Wiązka zadań
Krew skrzypłocza
Zadanie
Krew skrzypłocza w kontakcie z wieloma gatunkami bakterii tworzy skrzepy, które powodują zlepianie się patogenów uniemożliwiając ich dalszą inwazję. Jest to element odpowiedzi immunologicznej, a w reakcji tej biorą udział wyspecjalizowane komórki krwi. Ta właściwość krwi skrzypłocza jest wykorzystywana w biotechnologii, gdyż pozwala na identyfikację próbek zanieczyszczonych bakteriami w tzw. teście LAL. Poniżej przedstawiono schemat reakcji.
Źródło: rys. własny
(1) W teście LAL wykorzystywane są mechanizmy odporności
A. swoistej,
B. nieswoistej,
(2) ponieważ
A. reakcja zachodzi z udziałem krwi.
B. w reakcji uczestniczą wyspecjalizowane komórki.
C. reakcję wywołują różne bakterie, a nie konkretny patogen.
Poprawna odpowiedź
1. B., 2. C.
Wymaganie ogólne
4.1 Rozumowanie i argumentacja. Uczeń interpretuje informacje i wyjaśnia zależności przyczynowo-skutkowe między faktami, formułuje wnioski.
4.2 Rozumowanie i argumentacja. Uczeń formułuje i przedstawia opinie związane z omawianymi zagadnieniami biologicznymi.
Wymaganie szczegółowe
6.6.1. Budowa i funkcjonowanie organizmu człowieka. Układ odpornościowy. Uczeń opisuje funkcje elementów układu odpornościowego (narządy: śledziona, grasica, węzły chłonne; komórki: makrofagi, limfocyty T, limfocyty B; cząsteczki:przeciwciała).
6.6.2. Budowa i funkcjonowanie organizmu człowieka. Układ odpornościowy. Uczeń rozróżnia odporność swoistą i nieswoistą, naturalną i sztuczną, bierną i czynną.
Komentarz
Zadanie wymaga od ucznia nie tylko znajomości definicji odporności swoistej i nieswoistej, ale również prawidłowego dobrania uzasadnienia swojego wyboru. Uczeń musi wykazać się więc umiejętnością wnioskowania i logicznej argumentacji. Zadanie przedstawia podręcznikowy problem, ale w nieznanym uczniowi kontekście.
Dla poprawnego rozwiązania zadania nie jest istotna znajomość mechanizmów odporności immunologicznej bezkręgowców, do których należy skrzypłocz. Kluczową natomiast jest podana w pierwszym zdaniu wstępu informacja, że reakcja odpornościowa zachodzi w kontakcie z wieloma gatunkami bakterii. Jest zatem reakcją na szerokie spektrum czynników patogennych, tak jak w przypadku odporności nieswoistej człowieka, a nie jest reakcją na specyficzne rozpoznanie konkretnego antygenu stanowiącą odporność swoistą.
Uzasadnienie A jest samo w sobie zdaniem prawdziwym, ale nie jest kluczem do rozróżnienia pomiędzy odpornością swoistą, a nieswoistą. Mechanizm każdej z powyższych odpowiedzi odpornościowych zachodzi z udziałem komórek krwi. Tak samo stwierdzenie w uzasadnieniu B jest prawdziwe, lecz nie pozwala na rozróżnienie, ponieważ w obu typach reakcji obronnej biorą udział wyspecjalizowane komórki. Prawidłowym uzasadnieniem jest odpowiedź C.
U skrzypłoczy, jak u innych przedstawicieli bezkręgowców, odpowiedź na inwazję patogenów jest nieswoista, oparta na działaniu wyspecjalizowanych komórek krwi, zwanych amebocytami. W kontakcie z różnymi endotoksynami bakteryjnymi (u skrzypłoczy głównie bakterii gram-ujemnych) komórki te wytwarzają białka powodujące powstawanie skrzepów we krwi. Natomiast charakterystyczne mechanizmy odpornościowe odpowiedzi swoistej, takie jak funkcjonowanie limfocytów T i B, wytwarzanie przeciwciał, czy pamięć immunologiczna, obecne są jedynie u kręgowców.
Zaledwie 22% uczniów klas III gimnazjum uczestniczących w badaniu próbnym poprawnie rozwiązało to zadanie, przy czym zadanie charakteryzuje się prawidłowym różnicowaniem.
Większość uczniów (66%) udzieliła błędnej odpowiedzi w pierwszej części, co wskazuje, że podstawową trudnością w zadaniu było rozróżnienie między odpornością swoistą i nieswoistą. Uczniowie nie radzą sobie z tym zadaniem, chociaż jest to wymaganie wprost zapisane w podstawie programowej (VI.6.2).
Dla uczniów zagadnienia związane z funkcjonowaniem układu odpornościowego i rozróżnianiem funkcji odporności swoistej i nieswoistej są trudne, a ciekawy i nieszablonowy kontekst zadania może pobudzać zainteresowanie uczniów tą tematyką. Dlatego warto to zadanie zastosować zarówno w formie ćwiczenia na lekcji podsumowującej dział dotyczący układu odpornościowego, jak i na sprawdzianie.
Utwór powstał w ramach projektu "Badanie jakości i efektywności oraz instytucjonalizacja zaplecza badawczego” współfinansowanego przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
"Masz uwagi do treści? Uważasz, że zawiera błąd? Napisz na bnd@ibe.edu.pl
