Hyvän vastauksen piirteet: FI – Biologia

17.9.2025

Lopulliset hyvän vastauksen piirteet 13.11.2025

Lopullisista hyvän vastauksen piirteistä ilmenevät perusteet, joiden mukaan koesuorituksen lopullinen arvostelu on suoritettu. Tieto siitä, miten arvosteluperusteita on sovellettu kokelaan koesuoritukseen, muodostuu kokelaan koesuorituksestaan saamista pisteistä, lopullisista hyvän vastauksen piirteistä ja lautakunnan määräyksissä ja ohjeissa annetuista arvostelua koskevista määräyksistä. Lopulliset hyvän vastauksen piirteet eivät välttämättä sisällä ja kuvaa tehtävien kaikkia hyväksyttyjä vastausvaihtoehtoja tai hyväksytyn vastauksen kaikkia hyväksyttyjä yksityiskohtia. Koesuorituksessa mahdollisesti olevat arvostelumerkinnät katsotaan muistiinpanoluonteisiksi, eivätkä ne tai niiden puuttuminen näin ollen suoraan kerro arvosteluperusteiden soveltamisesta koesuoritukseen.

Biologia on luonnontiede, joka tutkii biosfäärin elollisen luonnon rakennetta, toimintaa ja vuorovaikutussuhteita ulottuen molekyyli‐ ja solutasolle. Keskeisellä sijalla on myös ihmisen biologiaan liittyvien asioiden ja ilmiöiden ymmärtäminen. Biologialle tieteenä on ominaista havainnointiin ja kokeellisuuteen perustuva tiedonhankinta. Biotieteet ovat nopeasti kehittyviä tiedonaloja, joiden sovelluksia hyödynnetään laajasti yhteiskunnassa. Biologia tuo esille uutta tietoa elollisen luonnon monimuotoisuudesta ja huomioi ihmisen toiminnan merkityksen ympäristössä, luonnon monimuotoisuuden turvaamisessa ja kestävän kehityksen edistämisessä.

Biologian ylioppilaskokeessa arvioidaan kokelaan biologisen ajattelun ja tietämyksen kehittyneisyyttä, kykyä esittää vaadittavat asiat jäsennellysti ja oikealla tavalla asiayhteyteen sidottuna. Kokeessa arvioidaan kokelaan kykyä tarkastella ilmiöiden vuorovaikutus‐ ja syy‐ seuraussuhteita. Peruskäsitteiden ja ‐ilmiöiden hallinnan lisäksi arvioidaan kokelaan taitoa tulkita kuvia, kuvaajia, tilastoja ja ajankohtaista tietoa sekä perustella vastauksensa. Hyvä vastaus tarkastelee ilmiöitä monipuolisesti ja havainnollistaa niitä esimerkein. Hyvä vastaus perustuu faktoihin, ei perustelemattomiin mielipiteisiin. Hyvässä vastauksessa taulukot, kuvaajat ja piirrokset on esitetty selkeästi.

Osa 1: 20 pisteen tehtävä

1. Monivalintatehtäviä 20 p.

1.1

Puut, esimerkiksi suomalainen metsämänty, kasvattavat rungon, josta saadaan hyvää rakennusmateriaalia. Männyn puuaines koostuu pääasiassa hiilihydraateista, kuten selluloosasta. Hiilihydraatit ovat orgaanisia molekyylejä, jotka koostuvat hiili-, vety- ja happiatomeista.

Vastaa osatehtäviin 1.1.1–1.1.5 valitsemalla oikea vaihtoehto. Oikea vastaus 2 p., väärä vastaus 0 p.

 10 p.

1.1.1 Mistä mänty saa pääosin hiilihydraattinsa? 2 p.
  • Mänty saa pääosin hiilihydraattinsa fotosynteesin lopputuotteita muokkaamalla.  (2 p.)
1.1.2 Mistä männyn hiilihydraattien sisältämät vetyatomit ovat peräisin? 2 p.
  • Vetyatomit ovat peräisin fotosynteesissä hajotetuista vesimolekyyleistä.  (2 p.)
1.1.3 Mistä männyn hiilihydraattien sisältämät happiatomit ovat peräisin? 2 p.
  • Happiatomit ovat peräisin fotosynteesissä sidotusta hiilidioksidista.  (2 p.)
1.1.4 Mistä männyn hiilihydraattien sisältämät hiiliatomit ovat peräisin? 2 p.
  • Hiiliatomit ovat peräisin fotosynteesissä sidotusta hiilidioksidista.  (2 p.)
1.1.5 Mistä männyn hiilihydraattien sisältämä energia on peräisin? 2 p.
  • Energia on fotosynteesissä sidottua auringonvalon energiaa.  (2 p.)

1.2 Cohenin oireyhtymä on suomalaiseen tautiperimään kuuluva oireyhtymä. Se aiheuttaa kehityshäiriöitä, lihasten velttoutta ja erilaisia silmäoireita. Cohenin oireyhtymä johtuu mutaatioista VPS13B-proteiinia koodaavassa geenissä. Oheinen sukupuu kuvaa oireyhtymän periytymistä eräässä suvussa. 10 p.

Vastaa osatehtäviin 1.2.1–1.2.5 valitsemalla oikea vaihtoehto. Oikea vastaus 2 p., väärä vastaus 0 p.
1.2.1 Sukupuu osoittaa, että oireyhtymän aiheuttaa 2 p.
  • resessiivisesti autosomissa periytyvä alleeli.  (2 p.)
1.2.2 III sukupolven miehelle 3 (mies III 3) on syntynyt Cohenin oireyhtymän saavia lapsia toisin kuin hänen veljelleen III 2. Sukupuun mukaan todennäköisin selitys tälle on, että 2 p.
  • mies III 3 on perustanut perheen serkkunsa III 4 kanssa, joka on myös mutaatioalleelin kantaja.  (2 p.)
1.2.3 Mikä on sen todennäköisyys, että miehen III 3 ja naisen III 4 oireeton poika IV 10 on saanut oireyhtymän aiheuttavan alleelin? 2 p.
  • 66,7 %  (2 p.)
1.2.4 Perheelle, jonka äiti on IV 11 ja isä IV 12, syntyy kaksi oireyhtymän saavaa lasta. Todennäköisin selitys tälle on se, että 2 p.
  • perheen isä ja äiti ovat oireyhtymän aiheuttavan alleelin suhteen heterotsygootteja.  (2 p.)
1.2.5 Jos naisella III 1 ei ole oireyhtymän aiheuttavaa alleelia, millä todennäköisyydellä hänen pojallaan IV 1 on kyseinen mutaatioalleeli? 2 p.
  • 50,0 %  (2 p.)

Osa 2: 15 pisteen tehtävät

2. Talveen sopeutuminen 15 p.

Pohjoisilla alueilla talvi muodostaa suuren osan vuodesta. Pohdi, millä eri tavoin eläin- ja kasvilajit ovat sopeutuneet selviytymään talven yli.

Eläimien sopeutuminen, esimerkiksi seuraavista enintään 11 p.

Talvehtivilla eläimillä aineenvaihdunnan nopeus hidastuu (1 p.), jolloin energian tarve on pienempi (1 p.). Kylmänhorros tapahtuu vaihtolämpöisillä eläimillä / kehon lämpötila muuttuu passiivisesti / voi laskea nollan alapuolelle (1 p.), kun taas talvihorros tapahtuu tasalämpöisillä eläimillä / ruumiin lämpötila muuttuu säätelyn seurauksena / pysyy nollan yläpuolella (1 p.). Talviunta nukkuvilla tasalämpöisillä eläimillä elimistön lämpötila laskee vain vähän. (1 p.)

Talvella osa eläimistä hakee suojaa kovalta pakkaselta esimerkiksi lumihangesta (1 p.) tai rakennuksista (1 p.) tai estävät lämpöhukkaa kerääntymällä laumaksi (1 p.). Lämpöhukan vähentämiseksi monet eläimet myös kasvattavat talveksi paksun turkin tai höyhenpeitteen (1 p.). Kalat vähentävät aktivisuuttaan. (1 p.).

Talvikarvat ovat onttoja / hyviä keräämään säteilyä (1 p.). Eläimet voivat pörhistää turkkia / höyhenpeitettä, jolloin lämmöneristys paranee (1 p.). Lämpöä tuotetaan lihasvärinällä (1 p.). Turkin värin vaihtuminen talviseen värimaailmaan sopivaksi suojaa saalistukselta (1 p.).

Kesäkauden aikana kasvatetaan rasvakerrosta talven ajaksi (1 p.). Erityisen käyttökelpoista on ruskea rasva (1 p.), jota voidaan käyttää lämmöntuotantoon. Eläimet voivat kerätä ruokavarastoja, jotta ravintoa riittäisi talven ajaksi (1 p.) tai vaihtaa ravinnonlähdettä (1 p.). Osa eläimistä vaeltaa ravinnon perässä talven aikana. (1 p.) tai muuttaa talveksi lämpimille alueille. (1 p.)

Syksyllä joidenkin eläinten soluihin muodostuu niin sanottuja jäänestoaineita, joiden tehtävänä on estää solujen rikkoutuminen lämpötilan laskiessa. (1 p.) Osalla eläimistä on viivästynyt alkionkehitys, jotta syntyminen ajoittuisi otolliseen vuodenaikaan keväälle ja yksilöillä olisi aikaa kehittyä ennen seuraavan talven tuloa. (1 p.) Joillain eläimillä talvehtiminen tapahtuu vain tietyssä yksilönkehitysvaiheessa. (1 p.)

Oikeista eläinesimerkeistä korkeintaan 2 p.

Kasvien sopeutuminen, esimerkiksi seuraavista enintään 11 p.

Kasveilla tunnetaan useita erilaisia talvehtimisen tapoja (ns. Raunkiaerin elomuodot). (1 p.) Kasvit viettävät talvikauden yleensä lepotilassa eli dormanssissa (1 p.) pudottamalla lehtensä (1 p.). Monivuotisten kasvien versoihin kehittyy silmuja (1 p.), joissa kasvupiste tai uudet lehdet ovat suojassa talven haastavilta olosuhteilta (1 p.). Kasvupistettä suojaavat vahapeitteiset silmusuomut, jotka estävät haihtumista. (1 p.)

Lehtensä talveksi pudottavilla lajeilla klorofylli otetaan talteen. (1 p.) Se hajoaa ja ja vapautuvat aineet varastoituvat esimerkiksi runkoon tai oksiin (1 p.). Ainavihantien havupuiden pienet ja vahapintaiset neulaset suojaavat kasvia liialliselta veden haihtumiselta. (1 p.)

Koska maanpäälliset osat kuolevat, monet kasvit talvehtivat juurakkona, maavartena (1 p.), juurina (1 p.) tai mukulana / sipulina. (1 p.) Yksivuotiset kasvit puolestaan talvehtivat siemeninä, jotka kestävät kylmyyttä ja kuivuutta. (1 p.) Siementen kova haihtumista estävä siemenkuori edistää talvehtimista. (1 p.) Monet kasvilajit tarvitsevat tietynpituisen kylmäjakson, jotta kasvu alkaa keväällä. (1 p.) Osa siemenistä itää vasta, kun ne ovat olleet tietyn ajan viileässä. (1 p.) Näin ne välttävät itämisen väärään vuodenaikaan. (1 p.)

Matalakasvuisilla kasveilla lumipeite antaa suojaa (1 p.) kun taas kuusilla lumikuorma vaikuttaa oksien pituuteen ja kasvusuuntaan. (1 p.)

Oikeista kasviesimerkeistä korkeintaan 2 p.

3. Ihmisapinoiden planeetta 15 p.

3.1 Apinoiden planeetta -tieteiselokuvissa leikitellään ajatuksella tulevaisuudesta, jossa muut ihmisapinat ovat hallitseva ryhmä maapallolla nykyihmisen sijaan. Tunnista ja nimeä videon 3.A ihmisapinoiden ominaisuuksista tai taidoista neljä, jotka ovat todellisuudessa kehittyneet vain nykyihmiseen johtaneessa kehityslinjassa. 4 p.

Videolta voi tunnistaa esimerkiksi seuraavia ominaisuuksia tai taitoja: puhekyky (1 p.), pystyasento (1 p.), tarkkuusote (1 p.), taito käyttää tulta (1 p.), kyky viljellä kasveja (1 p.), taito kesyttää eläimiä (1 p.), kulttuurievoluutio (kulttuurin kehitys) (1 p.), tunnesäätelykyky (1 p.), älykkyys (1 p.).

3.2 Pohdi, millä tavoin osatehtävässä 3.1 nimeämäsi neljä ominaisuutta tai taitoa kehittyivät nykyihmiseen johtaneessa kehityslinjassa ja mitä hyötyä niistä on ollut ihmiselle. 11 p.

11 p. esimerkiksi seuraavista:

Puhekyky

Aivojen koon kasvaminen ja poimuttuminen (1 p.) sekä kurkunpään kehittyminen (1 p.) johtivat puhekyvyn syntyyn ja puheen tulkintaan (1 p.). Puhekyvyn kehittyminen tehosti yhteistoimintaa (1 p.), esimerkiksi metsästystä (esimerkistä 1 p.) ja mahdollisti kirjoitus- ja lukutaidon kehittymisen (1 p.).

Pystyasento

Sademetsistä tuli savanneja ilmaston muuttuessa, mikä saattoi synnyttää valintapainetta, joka edisti pystyasennon kehittymistä. (1 p.) Selkärangan, lantion ja raajojen rakennemuutokset (1 p.) esimerkiksi pidempi alaselkä (1 p.) mahdollistivat pystyasennon ja kahdella raajalla liikkumisen, mikä paransi ympäristön havainnointikykyä (1 p.) sekä vähensi kehoon kohdistuvaa auringon säteilyä (1 p.). Pystyasennon myötä liikkuminen oli energiatehokasta (1 p.) ja nopeampaa (1 p.), ja se vapautti käsien käytön muuhun hyödylliseen, kuten ravinnon ja tarvikkeiden kuljetukseen (esimerkistä 1 p.). Juoksuasennon muutos lisäsi hikirauhasten määrää (1 p.)

Tarkkuusote

Tarkkuusotteella tarkoitetaan muita sormia vastaan kääntyvää peukaloa eli kykyä taittaa peukalo ja etusormi toisiaan vasten. (1 p.) Tämän mahdollistaa peukalon pituuden muuttuminen (1 p.) ja peukalon nivelen rakenne (1 p.).

Otteen kehittymisen myötä pystyttiin tarkkuutta vaativiin toimiin (1 p.) kuten työkalujen valmistamiseen (1 p.), mikä tehosti metsästystä (1 p.) ja siten proteiinin saantia (1 p.). Kyettiin valmistamaan vaatteita (1 p.), mikä mahdollisti lämpimänä pysymisen (1 p.) ja antoi suojaa puremilta (1 p.) sekä mahdollistivat pukeutumiseen liittyvän identiteetin (1 p.). Ihminen kykeni myös valmistamaan kulkuvälineitä. (1 p.)

Taito käyttää tulta

Tulen hyödyntäminen ravinnon kypsentämiseksi vaikutti muun muassa aivojen kehittymiseen. (1 p.) Ravinnon kypsentäminen paransi sen imeytymistä (1 p.), auttoi ravintoa säilymään pidempään (1 p.), tappoi taudinaiheuttajia ruoasta (1 p.) ja siten paransi eloonjäämismahdollisuuksia (1 p.).

Tuli suojasi pedoilta (1 p.) ja tuotti lämpöä (1 p.) ja valoa (1 p.). Taito kuljettaa tulta mukana auttoi ihmistä siirtymään uusille alueille. (1 p.) Ruoan kypsentäminen vaikutti hampaisiin ja kykyyn tuottaa uusia äänteitä ja siten puheen kehittymiseen. (1 p.). Tulen hyödyntäminen on voinut kehittyä esimerkiksi kiviä yhteen hakkaamalla. (1 p.)

Taito kesyttää eläimiä

Eläinten kesytys on tuonut turvaa pedoilta (koira) (1 p.) ja auttanut liikkumisessa (hevonen) (1 p.), saalistuksessa (1 p.) sekä maanviljelyssä /raskaissa työtehtävissä (härkä) (1 p.). Kesytetyistä eläimistä on myös saanut ravintoa (1 p.) ja villaa/nahkaa/luuta (1 p.). Eläimet ovat toimineet ihmiselle myös kumppanina (1 p.) ja statuksen merkkeinä (1 p.).

Kulttuurievoluutio

Kulttuurievoluution myötä tietoa saatiin välitettyä muille lajikumppaneille sekä säilytettyä seuraaville sukupolville (1 p.), mikä on mahdollistanut yhteisöllisyyden / yhteiskuntien kehittymisen (1 p.) ja tietojen kausaalisen kehittymisen (1 p.).

Yhteisöllisyys paransi jälkeläisten eloonjääntiä (1 p.) ja edisti entisestään aivojen kasvua (1 p.). Kulttuurien kehittyminen on edellyttänyt tunnesäätelyä (1 p.), puhuttujen kielten kehittymistä (1 p.) ja ravinnon jakamista (1 p.). Kulttuureissa voi muodostu symbolikieli, jolloin kruunun ja korujen käyttäminen on osoittanut yksilön sosiaalista asemaa yhteisössä. (1 p.)

Hyvässä vastauksessa voidaan pohtia myös valintapaineen vaikutusta muutosten kehittymiselle (1 p.) ja siihen vaikuttanutta kilpailua, ympäristöä ja petoja (1 p.).

4. Eläinten lajiristeymät 15 p.

Luonnossa eri eläinlajien risteymät eli hybridit ovat melko harvinaisia. Pohdi, mitkä tekijät vaikuttavat siihen, että risteytyminen on harvinaista, ja että risteymien kelpoisuus on heikko. Pohdi myös, miksi risteytyminen on yleisempää vankeudessa, kuten eläintarhoissa.

Kelpoisuudella tarkoitetaan kykyä siirtää geenejä seuraaviin sukupolviin. (1 p.)

Luonnossa eläinlajien välillä on usein erilaisia isolaatiotekijöitä (1 p.), jotka estävät niitä risteytymästä keskenään. Eräs vaihtoehto risteytymisen estämiselle on ennen hedelmöittymistä (pretsygoottiset) olevat lisääntymisisolaatiot. (1 p.):

Eri lajit voivat elää maantieteellisesti erillisillä alueilla (maantieteellinen isolaatio) (1 p.) tai erilaisissa elinympäristöissä (1 p.), jolloin ne eivät yleensä kohtaa toisiaan. Samoilla alueilla elävät lajit voivat erota toisistaan siten, että niiden käyttäytyminen on erilaista (käyttäytymisisolaatio). (1 p.) Esimerkki tästä on eri lintulajien toisistaan poikkeava soidinkäyttäytyminen. (1 p.) Lähisukuisten lajien lisääntymisajat voivat osua eri aikaan vuodesta. (1 p.) Lisäksi lähisukuisten lajien ulkonäkö, ääntely tai haju (feromonit) voivat erota toisistaan merkittävästi, jolloin ne eivät erehdy pitämään toisiaan lajikumppaneina eivätkä päädy parittelemaan toistensa kanssa. (1 p.) Lajien välillä voi olla rakenteellisia eroja (rakenteellinen isolaatio). (1 p.) Eri lajeilla voi esimerkiksi olla sukupuolielimet, jotka eivät ole keskenään yhteensopivia (1 p.), jolloin hedelmöitys lajien välillä ei onnistu (1 p.). Hedelmöitys voi estyä myös, jos sukusolut eivät ole yhteensopivia (1 p.) tai jos eri lajeilla on erilaiset kromosomiluvut (1 p.).

Hedelmöityksen jälkeiset (postsynaptiset) lisääntymisisolaatiot selittävät kelpoisuuden laskua. (1 p.):

Vaikka hedelmöitys onnistuisi, alkion tai sikiön kehitys voi keskeytyä ennenaikaisesti. (1 p.) Risteymä voi olla elinkykyinen, mutta steriili (1 p.) Risteymien elinkyky voi laskea myös myöhemmissä sukupolvissa. (1 p.)

Eläviä poikasia synnyttävillä nisäkkäillä risteytyminen voi estyä myös siinä tapauksessa, että risteytyvien lajien välillä on niin suuri kokoero, että pienemmän lajin naaras ei kykene synnyttämään isokokoista hybridijälkeläistä. (1 p.) Risteymien kyky tuottaa lisääntymiskykyisiä jälkeläisiä on täten heikompi. (1 p.) Risteymän voi olla vaikea löytää parittelukumppania (1 p.) koska seksuaalivalinta ei suosi lajien välimuotoja (1 p.). Niillä voi olla myös vaikeuksia hankkia ravintoa / suojautua pedoilta (1 p.).

Esimerkki luonnosta tavattavasta risteymästä. (1 p.)

Eri lajien risteytyminen on yleisempää vankeudessa, koska siellä eläimillä ei aina ole oman lajin edustajia tarjolla lisääntymiskumppaniksi. (1 p.) Vankeudessa voivat kohdata sellaisetkin lajit, jotka eivät esiinny luonnossa samoilla alueilla. (1 p.) Vankeudessa kasvanut eläin voi leimautua väärän lajin edustajaan eikä tuolloin tunnista oman lajinsa edustajia parittelukumppaneiksi. (1 p.) Lisäksi vankeudessa heikot yksilöt selviävät todennäköisemmin lisääntymisikään. (1 p.) Ihminen voi myös tarkoituksella risteyttää vankeudessa eläviä lajeja. (1 p.)

Esimerkki vankeudessa elävästä risteymästä. (1 p.)

5. Ekosysteemien happamoituminen 15 p.

5.1

Hapan laskeuma aiheutti merkittäviä metsävaurioita 1900-luvun jälkipuoliskolla. Viime vuosikymmenten aikana hapan laskeuma on kuitenkin pienentynyt merkittävästi esimerkiksi Euroopassa, jolloin kriittinen kuormitus ylitetään harvemmin (kartta 5.A). Kriittisellä kuormituksella tarkoitetaan suurinta mahdollista laskeumaa, joka ei aiheuta ekosysteemissä merkittäviä vaurioita pitkälläkään aikavälillä.

Selitä, millä tavoin hapan laskeuma muodostuu ja miten se vaikuttaa metsäekosysteemiin.

 9 p.

Happaman laskeuman muodostuminen (3-5 p.) esimerkiksi seuraavista:

Happamoituminen johtuu rikin ja typen yhdisteistä (1 p.), jotka ovat oksideita (1 p.). Oksidit muodostuvat palamisessa. (1 p.) Ilmakehässä typpi ja rikki reagoi hapen kanssa (1 p.) ja sadevedessä muodostaen rikki- / typpihappoa (1 p.) Yhdisteitä tulee maahan kuivalaskeumana (1 p.) ja märkälaskeumasta (1 p.) Happamoittavat yhdisteet voivat kulkeutua ilmakehässä pitkiä matkoja kaukokulkeumana. (1 p.)

Vaikutukset ekosysteemiin (4-6 p.) esimerkiksi seuraavista:

Happamoituminen tarkoittaa maaperän tai vesistöjen pH:n alenemista. (1 p.) Happamalla laskeumalla on vaikutuksia erityisesti, kun kriittinen kuormitus ylittyy. (1 p.)

Hapan laskeuma vahingoittaa puiden lehtiä (havupuilla neulasia) monin tavoin (1 p.). Lehtien vahapinnat vaurioituvat (1 p.), mikä lisää haihduntaa (1 p.). Lisäksi ilmarakojen toiminta häiriintyy (1 p.) ja fotosynteesi hidastuu (1 p.). Tapahtuu harsuuntumista (1 p.) Vaurioituneet puut ovat alttiita taudeille ja tuholaisille. (1 p.)

Hapan laskeuma voi johtaa maaperän happamoitumiseen, minkä seurauksena ravinteita voi huuhtoutua puiden juurten ulottuvilta (1 p.) ja raskasmetallien liukoisuus voi kasvaa (1 p.). Hapan laskeuma voi myös vaurioittaa sienijuurta eli mykorritsaa (1 p.) ja siten haitata puiden ravinteiden saantia (1 p.). Myös hajottajien toiminta voi muuttua happamoitumisen seurauksena. (1 p.)

Koska lajien välillä on eroja siinä, kuinka herkkiä ne ovat happamoitumiselle, metsän lajisto voi muuttua. (1 p.) Tämä voi vaikuttaa ekosysteemidiversiteettiin (1 p.) ja geneettiseen diversiteettiin (1 p.) sekä lajien väliseen kilpailuun (1 p.). Esimerkiksi tietyt jäkälät (naavat, lupot) ovat herkkiä ilman epäpuhtauksille. (1 p.)

5.2

Vaikka happaman laskeuman aiheuttamaa kuormitusta on onnistuttu pienentämään (kartta 5.A), valtamerien happamoituminen on ajankohtainen ongelma.

Selitä, mistä valtamerien happamoituminen johtuu. Voit hyödyntää vastauksessasi kuvaajaa 5.B. Pohdi, miten valtamerien happamoituminen vaikuttaa merien eliöihin ja eliöyhteisöihin.

 6 p.

Mistä happamoituminen johtuu (2–4 p. esimerkiksi seuraavista):

Ilman hiilidioksidia liukenee veteen (1 p.), jolloin muodostuu hiilihappoa (1 p.). Tämä alentaa veden pH-arvoa. (1 p.) Ilman hiilidioksidipitoisuus on kasvanut ja kasvaa edelleen ihmistoiminnan (fossiilisten polttoaineiden polttamisen) vaikutuksesta. (1 p.) Mitä enemmän ilmassa on hiilidioksidia, sitä enemmän vedessä muodostuu hiilihappoa ja sitä enemmän pH laskee. (1 p.)

Happamoitumisen vaikutukset merien eliöihin ja eliöyhteisöihin (2–4 p. esimerkiksi seuraavista):

Happamuudesta kärsivät erityisesti kalkkikuoriset eliöt sekä eliöt, joilla on kalkkia sisältävä tukiranka (1 p.), kuten simpukat ja korallit (esimerkistä 1 p.). Tämä johtuu siitä, että ne eivät saa kalkkia kuorensa rakennusaineeksi. (1 p.) Happamoituminen voi vaikuttaa myös korallin leväosakkaan toimintaan. (1 p.)

Monien lajien nuoruusvaiheet ovat erityisen herkkiä happamoitumiselle. (1 p.) Toisaalta kestävät lajit voivat myös hyötyä happamoitumisesta kilpailun vähentyessä. (1 p.) Lisäksi tietyt vesikasvit ja levät voivat hyötyä siitä, että vedessä on enemmän hiilidioksidia fotosynteesin lähtöaineeksi. (1 p.)

Koska happamoitumisen vaikutuksissa on lajikohtaisia eroja, merien happamoituminen vaikuttaa lajien väliseen vuorovaikutukseen ja ravintoverkkoihin (1 p.), esimerkiksi peto–saalis-suhteisiin (1 p.). Erityisen alttiita voivat olla sellaiset lajit, joille koralliriutat ovat suoja- tai lisääntymispaikkoja. (1 p.)

6. Munuaiset ja vesitystauti 15 p.

Vesitystaudilla tarkoitetaan sairautta, jossa potilaan virtsaneritys on lisääntynyt huomattavasti. Sairauden syynä on antidiureettisen hormonin (ADH) liian vähäinen eritys aivolisäkkeestä. Vesitystaudin oireita ovat jatkuva janon tunne ja kasvanut virtsamäärä, joka voi olla jopa yli 10 litraa vuorokaudessa.

6.1

Vesitystaudin toteamiseksi käytetään vesipaastoa, jonka aikana potilas ei saa juoda mitään ja hänen virtsansa määrää ja väkevyyttä mitataan. Kun vesipaaston alusta on kulunut tietty aika, tutkittavalle henkilölle annetaan keinotekoista antidiureettista hormonia.

Taulukko 6.A esittää erään henkilön vesipaaston mittaustulokset kahdeksan tunnin ajalta. Laadi tuloksista viivadiagrammi. Liitä vastauskenttään kuvakaappaus laatimastasi diagrammista.

 5 p.

Diagrammi on viivadiagrammi, jossa on kaksi muuttujaa. (1 p.)

Vaaka-akselilla esitetään aika jatkuvalla asteikolla, ja akseli on nimetty sekä yksikkö mainittu (h). (1 p.)

Diagrammissa on kaksi pystyakselia ja ne esittävät virtsan määrää ja virtsan väkevyyttä, akselit on nimetty, ja niissä on mainittu yksiköt (ml ja mosm/kg). (1 p.)

Diagrammissa on selitteet (virtsan määrä ja virtsan väkevyys on nimetty). (1 p.)

Diagrammilla on sopiva otsikko, tai kuvalle on annettu kuvateksti. (1 p.)

Vastauksena hyväksytään myös kahden eri diagrammin käyttö. Kuitenkin tämä vaikeuttaa muuttujien samanaikaisten muutosten havaitsemista, joten pisteitä korkeintaan 3 p.

Mikäli vaaka-akseli ei ole jatkuva, kyseessä ei ole viivadiagrammi, pisteitä korkeintaan 3 p.

6.2 Tutkittavalle henkilölle annettiin keinotekoista antidiureettista hormonia kolmen tunnin kuluttua vesipaaston alkamisesta. Pohdi laatimasi viivadiagrammin perusteella, onko henkilöllä vesitystauti. 4 p.

Antidiureettinen hormoni (ADH) lisää veden talteenottoa munuaisissa (1 p.), koska akvaporiineja kuljetetaan (1 p.) vesikkeleissä solukalvolle (1 p.) minkä seurauksena vettä imeytyy takaisin / virtsaa syntyy vähän ja se on väkevää (1 p.).

Koehenkilöllä virtsaa muodostuu paljon ennen ADH-lisäystä (1 p.). Tämä viittaa henkilön vähäiseen ADH:n eritykseen. (1 p.). Virtsan muodostus oli suurta kokeen aikana, vaikka henkilö ei juo nestettä. (1 p.) Keinotekoinen ADH vähensi virtsan määrää (1 p.). Voidaan päätellä että tutkittavalla on vesitystauti. (1 p.)

Täysiin pisteisiin vaaditaan pohdintaa henkilön vesitystaudista.

6.3 Selitä, miten antidiureettinen hormoni säätelee muodostuvan virtsan määrää nefronissa, kun juodaan paljon vettä. Käytä vastauksessasi kuvan 6.B nefronin osien nimiä. 6 p.

6 p. esimerkiksi seuraavista:

Hiussuonikeräsessä suodattuu koteloon alkuvirtsaa. (1 p.) Munuaistiehyessä vettä siirtyy hiussuoniverkostoon. (1 p.)

Kun juodaan paljon vettä, veren vesipitoisuus kasvaa (1 p.), mikä tunnistetaan hypotalamuksessa (1 p.). Tällöin ADH:ta erittyy vähän (1 p.) aivolisäkkeen takalohkosta (1 p.). Tällöin vain pieni osa vedestä imeytyy takaisin (1 p.) jolloin syntyy paljon laimeaa virtsaa (1 p.).

Alkuvirtsasta otetaan vettä takaisin ADH:sta riippumatta (1 p.). Kun ADH:ta eri eritetä, vähenee ADH-reseptorikomplkeksien määrä (1 p.), jolloin akvaporiineja ei siirry solukalvolle (1 p.) ja vettä ei siirry munuaistiehyeen loppuosasta (1 p.).

7. Solujen ATP-tuotanto 15 p.

ATP-molekyylejä käytetään soluissa energianlähteinä. Näin esimerkiksi lihassolujen myosiini saa energiaa liikkeen aikaansaamiseksi, ja solukalvon ionipumput pystyvät pumppaamaan ioneja pitoisuuseroa vastaan. ATP:tä tuotetaan sekä hapettomasti solulimassa tapahtuvassa glykolyysissä että hapellisissa oloissa mitokondrioissa tapahtuvassa sitruunahappokierrossa ja elektroninsiirtoketjussa.

Kuva 7.A esittää eri ravintoaineiden pääasiallisia aineenvaihduntareittejä solussa. Vastaa kuvaa 7.A hyödyntäen osatehtäviin 7.1–7.4.

7.1 Selitä, miten solu tuottaa hiilihydraateista ATP:tä. 5 p.

Hiilihydraatit pilkotaan monosakkarideiksi, kuten glukoosiksi. (1 p.) Glukoosia käytetään glykolyysissä, jolloin syntyy ATP:tä (1 p.), pyruvaattia (1 p.) ja pelkistettyjä elektroninsiirtäjiä (1 p.). Pyruvaatti viedään mitokondriooon ja muokataan asetyylikoentsyymi A:ksi (1 p.), joka on sitruunahappokierron lähtöaine (1 p.). Sitruunahappokierrossa syntyy ATP:tä (1 p.) sekä pelkistyneitä elektroninsiirtäjiä (1 p.), jotka siirtävät hiiliyhdisteistä irronneet elektronit elektroninsiirtoketjuun (1 p.). elektroneista vapautuvaa energiaa käytetään protonien pumppaamiseen, (1 p.) mikä mahdollistaa ATP-syntaasien toiminnan (1 p.).

7.2 Selitä, miten solu tuottaa rasvoista ATP:tä. 3 p.

Rasvojen rasvahapot muokataan asetyylikoentsyymi A:ksi (1 p.) beta-oksidaatiossa (1 p.). Tällöin syntyy ATP:ta sitruunahappokierrossa (1 p.) ja elektroninsiirtoketjun ylläpitämien ATP-syntaasien avulla (1 p.). Glyseroli voidaan muokata glukoosiksi (1 p.), josta saadaan ATP:tä glykolyysissä (1 p.).

7.3 Selitä, miten solu tuottaa proteiineista ATP:tä. 3 p.

Proteiinit pilkotaan aminohapoiksi. (1 p.) Aminoryhmä poistetaan (1 p.) ja jäljellä oleva hiiliyhdiste voidaan hyödyntää glykolyysissä (1 p.), jolloin syntyy ATP:tä (1 p.). Aminohappoja voidaan myös käyttää asetyylikoentsyymi-A:n muodostamiseen (1 p.) ja sitruunahappokierron eri vaiheissa (1 p.).

7.4 Yhdistä seuraaviin aineenvaihduntaan liittyviin kuvauksiin niitä parhaiten vastaava käsite. 4 p.

Oikea vastaus 1 p., väärä vastaus 0 p.

Jos olet aloittanut tehtävään vastaamisen, mutta et haluakaan jättää tehtävää arvosteltavaksi, poista vastauksesi valitsemalla pudotusvalikosta tyhjä rivi.
7.4.1 Aine, joka soveltuu sellaisenaan ATP-tuotantoon hapettomissa olosuhteissa. 1 p.
  • glukoosi  (1 p.)
7.4.2 Aine, joka soveltuu ATP-tuotantoon vain hapellisissa olosuhteissa. 1 p.
  • rasvahappo  (1 p.)
7.4.3 Polypeptidi, jota pilkkomalla voidaan saada lähtöaineita ATP:n tuotantoon. 1 p.
  • proteiini  (1 p.)
7.4.4 Molekyylejä, joita ihmisen elimistö pääasiallisesti käyttää glukoosin valmistukseen, kun elimistön hiilihydraattivarastot ovat vähissä. 1 p.
  • glyseroli ja aminohapot  (1 p.)

8. Bakteerin hyödyntäminen tuholaismyrkkynä 15 p.

Tekstissä 8.A kerrotaan Bacillus thuringiensis -bakteerista, joka tuottaa tuhohyönteisiä tappavaa proteiinia. Tätä bakteeria sisältävää liuosta käytetään tuholaismyrkkynä maanviljelyssä. Kyseistä proteiinia koodaavaa BT-geeniä hyödynnetään myös muuntogeenisissä eli geenimuunnelluissa kasveissa.

8.1

Muuntogeeniset kasvit voivat olla joko siirtogeenisiä tai poistogeenisiä. Selitä, mitä seuraavat käsitteet tarkoittavat:

  • muuntogeeninen kasvi
  • siirtogeeninen kasvi
  • poistogeeninen kasvi
 6 p.

Muuntogeenisen kasvin genomia on muunneltu geenitekniikan menetelmin. (1 p.) Muuntogeenisyys on yläkäsite, joka voi tarkoittaa geenien siirtoa, poistoa tai muokkausta. (1 p.)

Siirtogeeniseen kasviin on lisätty jonkin geeni. (1 p.) Siirretty geeni on peräisin toisesta lajista (1 p.) tai saman lajin toiselta yksilöltä (1 p.).

Poistogeenisten kasvien jokin geeni on tehty toimimattomaksi (1 p.) esimerkiksi poistamalla geenistä osia (1 p.), jolloin kasvissa kyseisen geenituotteen toiminta estyy (1 p.).

Hyvässä vastauksessa voidaan myös esitellä esimerkki geenitekniikan menetelmä (1 p.).

8.2 Selitä, miksi kasvi, johon on siirretty BT-geeni, kestää paremmin tuhohyönteisiä. 2 p.

Geenimuokattu kasvi tuottaa siihen lisätyn geenin avulla (1 p.) soluissaan tuholaisia tappavaa proteiinia (1 p.).

8.3 Pohdi, miten BT-geenin ilmentymistä voidaan säädellä siten, että geeni ilmenee joko koko kasvissa tai vain lehdissä tai juurissa. 3 p.

Edessä olevat säätelyalueet vaikuttavat siihen, miten geeni ilmenee. (1 p.) Jos geenin halutaan ilmenevän koko kasvissa, on koodaavan alueen yhteyteen liitettävä säätelyalue, joka kytkee geenin toimimaan kasvinosasta riippumatta. (1 p.) Jos pyritään geenin ilmenemiseen vain tietyssä kasvinosassa tai solukossa, liitetään promoottorin edelle sopiva säätelyalue (1 p.), mikä aktivoituu vain tietyssä kasvinosassa tai solukossa (1 p.), ja siten geeni ilmenee esimerkiksi vain lehdissä, juurissa, kukissa tai hedelmissä.

8.4 Arvioi, miksi EU:n alueella kyseistä bakteeria sisältävän liuoksen käyttö on sallittu tuhohyönteisten torjunnassa, mutta BT-proteiinia tuottavat muuntogeeniset kasvit on kielletty tai niiden viljely on luvanvaraista. 4 p.

Bakteeria sisältävää liuosta voidaan käyttää maanviljelyssä, koska sen katsotaan olevan luonnollista tuholaistorjuntaa. (1 p.) Tämä perustuu siihen, että Bacillus thuringiensis on yleinen maaperäbakteeri. (1 p.) Geenimuunneltujen kasvien turvallisuudesta ei ole riittävästi tietoa / ennakkoluulot / luottamuspula vaikuttavat tietoon suhtautumiseen. (1 p.)

Geenimuunnelluilla kasveilla pelätään olevan arvaamattomia terveysvaikutuksia. (1 p.) Geenien pelätään siirtyvän luonnonvaraisiin lajeihin (1 p.) kuten rikkakasveihin (1 p.) risteytymisten kautta (1 p.), mikä voi parantaa rikkakasvien kilpailukykyä (1 p.).

Liuoksen levittämistä uskotaan myös voitavan säännöstellä paremmin kuin muuntogeenisten kasvien leviämistä. (1 p.)

Osa 3: 20 pisteen tehtävät

9. Viisaudenhampaan poisto 20 p.

Hammaskaaren päähän ilmaantuvia kolmansia poskihampaita kutsutaan viisaudenhampaiksi. Ne puhkeavat tavallisesti noin 20 ikävuoden paikkeilla. Viisaudenhampaat eivät aina mahdu hammaskaareen, jolloin ne on poistettava.

Kasvojen tuntohermo välittää hermoimpulsseja hampaiden juurista aivoihin. Viisaudenhampaan poiston yhteydessä hammaslääkäri pistää hampaan hermon läheisyyteen puudutusainetta, jolloin hammas voidaan poistaa mahdollisimman vähin kivuin. Hampaanpoisto aiheuttaa paikallista turvotusta, joka johtuu kudosvaurion aiheuttamasta tulehdusreaktiosta. Turvotus häviää tavallisesti muutaman päivän kuluessa.

9.1 Selitä, miten hampaan läheisyydessä sijaitsevat kipuaistinsolut saavat aikaan viestin kivusta, kun hammasta poistetaan. 5 p.

Hampaan poisvetäminen aiheuttaa kudosvaurion (1 p.), joka saa aikaan muutoksen ikenessä / hampaan juuressa olevien (1 p.) vapaissa hermopäätteissä (1 p.) Hermosolun kalvojännite laskee. (1 p.) Kun muutos on tarpeeksi suuri (1 p.), aistinsolujen viejähaarakkeessa laukeaa hermoimpulsseja (1 p.), jotka kulkevat sensorista hermorataa (1 p.). Aivot tulkitsevat viestin kipuna. (1 p.) Aistimus tulkitaan sensorisella aivokuorella. (1 p.) Suurempi ärsytys aiheuttaa voimakkaamman aistimuksen. (1 p.)

Vapaiden hermopäätteiden toiminnan käsittelyä ei edellytetä täysiin pisteisiin.

9.2 Kuvaile, miten puudutusaine vaikuttaa kipuaistimuksen syntymiseen, kun hammas poistetaan. 4 p.

Puudutusaine estää jänniteherkkien natriumkanavien toiminnan / vaikuttaa hermovälittäjäaineiden toimintaan (1 p.) hampaan hermossa (1 p.), jolloin toimintajännitettä ei pääse syntymään (1 p.) eikä hermoimpulssi pääse etenemään (1 p.). Tällöin kipuaistimusta ei synny aivoissa (1 p.).

Puudutusaineen vaikutusta hermovälittäjäaineiden kautta ei katsota tehtävässä virheeksi.

9.3 Selitä, miten hampaan poiston aiheuttama verenvuoto tyrehtyy. 5 p.

Vaurio saa aikaan verisuonten supistumisen (1 p.), jolloin verenvuoto pienenee (1 p.). Tätä voimistavat useat puudutusaineet. (1 p.)

Vaurio aiheuttaa myös hyytymisreaktion (1 p.), jossa verihiutaleet muuttuvat tahmeiksi verisuonten vauriokohdissa (1 p.) kun vauriokohdassa on paljastunut kollageenia (1 p.). Verihiutaleita tarttuu toisiinsa ja pintoihin. (1 p.)

Samalla protrombiini muuttuu trombiiniksi (1 p.) joka pilkkoo fibrinogeenia (1 p.) fibriinisäikeiksi (1 p.) Fibriinisäikeet sitovat verihiutaleista (1 p.) ja punasoluista (1 p.) verenvuotoa estävän verihyytymän / ruven (1 p.).

9.4 Kuvaile, miksi hampaan poistosta seuraa posken turvotus. Pohdi myös, miksi poistokohtaan ei tavallisesti tule bakteeri-infektiota. 6 p.

Kudosvaurio saa aikaan tulehdusreaktion, jolloin histamiini (1 p.) laajentaa pikkuvaltimoita (1 p.), avaa hiussuonia (1 p.) ja lisää hiussuonten läpäisevyyttä (1 p.). Silloin verisuonista pääsee plasmaa kudosnesteeseen (1 p.), minkä seurauksena poski turpoaa (1 p.).

Kudoksessa on valmiina makrofageja. (1 p.). Plasman mukana kudokseen kulkee valkosoluja (1 p.), jotka yhdessä komplementin kanssa (1 p.) tuhoavat taudinaiheuttajia (1 p.) eli immuunireaktio käynnistyy (1 p.). Tulehdusreaktion tarkoitus on suojata kudosta bakteereilta. (1 p.) Myös syljen sisältämät bakteereja tuhoavat entsyymit ehkäisevät suun infektioiden syntyä. (1 p.) Infektioita vähentää hammaslääkärin steriilit työvälineet. (1 p.)

10. Mustekalat 20 p.

Mustekalat ovat merieläimiä, joilla on suuri pää, kehittyneet silmät ja suu, jota ympäröi kahdeksan tai kymmenen lonkeroa. Mustekalojen hermosoluista yli puolet sijaitsee niiden lonkeroissa ja loput aivoissa.

10.1 Nimeä, mihin domeeniin ja mihin pääjaksoon mustekalat kuuluvat. 2 p.

Mustekala kuuluu aitotumallisten/tumallisten/arkeonien domeeniin (1 p.) ja nilviäisten pääjaksoon (1 p.).

10.2 Tekstissä 10.A kerrotaan mustekalojen soluissa tapahtuvasta transkription jälkeisestä lähetti-RNA:n muokkauksesta, joka tapahtuu poikkeuksellisella tavalla. Pohdi, miten mustekalojen lähetti-RNA:n muokkaus eroaa kaikkien eliöiden soluissa tapahtuvasta esiaste-RNA:n muokkauksesta lähetti-RNA:ksi. 9 p.

Transkription jälkeen tapahtuu RNA:n silmukointi (1 p.), jossa esiaste-RNA:sta poistetaan intronit (1 p.), tai vaihtoehtoinen silmukointi (1 p.), jossa esiaste-RNA:sta tuotetaan eri mittaisia lähetti-RNA molekyylejä (1 p.). Siten valmis lähetti-RNA voi sisältää vain osan geenin sisältämästä informaatiosta (1 p.), mikä mahdollistaa sen, että soluissa voidaan ilmentää toisistaan poikkeavia muotoja proteiinista (1 p.). Edellä mainituissa tapahtumissa ei ole eroa mustekalojen ja muiden tumallisten eliöiden välillä. (1 p.)

Mustekalassa tapahtuvassa lähetti-RNA:n muokkauksessa emäsjärjestys voi muuttua (1 p.), jolloin tuotettu proteiini voi erota yksittäisen aminohapon osalta (1 p.) tai niin monien aminohappojen, joiden kodonissa on adeniinia (1 p.). Muutos on paljon pienempi kuin vaihtoehtoisessa silmukoinnissa. (1 p.) Muutos ei muuta polypeptidin pituutta (1 p.) paitsi, jos se aiheuttaa lopetuskodonin syntymisen (1 p.). Mustekalan lähetti-RNA:n muokkaus muuttaa emäskolmikkokoodia samalla tavalla kuin geenien pistemutaatiot. (1 p.) Muutos ei kuitenkaan ole perinnöllinen. (1 p.) Mustekalan RNA-muokkaus tapahtuu vain tietyissä olosuhteissa (1 p.) ja kohdistuu valmiiseen lähetti-RNA:han (1 p.).

Hyvässä vastauksessa voidaan käsitellä myös bakteereita, joilla ei ole introneita, joten niillä silmukointia ei tapahdu.

10.3 Pohdi, miten mustekalat hyötyvät poikkeuksellisesta lähetti-RNA:n muokkauksesta. 5 p.

Mustekalassa tapahtuvan lähetti-RNA:n muokkauksen seurauksena proteiinin rakenne muuttuu, jolloin proteiini voi toimia eri tavalla. (1 p.) Tämän vuoksi mustekalan on mahdollista sopeutua muuttuviin ympäristöolosuhteisiin / meriveden lämpötilaan (1 p.) ylläpitämällä hermosolujen toimintaa eri lämpötiloissa (1 p.).

RNA-muokkaus voi laajentaa mustekalojen sietoisuusaluetta veden lämpötilan vaihteluille (1 p.), mikä voi parantaa yksilön eloonjäämistä (1 p.) ja kelpoisuutta (1 p.).

Proteiinin toiminnalliset erot ovat luultavasti pieniä, joten riski haitallisista muutoksista on pienempi. (1 p.) Kun mustekalan lähetti-RNA:n rakenne muuttuu, proteiinien toiminta voi muuttua nopeammin kuin geeniekspression säätelyn avulla (1 p.) tai geenimutaation seurauksena (1 p.) on mahdollista.

10.4 Kuva 10.B esittää mustekalan ja ihmisen silmän rakennetta. Selitä, miten mustekalan silmän rakenne eroaa ihmisen silmän rakenteesta. Pohdi myös, mitä hyötyä mustekalalle on ainutlaatuisista silmistään. 4 p.

Mustekalan verkkokalvon aistinsolut ovat välittävien hermosolujen edessä, mutta nisäkkäillä aistinsolut ovat välittävien hermosolujen takana (1 p.) Siksi mustekalan silmässä valo ei kulje välittävien hermosolujen läpi, jolloin aistinsolut saavat enemmän valoa (1 p.) eikä välittävien hermosolujen tarvitse olla läpinäkyviä (1 p.). Tästä on hyötyä pimeässä ympäristössä. (1 p.)

Nisäkkäillä näköhermosolujen aksonit kulkevat verkkokalvosta sokean täplän kautta, jolloin näkökentästä puuttuu tietty alue, mutta mustekalalla ei ole tällaista aluetta. (1 p.) Siten mustekalan silmä välittää oikeaa informaatiota paremmin kuin ihmisen silmä. (1 p.). Tästä voi olla hyötyä ravinnonhankinnalle (1 p.) ja petojen välttelylle (1 p.).

Täysiin pisteisiin vaaditaan sekä silmien rakenteen erojen vertailua että sen tarkastelemista, mitä hyötyä silmän rakenteesta on mustekalalle.

11. Lintuinfluenssa 20 p.

11.1 Influenssaviruksen rakenne 4 p.

Influenssaviruksia esiintyy yleisesti sekä linnuilla että muilla eläimillä. Tunnista kuvaan 11.1.A numeroidut influenssaviruksen rakenteet 1–4. Oikea vastaus 1 p., väärä vastaus 0 p.

Jos olet aloittanut tehtävään vastaamisen, mutta et haluakaan jättää tehtävää arvosteltavaksi, poista vastauksesi valitsemalla pudotusvalikosta tyhjä rivi.
11.1.1 Rakenne 1 1 p.
  • nukleiinihappo  (1 p.)
11.1.2 Rakenne 2 1 p.
  • pintaproteiini  (1 p.)
11.1.3 Rakenne 3 1 p.
  • vaippa  (1 p.)
11.1.4 Rakenne 4 1 p.
  • proteiinikuori (kapsidi)  (1 p.)

11.2 Lintuinfluenssaviruksen kehittyminen pandemiavirukseksi 6 p.

Lintujen influenssavirustyyppi H1N1 lisääntyy ylähengitysteiden soluissa, mikäli soluissa on kyseiseen virustyyppiin sopivat solukalvoreseptorit. Ihmisen soluissa H1N1-influenssavirus ei pysty lisääntymään, koska viruksen pintarakenne sopii huonosti ihmisen solujen reseptoreihin. Sen sijaan näätäeläinten, kuten minkkien, ylähengitysteiden soluissa on solukalvoreseptorit sekä lintujen H1N1-influenssavirukselle että ihmisen influenssavirukselle.

Selitä, miten ihmiselle vaarattomasta lintujen influenssaviruksesta voi kehittyä ihmisten keskuudessa pandemian aiheuttava influenssavirus. Hyödynnä vastauksessasi videota 11.2.A.

Eläimiä hoitavat henkilöt ovat kontaktissa lintujen / minkkien kanssa. (1 p.) Jos soluun pääsee sekä ihmisen influenssavirus että lintuinfluenssavirus ja ne molemmat lisääntyvät samassa solussa (1 p.), voi syntyä uudenlainen virustyyppi (1 p.), jossa on perimää sekä lintuinfluenssaviruksesta että ihmisen influenssaviruksesta (1 p.). Tapahtumaa kutsutaan viruksen rekombinaatioksi. (1 p.)

Jos uudella virustyypillä on muuttuneet pintaproteiinit (1 p.), jotka pystyvät tarttumaan ihmisen ylähengitysteiden solukalvoreseptoreihin (1 p.), on syntynyt influenssavirustyyppi, joka pystyy leviämään ihmisestä toiseen hengitysilman välityksellä (1 p.) ja aiheuttamaan pandemian (1 p.) levitessään esimerkiksi aerosolitartuntana (1 p.). Uusia virustyyppejä vastaan ihmispopulaatiossa ei ole muistisoluihin perustuvaa immuniteettia. (1 p.)

11.3 Turkistarhat ja lintuinfluenssa 4 p.

Minkki on yleisin turkistarhoilla kasvatettava eläin. Arvioi, miksi turkistarhat ovat uusien influenssapandemioiden mahdollisia syntypaikkoja. Hyödynnä vastauksessasi kuvaa 11.3.A.

Linnut pääsevät tunkeutumaan turkistarhoihin, koska tarhat ovat rakenteeltaan avoimia. (1 p.) Kun linnut ovat kosketuksissa turkiseläinten ruuan / tarhan rakenteiden kanssa (1 p.), lintuinfluenssaviruksia siirtyy turkiseläinten ruokaan / tarhan rakenteisiin (1 p.). Turkiseläimet voivat saada tartunnan myös suorasta kontaktista sairastuneen linnun kanssa. (1 p.)

Jos turkistarhalla on influenssaa sairastava työntekijä, voivat ihmisen influenssavirukset tarttua turkiseläimiin (1 p.). Stressaantuneiden tarhaminkkien immuniteetti voi olla alentunut lisäten sairastumisriskiä. (1 p.) Ahtaat tilat edistävät virusten leviämistä. (1 p.)

11.4 Lintuinfluenssa on yksi esimerkki zoonooseista eli eläimistä ihmisiin tarttuvista taudeista. Pohdi syitä siihen, miksi zoonoosien arvioidaan lisääntyvän luontokadon ja tuotantoeläinten tehotuotannon seurauksena. 6 p.

Luontokatoa aiheuttaa lajien elinympäristöjen tuhoutuminen ja pirstaloituminen (1 p.), koska alueita raivataan esimerkiksi pelloiksi ja laitumiksi sekä asutuksen, kaivosten ja teiden tieltä (esimerkistä 1 p.). Seurauksena on, että villieläimet joutuvat kosketuksiin ihmisten kanssa (1 p.), jolloin todennäköisyys jonkin taudin siirtymisestä villieläimestä ihmiseen kasvaa (1 p.). Lisäksi villieläinten populaatioiden pienentyessä niiden geenipoolit pienenevät, mikä heikentää vastustuskykyä. (1 p.)

Luontokatoa aiheuttaa myös laiton eläinkauppa (1 p.) esimerkiksi Aasian eläintoreilla, missä myydään eläviä eläimiä ruuaksi ja lemmikeiksi (1 p.).

Tehotuotannossa eläimiä on paljon (1 p.) suljetussa tilassa (1 p.) ja ne sairastuvat helposti (1 p.), minkä seurauksena taudit pääsevät leviämään eläinten parissa työskenteleviin ihmisiin / toisiin eläinlajeihin (1 p.). Rehussa voi olla viruksia/mikrobeja, jotka leviävät tehokkaasti eläimiin. (1 p.) Tuotantoeläinten tehotuotanto voi aiheuttaa bakteereille antibioottiresistenssiä. (1 p.)

Täysiin pisteisiin vaaditaan, että vastauksessa käsitellään sekä luontokadon että tuotantoeläinten tehotuotannon merkitystä.