Hyvän vastauksen piirteet: FI – Biologia

Yhteensä 7 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Johtojänteet muodostavat yhdessä johtosolukon (1 p.), ja johtosolukko muodostaa aineiden kuljetusjärjestelmän kasvin sisällä (1 p.).

Johtosolukon kehittyminen oli eduksi, kun kasvit sopeutuivat elämään maalla. (1 p.). Se on tärkeä avainsopeuma, jotta kasvinosat pystyivät erilaistumaan (1 p.), jolloin ne ovat voineet edistää juuren/varren/lehden kehittymistä (1 p.).

Johtojänteet tukevat kasvia (1 p.). Juurirakenteet mahdollistavat kiinnittymisen maahan (1 p.). Johtojänteet mahdollistavat korkeuskasvun (1 p.), mikä on mahdollistanut tehokkaamman kilpailun valosta (1 p.).

Jälsi mahdollista paksuuskasvun. (1 p.) Johtojänteissä vesi nousee kasvin muihin osiin (1 p.) johtojänteiden puuosissa (1 p.). Veden mukana kasvi saa myös tarvitsemansa ravinteet (1 p.).

Yhteyttämistuotteiden kuljetus johtojänteiden nilaosissa (1 p.) tekee mahdolliseksi orgaanisten aineiden kuljetuksen kasvin muihin osiin (1 p.), ravinteiden / energian varastoinnin esim. juuriin (1 p.) sekä niiden muokkauksen edelleen muiksi kasvin tarvitsemiksi aineiksi (1 p.).

Ekosysteemipalvelut ovat luonnon tarjoamia resursseja/hyödykkeitä/palveluja (1 p.), jotka voivat olla aineellisia tai aineettomia (1 p.). Ne ovat eliöyhteisön kestävyyttä (1 p.), tuottokykyä (1 p.) ja ihmisen hyvinvointia (1 p.) edistäviä prosesseja.

Pisteitys: enintään 4 pistettä luokkien määrittelystä ja enintään 8 pistettä ekosysteemipalveluihin liitetyistä esimerkeistä.

Ylläpitopalvelut mahdollistavat ekosysteemien toiminnan / ovat perustana kaikille muille ekosysteemipalveluille (1 p.). Metsien ylläpitopalveluita ovat esimerkiksi tuottajien fotosynteesi (1 p.), hajottajien toiminta / aineiden kierto (1 p.), veden kierto (1 p.) ja luonnon monimuotoisuus (1 p.).

Säätelypalvelut säätelevät esimerkiksi ilmastoa ja veden kiertoa (1 p.). Metsät sitovat ja varastoivat hiiltä / toimivat hiilinieluina (1 p.) ja hidastavat siten ilmastonmuutosta (1 p.). Kasvien juuristo ja maaperä sitovat vettä, mikä ehkäisee eroosiota (1 p.) ja tulvia (1 p.). Maaperä myös puhdistaa sen läpi suodattuvaa vettä. (1 p.) Metsät voivat antaa suojaa melulta tai epäpuhtauksilta esimerkiksi teiden lähellä. (1 p.) Hyönteispölytys mahdollistaa marjojen kehittymisen. (1 p.)

Tuotantopalvelut tarkoittavat ekosysteemistä saatavia aineellisia hyödykkeitä (1 p.), esimerkiksi ravintoa tai raaka-aineita (1 p.) metsäteollisuuteen tai erilaisiin biomateriaaleihin (1 p.). Puuta ja hakkuutähteitä käytetään myös energian tuotantoon. (1 p.) Metsistä saadaan ravinnoksi marjoja (esimerkiksi puolukka tai mustikka) (1 p.) ja ruokasieniä (1 p.). Riistaeläimistä (esimerkiksi hirvi, valkohäntäkauris ja metsäkanalinnut) saadaan lihaa. (1 p.) Vastauksessa voi käsitellä myös muita metsien hyödykkeitä (esimerkiksi tuohi, puiden mahla, terva, yrtit tai joulukuuset). (1 p.)

Kulttuuripalvelut tuottavat ihmiselle aineettomia hyötyjä. (1 p.) Metsiä käytetään liikuntaan ja retkeilyyn (1 p.) sekä muuhun virkistäytymiseen (1 p.). Metsät edistävät siten ihmisen terveyttä (1 p.), mistä voidaan vastauksessa mainita tarkentava esimerkki (1 p.). Metsät tarjoavat myös esteettisiä elämyksiä (1 p.) ja ovat inspiraation lähteitä taiteilijoille (1 p.).

Vastauksen voi jäsennellä myös siten, että ylläpitopalvelut ja säätelypalvelut käsitellään yhtenä luokkana.

Yhteensä 5 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Meioosi tarkoittaa vähentämistä, jossa kromosomien lukumäärä puolittuu (1 p.). Meioosi mahdollistaa suvullisen lisääntymisen (1 p.), jossa jälkeläisten välillä on geneettistä muuntelua (1 p.).

Vastinkromosomit vaihtavat perintötekijöitä (1 p.), eli tapahtuu tekijäinvaihduntaa (1 p.). Lisäksi vastinkromosomit jakautuvat sattumanvaraisesti syntyviin sukusoluihin. (1 p.) Yhdessä nämä saavat aikaan uusien ominaisuusyhdistelmien syntymisen (1 p.), eli tapahtuu rekombinaatiota (1 p.). Tämä mahdollistaa fenotyyppisen muuntelun (1 p.) ja eliöiden sopeutumisen muuttuviin ympäristöihin. (1 p.)

Yhteensä 5 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Säätelyproteiinit toimivat solukierron tarkastuspisteissä (1 p.) kuten G1/G2/M-vaiheessa (1 p.) päättämässä kierron etenemisestä. (1 p.).

Ne varmistavat, että DNA on kahdentunut oikein (1 p.). Tämä varmistaa, ettei soluja muodostu liikaa (1 p.) ja että tytärsolut saavat oikean määrän kromosomeja (1 p.).

Hallitsematon solunjakautuminen aiheuttaa kasvaimia / epänormaalia kudosmassaa (1 p.). Syöpäsolut ovat esimerkki säätelystä karanneesta solun elinkierrosta (1 p.). Niissä säätelevissä geeneissä on tapahtunut mutaatioita (1 p.).

Yhteensä 9 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Geeni on jakso DNA:ta. (1 p.) Geenit koostuvat koodaavasta alueesta (1 p.) ja säätelyalueesta (1 p.). Tumallisen eliön perimässä on proteiineja koodaavia geenejä (1 p.) ja RNA:ta koodaavia geenejä (1 p.). Geenin koodaava alue koostuu informaatiota sisältävistä jaksoista (1 p.) eli eksoneista (1 p.) sekä introneista (1 p.), jotka eivät sisällä informaatiota (1 p.). Säätelyalueeseen kuuluu promoottori (1 p.), johon RNA-polymeraasi kiinnittyy ja käynnistää geenin luennan (1 p.), sekä tehostajajaksoja (1 p.), jotka avustavat geenin luennan aloittamisessa (1 p.).

Yhteensä 6 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Geenien ulkopuolisella alueella sijaitsee toistojaksoja (1 p.), joissa lyhyt DNA-sekvenssi eli emäsjakso toistuu genomissa useita kertoja peräkkäin (1 p.). Toistojaksoja hyödynnetään yksilöntunnistuksessa. (1 p.).

Sentromeerit ovat kromosomin keskellä olevaa aluetta (1 p.), jotka liittyvät kromosominen jakautumiseen (1 p.). Telomeerit ovat kromosomien päässä olevia alueita (1 p.), jotka liittyvät kromosomien kahdentumiseen (1 p.). Geenien ulkopuolisella alueella on myös transposoneja eli niin sanottuja hyppiviä geenejä (1 p.), jotka voivat siirtyä genomissa yhdestä sijainnista toiseen (1 p.). Transposoni voi muuttaa genomia siirtymällä toiseen kohtaan (1 p.), esimerkiksi eksonin keskelle (1 p.) tai säätelyalueelle (1 p.), ja siten vaikuttaa yksilön kelpoisuuteen (1 p.). Aktivoituvia transposoneja voidaan hyödyntää markkereina syövän diagnosoimisessa, sillä jotkin transposonit voivat aktivoitua eräissä syövissä. (1 p.)

Geenien ulkopuolisella alueella on myös sammuneita geenejä (1 p.), jotka ovat evoluution kuluessa muuttuneet toimintakyvyttömiksi (1 p.). Lisäksi geenien ulkopuolisilla alueilla on DNA:ta, jonka merkitystä ei tunneta (1 p.) sekä virusten jäänteitä (1 p.).

Yhteensä 6 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Puna-vihersokeudella tarkoitetaan vaikeutta erottaa punainen ja vihreä väri toisistaan. (1 p.) Se voi aiheutua joko punaisen tai vihreän värin aistimisen ongelmasta. (1 p.)

Ihmisellä on silmän verkkokalvossa (1 p.) tappisoluja. Kukin tappisolutyyppi vastaa tietyn värialueen näkemisestä, eli erityyppiset tappisolut reagoivat valon eri aallonpituuksiin. (1 p.) Tappisolut ovat herkkiä punaiselle, siniselle tai vihreälle valolle. (1 p.)

Puna-vihersokeus (puna-viherheikkous) johtuu tavallisesti resessiivisestä (1 p.), X-kromosomissa sijaitsevasta (1 p.) alleelista, joka aiheuttaa sen, että joko punaista tai vihreää valoa aistivat tappisolut toimivat heikosti (1 p.) tai tappisoluja puuttuu (1 p.).

Yhteensä 2 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Koska puna-vihersokeus periytyy X-kromosomissa resessiivisesti, värinäön häiriöt ovat yleisempiä miehillä, joilla on vain äidiltä periytynyt yksi X-kromosomi. (1 p.) Resessiivinen ominaisuus tulee miehillä esiin fenotyypissä (1 p.), koska puna-vihersokealta puuttuu vastinalleeli (1 p.). Naisilla toinen X-kromosomi paikkaa toisen virheitä. (1 p.)

Yhteensä 3 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Puna-vihersokeus havaitaan usein arkielämässä (1 p.). Sen mittaamiseksi on suunniteltu kuviin (1 p.) tai eriväriseen valoon (1 p.) perustuvia testejä. Kuvatesteissä käytetään vihreän ja punaisen eri sävyjä (1 p.), jolloin puna-vihersokeat eivät erota testissä olevia kuvioita oikein (Ishiharan testi) (1 p.). Käytössä on myös geenitestejä (1 p.), joiden käytännön toteutusta voidaan esittää vastauksessa (1 p.).

Yhteensä 4 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Värisokeus aiheuttaa ongelmia tilanteissa, joissa tietoa välitetään värien avulla. (1 p.) Esimerkiksi liikennevalojen tai edessä ajavien autojen punaisten jarruvalojen havaitseminen voi olla vaikeaa. (Havainnollisesta esimerkistä 1 p.).

Seurauksena reaktioaika voi kasvaa (1 p.), valo jäädä havaitsematta (1 p.) tai väri tunnistetaan väärin (1 p.). Monissa ammateissa värisokean on haasteellista toimia (ammattiesimerkistä 1 p.).

Yhteensä 4 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Alkiolla tarkoitetaan yksilönkehityksen vaihetta, jonka alkamiselle on erilaisia määritelmiä (hedelmöitys, solunjakautumisvaihe, gastrulaatio) (1 p.) ja päättyy noin kymmenennellä raskausviikolla eli noin kahdeksan viikkoa hedelmöityksen jälkeen (1 p.). Elinjärjestelmät määräytyvät alkiovaiheessa. (1 p.)

Alkiovaihetta seuraa sikiövaihe, joka päättyy lapsen syntymään. (1 p.) Sikiövaiheessa ruumiinosat ja elinjärjestelmät jatkavat kehittymistään (1 p.) ja sikiö alkaa saada ihmismäisiä piirteitä (1 p.).

1. istukka (1 p.)

2. napanuora (1 p.)

3. kohdun seinämä / kohtu / kohtulihas (1 p.)

4. kohdunsuu/kohdunkaula (1 p.)

Lapsivesitutkimus (3–4 p.):

Lapsivesitutkimuksessa etsitään neulanäytteellä otetuista sikiön irronneista soluista (1 p.) merkkejä geenimutaatioiden aiheuttamista perinnöllisistä sairauksista (1 p.) kuten kystisestä fibroosista (1 p.) ja kromosomi- tai kromosomistomutaatioista (1 p.) kuten Downin syndroomasta (1 p.). Lapsivesitutkimuksen avulla voidaan karyotyypin perusteella selvittää sikiön biologinen sukupuoli (1 p.). Lapsivesitutkimuksen avulla voidaan määrittää myös sikiön rhesus-tekijä (1 p.).

Ultraäänitutkimus (3–4 p.):

Ultraäänitutkimuksen avulla voidaan selvittää sikiöiden lukumäärä (1 p.), ja sikiön kehitysvaiheen perusteella pystytään arvioimaan raskauden kesto (1 p.). Ultraäänitutkimuksen avulla kyetään varmistamaan sikiön sijainti / asento / napanuoran / istukan sijoittuminen (1 p.)

Ultraäänitutkimuksessa voidaan tutkia sikiön sydämen sykettä. (1 p.) ja havaita sikiön rakenteellisia poikkeamia ja epämuodostumia (1 p.), kuten huulihalkio (esimerkeistä enintään 1 p.). Tarkkaan havaitsemiseen voidaan käyttää esimerkiksi 3D ultraäänitutkimusta (1 p.).

Sikiön biologinen sukupuoli voidaan selvittää myös ultraäänitutkimuksen avulla, kun sikiön ulkoiset sukupuolielimet ovat kehittyneet. (1 p.). Menetelmä soveltuu myös raskauden loppuvaiheessa tehtävään lapsen painoarvion tekemiseen (1 p.).

Yhteensä 11 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Antibiootit ovat alun perin mikrobien, erityisesti homeiden, tuottamia kemiallisia yhdisteitä, jotka tuhoavat bakteereita. (1 p.). Antibioottiresistenssin omaava bakteeri on vastustuskykyinen antibiootille, joten antibiootit eivät tehoa siihen. (1 p.) Bakteerit pystyvät antibiootista huolimatta lisääntymään ja säilymään toimintakykyisinä (1 p.), jolloin bakteeripopulaatiossa tapahtuu suuntaavaa valintaa. (1 p.)

Antibioottiresistenssialleelit syntyvät geenimutaatioiden tuloksena (1 p.), ja ne sijaitsevat yleensä plasmideissa (1 p.), jolloin rekombinaatiossa (1 p.) resistenssi(geeni) siirtyy helposti bakteerisolujen välillä (1 p.) ja myös bakteerilajista toiseen (1 p.). Bakteereilla on haploidi genomi, jolloin niissä tapahtuvat mutaatiot ilmenevät tehokkaasti (1 p.). Rekombinaatiossa antibioottiresistenssialleeli voi siirtyä konjugaation, transformaation tai transduktion välityksellä. (siirtymistavan mainitseminen (1 p.))

Antibiootteja on käytetty paljon turhaan (1 p.), erityisesti virustautien oireiden helpottamiseksi, vaikka antibiootit eivät tehoa viruksiin (1 p.). Potilaille on määrätty laajakirjoisia (1 p.) antibiootteja, jotka tehoavat useampaan bakteerilajiin, jolloin kuolee myös taudinaiheuttajabakteerien kilpailijoita (1 p.). Tämä on johtanut moniresistenttien (1 p.) niin kutsuttujen sairaalabakteerien (1 p.) kehittymiseen. Niihin tehoavia antibiootteja ei ole enää löydetty. (1 p.)

Antibiootteja on käytetty myös maataloudessa kasvun nopeuttamiseksi ja sairauksien ennalta ehkäisemiseksi. (1 p.) Antibioottijäämät voivat siirtyä ihmisen ravintoon ja siten edistää antibioottiresistenssin syntyä. (1 p.). Joissain maissa lääkekontrolli on väljää, antibioottien käyttö maataloudessa runsasta (1 p.) ja jätehuolto puutteellista (1 p.), mikä levittää bakteereita helposti.

Yhteensä 4 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Antibioottiresistenssin yleistymisen hidastamiseksi antibioottikuuri tulee syödä loppuun tai lääkärin antamien ohjeiden mukaisesti (1 p.) Antibioottien tarpeeton käyttö on lopetettava (1 p.) erityisesti maataloudessa. (1 p.)

Antibioottihoidossa valitaan kapeakirjoinen, juuri tiettyyn bakteeriin tehoava antibiootti. (1 p.) Sopiva antibiootti voidaan valita puhdasviljelmän avulla. (1 p.)

Bakteeritartuntojen leviämisen estämiseksi ja antibiooteille resistenttien bakteerien leviämisen torjumiseksi tulee huolehtia hyvästä hygieniasta. (1 p.) Sairaalabakteeritartunnan saaneet potilaat on eristettävä muista potilaista. (1 p.)

Antibioottien käyttöä voidaan vähentää myös käyttämällä antibioottien sijaan bakteriofageja, jotka tuhoavat bakteereita. (1 p.). Uusien antibioottien etsinnällä voidaan vaihdella käytettäviä antibiootteja (1 p.). Välittämällä tietoa matkailijoille (1 p.) ja huolehtimalla tarpeettomien antibioottien asianmukaisesta hävityksestä (1 p.) voidaan antibioottiresistenttien bakteerien leviämistä ja syntymistä estää.

Genotyyppi 3 pistettä:

Yksilön genotyyppi tarkoittaa yksilön alleelikoostumusta tai perimän kokonaisuutta (1 p.). Tehtävässä kuvatussa kokeessa oli tunnistettu peurahiiren perimästä yksittäinen geeni (1 p.), jossa tapahtuvat mutaatiot vaikuttavat turkin väriin. (1 p.) Erivärisillä hiirillä on siten eri genotyyppi. (1 p.)

Fenotyyppi 3 pistettä:

Yksilön fenotyyppi tarkoittaa yksilön ilmiasua (1 p.) joka on makrotasolla tässä tapauksessa silminnähtävä väri (1 p.). Yleisellä tasolla fenotyyppi voi näkyä eri tavoin (esimerkistä 1 p.). Fenotyyppiin voi vaikuttaa perimän ja ympäristön vuorovaikutus (1 p.). Fenotyyppi on mikrotasolla proteiini (1 p.).

Genotyyppiin/fenotyyppiin liittyvä huomio:

Kyseisessä kokeessa tutkittu geeni ja yksilöiden fenotyyppi liittyivät turkin väriin, mutta populaation yksilöt eroavat toisistaan myös muiden geenien ja fenotyyppien suhteen. (1 p.)

Yhteensä 14 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Evoluution lähtökohtana on populaatiossa tapahtuva muuntelu (1 p.), joka vaikuttaa yksilön fenotyyppiin (1 p.). Muuntelua tuottavat rekombinaatio (1 p.) ja mutaatiot (1 p.), jotka peurahiiren tapauksessa vaikuttavat turkin väriin (1 p.) ja jotka ovat syntyneet sukusolulinjassa (1 p.).

Turkin värisävy toimii suojavärinä saalistajia vastaan. (1 p.) Aineistossa kuvatun kokeen avonaisissa aitauksissa saalistajia voivat olla esimerkiksi petolinnut. (1 p.) Saalistus saa aikaan valintapaineen. (1 p.) Saalistuksen aiheuttama suuntaava valinta (1 p.) tapahtuu eri suuntaan dyyneillä ja dyynien ulkopuolella (1 p.). Kokonaisuutta tarkasteltaessa kyseessä on ollut hajottava valinta (1 p.).

Hiirille on ominaista nopea lisääntyminen (1 p.), sillä niillä on lyhyt sukupolvien väli (1 p.) ja ne saavat paljon jälkeläisiä kerralla (1 p.). Evoluutiota voi siis tapahtua nopeasti. (1 p.)

Kelpoisimpia ovat ne hiiriyksilöt, joiden turkin väri vastaa elinympäristön maanpinnan väriä. (1 p.) Kelpoisimmat yksilöt tuottavat lisääntymiskykyisiä jälkeläisiä (1 p.), jolloin niiden turkin väriin vaikuttavat alleelit siirtyvät niiden jälkeläisille (1 p.), ja koko populaation alleelikoostumus muuttuu (1 p.). Populaatiossa eri fenotyyppien eli eriväristen yksilöiden lukusuhteet muuttuvat ajan myötä (1 p.) eli tapahtuu mikroevoluutiota. Tällöin ei ole vielä tapahtunut lajiutumista. (1 p.)

Yhteensä 7 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Osastojen 1–3 bakteerien työn tuloksena syntyy ravinteita osaston 4 tuottajille (1 p.), jotka käyttävät niitä orgaanisten aineiden valmistukseen (1 p.).

Osaston 1 bakteerit toimivat hajottajina. (1 p.) Ne hajottavat jätteet osaston 2 käyttämiksi aineiksi (1 p.). Samalla syntyy hiilidioksidia (1 p.), joka on osaston 4 tuottajien käytettävissä fotosynteesiin (1 p.).

Osaston 2 bakteerit hyödyntävät valoenergiaa (1 p.) ja muuttavat orgaanisia rasvahappoja muiksi orgaanisiksi yhdisteiksi (1 p.). Niiden kautta ammoniumionit ja muut ravinteet kiertävät osaston 3 bakteereille (1 p.). Lisäksi osaston 2 bakteerit tuottavat biomassaa astronauttien ravinnoksi (1 p.) ja hiilidioksidia kasveille (1 p.).

Osasto 3 on tärkeä typen kierron kannalta (1 p.). Osastossa 3 on nitrifikaatiobakteereja, jotka muuntavat ammoniumioneita nitraatti-ioneiksi. (1 p.) nitriitti-ionien kautta (1 p.). Osaston 4 tuottajat tarvitsevat typen nitraatteina (1 p.) ja käyttävät typpeä kasvuunsa / biomolekyylien valmistukseen (1 p.).

Yhteensä 7 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Osastossa 4 ovat tuottajat (1 p.), jotka ovat omavaraisia (1 p.). Tuottajien fotosynteesissä syntyy glukoosia. (1 p.) Tuottajat valmistavat glukoosista muita biomolekyylejä (1 p.), kuten proteiineja ja rasvoja (1 p.). Astronautit käyttävät ravintonaan tuottajia. (1 p.)

Tuottajat saavat fotosynteesiin tarvitsemansa hiilidioksidin astronauttien soluhengityksestä / alentavat aseman hiilidioksidipitoisuutta (1 p.).

Fotosynteesissä syntynyt happi (1 p.) on käytettävissä astronauttien soluhengitykseen (1 p.). Myös muut aerobiset eliöt tarvitsevat happea soluhengitykseensä (1 p.).

Vihreät kasvit puhdistavat / haihduttavat vettä (1 p.), jota astronautit juovat (1 p.).

Yhteensä 6 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Energian ohivirtaus olisi suurempaa, koska ihminen olisi ylemmällä (kolmannella) trofiatasolla (1 p.). Eläinten ekologinen tehokkuus on pienempi kuin tuottajien. (1 p.) Eläimillä energian ohivirtaus eli omiin elintoimintoihin kulutettu energia on noin 90 % kun tuottajilla se on 50 % (1 p.). Tuottajien biomassan tuotanto on siis tehokkaampaa. (1 p.)

Eläinten ruokkimiseen tarvittaisiin rehua (1 p.), joka veisi tilaa tuottajilta (1 p.). Eläimet kuluttaisivat osan tuottajien fotosynteesissä vapautuneesta hapesta omassa soluhengityksessään (1 p.), joten astronauttien käyttöön jäisi vähemmän happea. Eläimet tarvitsisivat myös vettä (1 p.), ja astronauteille jäisi sitäkin vähemmän.

Astronautit saavat kaikki tarvitsemansa ravintoaineet osaston 4 tuottajilta, ja siksi eläimet ovat tarpeettomia. (1 p.)

• Diagrammi on viivadiagrammi, jossa on kolme muuttujaa, tai kokelas on palauttanut erilliset viivadiagrammit kustakin muuttujasta. (1 p.). Viivadiagrammi edellyttää akseleilta jatkuvaa asteikkoa.

• Vaaka-akseli esittää ärsykkeiden välisen ajan oikein päin jatkuvalla asteikolla, akseli on nimetty, ja sillä on yksikkö (ms). (1 p.)

• Pystyakseli esittää voimaa, akseli on nimetty, ja sillä on yksikkö (newton). (1 p.)

• Diagrammilla on selite (eri ärsytysjännitteet on nimetty). (1 p.)

• Diagrammilla on sopiva otsikko, jossa mainitaan ärsytysjännite ja jännitepulssin välisen ajan vaikutus supistusvoimaan tai kuvalle on annettu kuvateksti. (1 p.)

Yhteensä 10 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Ärsytysjännitteen suurentaminen lisää lihaksen tuottamaa supistusvoimaa. (1 p.). Suurempi ärsytys provosoi useita liikehermosoluja (1 p.), jolloin suuri määrä motorisia yksiköitä supistuu (1 p.).

Supistusvoiman kasvu on vähäisempää käytettäessä suuria jännitteitä (1 p.), koska tällöin kaikki lihassolut supistuvat (1 p.). Lihas ei pysty tuottamaan tätä enempää supistusvoimaa. (1 p.)

Luustolihasten supistuminen aiheutuu sarkomeerirakenteessa (1 p.) olevista aktiini- ja myosiinisäikeistä (1 + 1 p.), jotka ovat järjestäytyneet kimpuiksi / lihassäikeiksi (1 p.). Aktiini ja myosiini liikkuvat lomittain (1 p.) niin että lihassolu lyhenee (1 p.). Tämä on mahdollista, koska myosiini on moottoriproteiini (1 p.), joka käyttää ATP:n energiaa (1 p.).

Yksittäinen lihassolu supistuu kaikki tai ei mitään -periaatteella. (1 p.) Mitä useampia lihassoluja supistuu, sitä suuremman supistusvoiman lihas tuottaa. (1 p.)

Yhteensä 5 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Supistusvoima kasvaa, kun lihasta ärsytetään nopeasti uudelleen. (1 p.) Voimakkain vaikutus havaitaan, kun ärsykkeiden väli on alle 100 ms (1 p.), jolloin ärsytys tapahtuu edellisen supistumisen aikana (1 p.). Tällöin lähestytään tetaanista supistusta (1 p.). Suurimmillaan supistusvoima on yli kaksinkertainen yksittäiseen supistumiseen verrattuna. (1 p.)

Liikehermon ärsytyksestä kestää noin 20 ms supistuksen alkuun (1 p.), jolloin ärsyke saapuu lihakseen nopeimmillaan ennen edellisen supistumisen huippua (1 p.). Siten perättäinen ärsytys voi saada suuremman osan lihassoluista reagoimaan. (1 p.) Supistumisen jälkeen lihassoluilla kestää aikaa palata lepotilaan. (1 p.) Siten uusi supistuminen alkaa jo valmiiksi supistuneessa sarkomeerirakenteessa. (1 p.). Sen sijaan lihas on relaksoitunut täysin, jos ärsytyspulsseja annetaan yli 200 ms välein (1 p.).