מתכונת 1 בביולוגיה - מסלול סמסטר ראשון 043351

התשובה הנכונה: א. פותרים בשני שלבים של זיווג בסיסים:

1. תעתוק: ה־mRNA נבנה משלים לגדיל התבנית של ה־DNA. ב־RNA הבסיס U מחליף את T, ולכן מול A נקבע U. מול TAC CGT נוצר AUG GCA. הקודון הראשון הוא AUG (קודון ההתחלה).

2. תרגום: האנטי־קודון של ה־tRNA משלים לקודון שב־mRNA. מול AUG – האנטי־קודון הוא UAC.

(שימו לב: האנטי־קודון זהה לרצף בגדיל התבנית של ה־DNA, אלא ש־U מופיע במקום T.)

- ב. AUG הוא הקודון שב־mRNA, ולא האנטי־קודון המשלים לו.

- ג. TAC הוא הרצף ב־DNA. ב־tRNA, כמו בכל RNA, אין הבסיס T.

- ד. ATG הוא הרצף בגדיל ה־DNA המשלים לגדיל התבנית. גם בו יש T, שאינו קיים ב־RNA.

התשובה הנכונה: ב. בשאיפה הסרעפת מתכווצת ויורדת, והשרירים שבין הצלעות מתכווצים ומרימים את הצלעות. כך נפח בית החזה גדל, הריאות מתרחבות יחד איתו, והלחץ בתוך הריאות יורד אל מתחת ללחץ האוויר בחוץ – ואוויר נכנס. בזמן מאמץ השרירים האלה מתכווצים בחוזקה רבה יותר, ולכן בית החזה מתרחב יותר, ההפרש בין הלחצים גדול יותר, ונכנס יותר אוויר בכל שאיפה.

- א. הרפיית הסרעפת מתרחשת בנשיפה: הסרעפת עולה, נפח בית החזה קטן והאוויר יוצא.

- ג. בדופן הריאות אין שרירים המרחיבים אותן; הריאות מתרחבות באופן סביל, יחד עם בית החזה.

- ד. עלייה בלחץ בבית החזה הייתה גורמת ליציאת אוויר (נשיפה), ולא לכניסתו.

התשובה הנכונה: ד. הצרכנים השניוניים מקבלים את האנרגייה שלהם מן הצרכנים הראשוניים שהם אוכלים. אבל רק חלק קטן מן האנרגייה שברמת הצרכנים הראשוניים עובר לרמה הבאה (לרוב כעשרה אחוזים): רוב האנרגייה מנוצלת בנשימה התאית של הצרכנים הראשוניים ומשתחררת כחום, וחלק אחר נשאר בחלקים שאינם נאכלים או בהפרשות ועובר למפרקים. לכן האנרגייה האגורה ברמת הצרכנים השניוניים קטנה מזו שברמת הצרכנים הראשוניים.

- א. בכל רמת הזנה יש בדרך כלל מינים רבים (למשל ברמת הצרכנים השניוניים – לטאות, ציפורים אוכלות חרקים ועכבישים).

- ב. כל היצורים החיים מבצעים נשימה תאית, כדי להפיק אנרגייה (ATP) מחומרים אורגניים.

- ג. זה הפוך: ברמת היצרנים אגורה הכמות הגדולה ביותר של אנרגייה, וממנה האנרגייה הולכת וקטנה ברמות הבאות.

התשובה הנכונה: ב. DNA בנוי מנוקלאוטידים, ובכל נוקלאוטיד יש סוכר, בסיס חנקני וקבוצת זרחה – המכילה זרחן. בלי זרחן מספיק התא אינו יכול לבנות די נוקלאוטידים, ולכן בניית DNA (הדרושה לשכפול לפני כל חלוקה), וגם בניית RNA ו־ATP, תיפגע. כך תיפגע גם הגדילה של הצמח.

- א, ג, ד. עמילן, תאית וגלוקוז הם פחמימות, הבנויות מפחמן, ממימן ומחמצן בלבד. אין בהן זרחן, ולכן בנייתן אינה תלויה ישירות בזרחן מן הקרקע (הגלוקוז נבנה בפוטוסינתזה מ־CO₂ וממים).

התשובה הנכונה: ד. גורם מגביל הוא גורם שהגדלתו מגדילה את האוכלוסייה. השטחים מסוג 3 הם הבקרה. רק בשטחים שבהם נוספו מים האוכלוסייה גדלה, ואילו תוספת מזון לא הגדילה אותה. לכן בשמורה זו המים הם שהגבילו את גודל אוכלוסיית האיילים.

- א. תוספת מזון לא הגדילה את האוכלוסייה, ולכן המזון לא היה הגורם המגביל.

- ב. האוכלוסייה גדלה רק כשנוספו מים – כלומר לפני כן גודלה היה מוגבל על ידי כמות המים.

- ג. תוספת המזון לא השפיעה, ותוספת המים השפיעה – ההשפעה אינה שווה.

התשובה הנכונה: ד. פרווה חומה היא תכונה נסגנית, ולכן הגור החום הוא הומוזיגוט bb. אחד האללים b הגיע אליו מן האב, והאחר מן האם. שני ההורים שחורים, כלומר יש לכל אחד מהם גם אלל B. מכאן ששני ההורים הטרוזיגוטים – Bb.

בהכלאה Bb × Bb כל הורה מעביר לכל צאצא b בסיכוי ½, ולכן הסיכוי לצאצא bb הוא ½ · ½ = ¼ = 25%. (היחס הצפוי בצאצאים: 3 שחורים : 1 חום.) לידתו של גור חום אחד אינה משנה את הסיכוי בלידה הבאה – כל לידה היא מאורע בלתי תלוי.

- א. 50% מתקבל בהכלאה Bb × bb, אבל שני ההורים כאן שחורים, ולכן אין ביניהם הורה bb.

- ב. 0% היה נכון רק אילו אחד ההורים היה BB – אבל אז לא היה יכול להיוולד גור חום.

- ג. 75% הוא הסיכוי לגור שחור בהכלאה זו, ולא לגור חום.

התשובה הנכונה: ב. שתי העובדות מובילות למסקנה:

1. ריכוז K⁺ בתאי השורש גבוה מריכוזו בקרקע, ובכל זאת היונים ממשיכים להיכנס לתאים – כלומר הם עוברים נגד מפל הריכוזים.

2. כשהנשימה התאית מעוכבת, לא נוצר ATP, והקליטה נפסקת – כלומר הקליטה דורשת אנרגייה.

מעבר חומר נגד מפל הריכוזים בעזרת חלבוני נשא בקרום ובהשקעת ATP הוא הובלה פעילה.

- א. בדיפוזיה חומר עובר ממקום שבו ריכוזו גבוה למקום שבו ריכוזו נמוך, בלי השקעת אנרגייה. כאן היונים נכנסים אל תאים שבהם ריכוזם כבר גבוה, והקליטה תלויה באנרגייה.

- ג. אוסמוזה היא מעבר של מים דרך קרום בררני. היא אינה מעבירה יונים, וגם אינה תלויה בנשימה התאית.

- ד. הנתונים מראים שהקליטה תלויה בנשימה, ולא שהנשימה תלויה באשלגן. זו מסקנה בכיוון ההפוך.

התשובה הנכונה: א. אינסולין הוא חלבון שתאים בלבלב מייצרים ומפרישים לדם. חלבון מופרש נבנה בריבוזומים שעל הרשתית התוך־תאית המחוספסת, עובר בה למערכת גולג׳י, ושם הוא נארז בשלפוחיות המשתחררות מן התא (אקסוציטוזה). בתא A שני האברונים האלה מפותחים מאוד, ויש בו מיטוכונדריה רבות שמספקות ATP לייצור – התאמה בין מבנה התא לתפקודו.

- ב. בתא B אין כלורופלסטים, ולכן הוא אינו תא של עלה המקיים פוטוסינתזה. ריבוי המיטוכונדריה בו מתאים לתא הצורך ATP רב, כמו תא שריר.

- ג. בתא C יש כלורופלסטים, ואלה אינם נמצאים בתאי בעלי חיים, ולכן הוא אינו תא שריר.

- ד. בתא D אין כלורופלסטים, ולכן אין בו פוטוסינתזה.

התשובה הנכונה: ב. יצור אוטוטרופי מייצר חומרים אורגניים מחומרים אי־אורגניים (בפוטוסינתזה – מפחמן דו־חמצני ומים, בעזרת אנרגיית האור). יצור הטרוטרופי מקבל חומרים אורגניים מן הסביבה. בחושך אין לאאוגלנה אנרגיית אור לפוטוסינתזה, ולכן היא קולטת חומרים אורגניים מן המים – ובזמן זה היא מתפקדת כהטרוטרופית.

- א. כל התאים החיים מקיימים נשימה תאית כל הזמן, גם באור. בנשימה התאית מתפרקים חומרים אורגניים ונוצר ATP, הדרוש לכל פעילויות התא.

- ג. ייצור פחמימות מפחמן דו־חמצני ומים הוא פוטוסינתזה, והיא דורשת אור.

- ד. הימצאות כלורופלסטים אינה מספיקה. בלי אור אין פוטוסינתזה, ולכן האאוגלנה אינה מייצרת בעצמה חומרים אורגניים בחושך.

התשובה הנכונה: ב. קרום התא בנוי בעיקר מפוספוליפידים, ופנים הקרום שומני. מולקולות קטנות המסיסות בשומנים, כמו הורמונים סטרואידיים, מתמוססות בשכבה זו ועוברות דרכה בדיפוזיה, ולכן הן יכולות להגיע לקולטנים שבתוך התא. אינסולין הוא חלבון – מולקולה גדולה ומסיסה במים – שאינו יכול לחדור דרך האזור השומני של הקרום. לכן תאי המטרה שלו מבטאים קולטנים על פני הקרום: ההורמון נקשר לקולטן מבחוץ, והקישור מפעיל שינויים בתוך התא.

- א. ההפך: האינסולין, שהוא חלבון, גדול בהרבה מן ההורמונים הסטרואידיים.

- ג. לפי נתוני השאלה, ההורמונים הסטרואידיים מסיסים בשומנים, ולכן הם עוברים דרך הקרום בדיפוזיה, בלי נשאים ובלי השקעת אנרגייה.

- ד. הקרום בנוי בעיקר מפוספוליפידים, לא מחלבונים.

התשובה הנכונה: א. החיסון נגד שעלת הוא חיסון פעיל: התרכיב מכיל אנטיגנים של החיידק (בלי לגרום למחלה). מערכת החיסון של התינוק מזהה את האנטיגנים, מייצרת נוגדנים ספציפיים נגדם, ונוצרים גם תאי זיכרון. אם התינוק ייחשף בעתיד לחיידק השעלת, תאי הזיכרון יזהו את האנטיגנים שלו, והתגובה החיסונית תהיה מהירה וחזקה, כך שהחיידק יסולק לפני שתתפתח מחלה.

- ב. בחיסון סביל מקבלים נוגדנים מוכנים, וההגנה קצרה ואינה יוצרת תאי זיכרון. החיסון לתינוקות נגד שעלת מכיל אנטיגנים, כלומר זהו חיסון פעיל.

- ג. התגובה החיסונית ספציפית לאנטיגנים של החיידק הגורם לשעלת, ואינה מגנה מפני מחלות שגורמים חיידקים או נגיפים אחרים.

- ד. מטרת החיסון היא מניעה – להכין את מערכת החיסון לפני החשיפה לחיידק.

התשובה הנכונה: ג. יצירת השתן מתחילה בסינון: לחץ הדם בנימים שבראש הנפרון דוחף מים ומומסים קטנים (גלוקוז, מלחים, שתנן) אל תוך הנפרון, ונוצר תסנין. לאורך צינוריות הנפרון מתרחשת ספיגה חוזרת של חומרים שהגוף צריך – כל הגלוקוז, רוב המים והמלחים – אל נימי הדם. מה שנשאר בנפרון הוא השתן: הוא זורם דרך השופכנים אל שלפוחית השתן, נאגר בה, ומוצא מן הגוף דרך השופכה.

- א. אי אפשר לספוג חזרה חומרים מן הנפרון לפני שהם הגיעו אליו בסינון.

- ב. הספיגה החוזרת מתרחשת בנפרון, לפני שהשתן יוצא מן הכליה. בשלפוחית השתן השתן רק נאגר.

- ד. הסינון מתרחש בנפרונים שבכליה, ולא בשלפוחית השתן. אל השלפוחית מגיע שתן, ולא דם.

התשובה הנכונה: א. משווים כל מין לבדו לעומת יחד עם המין השני:

- מין X: מ־5.0 גרם ל־3.0 גרם – ירידה של 40%.

- מין Y: מ־4.0 גרם ל־1.5 גרם – ירידה של 62.5%.

שני המינים נפגעים מן הגידול המשותף. צמחים הגדלים יחד באותו עציץ משתמשים באותם משאבים מוגבלים – אור, מים ומינרלים מן הקרקע. כשכל צמח מנצל חלק מן המשאבים, נשאר פחות לצמח השני. יחסי גומלין שבהם שני המינים נפגעים בגלל שימוש במשאב משותף ומוגבל הם תחרות. (מין Y נפגע יותר, כלומר מין X מתחרה טוב יותר.)

- ב. בהדדיות שני המינים מרוויחים, וכאן שניהם גדלו פחות יחד.

- ג. בטפילות הטפיל מרוויח והפונדקאי נפגע. כאן אף אחד מן המינים לא הרוויח.

- ד. בקומנסליזם מין אחד מרוויח והשני אינו מושפע. כאן שניהם הושפעו לרעה.

התשובה הנכונה: א. תפוקת הלב היא נפח הדם שהלב מזרים בדקה: קצב הלב × נפח הפעימה.

•אדם 1: $60 \times 100 = 6{,}000$ מ״ל לדקה (6.0 ליטר).

•אדם 2: $100 \times 55 = 5{,}500$ מ״ל לדקה.

•אדם 3: $75 \times 70 = 5{,}250$ מ״ל לדקה.

•אדם 4: $120 \times 40 = 4{,}800$ מ״ל לדקה.

לאדם 1 קצב הלב הנמוך ביותר, אבל נפח הפעימה שלו הגדול ביותר, ולכן תפוקת הלב שלו הגדולה ביותר.

- ב. תפוקת הלב של אדם 2 היא 5.5 ליטר לדקה – פחות מזו של אדם 1, אף שקצב הלב שלו גבוה יותר.

- ג. תפוקת הלב של אדם 3 היא 5.25 ליטר לדקה – פחות מזו של אדם 1.

- ד. לאדם 4 קצב הלב הגבוה ביותר, אבל נפח הפעימה שלו קטן מאוד, ותפוקת הלב שלו היא הקטנה ביותר (4.8 ליטר לדקה). קצב לב גבוה לבדו אינו מעיד על תפוקת לב גדולה.

התשובה הנכונה: ג. קוטר האישון נקבע בידי שרירים חלקים בקשתית, שאינם נשלטים ברצון. כשאור חזק פוגע בעין, אותות עצביים של מערכת העצבים האוטונומית גורמים להתכווצות שרירים אלה, והאישון מצטמצם – כך פחות אור נכנס לעין ותאי החישה ברשתית מוגנים. התגובה מתרחשת בלי שאנחנו מחליטים עליה.

- א. בעיטה היא התכווצות רצונית של שרירי שלד – פעולה של מערכת העצבים הסומטית.

- ב. כתיבה היא פעולה רצונית מתואמת של שרירי היד – גם היא סומטית.

- ד. בליעת חיידקים בידי תאי דם לבנים היא פעולה של מערכת החיסון (קו הגנה לא ייחודי), לא של מערכת העצבים.

התשובה הנכונה: ב. באוכלוסיית הדפניות יש שונות בדרגת השקיפות של הגוף. הדגים מוצאים את טרפם בעזרת הראייה, ולכן קל להם יותר לראות ולטרוף דפניות כהות. הדגים הם אפוא גורם בורר: דפניות שקופות שורדות בסיכוי גבוה יותר, מתרבות יותר ומעבירות את התכונה לצאצאיהן. לאורך דורות עולה שכיחותן באגם שיש בו דגים. באגם בלי דגים אין יתרון כזה, ולכן אחוז הדפניות השקופות בו נמוך.

- א. פרטים אינם משנים את תכונותיהם התורשתיות "כדי" להסתתר; התכונה הייתה קיימת אצל חלק מן הפרטים, והברירה הגדילה את שכיחותה.

- ג. בנתונים אין כל עדות לחומר כזה, ואם כל הדפניות היו מאבדות את צבען לא היה מדובר בשינוי באחוז הדפניות השקופות אלא בכולן.

- ד. לברירה טבעית אין מטרה, והדפניות אינן מתרבות "כדי" לשמור על משהו; שכיחות התכונה עולה כי בעליה שורדים יותר.

התשובה הנכונה: ג. ההבדל בין שני הכלים הוא רק ההרתחה. בתאים החיים הצבע לא חדר – קרום התא בררני ואינו מאפשר לחומר זה לעבור. בתאים שהורתחו החום גרם לדנטורציה של חלבוני הקרום ופגע במבנה הקרום, הקרום איבד את בררנותו, והצבע חדר לתאים.

- א. אילו הצבע היה הורג את התאים, הוא היה חודר גם לתאים בכלי 1 – אבל שם תוכן התאים לא נצבע.

- ב. גם לתאי שמרים שהורתחו יש דופן תא, והדופן אינה בררנית; הבררנות היא תכונה של קרום התא.

- ד. גם בתאים החיים יש מיטוכונדריות, ובכל זאת הצבע לא חדר אליהם.

התשובה הנכונה: א. הריר שמפרישים התאים בדופן קנה הנשימה לוכד חיידקים, נגיפים וחלקיקי אבק שנכנסו עם האוויר. הריסים נעים כל הזמן בתנועה מתואמת, ומסיעים את הריר כלפי מעלה, אל הגרון, ומשם הוא נבלע או נפלט בשיעול. כשהריסים נפגעים, הריר אינו מסולק, והוא מצטבר בדרכי הנשימה יחד עם החיידקים שנלכדו בו. לכן אצל מעשנים יש שיעול כרוני, והסיכון לזיהומים בדרכי הנשימה ובריאות גדל.

- ב. הריסים אינם משמשים לחימום או לקירור האוויר. האוויר מתחמם ומתלחלח בעיקר בחלל האף, בזכות כלי דם רבים והריר שבדופן.

- ג. חמצן אינו עובר לדם דרך דופן קנה הנשימה. חילוף הגזים מתרחש בנאדיות הריאה, שדופנן דקה ועטופה בנימי דם.

- ד. כמות האוויר הנכנסת בכל שאיפה תלויה בהגדלת נפח בית החזה (התכווצות הסרעפת והשרירים הבין־צלעיים), ולא בריסים. פגיעה בריסים אינה מגדילה אותה.

התשובה הנכונה: ב. הכמות גדלה בשני שלבים:

1. תעתוק: RNA פולימראז מתעתק את הגן שוב ושוב, ומכל עותק של הגן נוצרות מולקולות mRNA רבות.

2. תרגום: כל מולקולת mRNA יוצאת אל הציטופלסמה, ושם כמה ריבוזומים יכולים לתרגם אותה בבת אחת, ושוב ושוב, עד שהיא מתפרקת. מכל mRNA נוצרות אפוא מולקולות חלבון רבות.

כך מספר קטן של עותקים של הגן מספיק לייצור כמות גדולה מאוד של חלבון.

- א. ה־DNA משוכפל רק לפני חלוקת התא, פעם אחת בכל מחזור תא; הגן אינו משוכפל לפני כל תרגום.

- ג. חלבון אינו משמש תבנית לבניית חלבונים; התבנית לתרגום היא ה־mRNA.

- ד. בריבוזום אין DNA; הוא מתרגם את ה־mRNA שמגיע אליו מן הגרעין.

התשובה הנכונה: א. עורק הריאה מוביל את הדם הדל בחמצן מן החדר הימני אל נימי הריאות, ושם הדם מקבל חמצן מן האוויר שבנאדיות ומוסר CO₂. כשהעורק חסום חלקית, פחות דם מגיע לנימי הריאות ומקבל חמצן. לכן פחות דם מחומצן חוזר בווריד הריאה לצד השמאלי של הלב ומוזרם לאיברי הגוף, וריכוז החמצן בדם שמגיע לרקמות יורד (האדם חש קוצר נשימה, וקצב הלב והנשימה עולים).

- ב. הדם בעורק הריאה הוא דם שחזר מן הגוף ומסר בו חמצן; החסימה אינה מוסיפה לו חמצן.

- ג. החדר השמאלי מזרים דם לאבי העורקים – לגוף – ולא לריאות.

- ד. כשהיציאה מן החדר הימני חסומה, הדם מתקשה לצאת ממנו, והלחץ בחדר הימני עולה.