Hayvanlarda Tepki Yeni Nesile Geçiş Test Çöz

Sorular

1. Bir biyomedikal mühendisi, insan kolunun hareket mekanizmasını taklit eden bir protez kol tasarlamaktadır. Tasarımda kullanılan metal çubuklar iskelet sistemini, motorlu gergi kabloları kas sistemini, bağlantı vidaları ve menteşeler ise eklemleri temsil etmektedir. Mühendis, sistemin çalışma prensibini şu şekilde açıklamıştır: 'Koldaki bir ağırlığı yukarı kaldırmak için sadece hareketten sorumlu olan (agonist) kasın temsilcisi olan kablonun kasılması yeterlidir; bu süreçte iskelet sistemi sadece yapısal bir destek sunar, eklemlerin ise hareketin yönü veya açısı üzerinde aktif bir belirleyici rolü yoktur.'

2. Bir biyomedikal mühendisi, hareket kısıtlılığı olan bireyler için geliştirdiği 'akıllı dış iskelet' (exoskeleton) prototipini test etmektedir. Bu tasarımda; elektrikli motorlar kasları, karbon fiber gövde kemikleri, rulmanlı bağlantılar ise eklemleri temsil etmektedir. Mühendis yaptığı denemelerde şu verileri kaydetmiştir: Motorlar (kas) maksimum güçte çalışsa bile, bağlantı noktalarındaki (eklem) yağlanma eksikliği sürtünmeyi artırmakta, bu da hareketin akıcılığını bozarak enerji tüketimini artırmaktadır. Motorların gövdeye bağlandığı kabloların (tendon) olması gerekenden fazla esnemesi, komut ile hareketin başlama süresi arasında gecikmelere neden olmaktadır. Karbon fiber gövdenin (kemik) belirli noktalardaki sertliği yetersiz olduğunda, motorun ürettiği kuvvet harekete dönüşmek yerine gövdenin bükülmesine harcanmaktadır. Bu gözlemlerden yola çıkarak; iskelet, kas ve eklemlerin eş güdümlü çalışmasıyla ilgili aşağıdaki çıkarımlardan hangisi yapılabilir?

   • A) Kasların ürettiği kasılma kuvveti, iskelet ve eklem yapısından bağımsız olarak hareketin hızını tek başına belirler.
   • B) İskeletin yapısal sertliği, kas kuvvetinin eklemler aracılığıyla etkili bir mekanik işe dönüşmesinde kaldıraç görevi görerek kritik rol oynar.
   • C) Eklemlerdeki sürtünmeyi azaltan yapılar (sinovyal sıvı gibi) sadece eklem sağlığını korur, kasların çalışma verimi üzerinde etkili değildir.
   • D) Kasları kemiklere bağlayan yapıların esnekliğinin artması, eklemlere binen yükü azalttığı için hareketin daha az enerjiyle gerçekleşmesini sağlar.
   • E) Destek ve hareket sistemini oluşturan yapılardan birindeki aksama, diğer yapılar tarafından tam kapasiteyle telafi edilerek hareketin devamlılığını sağlar.

3. Bir biyoloji öğretmeni, öğrencilerine reflekslerin gerçekleşme sürecini anlatırken şu örneği veriyor: 'Aniden parlayan bir şimşek sonrasında göz bebeklerimizin küçülmesi ile yemek yerken lokmamızı yutmamız sırasında gerçekleşen olaylar, sinir sistemimizin otomatik yanıtlarıdır.' Öğretmen, bu süreçte görev alan yapıları göstermek için tahtaya bir şema çiziyor ve göz bebeği refleksi için 'orta beyin', yutkunma refleksi için ise 'omurilik soğanı' bölgelerini işaretliyor.

4. Bir trafik kazası sonrası bilinci kapalı olarak acil servise getirilen bir hastaya nörolog tarafından yapılan refleks testleri sonuçları şöyledir: Hastanın gözüne ışık tutulduğunda göz bebeklerinin daraldığı saptanmıştır. Diz kapağına refleks çekici ile vurulduğunda bacağın kasılarak öne fırladığı görülmüştür. Hastanın ağız boşluğuna bir miktar sıvı temas ettirildiğinde yutkunma işleminin otomatik olarak gerçekleştiği izlenmiştir. Bu muayene sonuçları doğrultusunda, hastanın merkezi sinir sistemine ait hangi yapıların refleks kontrol merkezlerinin işlevsel olarak sağlıklı olduğu söylenebilir?

   • A) Sadece omurilik
   • B) Orta beyin ve omurilik
   • C) Orta beyin, omurilik ve omurilik soğanı
   • D) Uç beyin ve beyincik
   • E) Sadece beyin kabuğu

5. Bir biyoloji laboratuvarında yapılan deneyde, bir canlının bacağına giden sinir yolları incelenmektedir. Deneyin bir aşamasında, canlının bacağındaki reseptörlerden gelen sinyalleri merkezi sinir sistemine taşıyan duyu nöronlarının ve bu bilgileri işleyen ara nöronların tamamen sağlıklı çalıştığı; ancak merkezi sinir sisteminden çıkan ve bacak kaslarına giden motor nöronların yapay bir yöntemle işlevsiz hale getirildiği varsayılmaktadır. Bu durumdaki bir canlının bacağına iğne batırıldığında; uyarının merkezi sinir sistemine ulaşarak acı olarak yorumlanması gerçekleşse bile, canlının bacağını geri çekme tepkisini fiziksel olarak yerine getiremeyeceği çıkarımı yapılır.

6. Bir biyoloji laboratuvarında öğrenciler; Hidra (sölenter), Planarya (yassı solucan), Arı (eklem bacaklı) ve Kurbağa (omurgalı) sinir sistemlerini temsil eden görsel modelleri incelemektedir. Yapılan incelemelerde şu bulgular kaydedilmiştir: Hidra modelinde: Sinir hücrelerinin vücuda bir ağ gibi yayıldığı ve herhangi bir noktadan verilen uyarının tüm vücutta bir kasılmaya yol açtığı görülmüştür. Planarya modelinde: Baş bölgesinde iki adet sinir düğümünün (ganglion) belirginleştiği ve sinirlerin merdiven şeklinde uzandığı görülmüştür. Arı modelinde: Karın bölgesinde birbirine bağlı sinir düğümleri zinciri bulunduğu ve her segmentin kendi hareketinden sorumlu olduğu görülmüştür. Kurbağa modelinde: Beynin kafatası içinde, sinir şeridinin ise omurga içinde korunduğu ve tüm vücut fonksiyonlarının bu merkezden yönetildiği görülmüştür. Bu gözlemlerden ve modellerden hareketle yapılan; 'Hayvanlarda sinir sisteminin merkeziyelleşme düzeyi (cephalization) arttıkça, canlının uyarılara verdiği tepkinin tüm vücuda yayılan genel bir tepkiden; uyarının yönüne, şiddetine ve niteliğine göre ayarlanmış daha spesifik ve koordine bir tepkiye dönüştüğü' çıkarımı doğrudur.

7. Dağcılık sporuyla uğraşan Arda, yüksek rakımlı bir zirveye tırmanırken elindeki sızıyı (ağrı), rüzgarın serinliğini (sıcaklık değişimi), güneş ışığının kar üzerindeki yansımasını (ışık) ve bölgedeki kekik kokusunu (kimyasal madde) aynı anda hissetmektedir. Arda'nın vücudunda bu farklı uyaranları algılayan tüm reseptör çeşitlerinin (mekanoreseptör, termoreseptör, fotoreseptör ve kemoreseptör) temel çalışma prensibi; dış ortamdan aldıkları farklı enerji türlerini, duyu nöronlarında ortak bir dil olan zar potansiyeli değişimine (depolarizasyon) dönüştürerek sinir sistemine iletmektir.

8. Bir biyoteknoloji firması, astronotların uzay yürüyüşü sırasında çevresel değişimleri daha hassas algılamalarını sağlamak amacıyla 'Yapay Sinir Ağı Entegreli Dış İskelet' geliştirmiştir. Bu iskeletin üzerinde bulunan dört farklı birim şu şekilde çalışmaktadır: Birim: Ortamdaki gaz karışımının oranlarını ve yabancı molekülleri tespit eder. Birim: İskelete temas eden nesnelerin sertliğini ve yüzey üzerindeki titreşimleri algılar. Birim: Güneşten gelen ve kaska çarpan foton yoğunluğunu ölçer. Birim: Dış ortam ile astronotun vücut ısısı arasındaki farkı denetler. Bu sistemdeki birimlerin çalışma prensipleri ile insan vücudundaki reseptör çeşitleri eşleştirildiğinde, aşağıdaki çıkarımlardan hangisi doğru olur?

   • A) 1. birimdeki veriler ile koku reseptörlerinden gelen verilerin ortak noktası, uyarıcı maddelerin doğrudan gaz fazında reseptörle etkileşime girmesidir.
   • B) 2. birim ile dildeki tat reseptörleri, uyarılma biçimleri (mekanik etki) bakımından aynı grupta sınıflandırılır.
   • C) 3. birimin işlevini yerine getiren fotoreseptörler, insan gözünde ışığın kırıldığı ilk yer olan kornea tabakasında en yoğun şekilde bulunur.
   • D) 2. birimin algıladığı uyaran tipi (mekanik), insan kulağındaki ses dalgalarını algılayan reseptörlerin uyarılma biçimi ile benzerlik gösterir.
   • E) 4. birimdeki verilerin işlendiği merkez ile 1. birimden gelen verilerin beyin kabuğunda değerlendirildiği merkez aynıdır.

9. Biyoloji dersinde iskelet kaslarının kasılma mekanizmasını modellemek isteyen bir grup öğrenci, sınıfa iki farklı renkte (mavi ve kırmızı) elastik olmayan şeritler getiriyor. Kırmızı şeritler miyozini (A bandını), mavi şeritler ise aktini temsil ediyor. Öğrenciler, 'kasılma' anını simüle etmek için mavi şeritleri (aktin) karşılıklı olarak merkezdeki kırmızı şeritlerin (miyozin) üzerine doğru kaydırıyorlar. Bu modelleme işlemi sonucunda öğrenciler; iki Z çizgisi arasındaki mesafenin azaldığını, I bandının daraldığını ve H bölgesinin kapandığını doğru bir şekilde gözlemliyorlar. Grup sözcüsü, modelin bilimsel olarak tam doğru olabilmesi için kasılma sırasında kırmızı şeritlerin (A bandı) uzunluğunun da kısalması gerektiğini ifade ederek modeli revize etmeyi öneriyor.

10. Biyoloji dersinde 'Huxley'in Kayan İplikler Hipotezi'ni modellemek isteyen bir grup öğrenci; siyah plastik tarakları miyozin filamentlerine, ince kürdanları ise aktin filamentlerine benzeterek bir düzenek hazırlıyor. Tarakların dişleri birbirine bakacak şekilde yerleştiriliyor ve kürdanlar bu dişlerin arasına, tarakların sırt kısmına (Z çizgisi) sabitlenmeden serbestçe hareket edebilecek şekilde konumlandırılıyor. Grup, kasılma sürecini simüle etmek için tarakları birbirine yaklaştırıyor. Bu modelleme çalışması sonucunda yapılan aşağıdaki çıkarımlardan hangisi, bilimsel modelle çelişen bir hata içermektedir?

    • A) Kasılma sırasında kürdanların (aktin) boyu kısalmadığı halde, kürdanların üst üste binme miktarı artmıştır.
    • B) Tarakların (miyozin) boyu, hem gevşeme hem de kasılma durumunda sabit kalmıştır.
    • C) İki tarağın sırt kısmı (Z çizgisi) arasındaki mesafe azaldığı için toplam sarkomer boyu kısalmıştır.
    • D) Kasılma sırasında kürdanların (aktin) fiziksel boyu kısalarak tarak dişlerinin arasına daha kolay girmiştir.
    • E) Sadece kürdanların bulunduğu alan (I bandı) ile sadece tarak dişlerinin (H bölgesi) görüldüğü alan daralmıştır.

Doğru cevaplar ve adım adım çözümler testi tamamladıktan sonra gösterilir.