Biologia — zadania maturalne

Matura 2021 · maj · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

1 pkt

33%średni wynik CKE

Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających.

Uporządkuj poniższe informacje tak, aby w poprawny sposób przedstawiały kolejność zdarzeń, które zachodzą w wyniku zwiększonego stosowania w rolnictwie nawozów sztucznych, zawierających m.in. azotany i fosforany, i prowadzą do spadku różnorodności biologicznej ekosystemów wodnych.


Masowy rozwój glonów i roślin wodnych.	2
Rozkład materii organicznej przez bakterie beztlenowe.
Wzrost zawartości azotanów i fosforanów w jeziorach.	1
Powstanie siarkowodoru oraz amoniaku.
Zmniejszenie przejrzystości wód.
Zmniejszenie stężenia tlenu.
Zmniejszenie intensywności fotosyntezy.
Spadek różnorodności biologicznej ekosystemów wodnych.	8

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

Masowy rozwój glonów i roślin wodnych.	2
Rozkład materii organicznej przez bakterie beztlenowe.	6
Wzrost zawartości azotanów i fosforanów w jeziorach.	1
Powstanie siarkowodoru oraz amoniaku.	7
Zmniejszenie przejrzystości wód.	3
Zmniejszenie stężenia tlenu.	5
Zmniejszenie intensywności fotosyntezy.	4
Spadek różnorodności biologicznej ekosystemów wodnych.	8

1 pkt – za poprawne uporządkowanie kolejności wszystkich informacji.

0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 24

Matura 2021 · maj · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

2 podzadania2 pkt

Informacja do podzadań

Zbieranie plonów z upraw prowadzi do wyjaławiania gleb, dlatego tak istotne jest ich nawożenie. Zapotrzebowanie na składniki mineralne u roślin bada się, stosując w uprawie pożywki pełne (zawierające wszystkie niezbędne dla rozwoju rośliny mikro- i makroelementy) oraz pożywki lub roztwory, z których wyklucza się określone jony. Rośliny uprawia się w doniczkach wypełnionych żwirem uprzednio wypłukanym w wodzie destylowanej i wyprażonym. Połowa uprawianych roślin stanowi próbę kontrolną, a połowa – próbę badawczą.

Na podstawie: H. Wiśniewski, Biologia, Warszawa 1995.

Zadanie 24.1

1 pkt

Rośliny – odżywianie się

64%średni wynik CKE

Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających.

Wybierz i zaznacz wariant doświadczenia (A–D) umożliwiający wykazanie roli magnezu we wzroście i rozwoju roślin.

	Próba kontrolna	Próba badawcza
A.	woda destylowana	pożywka pełna
B.	pożywka pełna	pożywka bez źródła magnezu
C.	woda destylowana z dodatkiem źródła magnezu	pożywka pełna
D.	pożywka pełna	woda destylowana

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

B

1 pkt – za wskazanie wariantu B doświadczenia.

0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 24.2

1 pkt

14%średni wynik CKE

Średni procent zdobytych punktów. Wyższy wynik oznacza, że zadanie było łatwiejsze dla zdających.

Wyjaśnij, dlaczego w zbiorowiskach naturalnych, w przeciwieństwie do nienawożonych pól uprawnych, zawartość fosforu w glebie utrzymuje się na względnie stałym poziomie. W odpowiedzi uwzględnij porównanie tych dwóch rodzajów ekosystemów.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

W ekosystemach naturalnych, w przeciwieństwie do sztucznych, rośliny nie są zbierane przez człowieka i ich pozostałości w postaci martwej materii organicznej pozostają w podłożu, a następnie ulegają one mineralizacji, dostarczając związków nieorganicznych dostępnych dla roślin.
W zbiorowiskach naturalnych większość obumierających roślin ulega rozkładowi i mineralizacji, a więc zawarte w szczątkach roślin pierwiastki wracają do gleby. Na polach uprawnych jest ubytek fosforu razem z plonami.
W zbiorowiskach naturalnych zachodzi obieg pierwiastków, dzięki czemu fosfor wraca do gleby. Z pól uprawnych natomiast dużo fosforu jest zabierane wraz z uprawami i nie wraca do gleby.

1 pkt – za poprawne wyjaśnienie: 1) utrzymywania się zawartości fosforu na względnie stałym poziomie w ekosystemach naturalnych, odnoszące się do rozkładu martwej materii organicznej w tych ekosystemach oraz 2) spadku zawartości fosforu na nienawożonych polach uprawnych, uwzględniające zbieranie plonów z tych ekosystemów.

0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 1

Matura 2020 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

5 podzadania

Informacja do podzadań

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.

Rośliny z próby A i próby B po barwieniu płynem Lugola; podpisy wskazują brak granatowego zabarwienia w próbie A i granatowe zabarwienie w próbie B.

Zadanie 1.1

1 pkt

Metodyka badań biologicznych

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.

Zdjęcie roślin z prób A i B po barwieniu płynem Lugola; oznaczenia: „brak granatowego zabarwienia”, „granatowe zabarwienie”, „roślina z próby A” i „roślina z próby B”.

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

1 pkt

Rośliny – odżywianie się

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:

Rośliny z próby A i próby B po barwieniu płynem Lugola, wraz z podpisami i oznaczeniami zabarwienia.

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

1 pkt

Rośliny – odżywianie się

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.

Roślina z próby A bez granatowego zabarwienia oraz roślina z próby B z granatowym zabarwieniem po barwieniu płynem Lugola.

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

1 pkt

Rośliny – odżywianie się

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.

Roślina z próby A bez granatowego zabarwienia oraz roślina z próby B z granatowym zabarwieniem po barwieniu płynem Lugola.

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

1 pkt

Rośliny – budowa i funkcje tkanek i organów

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

Rośliny z próby A i próby B po barwieniu płynem Lugola, z podpisami „brak granatowego zabarwienia” i „granatowe zabarwienie”.

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.

Zadanie 2

Matura 2020 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

2 podzadania

Informacja do podzadań

Białka histonowe są odpowiedzialne za pierwszy poziom upakowania DNA w chromatynie organizmów eukariotycznych. Rdzeń każdego nukleosomu tworzą białka histonowe z klas: H2A, H2B, H3 i H4. Chemiczne modyfikacje histonów mają bezpośredni wpływ na regulację ekspresji informacji genetycznej. Synteza białek histonowych w komórce odbywa się głównie w fazie S cyklu komórkowego.

Analiza składu aminokwasowego białka histonowego H3, składającego się ze 136 aminokwasów, wykazała obecność wszystkich rodzajów aminokwasów z wyjątkiem tryptofanu. Jednocześnie stwierdzono w nim wysoką zawartość lizyny i argininy oraz obecność cysteiny.

Na podstawie: https://www.chegg.com/homework-help/amino-acid-composition-histone-h3-protein-binds-dna-shown-fo-chapter-13-problem-112cq-solution-9780534493493-exc (...); S.B. Hake, C.D. Allis, Histone H3 variants and their potential role in indexing mammalian genomes: The “H3 barcode hypothesis”, Proceedings…103, No 17. 2006.

Zadanie 2.1

1 pkt

Białka

Na podstawie przedstawionych informacji i własnej wiedzy uzupełnij tekst dotyczący białka histonowego H3 tak, aby powstał poprawny jego opis. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Strukturę pierwszorzędową białka histonowego H3 tworzy 136 aminokwasów, które są połączone wiązaniami (peptydowymi / wodorowymi). Histon H3 cechuje znaczna zawartość aminokwasów, które mają charakter (zasadowy / kwasowy / obojętny), dzięki czemu mogą oddziaływać (kowalencyjnie / elektrostatycznie) z DNA.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

Strukturę pierwszorzędową białka histonowego H3 tworzy 136 aminokwasów, które połączone są ze sobą wiązaniami (peptydowymi / wodorowymi). Histony H3 cechuje znaczna zawartość aminokwasów, które mają charakter (zasadowy / kwasowy / obojętny), dzięki czemu mogą oddziaływać (kowalencyjnie / elektrostatycznie) z DNA.

Schemat punktowania

1 p. – za podkreślenie właściwych określeń we wszystkich trzech nawiasach.

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 2.2

1 pkt

Cykl komórkowy

Białka histonowe są odpowiedzialne za pierwszy poziom upakowania DNA w chromatynie organizmów eukariotycznych. Rdzeń każdego nukleosomu tworzą białka histonowe z klas: H2A, H2B, H3 i H4. Chemiczne modyfikacje histonów mają bezpośredni wpływ na regulację ekspresji informacji genetycznej. Synteza białek histonowych w komórce odbywa się głównie w fazie S cyklu komórkowego.

Analiza składu aminokwasowego białka histonowego H3, składającego się ze 136 aminokwasów, wykazała obecność wszystkich rodzajów aminokwasów z wyjątkiem tryptofanu. Jednocześnie stwierdzono w nim wysoką zawartość lizyny i argininy oraz obecność cysteiny.

Na podstawie: materiału w serwisie Chegg; S.B. Hake, C.D. Allis, Histone H3 variants and their potential role in indexing mammalian genomes: The “H3 barcode hypothesis”, Proceedings… 103, No 17, 2006.

Wyjaśnij, dlaczego w komórce eukariotycznej produkcja białek histonowych w większości odbywa się w fazie S cyklu komórkowego, chociaż ogólne tempo syntezy białek w tej fazie jest niskie.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

Ponieważ w fazie S jest syntetyzowany DNA, który w komórkach eukariotycznych musi zostać połączony z nowo zsyntetyzowanymi białkami histonowymi.
W fazie S zachodzi podwojenie ilości DNA, które musi być nawinięte na białka histonowe, więc muszą one być najpierw wytworzone.
W fazie S cyklu komórkowego zachodzi replikacja DNA, a DNA związane jest z histonami, więc muszą one zostać w dużych ilościach wytworzone w fazie S.
Faza S → replikacja DNA/podwajanie ilości DNA → wiązanie DNA z białkami histonowymi

Schemat punktowania

1 p. – za wyjaśnienie uwzględniające replikację / podwojenie ilości DNA w fazie S oraz zachodzące w tej fazie wiązanie DNA z białkami histonowymi.

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 3

Matura 2020 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

2 podzadania

Informacja do podzadań

W wielu komórkach zwierzęcych błona komórkowa stanowi zaledwie 2–5% powierzchni wszystkich błon cytoplazmatycznych, a 95–98% powierzchni przypada na błony wewnątrzkomórkowe. Metabolizm typów komórek przedstawionych w tabeli zachodzi w większości przy udziale ich błon wewnętrznych.

Rodzaj błony	Udział procentowy błony w całkowitej powierzchni błon komórki
komórki wątroby (hepatocyty)	komórki zewnątrzwydzielnicze trzustki
błona komórkowa	2	5
błona siateczki śródplazmatycznej szorstkiej	35	60
błona siateczki śródplazmatycznej gładkiej	16	< 1
błona aparatu Golgiego	7	10
zewnętrzna błona mitochondrialna	7	4
wewnętrzna błona mitochondrialna	32	17
inne	ok. 1	ok. 3

Na podstawie: R. Milo, R. Phillips, Cell Biology by the Numbers, Garland Science, 2015.

Zadanie 3.1

1 pkt

Komórka – budowa i funkcje

W wielu komórkach zwierzęcych błona komórkowa stanowi zaledwie 2–5% powierzchni wszystkich błon cytoplazmatycznych, a 95–98% powierzchni przypada na błony wewnątrzkomórkowe. Metabolizm typów komórek przedstawionych w tabeli zachodzi w większości przy udziale ich błon wewnętrznych.

Rodzaj błony	Komórki wątroby (hepatocyty) – udział procentowy błony w całkowitej powierzchni błon komórki	Komórki zewnątrzwydzielnicze trzustki – udział procentowy błony w całkowitej powierzchni błon komórki
błona komórkowa	2	5
błona siateczki śródplazmatycznej szorstkiej	35	60
błona siateczki śródplazmatycznej gładkiej	16	< 1
błona aparatu Golgiego	7	10
zewnętrzna błona mitochondrialna	7	4
wewnętrzna błona mitochondrialna	32	17
inne	ok. 1	ok. 3

Na podstawie: R. Milo, R. Phillips, Cell Biology by the Numbers, Garland Science, 2015.

Zaznacz poprawne dokończenie poniższego zdania – wybierz odpowiedź spośród A–B oraz odpowiedź spośród 1.–3.

Większy procentowy udział błon siateczki śródplazmatycznej gładkiej w całkowitej powierzchni błon komórki występuje w …, ponieważ …

A. komórkach wątroby,

B. komórkach zewnątrzwydzielniczych trzustki,

1. zachodzą tam procesy związane z syntezą cholesterolu.

2. są one odpowiedzialne za wydzielanie hormonów.

3. odpowiadają one za syntezę białek, które umożliwiają np. detoksykację.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

A 1.

Schemat punktowania

1 p. – za wskazanie obu poprawnych odpowiedzi.

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 3.2

1 pkt

Oddychanie wewnątrzkomórkowe

Na podstawie informacji z tabeli określ, które z przedstawionych komórek – komórki wątroby czy komórki trzustki – mają większą zdolność do syntezy ATP. Odpowiedź uzasadnij.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

Komórki wątroby, ponieważ

w tych komórkach większy udział niż w komórkach trzustki stanowią wewnętrzne błony mitochondrialne, na których zachodzi synteza ATP.
na wewnętrznej błonie mitochondrium, która ma większy udział w komórkach wątroby, zachodzi fosforylacja oksydacyjna, w wyniku czego powstaje ATP (będące bezpośrednim źródłem energii wykorzystywanej w komórce).
jest prawdopodobne, że jest więcej mitochondriów, a więc więcej wewnętrznych błon mitochondrialnych, na których zachodzi synteza ATP.
hepatocyty – udział % wewnętrznej błony mitochondrialnej jest większy niż w przypadku trzustki, a na wewnętrznej błonie przebiega łańcuch oddechowy, w wyniku którego produkowane jest ATP.

Schemat punktowania

1 p. – za odpowiedź wskazującą komórki wątroby wraz z poprawnym uzasadnieniem odnoszącym się do dużego udziału powierzchni błony wewnętrznej mitochondrialnej w tych komórkach oraz do znaczenia tej błony dla powstawania ATP.

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 4

Matura 2020 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

2 podzadania

Informacja do podzadań

Difosforan adenozyny (ADP) jest fosforylowany do ATP w procesach fosforylacji: substratowej, oksydacyjnej lub fotosyntetycznej.

Zadanie 4.1

1 pkt

Ogólne zasady metabolizmu

Uzupełnij poniższą tabelę tak, aby prawidłowo ilustrowała podobieństwa i różnice między fosforylacją fotosyntetyczną a fosforylacją oksydacyjną. Wpisz „TAK” we wszystkie właściwe komórki tabeli, jeśli dany proces zachodzi.

Procesy	Fosforylacja fotosyntetyczna	Fosforylacja oksydacyjna
Przepływ elektronów przez kolejne przenośniki.
Przepływ protonów przez syntazę ATP.
Przekazanie elektronów na cząsteczkę tlenu.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

Uwarunkowanie	Fosforylacja
fotosyntetyczna	oksydacyjna
Przepływ elektronów przez kolejne przenośniki.	TAK	TAK
Przepływ protonów przez syntazę ATP	TAK	TAK
Przekazanie elektronów na cząsteczkę tlenu		TAK

Schemat punktowania

1 p. – za poprawne uzupełnienie tabeli polegające na wpisaniu „TAK” we wszystkie właściwe pola.

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 4.2

1 pkt

Fotosynteza

Spośród wymienionych przykładów organizmów wybierz i podkreśl wszystkie te, których komórki mogą przeprowadzać fosforylację fotosyntetyczną.

drożdże　　sinice　　krasnorosty　　brunatnice　　wirki

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

drożdże　sinice　krasnorosty　brunatnice　wirki

Schemat punktowania

1 p. – za prawidłowe podkreślenie trzech przykładów organizmów, których komórki mogą prowadzić fosforylację fotosyntetyczną.

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 5

Matura 2020 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

6 podzadania

Informacja do podzadań

Transfer materiału genetycznego (DNA) między komórkami bakterii odbywa się na drodze koniugacji, transdukcji lub transformacji:

koniugacja – polega na jednokierunkowym transferze plazmidowego DNA z jednej komórki bakteryjnej do drugiej;
transdukcja – zachodzi z udziałem wirusów;
transformacja – polega na pobieraniu przez bakterie materiału genetycznego ze środowiska.

Na podstawie: U. Kasprzykowska, M. Sobieszczańska, Plastyczność bakteryjnych genomów – międzykomórkowy transfer informacji genetycznej, „Postępy mikrobiologii”, 53 (2) 2014.

Zadanie 5.1

1 pkt

Bakterie

Uporządkuj przedstawione poniżej etapy koniugacji bakterii (A–E) w kolejności ilustrującej przebieg tego procesu.

Schemat pięciu etapów koniugacji bakterii oznaczonych A–E; zawiera podpisy: bakteria, plazmid, plazmid jest nacinany w swoistym miejscu, powielanie DNA plazmidowego.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

kolejność: A, C, E, D, B

Schemat punktowania

1 p. – za poprawne podanie kolejności etapów koniugacji przedstawionych na schemacie.

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 5.2

1 pkt

Bakterie

Uzasadnij, że do przekazania informacji genetycznej zapisanej w plazmidzie, na drodze koniugacji, wystarczy przeniesienie do komórki – biorcy tylko jednej nici DNA plazmidowego.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

Dzięki temu, że DNA tworzą dwie nici, które są komplementarne, na matrycy jednej nici przekazanej do komórki biorcy możliwa jest synteza drugiej nici.
Ponieważ druga nić zostanie wytworzona w oparciu o regułę komplementarności zasad azotowych.
Wystarczy przekazać do komórki biorcy tylko jedną nić DNA plazmidowego, ponieważ może ona zostać dobudowana (dzięki komplementarnym zasadom azotowym).
Ponieważ nici DNA są komplementarne względem siebie, dlatego mając jedną mogą dobudować drugą.
Ponieważ na podstawie jednej nici komórka bakteryjna może dobudować drugą (komplementarną do niej) nić.

Schemat punktowania

1 p. – za poprawne określenie przyczyny uwzględniające komplementarność zasad azotowych lub możliwość syntezy drugiej nici DNA na matrycy jednej nici.

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 5.3

1 pkt

Bakterie

Transfer materiału genetycznego (DNA) między komórkami bakterii odbywa się na drodze koniugacji, transdukcji lub transformacji:

• koniugacja – polega na jednokierunkowym transferze plazmidowego DNA z jednej komórki bakteryjnej do drugiej;
• transdukcja – zachodzi z udziałem wirusów;
• transformacja – polega na pobieraniu przez bakterie materiału genetycznego ze środowiska.

Na podstawie: U. Kasprzykowska, M. Sobieszczańska, Plastyczność bakteryjnych genomów – międzykomórkowy transfer informacji genetycznej, „Postępy mikrobiologii”, 53 (2) 2014.

Uzasadnij, że bakteria, która jest biorcą DNA plazmidowego w procesie koniugacji, może odnieść korzyści z tego procesu. W odpowiedzi uwzględnij przykład takiej korzyści.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

Bakterie w ten sposób uzyskują nowe cechy np. oporność na antybiotyki.
Dzięki koniugacji bakteria otrzymuje nowe geny, które kodują białka nadające bakteriom nowe cechy, np. zdolność do wytwarzania niektórych aminokwasów.
Dzięki koniugacji bakteria otrzymuje materiał genetyczny, dzięki którym bakterie nabierają nowych właściwości, np. zdolność do rozkładu określonych związków organicznych.

Schemat punktowania

1 p. – za poprawne uzasadnienie uwzględniające przykład korzyści, którą odnoszą bakterie z procesu koniugacji, odnoszącej się do nabycia konkretnych nowych adaptacyjnych cech.

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 5.4

1 pkt

Bakterie

Uzasadnij, że bakteriofagi mogą być wektorami przenoszącymi DNA pomiędzy komórkami bakterii.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązanie

Wirusy przeprowadzające cykl lityczny mogą być wektorami przenoszącymi DNA pomiędzy komórkami bakterii, dlatego że w czasie tego cyklu wirusy uwalniają się z komórki bakterii i mogą przenieść odcinek DNA bakteryjnego do innej bakterii.

Schemat punktowania

1 p. – za za uzasadnienie, że wirusy przeprowadzające cykl lityczny mogą być wektorem przenoszącym DNA z jednej bakterii do drugiej odnoszące się do rozpadu zainfekowanej komórki bakteryjnej i uwalniania się z niej fagów, z których część może pełnić funkcje wektorów przenoszących DNA.

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 5.5

1 pkt

Zmienność genetyczna

Wyjaśnij, dlaczego intensywna międzykomórkowa wymiana informacji genetycznej zachodząca w populacji bakterii zapewnia tym mikroorganizmom bardzo szybkie tempo ewolucji adaptacyjnej.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

Intensywny transfer informacji genetycznej, prowadzi do ogromnej zmienności genetycznej tych organizmów w obrębie jednego gatunku / populacji, a dzięki temu zwiększa się prawdopodobieństwo, że będą jakieś osobniki, które są lepiej przystosowane do danych warunków środowiska.
Transfer informacji genetycznej powoduje, że bakterie różnią się między sobą pod względem informacji genetycznej, a więc także pod względem cech, jakie wykazują. Dzięki temu gatunek może przeżyć w różnych warunkach środowiska, ponieważ znajdą się osobniki przystosowane do tych warunków.
Zapewnia on wymianę materiału genetycznego, a co za tym idzie wzrost zmienności genetycznej. Zmienność genetyczna sprawia, że pojawią się bakterie, które będą przystosowane do zmiennych warunków środowiska.

Schemat punktowania

1 p. – za poprawne wyjaśnienie konsekwencji intensywnej wymiany informacji genetycznej prowadzącej do zmienności genetycznej bakterii, umożliwiającej lepsze przystosowanie do warunków środowiska lub przeżycie organizmów.

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 5.6

1 pkt

Biotechnologia molekularna

Do podanych w tabeli cech wektora plazmidowego 1.–3., wykorzystywanego przy wprowadzaniu obcego DNA do komórek bakterii, przyporządkuj spośród A–D po jednym jego znaczeniu w tym procesie.

	Cecha wektora plazmidowego	Znaczenie podczas wprowadzania DNA do bakterii
1.	Miejsce inicjacji replikacji bogate w pary AT, a nie – w pary CG.
2.	Obecność fragmentu z wieloma miejscami rozpoznawalnymi przez enzymy restrykcyjne.
3.	Obecność genu oporności na określony antybiotyk.

A. Umożliwia rozdzielenie wektorów do komórek potomnych.

B. Umożliwia selekcję szczepów, które pobrały plazmid.

C. Umożliwia włączenie obcego DNA do wektora plazmidowego.

D. Ułatwia miejscowe rozplecenie helisy DNA.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

1. – D, 2. – C, 3. – B

Schemat punktowania

1 p. – za przyporządkowanie poprawnych znaczeń dotyczących cech wektorów w procesie wprowadzania obcego DNA dla trzech cech wektorów.

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 6

Matura 2020 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

2 podzadania

Informacja do podzadań

Bezwodny chlorek kobaltu ma barwę niebieską, natomiast po związaniu cząsteczek wody przyjmuje zabarwienie różowe.

Uczniowie uprawiali w szkolnym ogrodzie trzy gatunki roślin: pomidory, fasolę i nasturcję. Byli ciekawi, którą z grządek należy najczęściej podlewać.

Przygotowali więc po 3 doniczki z roślinami: pomidora, fasoli oraz nasturcji. Następnie na górnej i dolnej powierzchni jednego liścia każdej z roślin umieścili krążki wysuszonej bibuły nasyconej chlorkiem kobaltu i przykryli je szkiełkami przytrzymywanymi przez zaciski tak, aby nie uszkodzić liścia.

Czas potrzebny do zmiany zabarwienia papierków na różowy u wszystkich roślin, zarówno na dolnej, jak i na górnej powierzchni liści, uczniowie zmierzyli za pomocą stopera, a następnie obliczyli odpowiednie wartości średnie, a wyniki podali w sekundach.

Na podstawie: http://www.biologydiscussion.com/experiments/top-10-experiments-on-plants-with-diagram/56651

Schemat liścia z krążkiem bibuły nasyconej chlorkiem kobaltu, szkiełkiem i zaciskami.

Zadanie 6.1

1 pkt

Metodyka badań biologicznych

Bezwodny chlorek kobaltu ma barwę niebieską, natomiast po związaniu cząsteczek wody przyjmuje zabarwienie różowe.

Uczniowie uprawiali w szkolnym ogrodzie trzy gatunki roślin: pomidory, fasolę i nasturcję. Byli ciekawi, którą z grządek należy najczęściej podlewać.

Przygotowali więc po 3 doniczki z roślinami: pomidora, fasoli oraz nasturcji. Następnie na górnej i dolnej powierzchni jednego liścia każdej z roślin umieścili krążki wysuszonej bibuły nasyconej chlorkiem kobaltu i przykryli je szkiełkami przytrzymywanymi przez zaciski tak, aby nie uszkodzić liścia.

Czas potrzebny do zmiany zabarwienia papierków na różowy u wszystkich roślin, zarówno na dolnej, jak i na górnej powierzchni liści, uczniowie zmierzyli za pomocą stopera, a następnie obliczyli odpowiednie wartości średnie, a wyniki podali w sekundach.

Na podstawie: Biology Discussion, „Top 10 Experiments on Plants with Diagram”, 56651.

Sformułuj problem badawczy przedstawionego doświadczenia. W odpowiedzi uwzględnij badany proces oraz obydwie zmienne niezależne.

Schemat doświadczenia: liść, zacisk, szkiełka oraz bibuła nasycona chlorkiem kobaltu.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

Porównanie intensywności transpiracji z dolnej i górnej powierzchni liści różnych gatunków roślin: pomidora, fasoli i nasturcji.
Oznaczanie intensywności transpiracji z dolnej i górnej powierzchni liści trzech badanych gatunków roślin.
Wpływ różnic między gatunkami badanych roślin na intensywność transpiracji z górnej i dolnej powierzchni blaszki liściowej.
Czy występują różnice między intensywnością transpiracji z górnej i dolnej powierzchni liści pomiędzy różnymi badanymi roślinami?

Schemat punktowania

1 p. – za poprawne sformułowanie problemu badawczego odnoszącego się do intensywności / natężenia transpiracji, górnej i dolnej powierzchni liści oraz odnoszącego się do różnych / trzech gatunków badanych roślin (pomidora, fasoli i nasturcji).

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 6.2

1 pkt

Metodyka badań biologicznych

Bezwodny chlorek kobaltu ma barwę niebieską, natomiast po związaniu cząsteczek wody przyjmuje zabarwienie różowe.

Uczniowie uprawiali w szkolnym ogrodzie trzy gatunki roślin: pomidory, fasolę i nasturcję. Byli ciekawi, którą z grządek należy najczęściej podlewać.

Przygotowali więc po 3 doniczki z roślinami: pomidora, fasoli oraz nasturcji. Następnie na górnej i dolnej powierzchni jednego liścia każdej z roślin umieścili krążki wysuszonej bibuły nasyconej chlorkiem kobaltu i przykryli je szkiełkami przytrzymywanymi przez zaciski tak, aby nie uszkodzić liścia.

Czas potrzebny do zmiany zabarwienia papierków na różowy u wszystkich roślin, zarówno na dolnej, jak i na górnej powierzchni liści, uczniowie zmierzyli za pomocą stopera, a następnie obliczyli odpowiednie wartości średnie, a wyniki podali w sekundach.

Na podstawie: biologydiscussion.com, „Top 10 Experiments on Plants with Diagram”, 56651.

Zaprojektuj tabelę, w której będzie można zestawić wyniki przedstawionego doświadczenia. Uwzględnij nagłówki kolumn i objaśnienia wierszy tabeli.

Schemat liścia z krążkiem bibuły nasyconej chlorkiem kobaltu, szkiełkami i zaciskami; oznaczenia: liść, zacisk, szkiełka, bibuła nasycona chlorkiem kobaltu.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Schemat punktowania

1 p. – za prawidłowe skonstruowanie tabeli uwzględniającej nagłówki wierszy tabeli: trzy badane gatunki roślin – nasturcję, fasolę i pomidora a także opis nagłówków kolumn tabeli uwzględniający: średni czas do zmiany zabarwienia chlorku kobaltu na różowy wraz z jednostką czasu [s] oraz górną i dolną powierzchnię liści badanych roślin.

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Przykładowe rozwiązanie (projekt tabeli)

Gatunek rośliny	Średni czas do zmiany zabarwienia chlorku kobaltu na różowy [s]
na górnej powierzchni liści	na dolnej powierzchni liści
nasturcja
fasola
pomidor

Uwaga: Uznaje się inny układ tabeli pod warunkiem, że uwzględnia badane parametry.

Zadanie 7

Matura 2020 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

3 podzadania

Informacja do podzadań

Żyto zwyczajne jest rośliną uprawną, należy do gromady okrytonasiennych i klasy jednoliściennych. W tabeli przedstawiono średnie wyniki pomiarów dotyczące systemu korzeniowego 4-miesięcznej rośliny żyta zwyczajnego, rosnącej pojedynczo w skrzyni.

Badane parametry	Wartość
Powierzchnia całego systemu korzeniowego (wraz z włośnikami)	639 m²
Całkowita powierzchnia włośników	432 m²
Długość całego systemu korzeniowego (bez włośników)	622 km
Łączna długość włośników	10 620 km

Na podstawie: Podstawy fizjologii roślin, pod red. J. Kopcewicza i S. Lewaka Warszawa 2002.

Zadanie 7.1

1 pkt

Rośliny – odżywianie się

Określ, od którego z parametrów przedstawionych w tabeli zależy pobieranie przez roślinę wody z gleby. Odpowiedź uzasadnij.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

Całkowita powierzchnia włośników zwiększa powierzchnię wchłaniania wody przez korzenie.
Duża całkowita powierzchnia włośników zwiększa powierzchnię, przez którą zachodzi napływ wody do korzenia.
Ponieważ im większa całkowita powierzchnia włośników, tym więcej wody pobiera ta roślina.

Schemat punktowania

1 p. – za poprawne określenie cechy, jaką jest (duża) całkowita powierzchnia włośników lub łączna długość włośników warunkujących zwiększenie powierzchni wchłaniania wody z podłoża – odnoszące się do zwiększenia powierzchni chłonnej korzenia lub efektywności pobierania wody.

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Uwagi:

Uznaje się opisowe podanie cechy, wynikającej z analizy danych zebranych w tabeli, np. dotyczącej udziału powierzchni włośników w powierzchni całego systemu korzeniowego.
Uznaje się odpowiedź odnoszącą się tylko do „powierzchni włośników” zamiast do „całkowitej powierzchni włośników”.

Zadanie 7.2

1 pkt

Rośliny – budowa i funkcje tkanek i organów

Na rysunkach A i B przedstawiono dwa rodzaje systemów korzeniowych roślin.

Na podstawie: http://www.biologydiscussion.com

Określ, na którym rysunku – A czy B – przedstawiono typ systemu korzeniowego występujący u żyta. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do widocznej na rysunku cechy budowy charakterystycznej dla klasy roślin, do której należy żyto.

Rysunki A i B przedstawiające dwa rodzaje systemów korzeniowych roślin.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

B, ponieważ żyto należy do roślin jednoliściennych, dla których typowym systemem korzeniowym jest system wiązkowy.
B, ponieważ system korzeniowy przedstawiony na tym schemacie cechuje się brakiem korzenia głównego, co jest typowe dla roślin jednoliściennych, do których należy żyto.
B, ponieważ żyto jako roślina jednoliścienna posiada system korzeniowy składający się z wielu równorzędnych, podobnej grubości, korzeni, rozchodzących się od podstawy łodygi.
B, ponieważ na A przedstawiono system korzeniowy palowy, charakterystyczny dla dwuliściennych, a żyto należy do jednoliściennych.

Schemat punktowania

1 p. – za wskazanie schematu B, wraz z poprawnym uzasadnieniem odnoszącym się do cechy systemu korzeniowego wiązkowego i wskazanie, że żyto należy do roślin jednoliściennych.

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 7.3

1 pkt

Rośliny – odżywianie się

Wyjaśnij, dlaczego zbyt duże stężenie soli w roztworze glebowym jest przyczyną zmniejszenia wydajności pobierania wody przez włośniki. W odpowiedzi odnieś się do mechanizmu pobierania wody przez włośniki.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

Różnica potencjału osmotycznego jest zbyt mała więc roślina nie pobiera wystarczającej ilości wody z gleby.
Potencjał wody będzie niższy w glebie w związku z czym poprzez włośniki nie będzie mogła być pobierana woda z gleby/otoczenia.
Roztwór glebowy przy zbyt dużym stężeniu soli będzie hipertoniczny względem korzenia, co spowoduje że roślina/korzeń nie będzie mogła pobierać wody z gleby (a będzie ją traciła).

Schemat punktowania

1 p. – za poprawne wyjaśnienie przyczyny zmniejszonej wydajności pobierania wody przez włośniki w opisanych warunkach, uwzględniające zbyt małą różnicę potencjałów osmotycznych między roztworem glebowym a włośnikami lub hipertoniczność roztworu glebowego względem włośników ograniczające pobieranie wody.

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Roślina znajduje się w stanie suszy fizjologicznej i nie może pobierać wody z gleby (mimo, że woda jest dostępna).

Zadanie 8

Matura 2020 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

3 podzadania

Informacja do podzadań

Na poniższym rysunku oraz na zdjęciach przedstawiono budowę dojrzałego ziarna pyłku rośliny okrytonasiennej. Ściana ziarna pyłku jest zbudowana z dwóch zasadniczych warstw.

Zewnętrzna warstwa – egzyna – jest przesycona sporopoleniną, substancją tłuszczopodobną, która jest niezwykle odporna na działanie czynników chemicznych i fizycznych. Zewnętrzna warstwa egzyny może być bardzo rozbudowana – tworzyć wyrostki, kolce. W egzynie znajduje się co najmniej jedno miejsce, gdzie ona jest wyraźnie cieńsza lub jej ciągłość jest przerwana – tzw. apertura (porus).

Wewnętrzna warstwa – intyna – w przeciwieństwie do warstwy zewnętrznej, jest cienka i zbudowana z celulozy i pektyny.

Na podstawie: PALDat, rodzaj Salix.

Schemat budowy ziarna pyłku z oznaczeniami egzyny, intyny, komórki wegetatywnej, komórki generatywnej i apertury (porus) oraz trzy zdjęcia ziaren pyłku ze skalą 10 µm.

Zadanie 8.1

2 pkt

Rośliny – rozmnażanie się

Na poniższym rysunku oraz na zdjęciach przedstawiono budowę dojrzałego ziarna pyłku rośliny okrytonasiennej. Ściana ziarna pyłku jest zbudowana z dwóch zasadniczych warstw.

Zewnętrzna warstwa – egzyna – jest przesycona sporopoleniną, substancją tłuszczopodobną, która jest niezwykle odporna na działanie czynników chemicznych i fizycznych. Zewnętrzna warstwa egzyny może być bardzo rozbudowana – tworzyć wyrostki, kolce. W egzynie znajduje się co najmniej jedno miejsce, gdzie ona jest wyraźnie cieńsza lub jej ciągłość jest przerwana – tzw. apertura (porus).

Wewnętrzna warstwa – intyna – w przeciwieństwie do warstwy zewnętrznej, jest cienka i zbudowana z celulozy i pektyny.

Na podstawie: https://www.paldat.org/search/genus/Salix

Określ, jakie znaczenie dla przebiegu zapylenia i zapłodnienia u roślin okrytonasiennych mają

1. egzyna:

2. apertura:

Schemat ziarna pyłku z oznaczeniami: egzyna, intyna, komórka wegetatywna, komórka generatywna, apertura (porus).

Trzy zdjęcia mikroskopowe ziaren pyłku; na każdym widoczna podziałka 10 µm.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

1. Egzyna

chroni ziarno pyłku przed działaniem niekorzystnych warunków środowiska. /czynnikami atmosferycznymi.
przesycona sporopoleniną chroni przed wysychaniem ziarno pyłku podczas przemieszczania się na słupek.

Uwaga: Do uznania odpowiedź „Zapewnia przetrwanie większej liczbie ziaren pyłku.

2. Apertura

umożliwia wyrastanie /wydostanie się łagiewki pyłkowej z ziarna pyłku.
umożliwia wytworzenie łagiewki pyłkowej.

Schemat punktowania

2 p. – za poprawne podanie znaczenia obu struktur tj. egzyny i apertury (porów) dla funkcjonowania pyłku roślin okrytonasiennych.

1 p. – za poprawne podanie znaczenia jednej ze struktur tj. egzyny lub apertury (porów) dla funkcjonowania pyłku roślin okrytonasiennych.

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 8.2

1 pkt

Rośliny – rozmnażanie się

Na poniższym rysunku oraz na zdjęciach przedstawiono budowę dojrzałego ziarna pyłku rośliny okrytonasiennej. Ściana ziarna pyłku jest zbudowana z dwóch zasadniczych warstw.

Zewnętrzna warstwa – egzyna – jest przesycona sporopoleniną, substancją tłuszczopodobną, która jest niezwykle odporna na działanie czynników chemicznych i fizycznych. Zewnętrzna warstwa egzyny może być bardzo rozbudowana – tworzyć wyrostki, kolce. W egzynie znajduje się co najmniej jedno miejsce, gdzie ona jest wyraźnie cieńsza lub jej ciągłość jest przerwana – tzw. apertura (porus).

Wewnętrzna warstwa – intyna – w przeciwieństwie do warstwy zewnętrznej, jest cienka i zbudowana z celulozy i pektyny.

Na podstawie: PALDat, rodzaj Salix.

Uzupełnij poniższy schemat – nad strzałkami wpisz nazwy procesów (mitoza lub mejoza) prowadzących do powstania określonych komórek ziarna pyłku, a pod nazwami komórek wpisz ich ploidalność (1n / 2n).

Rysunek budowy ziarna pyłku z oznaczeniami: egzyna, intyna, komórka wegetatywna, komórka generatywna, apertura (porus).

Pierwsze zdjęcie ziarna pyłku; podziałka 10 µm.

Drugie zdjęcie ziarna pyłku; podziałka 10 µm.

Trzecie zdjęcie ziarna pyłku; podziałka 10 µm.

Schemat: komórka macierzysta ziaren pyłku → 1-komórkowe ziarno pyłku (mikrospora) → komórka generatywna. Nad strzałkami i pod nazwami komórek pozostawiono miejsca na odpowiedzi.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Schemat punktowania

1 p. – za w całości poprawne uzupełnienie schematu, tj. podanie trzech poprawnych nazw podziałów komórkowych oraz w poprawny sposób określenie ploidalności wskazanych na schemacie komórek.

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Schemat rozwiązania przedstawiający podziały komórkowe i ploidalność komórek podczas powstawania ziarna pyłku

Zadanie 8.3

2 pkt

Rośliny – rozmnażanie się

Na poniższym rysunku oraz na zdjęciach przedstawiono budowę dojrzałego ziarna pyłku rośliny okrytonasiennej. Ściana ziarna pyłku jest zbudowana z dwóch zasadniczych warstw.

Zewnętrzna warstwa – egzyna – jest przesycona sporopoleniną, substancją tłuszczopodobną, która jest niezwykle odporna na działanie czynników chemicznych i fizycznych. Zewnętrzna warstwa egzyny może być bardzo rozbudowana – tworzyć wyrostki, kolce. W egzynie znajduje się co najmniej jedno miejsce, gdzie ona jest wyraźnie cieńsza lub jej ciągłość jest przerwana – tzw. apertura (porus).

Wewnętrzna warstwa – intyna – w przeciwieństwie do warstwy zewnętrznej, jest cienka i zbudowana z celulozy i pektyny.

Opisz funkcję, jaką w procesie zapłodnienia u roślin okrytonasiennych pełnią

1. komórka wegetatywna:

2. komórka generatywna:

Schemat budowy ziarna pyłku z oznaczeniami egzyny, intyny, komórki wegetatywnej, komórki generatywnej i apertury (porusa) oraz trzy zdjęcia ziaren pyłku ze skalą 10 µm i podpisem źródłowym.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

Komórka wegetatywna:

tworzy łagiewkę pyłkową, przez które wprowadzane są do zalążka / woreczka zalążkowego /gametofitu żeńskiego komórki plemnikowe / gamety męskie.
Umożliwia transport jąder plemnikowych

Komórka generatywna

tworzy (dwie) komórki plemnikowe / gamety męskie, z których jedna zapładnia komórkę jajową, a druga wtórne jądro woreczka zalążkowego / komórkę centralną.

Uwaga: Nie uznaje się odpowiedzi odnoszącej się do plemników.

Schemat punktowania

2 p. – za poprawne podanie znaczenia komórki wegetatywnej odnoszące się do wytwarzania łagiewki pyłkowej oraz komórki generatywnej – odnoszące się do wytwarzania komórek plemnikowych biorących udział w podwójnym zapłodnieniu.

1 p. – za poprawne podanie tylko znaczenia komórki wegetatywnej odnoszące się do wytwarzania łagiewki pyłkowej albo tylko znaczenia komórki generatywnej – odnoszące się do wytwarzania komórek plemnikowych biorących udział w podwójnym zapłodnieniu.

0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.