Τρίτη, 26 Απρίλιος 2016 21:31
Δήμος Αχαρνών

ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2016 - ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ

ΕΚΦΩΝΗΣΗ ΘΕΜΑΤΟΣ

Α1. Το παρακάτω φυλογενετικό δέντρο απεικονίζει τις εξελικτικές σχέσεις μεταξύ οκτώ διαφορετικών ρετροϊών, συμπεριλαμβανομένου του ιού HΙV που προκαλεί το AIDS.

α. Στο φυλογενετικό δέντρο αυτό απεικονίζονται δύο μορφές του ιού HIV (ο HIV1 και ο HIV2) που προσβάλλουν τον άνθρωπο. Πού οφείλεται αυτή η πολυμορφικότητα και τι συνέπειες προκαλεί ως προς την αντιμετώπιση και την πρόληψη της νόσου;

β. Πώς μεταδίδεται ο ιός HIV στους ανθρώπους και ποια μέτρα πρόληψης πρέπει να λαμβάνονται;

γ. Ποια είναι η δομή του ρετροϊού HIV, ποια κύτταρα του ανθρώπινου οργανισμού προσβάλλει και για ποιο λόγο προσβάλλει αυτά; Ποιες μπορεί να είναι οι επιπτώσεις στον οργανισμό;

δ. Πώς και πότε γίνεται η διάγνωση του AIDS;

ε. Ποια είναι τα φάρμακα που χορηγούνται στους ασθενείς του AIDS και εμποδίζουν τον πολλαπλασιασμό του ιού HIV; Τα αντιβιοτικά θα μπορούσαν να συμβάλλουν στην αποτελεσματική θεραπεία του AIDS και στην εξουδετέρωση του ιού HΙV;

στ. Σύμφωνα με το παρακάτω φυλογενετικό δέντρο οι ιοί HIV1 και HIV2 που προσβάλλουν τον άνθρωπο είναι περισσότερο συγγενικοί εξελικτικά με τον ιό HTLV1, ο οποίος προσβάλλει επίσης τον άνθρωπο ή με τον ιό Visnaπου προσβάλλει τα αιγοπρόβατα;

ζ. Σε ποιους πιθανούς λόγους μπορεί να οφείλεται η εξέλιξη του πρόγονου ρετροϊού στις δύο μεταγενέστερες μορφές;

Α2. Στο διάγραμμα παρουσιάζονται οι μεταβολές στoπληθυσμό των ΗIV, αλλά και στη συγκέντρωση των ειδικών για τον ιό αντισωμάτων μετά τη μόλυνση ενός ατόμου.

α. Ποια καμπύλη αντιστοιχεί στον πληθυσμό των HIV και ποια στη συγκέντρωση των αντισωμάτων;

β. Τι συμβαίνει στα χρονικά διαστήματα 1, 2 και 3;

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΗ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Α1.

α. Η πολυμορφικότητα του ιού οφείλεται κυρίως σε μεταλλάξεις που υφίσταται το γενετικό του υλικό. Αυτό μπορεί να συμβαίνει εύκολα, λόγω του μικρού μεγέθους του γενετικού του υλικού και της απλής δομής του ιού.

Όσον αφορά στην πρόληψη της νόσου, υπάρχει πρόβλημα στη δημιουργία εμβολίου, το οποίο μπορεί να δημιουργηθεί και να μη περιέχει το αντιγόνο της νέας μορφής του ιού, το οποίο θα προκύψει από μετάλλαξη. Έτσι ο εμβολιασμένος οργανισμός μπορεί να προσβληθεί από το νέο αντιγόνο ή όποια νέα αντιγόνα μπορεί να προκύψουν από πιθανές μεταλλάξεις στο μέλλον.

Η δε αντιμετώπισή του έχει μεγαλύτερο βαθμό δυσκολίας, αφενός λόγω αδυναμίας του ανοσοβιολογικού συστήματος να αντιμετωπίσει αποτελεσματικά την μεγάλη ποικιλία νέων αντιγόνων του ιού, που προκύπτουν από τις ταχύτατες μεταλλάξεις, αφετέρου σε σχέση με την ανίχνευσή τους στον οργανισμό του φορέα και με το είδος των φαρμάκων, τα οποία μπορεί να καθυστερούν ή και να αναστέλλουν την αντίστροφη μεταγραφή του στον ανθρώπινο οργανισμό.

β. Τρόποι μετάδοσης του HIV :

· με μετάγγιση μολυσμένου αίματος,

· με χρήση κοινής σύριγγας που περιέχει σταγόνες μολυσμένου αίματος από προηγούμενο χρήστη,

· από μη αποστειρωμένα χειρουργικά ή οδοντιατρικά εργαλεία που φέρουν αίμα φορέα ή ασθενούς σε υγιές άτομο,

· με σεξουαλική επαφή ενός φορέα και ενός υγιούς ατόμου χωρίς προφύλαξη, μετάδοση του ιού μπορεί να γίνει και κατά τον τοκετό, από τη μητέρα φορέα προς το νεογνό.

Τρόποι Προφύλαξης :

· έλεγχος του αίματος που προορίζεται για μεταγγίσεις

· μία χρήση αποστειρωμένης σύριγγας

· πλήρης αποστείρωση χειρουργικών και οδοντιατρικών εργαλείων

· χρήση προφυλακτικών κατά την σεξουαλική επαφή, τα οποία δεν επιτρέπουν τη μετάδοση μολυσμένου σπερματικού ή κολπικού υγρού στο υγιές άτομο.

γ. Δομή του HIV : είναι RNA ιός και μάλιστα ρετροϊός. Έχει ως γενετικό υλικό δύο μόρια RNA, σε καθένα από τα οποία είναι συνδεδεμένο ένα μόριο του ενζύμου αντίστροφη μεταγραφάση, με το οποίο καταλύεται η σύνθεση DNA με καλούπι το RNA του ιού. Το καψίδιο, πρωτεϊνικής φύσης περίβλημα, περιβάλλει το γενετικό υλικό του ιού και διάφορα ένζυμα. Επίσης ο ιός διαθέτει λιποπρωτεϊνικής φύσης έλυτρο, ένα επιπλέον περίβλημα εξωτερικά του καψιδίου του.

Κύτταρα ξενιστές : ο HIV προσβάλλει κυρίως τα βοηθητικά Τ-λεμφοκύτταρα, καθώς και άλλα είδη κυττάρων, όπως είναι τακυτταροτοξικά Τ-λεμφοκύτταρα και τα νευρικά κύτταρα. Τα κύτταρα αυτά τα προσβάλλει, λόγω εξειδίκευσης. Δηλαδή, οι υποδοχείς της κυτταρικής μεμβράνης των κυττάρων αυτών, αναγνωρίζουν ως «γνωστό» το υλικό του ελύτρου του ιού που έρχεται σε επαφή μαζί τους και αυξάνουν τη διαπερατότητα της μεμβράνης. Οπότε, και με τη βοήθεια ενζύμων που διαθέτει ο ιός, εισέρχεται στο εσωτερικό τους, όπου και εισάγεται το γενετικό του υλικό.

Επιπτώσεις : επειδή τα λεμφοκύτταρα που προσβάλλονται είναι υπεύθυνα για τη διεξαγωγή της ανοσοβιολογικής απόκρισης, εφόσον προσβληθούν και ο ιός πολλαπλασιαστεί, καθίστανται ανίκανα να δράσουν, είτε για την ενεργοποίηση των Β-λεμφοκυττάρων και την παραγωγή ικανής ποσότητας αντισωμάτων, είτε για την καταστροφή μολυσμένων κυττάρων από τον ιό, μέσω ενεργοποίησης Τ-κυτταροτοξικών λεμφοκυττάρων.

δ. Τρόπος διάγνωσης :

1. Ανίχνευση του RNA του ιού στον οργανισμό του εξεταζομένου ατόμου.

2. Ανίχνευση ειδικών για τον ιό αντισωμάτων στο αίμα του φορέα ή του ασθενούς.

Χρόνος δυνατής διάγνωσης : Μετά παρέλευση 6 εβδομάδων έως 6 μηνών από τη μόλυνση του ατόμου.

ε. Πλήρως αποτελεσματική θεραπεία μέχρι σήμερα δεν διατίθεται.

Τα υπάρχοντα φάρμακα ΑΖΤ και DCC καθυστερούν την ανάπτυξη του ιού και παρεμποδίζουν την αντίστροφη μεταγραφή. Παράλληλα, χορηγείται φαρμακευτική αγωγή για την αντιμετώπιση των ευκαιριακών λοιμώξεων από παθογόνους μικροοργανισμούς, τους οποίους αδυνατεί να αντιμετωπίσει το ανοσοποιητικό σύστημα του πάσχοντος.

Τα αντιβιοτικά χρησιμοποιούνται για την αντιμετώπιση των λοιμώξεων που αναπτύσσονται στον ασθενή, λόγω ανικανότητας δράσης του ανοσοποιητικού του συστήματος, εξαιτίας της φθοράς των Τ-λεμφοκυττάρων από τον πολλαπλασιασμό του ιού σε αυτά. Ο HIV δεν αντιμετωπίζεται από αντιβιοτικά διότι είναι ιός. Δηλαδή, ακυτταρική μορφή ζωής με έλλειψη κυτταρικής δομής και μεταβολικής αυτονομίας, όπου θα μπορούσε να δράσει το αντιβιοτικό με αναστολή ή παρεμπόδιση της σύνθεσης ή της εξέλιξής τους αντίστοιχα. Επίσης, αν ο ιός βρίσκεται εντός κυττάρων-ξενιστών, το αντιβιοτικό δεν τον αντιμετωπίζει και λόγω της αδυναμίας δράσης του σε κύτταρα του ανθρώπινου οργανισμού (εξειδικευμένη δράση αντιβιοτικών), ώστε να ανακοπεί ο πολλαπλασιασμός του σε αυτά.

στ. Οι τύποι HIV1 και HIV2 είναι περισσότερο συγγενικοί με τον τύπο Visna επειδή έχουν πιο πρόσφατο, χρονικά, κοινό πρόγονο από ότι με τον τύπο HTLV1. [ To μήκος των γραμμών που συνδέει δύο είδη με κοινό πρόγονο δείχνει χρονική απόσταση από το παρόν. Το σημείο της τομής των αποστάσεων αυτών δείχνει την χρονική περίοδο κατά την οποία προέκυψαν, από συγκεκριμένο προγονικό είδος, δύο διαφορετικοί κλάδοι εξέλιξης, που οδήγησαν στα νέα, μεταγενέστερα είδη].

ζ. Στο σύνολο των στελεχών του πρόγονου ρετροϊού υπήρχε ποικιλομορφία, λόγω τυχαίων μεταλλάξεων κατά τα χρόνια ύπαρξής του. Επειδή όμως μπορεί, σε κάποια χρονική περίοδο, λόγω αλλαγών στα χαρακτηριστικά των κυττάρων-ξενιστών ή στην σύσταση του οικοσυστήματος σε είδη οργανισμών, κάποιες μορφές του ιού να μην μπορούσαν να βρουν πλέον είδη οργανισμών και κύτταρων να προσβάλλουν, ενώ αντίθετα άλλες να μπορούσαν, έδρασε η φυσική επιλογή. Οι μορφές ιών ( πρώτο σύνολο ) που είχαν δυνατότητα εισόδου σε κύτταρα-ξενιστές του αρχικού οικοσυστήματος(προσδιορισμένη τοπική δράση της φυσικής επιλογής), πολλαπλασιάζονταν περισσότερο και αποκτούσαν μεγαλύτερο αριθμό απογόνων στον συγκεκριμένο βιότοπο, ενώ εκείνοι οι τύποι ιών ( δεύτερο σύνολο ) που δεν διέθεταν ευνοϊκά χαρακτηριστικά, στις συνθήκες της συγκεκριμένης χρονικής περιόδου (προσδιορισμένη χρονική δράση της φυσικής επιλογής), μειώθηκαν ή και βρέθηκαν, μέσω των οργανισμών που μπορούσαν να προσβάλλουν και είχαν μεταναστεύσει, σε άλλο οικοσύστημα. Έτσι προκλήθηκε η εμφάνιση νέου είδους ιού, διαφορετικού από εκείνο της πρώτης ομάδας, εξαιτίας συσσώρευσης διαφορετικών αλλαγών, στα χρόνια που ακολούθησαν, στα διαφορετικά οικοσυστήματα που επιβίωνε κάθε ομάδα ιών (δύο διαφορετικοί κλάδοι εξέλιξης από κοινό προγονικό είδος).

Α2.

α. Η καμπύλη(Α) αντιστοιχεί στον πληθυσμό τουHIV και η καμπύλη (Β) στην συγκέντρωση των αντισωμάτων. Πρώτα μολύνεται ο οργανισμός από τον ιό ( αντιγόνο ) και μετά το ανοσοποιητικό μας σύστημα ενεργοποιείται για την παραγωγή αντισωμάτων.

β. Διάστημα1: Ο ιός, μετά την είσοδό του στον ανθρώπινο οργανισμό (μόλυνση), για ένα χρονικό διάστημα, κατά το οποίο κυκλοφορεί μέσω υγρών του οργανισμού, προσπαθεί να εντοπίσει τα κύτταρα που μπορεί να προσβάλλει (εξειδίκευση ιών). Μέσα στα κύτταρα-ξενιστές αρχίζει να χρησιμοποιεί μηχανισμούς του μεταβολισμού τους, ώστε να ξεκινήσει τον πολλαπλασιασμό του. Όταν μολύνει περιορισμένο αριθμό λεμφοκυττάρων μπορεί να πολλαπλασιαστεί , χρησιμοποιώντας τους μηχανισμούς των κυττάρων αυτών. Στο διάστημα αυτό το άτομο εμφανίζει λοιμώξεις, οι οποίες γρήγορα παρέρχονται και δεν δημιουργούν υποψία για την ύπαρξη της νόσου. Επειδή υπάρχουν υγιή λεμφοκύτταρα ακόμα, παράγονται αντισώματα σε ορισμένη συγκέντρωση.

Διάστημα 2: Το DNA που σχηματίζεται με καλούπι το RNA του ιού, συνήθως συνδέεται με το DNA του κυττάρου-ξενιστή και παραμένει ανενεργό (λανθάνουσα φάση). Το άτομο, την περίοδο αυτή, θεωρείται φορέας του ιού. Η διάρκεια αυτής της φάσης συνήθως είναι 7 έως 10 χρόνια. Σε αυτό το διάστημα, με τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων, μεταφέρεται και το γενετικό υλικό του ιού στα νέα κύτταρα που δημιουργούνται στον οργανισμό του φορέα, μέσω της αντιγραφής του DNA. Σε αυτή την φάση δεν παράγεται μεγαλύτερη ποσότητα αντισωμάτων, αλλά συνυπάρχουν αντισώματα, που ήδη έχουν παραχθεί, και ο HIV.

Διάστημα 3: Μετά από τη λανθάνουσα φάση, μπορεί να ακολουθήσει ενεργοποίηση του πολλαπλασιασμού του ιού (λοίμωξη) στα κύτταρα που φέρουν το γενετικό του υλικό, τα οποία πλέον είναι πολλά (όσα δημιουργήθηκαν κατά τη διάρκεια της λανθάνουσας φάσης). Από όλα τα μολυσμένα κύτταρα προκύπτουν πλέον νέοι ιοί. Τα αντισώματα σε αυτή την χρονική περίοδο, όχι μόνο δεν παράγονται, αλλά η συγκέντρωσή τους μειώνεται δραματικά. Έτσι και ο HIV δεν αντιμετωπίζεται, αλλά και οι λοιμώξεις ή και ο καρκίνος που μπορεί να εμφανίζονται, θέτουν τη ζωή του ασθενούς σε κίνδυνο, λόγω έντασης και διάρκειας των συμπτωμάτων που προκαλούν, χωρίς την αποτελεσματική καταστολή τους. Τελικά το άτομο οδηγείται στον θάνατο.

*Επιμέλεια θέματος: Παπαδάκη Κατερίνα, Βιολόγος, καθηγήτρια Φροντιστηρίων «ΧΡΟΝΟΣ»

*Το θέμα με τα υποερωτήματά του, καθώς και οι επισημάνσεις στις οποίες στηρίχθηκαν οι απαντήσεις του θέματος, βρίσκονται στις Εκδόσεις των Φροντιστηρίων «ΧΡΟΝΟΣ»

Ετικέτες

Η ΓΝΩΜΗ ΣΟΥ ΜΕΤΡΑΕΙ