DWMED

Produkcja i wydzielanie hormonów tarczycy – trijodotyroniny (T3) i tetrajodotyroniny (T4) – są ściśle regulowane przez oś podwzgórze – przysadka – tarczyca. Podwzgórze uwalnia tyreoliberynę (TRH),
która pobudza przysadkę do wydzielania tyreotropiny (TSH). Następnie TSH trafia do krwi i działa na komórki tarczycy, pobudzając ich namnażanie i wydzielanie T4, a także hamuje wydzielanie TSH przez przysadkę. T4 służy do regulacji osi podwzgórze – przysadka – tarczyca, hamując wydzielanie TRH i TSH. W narządach obwodowych – pod wpływem enzymu dejodynazy – T4 ulega konwersji do T3, który jest aktywną postacią hormonu i działa na poziomie komórek docelowych.

1. Przeczytaj poniższy tekst i uzupełnij luki (1.–4.) wyrażeniami z tabeli, wybierając w każdym
przypadku jedno z dwóch zaproponowanych.

Choroba Gravesa – Basedowa jest autoimmunologicznym zapaleniem tarczycy, w którym występują przeciwciała skierowane przeciwko receptorowi dla TSH. Te przeciwciała po związaniu się z receptorem dla TSH aktywują go, naśladując działanie TSH. Dlatego w chorobie Gravesa – Basedowa występuje (1) tarczycy, a stężenie TSH we krwi jest (2). Tarczyca z czasem ulega (3). Jednym z typowych objawów tej choroby jest (4) masy ciała.

2. Rzadkim nowotworem jajników jest potworniak (teratoma), wewnątrz którego mogą występować różne tkanki. W niektórych przypadkach potworniak zawiera komórki tarczycy, które produkują T4 i nie podlegają regulacji przez TSH. Stan taki nazywa się wolem jajnikowym (struma ovarii).

Wskaż zestaw wyników, jaki występuje w przypadku wola jajnikowego (↑ – podwyższenie, ↓ – obniżenie, N – norma).

A. T4 ↑, TSH ↑, powiększenie tarczycy
B. T4 ↑, TSH N, powiększenie tarczycy
C. T4 ↓, TSH ↓, brak powiększenia tarczycy
D. T4 ↑, TSH ↓, brak powiększenia tarczycy
E. T4 ↑, TSH ↓, powiększenie tarczycy

3. Określ, które z efektów fizjologicznych wymienionych w tabeli są powodowane przez T3.

4. Poniżej przedstawiono wzór chemiczny T3.

Wybierz poprawne dokończenie zdania.

T3 jest pochodną
A. fosfolipidu.
B. nukleotydu.
C. cholesterolu.
D. aminokwasu białkowego.

Laura, aby uniknąć odwodnienia podczas zawodów odbywających się w upalny dzień, wypiła dużą ilość wody. Po zawodach zdiagnozowano u niej hiponatremię wywołaną spożyciem dużej ilości płynów o małej zawartości sodu. Organizm człowieka próbuje utrzymać równowagę płynów i sodu za pomocą mechanizmów hormonalnych. Podczas ćwiczeń fizycznych zwiększona aktywność współczulna powoduje wzmożone wydzielanie aldosteronu i wazopresyny, co sprzyja zatrzymaniu przez nerki Na+ i wody.

Na podstawie: D.U. Silverthorn, Fizjologia człowieka. Zintegrowane podejście, 2018.

1. Przeczytaj poniższy tekst i uzupełnij luki (1.–2.) wyrażeniami z tabeli, wybierając w każdym przypadku jedno z dwóch zaproponowanych.

W wyniku hiponatremii spowodowanej nadmierną podażą płynów nastąpi (1) wydzielania wazopresyny oraz (2) wydzielania aldosteronu.

2. Do każdego z wymienionych w tabeli hormonów przyporządkuj miejsce jego wydzielania.

Który gruczoł dokrewny człowieka wydziela hormon wzrostu (GH)? Wybierz odpowiedź spośród podanych.

A. Szyszynka.
B. Kora nadnerczy.
C. Rdzeń nadnerczy.
D. Przysadka mózgowa.
E. Tarczyca.

Oksytocyna jest hormonem peptydowym wydzielanym przez tylny płat przysadki mózgowej. Synteza oksytocyny rozpoczyna się od ekspresji genu OXT i wytworzenia białka prekursorowego, którego dalsza hydroliza i inne modyfikacje enzymatyczne prowadzą do wytworzenia aktywnej oksytocyny. Kluczowym enzymem katalizującym reakcję prowadzącą bezpośrednio do powstania aktywnej oksytocyny jest monooksygenaza alfa-amidująca peptydyloglicyny (PAM), która usuwa końcową glicynę z peptydu prekursorowego, wprowadzając jednocześnie na końcu ostatecznego peptydu grupę amidową −CO−NH2 zamiast karboksylowej −COOH. Działanie PAM jest warunkowane przez związanie jonów miedzi (Cu2+). Poniżej przedstawiono wzór chemiczny aktywnej oksytocyny.

1. Określ, z ilu aminokwasów jest zbudowana aktywna oksytocyna.
A. 7.
B. 8.
C. 9.
D. 10.

2. Uzupełnij w poniższym tekście luki (1.–3.) wyrażeniami z tabeli, wybierając w każdym przypadku jedno z dwóch zaproponowanych.

Stuktura III-rzędowa aktywnej oksytocyny jest stabilizowana przez (1) między dwoma (2), z których jedna znajduje się w środku peptydu, a druga – na jego końcu (3).

3. Określ, które stwierdzenia dotyczące syntezy oksytocyny są prawdziwe, a które – fałszywe.

4. Jaką funkcję pełni oksytocyna w organizmie człowieka? Wybierz odpowiedź spośród podanych.

A. Regulacja stężenia cukru we krwi.
B. Stymulacja laktacji i skurczów macicy.
C. Regulacja wchłaniania wapnia z jelita.
D. Utrzymywanie tempa metabolizmu na stałym poziomie.

U niektórych osób dochodzi do zaburzeń w wydzielaniu kortyzolu, który jest wytwarzany z cholesterolu w korze nadnerczy. Przed rozpoczęciem leczenia pacjenta ważne jest ustalenie, czy niedobór kortyzolu spowodowany jest niedoczynnością przysadki w zakresie produkcji ACTH (kortykotropiny), czy też przyczyną jest uszkodzenie komórek kory nadnerczy. W tym celu przeprowadza się specjalny test z metyraponem – inhibitorem enzymu, odpowiedzialnego za ostatni etap produkcji kortyzolu z cholesterolu.
Oznacza się u pacjenta poziom ACTH i 11-deoksykortyzolu, następnie podaje się metyrapon, i po określonym czasie znów oznacza się poziom obu substancji.

Na schemacie przedstawiono regulację wydzielania kortyzolu oraz miejsce działania metyraponu.

Zaznacz poprawne dokończenie zdania.

Po podaniu metyraponu u pacjentów z niedoczynnością kortykotropową przysadki
A. poziom ACTH i poziom 11-deoksykortyzolu znacznie wzrastają.
B. poziom ACTH i poziom 11-deoksykortyzolu pozostają bez zmian.
C. poziom ACTH pozostaje bez zmian, a poziom 11-deoksykortyzolu spada.
D. poziom ACTH wzrasta, a poziom 11-deoksykortyzolu pozostaje bez zmian

Hormony to substancje chemiczne, które regulują metabolizm komórek, tkanek i narządów. Większość hormonów syntetyzowana jest przez komórki gruczołów dokrewnych, ale niektóre syntetyzowane są przez komórki nerwowe. Na schematach A i B przedstawiono oba typy komórek, a poniżej podano przykłady hormonów wydzielanych przez te komórki.

glukagon
kortyzol
oksytocyna
wazopresyna

Spośród wymienionych powyżej nazw hormonów:

a) wybierz i wpisz w wyznaczone miejsca pod schematami A i B po jednym przykładzie hormonu, którego sposób wydzielania ilustruje ten schemat.

b) wypisz nazwy tych dwóch hormonów, których działanie prowadzi do wzrostu poziomu glukozy we krwi.

U kobiet w wieku 40–50 lat, z powodu zachodzących zmian hormonalnych, zaczyna się powolny spadek masy kostnej na skutek odwapnienia. Po pięćdziesiątym roku życia spadek ten jest u większości kobiet dość gwałtowny i może prowadzić do osteoporozy.

Zaproponuj dwa działania, które pomogą kobietom zapobiegać ubytkowi masy kostnej prowadzącemu do osteoporozy. Uzasadnij proponowane działania.

Działanie 1.
Uzasadnienie:

Działanie 2.
Uzasadnienie:

Insulina jest hormonem regulującym poziom glukozy we krwi kręgowców. Połączenie się insuliny z receptorami błonowymi komórek wątroby i mięśni skutkuje zwiększeniem liczby białek transportujących glukozę do komórek. Ponadto insulina zwiększa
wychwytywanie aminokwasów przez komórki oraz pobudza transkrypcję i translację.
Insuliny różnych gatunków zwierząt i człowieka różnią się nieznacznie składem aminokwasów. Różnice te na ogół nie wpływają na ich aktywność biologiczną, gdy są one podawane człowiekowi. Jednak rezultatem dłuższego podawania człowiekowi obcej insuliny (np. wołowej) jest powstawanie przeciwciał hamujących jej działanie. Insulina była pierwszym lekiem wytworzonym metodami inżynierii genetycznej. Obecnie do jej produkcji wykorzystuje się bakterie Escherichia coli, którym wszczepia się odpowiednio przygotowane geny ludzkie warunkujące wytwarzanie insuliny.
Na podstawie: W. Traczyk, A.Trzebski, Fizjologia czlowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej, Warszawa 2007.

Na rysunku przedstawiono budowę cząsteczki insuliny.

1. Uzasadnij, że insulina jest białkiem mającym strukturę IV-rzędową.

2. Przyporządkuj wszystkie wymienione poniżej informacje (1–4) do dwóch kategorii: I – czynniki stymulujące wydzielanie insuliny i II – skutki działania insuliny. Zapisz ich numery w odpowiednich kolumnach tabeli.

1. wysoki pozom glukozy we krwi
2. prawidłowy poziom glukozy we krwi
3. wzmożona synteza glikogenu w komórkach mięśni i wątroby
4. wzmożona synteza białek w komórkach mięśni i wątroby

3. Określ, czy insulina jest hormonem pobudzającym w komórkach mięśni i wątroby reakcje anaboliczne, czy – kataboliczne. Odpowiedź uzasadnij.

4. Wyjaśnij, dlaczego gen człowieka, warunkujący wytwarzanie insuliny musi być przed wprowadzeniem do komórek bakterii odpowiednio przygotowany, aby uległ w nich prawidłowej ekspresji.

5. Określ, czy zmodyfikowane bakterie Escherichia coli wykorzystywane do wytwarzania insuliny ludzkiej są organizmami transgenicznymi. Odpowiedź uzasadnij.

6. Wykaż, że podawanie człowiekowi choremu na cukrzycę insuliny typu ludzkiego produkowanej przez bakterie ma mniejsze skutki uboczne niż długotrwałe podawanie insuliny zwierzęcej.

Oceń prawdziwość informacji dotyczących hormonów przysadkowych. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

W sytuacji stresowej adrenalina wywołuje zmiany w funkcjonowaniu narządów i układów, np. układu krwionośnego, oddechowego, mięśniowego, których celem jest przygotowanie organizmu do maksymalnego wysiłku.

Każdej z wymienionych zmian fizjologicznych (A–D), jaka pojawia się w organizmie człowieka podczas stresu, przyporządkuj właściwe jej znaczenie (1–5) w reakcji stresowej.

Zmiany fizjologiczne
A. skurcz obwodowych naczyń krwionośnych
B. nasilone uwalnianie glukozy z glikogenu w wątrobie
C. zwiększenie częstości oddechów
D. pobudzenie czynności wydzielniczej gruczołów potowych

Znaczenie
1. dostarczenie mięśniom dodatkowego źródła energii
2. spowolnienie procesów trawiennych
3. zwiększenie dopływu tlenu do mięśni szkieletowych i mózgu
4. zwiększenie dopływu krwi do mózgu i mięśni
5. przygotowanie organizmu do ochrony przed przegrzaniem ciała

A. …….
B. …….
C. …….
D. ……

Na schemacie ilustrującym mechanizm antagonistycznego działania insuliny i glukagonu podkreśl właściwe nazwy narządów (trzustka albo wątroba) oraz właściwe określenia poziomu glukozy we krwi (niski albo wysoki), tak aby powstał poprawny schemat.

W przypadku, gdy stopień dotlenienia nerki jest niski, w nerkach powstaje erytropoetyna, stymulująca produkcję erytrocytów. Wytwarzanie erytrocytów jest kontrolowane przez mechanizm ujemnego sprzężenia zwrotnego, przedstawiony na schemacie.

Uzupełnij schemat – do ramek oznaczonych cyframi 1.–4. wpisz litery oznaczające procesy wybrane spośród A–F w taki sposób, aby powstał opis mechanizmu regulującego liczbę wytwarzanych erytrocytów.

A. Nerki zwiększają wydzielanie erytropoetyny.
B. W szpiku kostnym zmniejsza się wytwarzanie erytrocytów.
C. Nerki zmniejszają wydzielanie erytropoetyny.
D. W szpiku kostnym zwiększa się wytwarzanie erytrocytów.
E. W erytrocytach zwiększa się ilość hemoglobiny.
F. W erytrocytach zmniejsza się ilość hemoglobiny.

Cukrzyca jest chorobą związaną z zaburzeniem regulacji poziomu glukozy we krwi spowodowanym przez różne czynniki.

Wymień nazwy dwóch hormonów wydzielanych przez trzustkę, które biorą udział w regulacji stężenia glukozy we krwi, i podaj, na czym polega rola każdego z nich.

1. Nazwa hormonu: 
Rola:

2. Nazwa hormonu:
Rola:

Organizm człowieka reaguje na krótkotrwały stres wydzielaniem hormonów rdzenia nadnerczy (adrenaliny i noradrenaliny), natomiast na długotrwały stres odpowiada zwiększonym wydzielaniem hormonów kory nadnerczy (np. aldosteronu i kortyzolu). Jednak długotrwałe działanie kortyzolu skutkuje m.in. spadkiem liczby limfocytów oraz intensywnym wydzielaniem kwasu solnego w żołądku.

Przedstaw skutki, jakie dla zdrowia człowieka będącego w stanie długotrwałego stresu może mieć obniżenie liczby limfocytów.

Na schemacie przedstawiono komórkę gruczołową trzustki produkującą enzymy trawienne.

Na podstawie schematu opisz współdziałanie wszystkich wymienionych organelli w wydzielaniu enzymów trawiennych przez komórkę trzustki. W odpowiedzi uwzględnij funkcję każdego z nich.