Pierwotnym źródłem cukrów u roślin jest proces asymilacji dwutlenku węgla w chloroplastach. Węgiel eksportowany jest z chloroplastów głównie w postaci triozofosforanów, choć w wielu przypadkach do cytoplazmy jest uwalniana również glukoza, powstająca w wyniku hydrolizy skrobi okresowo gromadzonej w tych organellach. W warunkach zakłócenia eksportu produktów fotosyntezy skrobia gromadzi się w chloroplastach liści, co jest dobrym wskaźnikiem tego zaburzenia.
Poniżej przedstawiono doświadczenie, którego celem było sprawdzenie wpływu deficytu magnezu na zaburzenia eksportu cukrów w liściach rzodkiewnika pospolitego.
Hipoteza:
Pierwszym z badanych objawów niedoboru magnezu u rzodkiewnika pospolitego jest zaburzenie eksportu cukrów z liści.
Przebieg doświadczenia:
Przez 21 dni prowadzono uprawę hydroponiczną sadzonek rzodkiewnika pospolitego, stosując różne pożywki:
• połowę roślin zasilano pożywką pełną – próba A;
• drugą połowę roślin zasilano pożywką bez soli magnezu – próba B.
Rośliny oświetlano przez 12 h na dobę. Przez cały czas trwania doświadczenia obserwowano zabarwienie liści oraz ważono rośliny. Natomiast 14. dnia trwania doświadczenia wybrane rośliny barwiono płynem Lugola.
Wyniki doświadczenia:
1. Barwienie płynem Lugola – przykładowe rośliny po 14 dniach uprawy przedstawiono na zdjęciu poniżej;
2. Barwa liści roślin – od 15. dnia wystąpiło stopniowe żółknięcie liści roślin w próbie B;
3. Masa roślin – od 16. dnia odnotowywano, że rośliny z próby B miały niższą świeżą masę niż rośliny w próbie A.
Na podstawie: Ch. Hermans, N. Verbruggen, Physiological characterization of (…) Arabidopsis thaliana, „Journal of Experimental Botany”, Vol. 56, 2005.
Zadanie 1.1
Pierwotnym źródłem cukrów u roślin jest proces asymilacji dwutlenku węgla w chloroplastach. Węgiel eksportowany jest z chloroplastów głównie w postaci triozofosforanów, choć w wielu przypadkach do cytoplazmy jest uwalniana również glukoza, powstająca w wyniku hydrolizy skrobi okresowo gromadzonej w tych organellach. W warunkach zakłócenia eksportu produktów fotosyntezy skrobia gromadzi się w chloroplastach liści, co jest dobrym wskaźnikiem tego zaburzenia.
Poniżej przedstawiono doświadczenie, którego celem było sprawdzenie wpływu deficytu magnezu na zaburzenia eksportu cukrów w liściach rzodkiewnika pospolitego.
Hipoteza:
Pierwszym z badanych objawów niedoboru magnezu u rzodkiewnika pospolitego jest zaburzenie eksportu cukrów z liści.
Przebieg doświadczenia:
Przez 21 dni prowadzono uprawę hydroponiczną sadzonek rzodkiewnika pospolitego, stosując różne pożywki:
• połowę roślin zasilano pożywką pełną – próba A;
• drugą połowę roślin zasilano pożywką bez soli magnezu – próba B.
Rośliny oświetlano przez 12 h na dobę. Przez cały czas trwania doświadczenia obserwowano zabarwienie liści oraz ważono rośliny. Natomiast 14. dnia trwania doświadczenia wybrane rośliny barwiono płynem Lugola.
Wyniki doświadczenia:
1. Barwienie płynem Lugola – przykładowe rośliny po 14 dniach uprawy przedstawiono na zdjęciu poniżej;
2. Barwa liści roślin – od 15. dnia wystąpiło stopniowe żółknięcie liści roślin w próbie B;
3. Masa roślin – od 16. dnia odnotowywano, że rośliny z próby B miały niższą świeżą masę niż rośliny w próbie A.
Na podstawie: Ch. Hermans, N. Verbruggen, Physiological characterization of (...) Arabidopsis thaliana, „Journal of Experimental Botany”, Vol. 56, 2005.
Określ, która próba roślin – A czy B – stanowiła próbę kontrolną w opisanym doświadczeniu. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do znaczenia tej próby w sprawdzeniu postawionej hipotezy.
Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź
Przykładowe rozwiązanie
- Próbę kontrolną stanowiła grupa A, a więc ta, gdzie rośliny uprawiano na pożywce pełnej, nie występował badany czynnik – brak soli magnezu. To dzięki tej grupie możemy zobaczyć, czy brak soli magnezu wpływa na zaburzenie eksportu cukrów.
- Próba A, bo rośliny były zasilane pożywką pełną, co umożliwiło porównanie wyników z próbą B i odpowiednią interpretację wyników doświadczenia.
- A, ponieważ rośliny zasilane były pożywką pełną i wyniki można było porównać z próbą badawczą.
Schemat punktowania
1 p. – za poprawne wskazanie próby kontrolnej, czyli próby A, wraz z poprawnym uzasadnieniem odnoszącym się do obecności magnezu w pożywce i możliwości porównania wyników z próbą badawczą, uprawianą bez magnezu.
0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
Uwaga: Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się wyłącznie do definicji próby kontrolnej, np. „Wariant A, ponieważ próba ta miała niezmienione warunki w stosunku do naturalnych.”
Zadanie 1.2
Pierwotnym źródłem cukrów u roślin jest proces asymilacji dwutlenku węgla w chloroplastach. Węgiel eksportowany jest z chloroplastów głównie w postaci triozofosforanów, choć w wielu przypadkach do cytoplazmy jest uwalniana również glukoza, powstająca w wyniku hydrolizy skrobi okresowo gromadzonej w tych organellach. W warunkach zakłócenia eksportu produktów fotosyntezy skrobia gromadzi się w chloroplastach liści, co jest dobrym wskaźnikiem tego zaburzenia.
Poniżej przedstawiono doświadczenie, którego celem było sprawdzenie wpływu deficytu magnezu na zaburzenia eksportu cukrów w liściach rzodkiewnika pospolitego.
Hipoteza:
Pierwszym z badanych objawów niedoboru magnezu u rzodkiewnika pospolitego jest zaburzenie eksportu cukrów z liści.
Przebieg doświadczenia:
Przez 21 dni prowadzono uprawę hydroponiczną sadzonek rzodkiewnika pospolitego, stosując różne pożywki:
- połowę roślin zasilano pożywką pełną – próba A;
- drugą połowę roślin zasilano pożywką bez soli magnezu – próba B.
Rośliny oświetlano przez 12 h na dobę. Przez cały czas trwania doświadczenia obserwowano zabarwienie liści oraz ważono rośliny. Natomiast 14. dnia trwania doświadczenia wybrane rośliny barwiono płynem Lugola.
Wyniki doświadczenia:
1. Barwienie płynem Lugola – przykładowe rośliny po 14 dniach uprawy przedstawiono na zdjęciu poniżej;
2. Barwa liści roślin – od 15. dnia wystąpiło stopniowe żółknięcie liści roślin w próbie B;
3. Masa roślin – od 16. dnia odnotowywano, że rośliny z próby B miały niższą świeżą masę niż rośliny w próbie A.
Na podstawie: Ch. Hermans, N. Verbruggen, Physiological characterization of (...) Arabidopsis thaliana, „Journal of Experimental Botany”, Vol. 56, 2005.
Oceń, podkreślając TAK lub NIE, czy wyniki doświadczenia potwierdziły postawioną hipotezę. Wyjaśnij uzyskane wyniki.
Potwierdzenie hipotezy: TAK / NIE
Wyjaśnienie:
Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź
Schemat punktowania
1 p. – za określenie prawdziwości postawionej hipotezy – TAK wraz z poprawnym uzasadnieniem odnoszącym się do uzyskanych wyników doświadczenia tj. do wykrycia skrobi w liściach roślin z deficytem magnezu zanim pojawiły się kolejne różnice między roślinami z obu grup.
0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
TAK, ponieważ:
- pierwszą zaobserwowaną różnicą, pomiędzy roślinami z próby badawczej i kontrolnej było gromadzenia skrobi w liściach.
- w 14 dniu w liściach roślin, które nie były zasilane Mg, wykryto obecność skrobi, a dopiero w kolejnych dniach zauważono pojawianie się kolejnych różnic między roślinami.
- gromadzenie skrobi w liściach roślin z niedoborem magnezu było najwcześniej pojawiającą się różnicą w stosunku do roślin zasilanych pełną pożywką.
- w roślinie z deficytem magnezu zaobserwowano zaburzenia eksportu cukrów, o czym świadczy granatowe zabarwienie.
Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi, które nie odnoszą się w pełni do hipotezy „Pierwszym z badanych objawów niedoboru magnezu …”.
Zadanie 1.3
Pierwotnym źródłem cukrów u roślin jest proces asymilacji dwutlenku węgla w chloroplastach. Węgiel eksportowany jest z chloroplastów głównie w postaci triozofosforanów, choć w wielu przypadkach do cytoplazmy jest uwalniana również glukoza, powstająca w wyniku hydrolizy skrobi okresowo gromadzonej w tych organellach. W warunkach zakłócenia eksportu produktów fotosyntezy skrobia gromadzi się w chloroplastach liści, co jest dobrym wskaźnikiem tego zaburzenia.
Poniżej przedstawiono doświadczenie, którego celem było sprawdzenie wpływu deficytu magnezu na zaburzenia eksportu cukrów w liściach rzodkiewnika pospolitego.
Hipoteza:
Pierwszym z badanych objawów niedoboru magnezu u rzodkiewnika pospolitego jest zaburzenie eksportu cukrów z liści.
Przebieg doświadczenia:
Przez 21 dni prowadzono uprawę hydroponiczną sadzonek rzodkiewnika pospolitego, stosując różne pożywki:
- połowę roślin zasilano pożywką pełną – próba A;
- drugą połowę roślin zasilano pożywką bez soli magnezu – próba B.
Rośliny oświetlano przez 12 h na dobę. Przez cały czas trwania doświadczenia obserwowano zabarwienie liści oraz ważono rośliny. Natomiast 14. dnia trwania doświadczenia wybrane rośliny barwiono płynem Lugola.
Wyniki doświadczenia:
1. Barwienie płynem Lugola – przykładowe rośliny po 14 dniach uprawy przedstawiono na zdjęciu poniżej;
2. Barwa liści roślin – od 15. dnia wystąpiło stopniowe żółknięcie liści roślin w próbie B;
3. Masa roślin – od 16. dnia odnotowywano, że rośliny z próby B miały niższą świeżą masę niż rośliny w próbie A.
Na podstawie: Ch. Hermans, N. Verbruggen, Physiological characterization of (...) Arabidopsis thaliana, „Journal of Experimental Botany”, Vol. 56, 2005.
Wykaz związek między stopniowym żółknięciem badanych roślin a ich uprawą na pożywce bez soli magnezu.
Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź
Przykładowe rozwiązania
- Magnez jest niezbędny do syntezy chlorofilu, który jest zielonym barwnikiem.
- Niedobór magnezu powoduje niedobór chlorofilu, więc liście tracą zielone zabarwienie.
- Magnez jest składnikiem chlorofilu, który nadaje liściom zielone zabarwienie.
- Niedobory magnezu w organizmach roślinnych (uprawianych na pożywce pozbawionej magnezu) powoduje w nich chlorozę, czyli stopniowe żółknięcie liści.
Schemat punktowania
1 p. – za odpowiedź uwzględniającą znaczenie magnezu jako elementu niezbędnego do syntezy chlorofilu nadającego zielone zabarwienie.
0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
Zadanie 1.4
Pierwotnym źródłem cukrów u roślin jest proces asymilacji dwutlenku węgla w chloroplastach. Węgiel eksportowany jest z chloroplastów głównie w postaci triozofosforanów, choć w wielu przypadkach do cytoplazmy jest uwalniana również glukoza, powstająca w wyniku hydrolizy skrobi okresowo gromadzonej w tych organellach. W warunkach zakłócenia eksportu produktów fotosyntezy skrobia gromadzi się w chloroplastach liści, co jest dobrym wskaźnikiem tego zaburzenia.
Poniżej przedstawiono doświadczenie, którego celem było sprawdzenie wpływu deficytu magnezu na zaburzenia eksportu cukrów w liściach rzodkiewnika pospolitego.
Hipoteza:
Pierwszym z badanych objawów niedoboru magnezu u rzodkiewnika pospolitego jest zaburzenie eksportu cukrów z liści.
Przebieg doświadczenia:
Przez 21 dni prowadzono uprawę hydroponiczną sadzonek rzodkiewnika pospolitego, stosując różne pożywki:
- połowę roślin zasilano pożywką pełną – próba A;
- drugą połowę roślin zasilano pożywką bez soli magnezu – próba B.
Rośliny oświetlano przez 12 h na dobę. Przez cały czas trwania doświadczenia obserwowano zabarwienie liści oraz ważono rośliny. Natomiast 14. dnia trwania doświadczenia wybrane rośliny barwiono płynem Lugola.
Wyniki doświadczenia:
1. Barwienie płynem Lugola – przykładowe rośliny po 14 dniach uprawy przedstawiono na zdjęciu poniżej;
2. Barwa liści roślin – od 15. dnia wystąpiło stopniowe żółknięcie liści roślin w próbie B;
3. Masa roślin – od 16. dnia odnotowywano, że rośliny z próby B miały niższą świeżą masę niż rośliny w próbie A.
Na podstawie: Ch. Hermans, N. Verbruggen, Physiological characterization of (…) Arabidopsis thaliana, „Journal of Experimental Botany”, Vol. 56, 2005.
Wyjaśnij, dlaczego rośliny zasilane pożywką bez soli magnezu miały niższą świeżą masę niż rośliny zasilane pożywką pełną.
Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź
Przykładowe rozwiązania
- Spowodowane jest to spadkiem intensywności fotosyntezy, a przez to zmniejszeniem ilości wytwarzanych związków organicznych.
- Magnez/Mg jest konieczny do prawidłowego przebiegu fotosyntezy, której produktami są związki organiczne budujące ciało rośliny.
- Mg wpływa na aktywność karboksylazy rybulozobisfosforanowej w stromie chloroplastów. Brak magnezu zaburza więc wiązanie CO2, a przez to ogranicza wytwarzanie związków organicznych, z których budowane jest ciało rośliny.
- Niższa świeża masa wynika z niedoboru chlorofilu (Mg wchodzi w skład chlorofilu) przez co roślina przeprowadzała fotosyntezę z mniejszą wydajnością i dlatego miała niższą masę niż roślina zasilana pełną pożywką.
Schemat punktowania
1 p. – za wyjaśnienie uwzględniające niedobór magnezu wywołujący spadek intensywności / wydajności fotosyntezy i w konsekwencji zmniejszenie ilości wytwarzanych związków organicznych lub uwzględniające spadek w stromie chloroplastów aktywności karboksylazy rybulozobisfosforanowej i zaburzone wiązanie CO2, a przez to ograniczone wytwarzanie związków organicznych.
0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
Uwaga
Nie uznaje się odpowiedzi zbyt ogólnych odnoszących się jedynie do hamowania fotosyntezy jako konsekwencji niedoboru magnezu w pożywce.
Zadanie 1.5
Pierwotnym źródłem cukrów u roślin jest proces asymilacji dwutlenku węgla w chloroplastach. Węgiel eksportowany jest z chloroplastów głównie w postaci triozofosforanów, choć w wielu przypadkach do cytoplazmy jest uwalniana również glukoza, powstająca w wyniku hydrolizy skrobi okresowo gromadzonej w tych organellach. W warunkach zakłócenia eksportu produktów fotosyntezy skrobia gromadzi się w chloroplastach liści, co jest dobrym wskaźnikiem tego zaburzenia.
Poniżej przedstawiono doświadczenie, którego celem było sprawdzenie wpływu deficytu magnezu na zaburzenia eksportu cukrów w liściach rzodkiewnika pospolitego.
Hipoteza:
Pierwszym z badanych objawów niedoboru magnezu u rzodkiewnika pospolitego jest zaburzenie eksportu cukrów z liści.
Przebieg doświadczenia:
Przez 21 dni prowadzono uprawę hydroponiczną sadzonek rzodkiewnika pospolitego, stosując różne pożywki:
- połowę roślin zasilano pożywką pełną – próba A;
- drugą połowę roślin zasilano pożywką bez soli magnezu – próba B.
Rośliny oświetlano przez 12 h na dobę. Przez cały czas trwania doświadczenia obserwowano zabarwienie liści oraz ważono rośliny. Natomiast 14. dnia trwania doświadczenia wybrane rośliny barwiono płynem Lugola.
Wyniki doświadczenia:
1. Barwienie płynem Lugola – przykładowe rośliny po 14 dniach uprawy przedstawiono na zdjęciu poniżej;
2. Barwa liści roślin – od 15. dnia wystąpiło stopniowe żółknięcie liści roślin w próbie B;
3. Masa roślin – od 16. dnia odnotowywano, że rośliny z próby B miały niższą świeżą masę niż rośliny w próbie A.
Na podstawie: Ch. Hermans, N. Verbruggen, Physiological characterization of (...) Arabidopsis thaliana, „Journal of Experimental Botany”, Vol. 56, 2005.
Spośród wymienionych elementów budowy rośliny wybierz i podkreśl wszystkie te, które biorą bezpośredni udział w transporcie węglowodanów z komórek miękiszu asymilacyjnego liści rzodkiewnika do komórek korzeni tej rośliny.
komórki przyrurkowe naczynia cewki rurki sitowe włókna drzewne
Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź
Rozwiązanie
- komórki przyrurkowe, rurki sitowe
Schemat punktowania
1 p. – za prawidłowe wskazanie wszystkich struktur, które biorą bezpośredni udział w transporcie węglowodanów.
0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.