Zadanie 15.1. (0-2)
Korzystając z wykresu, podaj po jednym przykładzie reakcji organizmu człowieka
na wymienione poniżej zmiany temperatury otoczenia i określ wpływ tej reakcji
na utrzymanie względnie stałej temperatury ciała:
Wypełnia
egzaminator
Nr zadania
14.1.
14.2.
15.1.
Maks. liczba pkt
1
1
2
Uzyskana liczba pkt
pocenie
komfort termiczny
10
chłód
gorąco
tempo
metabolizmu
ukrwienie
skóry
względnie stała
temperatura ciała
0
20
30
40
50
0
1
2
3
4
względne tempo metabolizmu
ukrwienie skóry i pocenie się [j.u.]
temperatura otoczenia [°C]
MBI_1R
15.1. (0-2)
Wymaganie ogólne
Wymaganie szczegółowe
V. Rozumowanie i argumentacja.
Zdający objaśnia i komentuje
informacje […], wyjaśnia zależności
przyczynowo-skutkowe, formułuje
wnioski […].
V. Budowa i funkcjonowanie organizmu człowieka.
odpowiedzialne za utrzymanie wybranych
parametrów środowiska wewnętrznego na
określonym poziomie (wyjaśnia regulację stałej
temperatury ciała).
Zasady oceniania
2 p - za podanie dwóch poprawnych przykładów reakcji organizmu człowieka w podanych
zakresach temperatur wraz z poprawnym określeniem znaczenia adaptacyjnego tych
reakcji uwzględniającym:
zwiększoną utratę ciepła.
1 p. - za podanie jednego prawidłowego przykładu reakcji organizmu człowieka na
wskazane zmiany temperatur otoczenia wraz z poprawnym określeniem znaczenia
adaptacyjnego tej reakcji.
0 p. - za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań albo za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
• W wyniku większej intensywności reakcji metabolicznych większa część energii
chemicznej ulega zamianie w ciepło.
• Intensywniejsze procesy kataboliczne prowadzą do uwalniania ciepła, dzięki czemu
pomimo obniżania się temperatury otoczenia temperatura ciała utrzymana jest na stałym
poziomie.
Zasady oceniania rozwiązań zadań
• Wzrost
intensywności
wewnątrzkomórkowego
oddychania
tlenowego
prowadzi
do uwalniania większych ilości ciepła.
• Podczas zintensyfikowanych przemian metabolicznych uwalniane jest ciepło.
Uwagi:
• Nie uznaje się odpowiedzi „Wzrost tempa metabolizmu prowadzi do pojawienia się
dreszczy/skurczy mięśni szkieletowych”, ponieważ wzrost tempa metabolizmu jest
skutkiem szybkich skurczy włókien mięśniowych, a nie - jego przyczyną.
• Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do podwyższania temperatury ciała, ponieważ
zadanie dotyczy zakresu temperatur środowiska, w którym temperatura ciała jest
względnie stała, tzn. sprawnie działają mechanizmy termoregulacyjne zapobiegające jej
zmianie.
• Nie uznaje się odpowiedzi, w których zdający odnosi się do wytwarzania energii, a nie -
przetwarzania jednej postaci w inną. W szczególności nie uznaje się odpowiedzi,
że energia powstaje lub energia jest produkowana, wytwarzana lub generowana.
• Silniejsze pocenie się umożliwia odbieranie z organizmu większej ilości ciepła.
• Wzrost wydzielania się potu umożliwia pozbywanie się nadmiaru ciepła z organizmu.
• Intensywniejsze pocenie się - w trakcie parowania woda zawarta w pocie odbiera
z organizmu ciepło, co zapobiega przegrzaniu ciała.
• Zwiększenie ukrwienia skóry umożliwia pozbywanie się ciepła z organizmu.
• Zwiększenie przepływu krwi przez naczynia skórne umożliwia pozbywanie się ciepła
z organizmu.
• Zwiększony przepływ krwi przez naczynia skórne sprawia, że nadmiar ciepła jest
wypromieniowywany z organizmu.
Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do obniżania temperatury ciała, ponieważ
zadanie dotyczy zakresu temperatur środowiska, w którym temperatura ciała jest względnie
stała, tzn. sprawnie działają mechanizmy termoregulacyjne zapobiegające jej zmianie.
Obniżenie temperatury otoczenia (strefa chłodu, < ~28°C):
\nPodwyższenie temperatury otoczenia (strefa gorąca, > ~30°C):
\nTemperatura otoczenia spada
↓
Receptory temperatury w skórze i podwzgórzu → sygnał do centrum termoregulacji
↓
Odpowiedź efektorowa: WZROST PRODUKCJI CIEPŁA
• drżenie mięśniowe (skurcz izometryczny → ciepło)
• skurcz naczyń skóry (↓ utrata ciepła)
• reakcja pilomotoryczna (jeżenie włosów - u człowieka szczątkowa)
↓
Temperatura krwi wraca do normy → sprzężenie zwrotne ujemne wygasza odpowiedź
Temperatura otoczenia rośnie
↓
Receptory temperatury w skórze i podwzgórzu → sygnał do centrum termoregulacji
↓
Odpowiedź efektorowa: WZROST ODDAWANIA CIEPŁA
• pocenie (parowanie = oddawanie energii)
• rozszerzenie naczyń skórnych (↑ przepływ krwi przez skórę)
↓
Temperatura krwi wraca do normy → sprzężenie zwrotne ujemne wygasza odpowiedź
Kluczowe spostrzeżenie dla egzaminu: każda reakcja termoregulacyjna działa w kierunku przeciwnym do zaburzenia (sprzężenie zwrotne ujemne = cecha homeostazy).
\n| Zmiana temperatury | Przykład reakcji | Jak utrzymuje stałą temp. ciała |
| Obniżenie (strefa chłodu) | Wzrost tempa metabolizmu / drżenie mięśniowe | Zwiększa produkcję ciepła |
| Obniżenie (alt.) | Skurcz naczyń krwionośnych skóry | Zmniejsza utratę ciepła |
| Podwyższenie (strefa gorąca) | Pocenie się | Zwiększa oddawanie ciepła przez parowanie |
| Podwyższenie (alt.) | Rozszerzenie naczyń krwionośnych skóry | Zwiększa oddawanie ciepła przez konwekcję i promieniowanie |
Dla 2 punktów potrzeba 1 reakcji na obniżenie + 1 reakcji na podwyższenie, każda z wyjaśnieniem wpływu.\n
📋 Schemat oceniania CKE (zadanie 15.1, max 2 pkt):\n
- 2 pkt - uczeń podaje po jednym przykładzie reakcji dla obniżenia i podwyższenia temperatury otoczenia ORAZ poprawnie określa wpływ każdej reakcji na utrzymanie stałej temperatury ciała
- 1 pkt - uczeń podaje poprawną reakcję i jej wpływ tylko dla jednej zmiany temperatury (albo dla obniżenia, albo dla podwyższenia)
- 0 pkt - odpowiedź niespełniająca powyższych wymagań lub brak odpowiedzi
Akceptowane przykłady reakcji na obniżenie:
- wzrost tempa metabolizmu / wzmożona przemiana materii
- drżenie mięśniowe
- skurcz naczyń krwionośnych skóry (zwężenie naczyń skórnych)
- piloerekcja (mała wartość u człowieka, ale biologicznie akceptowalna)
Akceptowane przykłady reakcji na podwyższenie:
- pocenie się / wydzielanie potu
- rozszerzenie naczyń krwionośnych skóry (wzmożone ukrwienie skóry)
- przyspieszenie oddechu (minor)
Akceptowany opis wpływu:
- Obniżenie → „zwiększa wytwarzanie ciepła" / „zmniejsza utratę ciepła"
- Podwyższenie → „zwiększa oddawanie/rozpraszanie ciepła"
❌ Nie uznaje się: samej nazwy reakcji bez określenia wpływu; odpowiedzi „utrzymuje stałą temperaturę" bez wskazania MECHANIZMU (produkuje / oddaje ciepło)
W tym zadaniu nie korzystamy z karty wzorów - jest to zadanie opisowe oparte na:
\nWarto jednak pamiętać o fizyce parowania (z karty wzorów fizyka, sekcja termodynamika): ciepło parowania wody ≈ 2260 J/g - to dlatego pocenie jest tak wydajnym mechanizmem chłodzenia.
\n⚠️ Pułapka 1: Podanie reakcji bez wyjaśnienia wpływu. Samo napisanie „pocenie się" to tylko 0,5 odpowiedzi. Klucz CKE wymaga KONIECZNIE: „pocenie się → zwiększa oddawanie ciepła przez parowanie". Bez mechanizmu = 0 pkt za tę część.\n
⚠️ Pułapka 2: Mylenie kierunków. Przy OBNIŻENIU temperatury organizm PRODUKUJE ciepło (metabolizm w górę) - nie „chłodzi się". Przy PODWYŻSZENIU - ODDAJE ciepło. Uczniowie czasem piszą odwrotnie, myląc stronę wykresu.\n
⚠️ Pułapka 3: Zbyt ogólna odpowiedź. „Organizm reaguje na temperaturę" albo „utrzymuje homeostazę" - klucz tego nie uzna. Wymagana jest KONKRETNA REAKCJA (pocenie, drżenie, skurcz naczyń) + KONKRETNY EFEKT (zwiększenie produkcji / oddawania ciepła).\n
⚠️ Pułapka 4: Strefa komfortu termicznego (~28-30°C). Na wykresie widoczna jako minimum metabolizmu i początek wzrostu pocenia. To tzw. termoneutralność - organizm nie musi aktywnie ani grzać, ani chłodzić. Uczniowie mylą tę strefę z brakiem termoregulacji - termoregulacja nadal działa, ale jej koszt energetyczny jest minimalny."}]}