: svlékání po kouskách 0,5 bodu Za 3. d) 3. e) Obojživelníci pokožku svlékají, obvykle v celku (pro zajímavost: po svlečení ji ihned požírají). Za 3. e) Celkem za otázku aktivní imunizace (očkování, vakcinace) Celkem za otázku 4. Celkem za úlohu 1 Praktická úloha 2: Masožravé rostliny 7 bodů 20 bodů (není-li u úlohy uvedeno jinak, boduje se jedna správná odpověď a stačí, když soutěžící napíše jednu z možností navržených v autorském řešení) 1. a) odpověď a Za 1. a) 0,5 bodu 1. b) kutikula (exoskelet, vnější kostra) (0,5 bodu); chitin (0,5 bodu) Za 1. b) 1. c) tentakule (žlaznaté chlupy, žlaznaté trichomy, trichomy) Za 1. c) Celkem za otázku 1. 0,5 bodu 2 body 2. a) odpověď c (0,5 bodu) cytoplazmatická membrána (biologická membrána, plazmatická membrána, buněčná membrána, fosfolipidová dvojvrstva) (0,5 bodu); aktivně (0,5 bodu) akční (0,5 bodu) Za 2. a) 2 body 2. b) ochrana před zbytečným sklapnutím, nebo za uvedení příkladu (např. aby se past nezavřela, když na ni dopadne kapka vody apod.) Za 2. b) 2

5 Biologická olympiáda , školní kolo kategorie A 2. c) neurony (nervové buňky) Za 2. c) Celkem za otázku a) odpověď g (0,5 bodu) odpověď d (0,5 bodu) korýši, členovci zooplankton, drobní bezobratlí (0,5 bodu) Za 3. a) 3. b) kořen Za 3. b) 3. c) konvergence, paralelismus Za 3. c) Celkem za otázku 3. autorské řešení 0,5 bodu 3,5 bodu 1,5 bodu 0,5 bodu 0,5 bodu 2,5 bodu 4. odpověď b (0,5 bodu) jarní pasti jsou úzké, mají dobře vyvinuté asimilační křídlo, letní pasti jsou široké a mají asimilační křídlo redukované (0,5 bodu) (komentář: Na jaře ještě není vyvinut hustý porost a na rostlinu dopadá dostatek světla, jarní pasti jsou tedy lépe přizpůsobené k fotosyntéze. Naproti tomu v létě, kdy je rostlina zastíněna, bývá dostatek hmyzu, který se hromadí v široké pasti.) Celkem za otázku odpověď e (0,5 bodu) mravenci kradou tučnicím a rosnatkám kořist z pastí (mravenci také leptají povrch rosnatek kyselinou mravenčí) (0,5 bodu) Celkem za otázku a) odpověď f (neboduje se, protože je to poslední možnost z nabídky) Za 6. a) 6. b) obrázek za každou správně zakreslenou položku 0,5 bodu Pod víčkem a po okrajích otvoru láčky jsou nektaria, která lákají kořist. Ve střední části je láčka pokrytá vrstvičkou hladkého vosku, který znemožňuje kořisti dostat se zpět k otvoru. V dolní části láčky jsou žlázky, které vylučují trávicí látky, kořist díky gravitační síle a hladkosti voskové části dopadne na dno, kde je strávena. Bodování vysvětlení: za lákání na nektar u otvoru 0,5 bodu, za zamezení uniknutí z pasti ve voskové části 0,5 bodu, za trávení v dolní žlaznaté části 0,5 bodu 0 bodů Za 6. b) 6. c) kyselé ph Za 6. c) 6. d) jihovýchodní Asie Za 6. d) Celkem za otázku 6. 3 body 0,5 bodu 0,5 bodu 4 body 3

6 Biologická olympiáda , školní kolo kategorie A autorské řešení 7. tvar, barva, nektar, vůně či zápach, lesklé a třpytivé útvary nebo též: pasti podobné květu, pasti vonící po nahnilém ovoci, pasti páchnoucí po výkalech, pasti páchnoucí po mršinách, pasti s kapkami sekretu, (komentář: Některé podzemní pasti bublinatek dokonce lákají na vzduch v měchýřcích. Aerobní prostředí, které udržuje rostlina v měchýřku, je velice lákavé pro aerobní půdní edafon, kyslík je totiž často jedním z limitujících faktorů v půdě.) Za každou uvedenou možnost 0,5 bodu. Celkem za otázku 7. 1,5 bodu 8. a) pomoc při trávení kořisti (vylučování trávicí látky, enzymů, příp. exoenzymů mikroorganismy) 0,5 bodu (komentář: Mikroorganismy - hlavně bakterie a nižší houby - vylučují exoenzymy a tak pomáhají rostlině s trávením. Některé rody masožravých rostlin (Brocchinia, Byblis, Darlingtonia aj.) téměř nevylučují enzymy a jejich trávení je tak přímo závislé na mikroorganismech.) 8. b) poškození pasti mikroorganismy (příp. hnití, natrávení stěn pasti) 0,5 bodu (komentář: Pokud je kořist příliš velká a kolonie mikroorganismů se příliš rozbují, může se rostlině regulace trávení vymknout a hnilobný proces se může přenést z kořisti i na vlastní lapací orgán.) Celkem za otázku z listu Celkem za otázku podtržené: chudé tropické lesy (0,5 bodu), rašeliniště (0,5 bodu) Celkem za otázku 10. 0,5 bodu 11. a) rosnatka (Drosera), tučnice (Pinguicula), bublinatka (Utricularia), aldrovandka (Aldrovanda), (názvy rostlin stačí česky) za každou uvedenou rostlinu 0,5 bodu, maximálně 1,5 bodu (komentář: Aldrovandka je v současné době považována za vyhynulou, ale probíhají pokusy o její reintrodukci.) Za 11. a) 1,5 bodu 11. b) tučnice česká (P. bohemica) nebo též tučnice obecná česká (P. vulgaris subsp. bohemica), za uvedený rod tučnice 0,5 bodu Za 11. b) 0,5 bodu Celkem za otázku 11. Celkem za úlohu 2 Celkem za praktické úlohy 2 body 20 bodů 40 bodů Poznávání přírodnin Za úplné správné označení každého organismu Za neúplné označení Celkem za poznávání přírodnin 0,5 bodu 30 bodů Testové otázky Bodování testu: Pokud je správným řešením jen jedna z nabídnutých odpovědí, získá soutěžící za její zakroužkování ; za zakroužkování odpovědi nesprávné 0 bodů. Jsou-li dvě správné odpovědi, bodujeme takto: obě správně jedna správně, druhá neoznačená 0,5 bodů obě nesprávně nebo jedna správně a jedna nesprávně zakroužkovaná 0 bodů 4

7 Biologická olympiáda , školní kolo kategorie A autorské řešení Správné řešení testových otázek: 1.cd, 2.b, 3.bd, 4.b, 5.ab, 6.c, 7.b, 8.d, 9.c, 10.e, 11.d, 12.d, 13.a, 14.b, 15.bc, 16.d, 17.bd, 18.e, 19.e, 20.c, 21.a, 22.e, 23.b, 24.e, 25.ac, 26.ab, 27.e, 28.b, 29.cd, 30.bc Vysvětlení možností e): 10. Která látka převážně tvoří kutikulu hmyzu? a) tunicin b) škrob c) kutikulin d) keratin kutikulu tvoří převážně chitin 18. Žluté a červené zabarvení listů dřevin na podzim je způsobeno a) změnou úhlu dopadu světla, neboť slunce nevystupuje tak vysoko b) syntézou červené nebo žluté formy chlorofylu c) ukládáním barevných zásobních látek v listech před nadcházející zimou d) zvýšenou náchylností dřevin k napadení virem, který změnu barvy působí...červené a žluté jsou listy kvůli karotenoidům a xanthofylům (které jsou přitomny i v zdravém zeleném listu), jejichž barva po rozpadu zeleného chlorofylu převládne 19. U kterého našeho ptáka nejsou součástí potravy drobní obratlovci? a) káně lesní (Buteo buteo) b) čáp bílý (Ciconia ciconia) c) ťuhýk velký (Lanius excubitor) d) krahujec lesní (Accipiter gentilis) všichni tito ptáci jsou schopni lovit drobné obratlovce 22. Mezi nemoci, které nejsou způsobeny prvoky, patří a) spavá nemoc.trypanosoma b) malárie.plasmodium c) leishmanióza Leishmania d) toxoplasmóza Toxoplasma všichni původci se řadí mezi prvoky 24. Která z následujících nemocí se neprojevuje mimo jiné i průjmem? a) břišní tyfus b) cholera c) dysenterie (úplavice) d) salmonelóza při všech zmíněných onemocněních by vás průjem nejspíš neminul 27. Černé uhlí vznikalo v období, a) kdy ještě nebyli žádní obratlovci b) kdy se po Evropě procházeli srstnatí nosorožci c) kdy byla redukční atmosféra, díky tomu nezoxidovalo a zachovalo se d) kdy krytosemenné rostliny už měly dominantní postavení černé uhlí vznikalo převážně v prvohorách, kdy tu už byli obratlovci, v Evropě se nosorožci ještě neroháněli, atmosféra s kyslíkem byla a krytosemenné rostliny neměly ještě dominantní postavení Celkem za testové otázky CELKEM ZA ŠKOLNÍ KOLO KATEGORIE A 30 bodů 100 bodů 5

8 Biologická olympiáda , školní kolo kategorie B Autorské řešení pro kategorii B Praktická úloha 1: Využití mrtvých buněk organismy 1 autorské řešení 1. a) za nákres, správné popisky a zvětšení za proporcionálně správný obrázek, nakreslený tužkou, uvedené zvětšení (pokud není nákres tužkou či neuvedeno zvětšení, tak strhnout 0,5 bodu za každý z prohřešků) požadované popisky: cévní svazek, část dřevní (xylem), část lýková (floem), epidermis, mezofylové buňky za každou správně označenou strukturu v obrázku 0,5 bodu, celkem max. 2 body Za 1. a) 3 body 1. b) vodivé pletivo (cévní svazek) ; cévy (tracheje) po 0,5 bodu Za 1. b) 1. c) vedou vodu s rozpuštěnými minerálními látkami (z kořenů do stonku a listů); rovněž má zpevňovací (mechanickou) funkci (stačí zmínit podtržené skutečnosti) po 0,5 bodu Za 1. c) 1. d) Buněčná stěna na styku dvou buněk může být u mrtvých buněk zcela rozpuštěna (tj. úplně chybí), což usnadňuje proudění tekutiny cévou, neboť ubude bariera, která jinak proudění významně omezuje. Při toku mrtvými buňkami rovněž není třeba překonávat ani plazmatickou membránu (která je jinak pouze polopropustná semipermeabilní, a naprosto nezbytná pro udržování stability živých buněk vůči vnějšímu prostředí, u mrtvých buněk už její funkce není potřeba) a transport je tak opět snazší a rychlejší. Navíc je tímto umožněno vytvářet souvislý vodní sloupec z kořenu do listu tahající vodu vzhůru (umožňující transpirační sání). Za 1. d) (odpověď v tomto smyslu) 1,5 bod Celkem za otázku 1. 6,5 bodu 2. sklerenchym; mechanická opora (po 0,5 bodu) Celkem za otázku a) výměna plynů s okolím, lze uznat i zjednodušující odpověď dýchání, případně i fotosyntézu, neboť i v tomto ději hraje výměna plynů důležitou roli () 3. b) lenticely (čočinky) () Celkem za otázku 3. 2 body 4. a) hyalocyty/hyalocysty () 4. b) poutání velkého množství vody, zásobárna vody, může sloužit i jako opora (strukturní funkce) (1 bod) Celkem za otázku 4. 2 body 5. a) například: nehty primáti; chlupy, vlasy savci; šupiny plazi i někteří savci (např. luskouni); kopyta kopytníci, kopýtka mají i hrabáči a sirény; drápy plazi, ptáci, savci, drápatky; bodliny ježci, bodlíni, ježura, paježura, ursoni, dikobrazi atd.; kostice kosticové velryby; roh nosorožce; rohovinové ústní terče pulců; část zobáku želv a ptáků bodovat stupňovaně dle následujícího klíče: 1 správná odpověd - 0,5 bodu; 2 správné odpovědi ; 3 správné odpovědi 2 body, 4 správné odpovědi 3,5 bodu Za 5. a) 3,5 bodu 5. b) Tyto útvary plní většinou důležitou funkci (např. ochranou, uzpůsobení k lovu kořisti ), avšak nejsou dostatečně odolné proti mechanickým vlivům a postupně se opotřebovávají (obrušují, ulamují, ). Pro zachování jejich funkce je tedy nutné je neustále obnovovat. Za 5. b) (odpověď ve smyslu opotřebovávání) 5. c) keratin; bílkovina (po u) Za 5. c) 2 body

9 Biologická olympiáda , školní kolo kategorie B 5. d) kostice; filtrování planktonu z mořské vody, tj. zisk potravy (po u) Za 5. d) Celkem za otázku 5. Celkem za úlohu 1 Praktická úloha 2: Masožravé rostliny autorské řešení 2 body 7,5 bodu 20 bodů (není-li u úlohy uvedeno jinak, boduje se jedna správná odpověď a stačí, když soutěžící napíše jednu z možností navržených v autorském řešení) 1. obrázek: za každou správně zakreslenou šipku 0,25 bodu za každý správně zakreslený kroužek 0,25 bodu Celkem za otázku 1. 3,5 bodu 2. anorganické (0,5 bodu), organické (0,5 bodu); mixotrofní (mixotrofie) (0,5 bodu) Celkem za otázku 2. 1,5 bodu 3. a) odpověď a (0,5 bodu) 3. b) lepivost (přilnavost) () 3. c) trávicí látky (enzymy, příp. exoenzymy) () Celkem za otázku 3. 2,5 bodu 4. odpověď c Celkem za otázku odpověď g (0,5 bodu) vodním () Celkem za otázku odpověď e (0,5 bodu) pro příjem vody () Celkem za otázku odpověď b (0,5 bodu) opylování () Celkem za otázku 7. 0,5 bodu 8. a) odpověď d (0,5 bodu) 8. b) podtlak (nižší tlak než v okolním prostředí) (0,5 bodu) 8. c) označeno na obrázku k úloze 1 () 8. d) ve vodě, (ve vodním prostředí) () Celkem za otázku a) odpověď f (0,5 bodu) 9. b) z listu () 9. c) detrit (opad ze stromů, rostlinné a živočišné zbytky, neživá organická hmota ) () Celkem za otázku podtržené: chudé tropické lesy, rašeliniště (každé za 0,5 bodu) Celkem za otázku 10. 1,5 bodu 1,5 bodu 1,5 bodu 2,5 bodu 2,5 bodu 2

10 Biologická olympiáda , školní kolo kategorie B autorské řešení 11. tvar, barva, nektar, vůně či zápach, lesklé a třpytivé útvary nebo též: pasti podobné květu, pasti vonící po nahnilém ovoci, pasti páchnoucí po výkalech, pasti páchnoucí po mršinách, pasti s kapkami sekretu, (komentář: Některé podzemní pasti bublinatek dokonce lákají na vzduch v měchýřcích. Aerobní prostředí, které udržuje rostlina v měchýřku, je velice lákavé pro aerobní půdní edafon, kyslík je totiž často jedním z limitujících faktorů v půdě.) Za každou uvedenou možnost 0,5 bodu, maximálně dvě správně uvedené možnosti Celkem za otázku 11. Celkem za úlohu 2 Celkem za praktické úlohy 20 bodů 40 bodů Poznávání přírodnin Za úplné správné označení každého organismu Za neúplné označení Celkem za poznávání přírodnin 0,5 bodu 30 bodů Testové otázky Bodování testu: Pokud je správným řešením jen jedna z nabídnutých odpovědí, získá soutěžící za její zakroužkování ; za zakroužkování odpovědi nesprávné 0 bodů. Jsou-li dvě správné odpovědi, bodujeme takto: obě správně jedna správně, druhá neoznačená 0,5 bodů obě nesprávně nebo jedna správně a jedna nesprávně zakroužkovaná 0 bodů Správné řešení testových otázek: 1.b, 2.bc, 3.bd, 4.d, 5.b, 6.a, 7.c, 8.b, 9.a, 10.bc, 11.a, 12.ad, 13.c, 14.ac, 15.d, 16.e, 17.e, 18.b, 19.b, 20.a, 21.c, 22.b, 23.c, 24.b, 25.a, 26.a, 27.a, 28.cd, 29.b, 30.a Vysvětlení možností e): 16. Který druh je v ČR původní? a) trnovník akát b) pstruh duhový c) šváb americký d) mýval severní všechny zmíněné organismy pocházejí z Ameriky 17. Vegetativního rozmnožování nejsou schopny a) živočišné houby b) zelené řasy c) nezmar d) vyšší rostliny všechny zmíněné organismy jsou schopny se rozmnožovat i nepohlavně Celkem za testové otázky CELKEM ZA ŠKOLNÍ KOLO KATEGORIE B 30 bodů 100 bodů 3

11 Biologická olympiáda , školní kolo kategorie A číslo soutěžícího... Zadání soutěžních úkolů kategorie A 1. Využití mrtvých buněk organismy Časová náročnost: 60 minut U jednobuněčných organismů znamená smrt buňky zároveň zánik celého organismu. U mnohobuněčných organismů to však neplatí a odumřelé buňky mohou dokonce organismu dále sloužit. Mrtvé buňky mají pochopitelně jiné vlastnosti, než měly za živa, a mohou tak plnit některé funkce dokonce lépe než živé buňky. Řada organismů tedy záměrně a opakovaně produkuje buňky, které záhy odumřou a plní své specifické funkce až jako mrtvé. Na některé příklady takových buněk se podíváme v této úloze. 1. a) Jako první se zaměříme na to, jak využívají svých odumřelých buněk rostliny. Před sebou máte list pelargonie (lidově zvané muškát ). Pomocí žiletky si zhotovte přímo na podložním sklíčku pokud možno co nejtenčí příčný řez listem (doporučujeme připravit si najednou řezů více a až pod mikroskopem si vybrat ten nejlepší řez). Řez veďte v místě, kde bude přetínat alespoň jeden hlavní cévní svazek listu (tj. listovou žilku ). Takto zhotovený(é) řez(y) zakápněte kapkou vody, opatrně ze strany přiklopte krycím sklíčkem (moc netlačte, ať vzorek nerozmáčknete) a pozorujte v mikroskopu (postupujte od nejmenšího zvětšení k většímu). Obrázek zakreslete a popište. 1

12 Biologická olympiáda , školní kolo kategorie A číslo soutěžícího b) Součástí jednoho typu pletiva, které jste mohli pozorovat na řezu listem, jsou i mrtvé buňky. Jak se toto pletivo obecně nazývá a jakou jeho konkrétní část tvoří už jen odumřelé buňky? typ pletiva: jeho konkrétní část: 1. c) Ještě před tím než tyto buňky odumřely, prodělaly určitou změnu ve své jedné povrchové struktuře, což bude mít zásadní vliv na funkci této části pletiva, až odumře. Ptáme se, o jakou strukturu se jedná a k jakým tvarovým a strukturálním změnám u ní došlo, jmenujte dva různé případy změn. struktura: 2 změny: 1. d) Mrtvé buňky přítomné v tomto pletivu vytvářejí provazce, které dodávají pevnost nadzemní části rostliny. Provazce některých rostlin jsou využívány v textilním průmyslu. Uveďte alespoň dvě takovéto rostliny (stačí rodové jméno). 2. Další částí rostlinného organismu, kterou tvoří mrtvé buňky, je borka na povrchu kmenů stromů. 2. a) Podstatná část borky je tvořena odumřelými buňkami se silně ztloustlými buněčnými stěnami, které jsou impregnovány jednou známou organickou látkou, která borce propůjčuje její charakteristické vlastnosti (například nepropustnost pro vodu a řadu plynů). Jak se tato látka nazývá (stačí její český název)? 2. b) Borka není jen masa odumřelých buněk, ale zastává v rostlinném těle řadu významných funkcí. Jmenujte alespoň dvě funkce borky. 2. c) Který strom je pro svou borku pěstován? Napovíme vám, že produkty tohoto stromu nalezly uplatnění i při výrobě některých alkoholických nápojů. 2

13 Biologická olympiáda , školní kolo kategorie A číslo soutěžícího d) Proč vlastně není borka většiny stromů hladká, ale naopak je zbrázděná a rozpraskaná? 3. Také v živočišné říši lze najít mnoho využití odumřelých buněk. Asi nejčastějším případem jsou to buňky tvořící povrchové struktury těla. 3. a) Pro vybrané skupiny obratlovců vyplňte následující tabulku: skupina obratlovců ryby Jaká struktura je na povrchu těla? Z jakého/jakých zárodečných listů je odvozena tato struktura? obojživelníci hadi, ještěři ptáci savci 3. b) Povrchové struktury těl ptáků a savců hrají významnou úlohu při termoregulaci. Co je charakteristické pro teplotu těla savců a ptáků a jak odborně nazýváme živočichy s takovouto vlastností? 3. c) Charakter a struktura tělního pokryvu umožnily ptákům (doplňte) Pro tuto vlastnost se u ptáků objevila ještě celá řada dalších přizpůsobení. Uveďte ještě jedno z nich. 3. d) Odumřelé pokožkové buňky člověka se neustále odlučují jako velmi drobné šupinky, a tento proces proto není moc nápadný. Avšak u plazů jsou odlučování těchto buněk a obnova pokryvu těla často výrazné a dokonce charakteristické pro určité skupiny plazů. Zajímá nás tedy, jak tento proces probíhá konkrétně u hadů a ještěrů. 3

14 Biologická olympiáda , školní kolo kategorie A číslo soutěžícího e) Obnovují svůj povrch těla i obojživelníci? Pokud ano, uveďte jakým způsobem; pokud ne, uveďte proč. 4. Na závěr se podíváme na využití mrtvých buněk z trochu jiného úhlu. Máme na mysli buňky patogenních bakterií a virové částice. K čemu se ve zdravotnictví využívají tyto mrtvé či oslabené mikroorganismy? 4

15 Biologická olympiáda , školní kolo kategorie A číslo soutěžícího Masožravé rostliny Časová náročnost: 40 minut Smrt, téma letošní olympiády, nemůže být v přírodě chápána jen negativně. Smrt jednoho dává život druhému. Jednou z pozoruhodností, se kterou se v přírodě můžeme setkat, je fenomén masožravých rostlin. Masožravost je v rostlinné říši osvědčenou životní strategií, která se vyvinula hned několikrát nezávisle na sobě. Proto dnes známe mnoho různých loveckých taktik a jim přizpůsobených lapacích zařízení. V následující úloze se na některá z nich podíváme blíže. Nejprve si pozorně prohlédněte obrázek znázorňující rozličná lapací zařízení, která charakterizují různé skupiny masožravých rostlin. V následujících otázkách se vás budeme ptát na tyto jednotlivé skupiny podrobněji. Jedním z vašich úkolů bude přiřadit tyto pasti příslušným rostlinám do mezer za názvy rostlin proto vždy doplňujte příslušné písmenko typu lapací pasti z obrázku. Do ostatních vynechaných míst v textu doplňujte vhodná slova. 5

16 Biologická olympiáda , školní kolo kategorie A číslo soutěžícího a) Rosnatky (Drosera) nejčastěji loví drobný hmyz. Po dokončení jeho trávení zůstávají na povrchu pasti nestravitelné zbytky. Která část hmyzího těla především tvoří tyto nestrávené zbytky? Jakou těžko stravitelnou organickou látku hlavně obsahuje? 1. b) Jak se nazývají pohyblivé žláznaté výrůstky na povrchu rosnatek? 2. a) Do stejné čeledi jako rosnatky řadíme i mucholapky (Dionaea), které opustily způsob lovu žláznatými chlupy a vyvinuly past sklapovací. Mucholapka je schopna ve své pasti uvěznit kořist během půl vteřiny. Signál ke sklapnutí, jednomu z nejrychlejších pohybů v rostlinné říši, probíhá elektrochemicky a v mnohých rysech připomíná vedení vzruchu, které známe u živočichů. Nejdříve dojde k podráždění receptoru kořistí, které vede ke změně propustnosti (doplňte název buněčné struktury). Klesne propustnost pro draselné (K + ) ionty, chloridové (Cl - ) ionty jsou (doplňte: aktivně/ pasivně) čerpány z buňky. Klidový elektrický potenciál se tím mění z původních -70 mv na tzv. potenciál o náboji +30 mv. Do dvou vteřin od prvního podráždění dojde k obnovení klidového elektrického potenciálu. Pokud pak dojde k opětovnému podráždění stejného nebo jiného receptoru, past se rychlým pohybem sklapne a kořist uvězní. 2. b) Mucholapky nesklapávají past hned při prvním podráždění. Aby past sklaply, musí dojít k podráždění jednoho receptoru vícekrát, nebo k podráždění několika receptorů. Jaký je důvod, který je k tomu vede? 2. c) Mechanismus šíření vzruchu je podobný šíření vzruchu v nervové soustavě živočichů. U rostlin se ale vzruch šíří prostřednictvím v zásadě normálních buněk, zatímco u živočichů se o přenos starají specializované buňky. Které? 3. a) Aldrovandky (Aldrovanda) a některé bublinatky (Utricularia) obývají vodní prostředí a ačkoli pocházejí z různých čeledí, jsou si v mnohém podobné. Bublinatka aktivně odsává ze své pasti vodu pomocí mikroskopických vnitřních žláz a tím vytváří v pasti podtlak. Pak jen stačí, aby kořist zavadila o citlivý aparát vně pasti, otevře se záklopka a oběť je vtažena dovnitř. Aldrovandka má svou sklapovací past opatřenou citlivými chlupovitými výrůstky a lemem, který ji umožňuje úspěšněji lapat kořist ve vodním prostředí. Nejčastější kořist obou rostlinných rodů představují drobní. 3. b) Aldrovandce a většině vodních bublinatek také chybí jeden základní rostlinný orgán, který ve svém prostředí v podstatě nepotřebují. O který orgán se jedná? 3. c) Jak se nazývá jev, kdy se u dvou relativně nepříbuzných skupin organismů vyvine nezávisle na sobě podobná adaptace na prostředí, ve kterém žijí? 4. Past špirlice (Sarracenia) je zcela nepohyblivá. Je tvořena kornoutovitě svinutým útvarem, který podélně vybíhá ve fotosyntetizující část, tzv. asimilační křídlo. Některé druhy špirlic vytvářejí nápadně odlišné jarní a letní pasti. Jedny jsou široké, s redukovaným asimilačním křídlem a druhé jsou úzké s asimilačním křídlem dobře vyvinutým. Které jsou které? Napovíme, že jde o souvislost se sezónními změnami v dostupnosti osvětlení a kořisti. 5. Pro tučnice (Pinguicula) a rosnatky tvoří drobný hmyz hlavní složku kořisti. Jedna skupina hmyzu, mravenci, ale mohou rostlinám škodit. Přišli byste na to jak? 6

17 Biologická olympiáda , školní kolo kategorie A číslo soutěžícího a) Pasti láčkovek (Nepenthes), láčky, jsou dosti bizarní. Průřez jednou z nich je znázorněn na obrázku. Při pohledu zevnitř je patrné, že je past rozdělena na dva odlišné oddíly jeden je pokryt voskovou vrstvou, povrch druhé části je pokryt drobnými žlaznatými papilami. Kromě těchto papil jsou v jiné části láčky přítomny ještě další žlázy, které vylučují nektar. 6. b) Do obrázku označte písmeny: A žláznatou část láčky, B voskovou část láčky, C nektaria. Vysvětlete, proč jsou obě části (A a B) v láčce uspořádány tímto způsobem. A jaký je důvod umístění nektarových žláz (C)? 6. c) V trávicích orgánech udržují rostliny i živočichové podmínky vhodné k trávení. Jaké ph (kyselé, neutrální, zásadité) byste naměřili v láčce láčkovky? 6. d) Láčkovky jsou endemická skupina oblasti: (podtrhněte správnou odpověď) jižní Afrika, jihovýchodní Asie, Himálaje, Andy a Střední Amerika, Japonsko, Sibiř 7. Masožravé rostliny často svou kořist do pasti lákají. Lákadla a návnady mají různé vlastnosti, které jsou pro cílovou kořist přitažlivé. Uveďte alespoň tři možnosti, jakým způsobem může rostlina svou kořist lákat. 8. a) Mikroorganismy jsou v našem světě téměř všudypřítomné. Nacházejí se i v pastích masožravých rostlin. Několik rodů masožravek se bez nich dokonce neobejde. Proč? Co mikroorganismy pro rostliny dělají? 8. b) Jaké nebezpečí je pro rostliny s přítomností mikroorganismů v pasti spojené? 9. Ačkoli se to na první pohled nezdá, všechny typy pastí masožravých rostlin se vyvinuly z jednoho základního rostlinného orgánu. Z kterého? 10. Ve kterých z uvedených biotopů masožravé rostliny nejčastěji rostou? (podtrhněte správnou odpověď) pouště, přímořská slaniska, chudé tropické lesy, středomořské křoviny (macchie), stepi, rašeliniště, vápencové skály 11. a) Které původně se vyskytující, volně rostoucí rody masožravých rostlin byste mohli potkat v České republice? 11. b) Jeden rod je v České republice dokonce reprezentován endemickým zástupcem (hodnoceným jako druh či poddruh v závislosti na taxonomickém pojetí). O který rod se jedná? 7

18 Biologická olympiáda , školní kolo kategorie A číslo soutěžícího... Poznávání přírodnin Poznej 15 předložených hub a rostlin a napiš jejich název:

19 Biologická olympiáda , školní kolo kategorie A číslo soutěžícího... Poznej 15 předložených živočichů a napiš jejich název:

20 Biologická olympiáda , školní kolo kategorie A číslo soutěžícího... Testové otázky 1. Buk lesní (Fagus sylvatica) a) je u nás nepůvodní dřevinou pocházející z hor středního Balkánu b) je dřevinou raných sukcesních stádií (r- stratég) c) je konkurenčně velmi silnou dřevinou d) patří do stejné čeledi jako dub (Quercus) 2. Řetězec AATGCAGCC se může vyskytnout a) pouze v RNA b) pouze v DNA c) v RNA i DNA d) pouze v ribozomální RNA 3. Buňka bakterie Escherichia coli obsahuje a) chloroplasty b) cytoplazmu c) jádro obalené jaderným obalem d) ribozómy 4. Proč mšice vylučují medovici? a) uplácejí mravence, aby se nestaly jejich kořistí b) vylučují tak přebytečnou kapalinu získanou z potravy c) hlavním důvodem je vnitrodruhová komunikace, protože v medovici jsou obsaženy feromony d) v medovici jsou obsaženy látky, které narušují povrch rostliny, mšice pak má lepší přístup k potravě 5. V nadledvinách se tvoří a) kortisol b) adrenalin c) insulin d) melatonin 6. Jaký je rozdíl mezi vajíčkem a spermií obratlovců? a) vajíčko má dvojnásobný počet chromosomů než spermie b) vajíčko má chromosom X a spermie chromosom Y c) vajíčko je samo o sobě nepohyblivé, zatímco spermie se pohybuje pomocí bičíku d) vajíčko nemá mitochondrie, zatímco spermie ano 7. Pro květy opylované hmyzem je typické a) tvorba velkého množství drobných nenápadných květů b) tvorba nápadně zbarvených květů c) absence vůně d) tvorba dužnatých plodů 10