Matura Lipiec 2020, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015 - Zadanie 1. (5 pkt)

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 12h 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 odnotowano, że rośliny z próby B 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 (0–1)

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.

Zadanie 1.2. (0–1)

Oceń, podkreślając TAK lub NIE, czy wyniki doświadczenia potwierdziły postawioną hipotezę. wyjaśnij uzyskane wyniki.

Potwierdzenie hipotezy: TAK / NIE
Wyjaśnienie:




Zadanie 1.3. (0–1)

Wykaż związek między stopniowym żółknięciem badanych roślin, a ich uprawą na pożywce bez soli magnezu.

Zadanie 1.4. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego rośliny zasilane pożywką bez soli magnezu miały niższą świeżą masę niż rośliny zasilane pożywką pełną.

Zadanie 1.5. (0–1)

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

Rozwiązanie:
Zadanie 1.1. (0–1)
III. Pogłębienie znajomości metodyki badań biologicznych. Zdający rozumie i stosuje terminologię biologiczną, planuje, przeprowadza i dokumentuje obserwacje i doświadczenia biologiczne […], rozróżnia próbę kontrolną i badawczą. I. Budowa chemiczna organizmów. 1. Zagadnienia ogólne. Zdający 2) omawia znaczenie makroelementów i wybranych mikroelementów (Mg).

Zasady oceniania
1 p. – Za poprawne wskazanie próby kontrolnej (próby A) wraz z uzasadnieniem odnoszącym się do obecności magnezu w pożywce i możliwości porównania wyników z próbą badawczą uprawianą bez magnezu.
0 p. – za odpowiedź nie spełniającą wymagań lub za brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

  • Próbę kontrolną stanowiła próba A więc ta gdzie rośliny uprawiano na pożywce pełnej; nie występował badany czynnik – brak soli magnezu. Ta próba pozwala stwierdzić czy brak soli magnezu pozwala na zaburzenie eksportu cukrów.
  • Próba A, bo rośliny zasiane były pożywką pełną i wyniki można było porównać z próbą badawczą uprawianą bez magnezu.
  • Próba A, bo rośliny były zasiane pożywką pełną co umożliwiło porównanie wyników z próbą B i odpowiednią interpretacją wyników doświadczenia.

Uwaga: Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do definicji próby kontrolnej np. Wariant A ponieważ próba ta miała zmienione warunki w stosunku do naturalnych.

Zadanie 1.2. (0–1)
III. Pogłębienie znajomości metodyki badań biologicznych. Zdający […] stawia hipotezy i weryfikuje je na drodze obserwacji i doświadczeń. I. Budowa chemiczna organizmów. 1. Zagadnienia ogólne. Zdający 2) omawia znaczenie makroelementów i wybranych mikroelementów (Mg).

Zasady oceniania
1 p. – Za określenie poprawności hipotezy – TAK – wraz z uzasadnieniem odnoszącym się do uzyskanych wyników doświadczenia tj. do wykrycia skrobi w liściach roślin z deficytem magnezu zanim pojawiły się kolejne różnice między roślinami obu grup.
0 p. – za odpowiedź nie spełniającą wymagań lub za brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
TAK ponieważ:

  • Pierwszą zaobserwowaną różnicą pomiędzy roślinami z próby badawczej i próby kontrolnej było gromadzenie się skrobi w liściach roślin z niedoborem magnezu barwiącej się na kolor granatowy.
  • Obecność skrobi w liściach roślin, które nie były zasilane Mg wykryto w dniu 14, a dopiero w kolejnych dniach zauważono pojawienie się kolejnych różnic między roślinami.
  • Gromadzenie skrobi w liściach roślin z niedoborem magnezu było najwcześniej pojawiającą się różnicą w stosunku do roślin zasianych pełną pożywką.

Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi, które nie odnoszą się w pełni do hipotezy „Pierwszym z badanych objawów niedoboru magnezu ….”

Zadanie 1.3. (0–1)
V. Rozumowanie i argumentacja. Zdający […] wyjaśnia zależności przyczynowo- -skutkowe […]. I. Budowa chemiczna organizmów. 1. Zagadnienia ogólne. Zdający 2) omawia znaczenie makroelementów i wybranych mikroelementów (Mg).

Zasady oceniania
1 p. – za odpowiedź uwzględniającą znaczenie magnezu jako elementu niezbędnego do syntezy chlorofilu nadającego zielone zabarwienie.
0 p. – za odpowiedź nie spełniającą wymagań lub za brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

  • Magnez jest niezbędny do syntezy chlorofilu, który nadaje liściom zielone zabarwienie.
  • Niedobór magnezu powoduje niedobór chlorofilu, więc liście tracą zielone zabarwienie.
  • Magnez jest składnikiem chlorofilu, który nadaje liściom zielone zabarwienie.
  • Niedobory magnezu w roślinach (uprawianych na pożywce pozbawionej magnezu) powodują w nich chlorozę, czyli stopniowe żółknięcie liści.
Zadanie 1.4. (0–1)
V. Rozumowanie i argumentacja. Zdający […] wyjaśnia zależności przyczynowo- -skutkowe […]. III. Metabolizm. 4. Fotosynteza. Zdający 1) przedstawia proces fotosyntezy i jego znaczenie na Ziemi.

Zasady oceniania
1 p. – Za wyjaśnienie uwzględniające niedobór magnezu wywołujący spadek intensywności i wydajności fotosyntezy i w konsekwencji zmniejszenie ilości wytwarzanych związków organicznych lub uwzględniające spadek w stromie chloroplastów aktywności karboksylazy rubozylobisfosforanowej i zaburzenie wiązania CO2 przez co ograniczone jest wytwarzanie związków organicznych.
0 p. – za odpowiedź nie spełniającą wymagań lub za brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

  • Magnez wpływa na aktywność karboksylazy rubozylobisfosforanowej w stromie chloroplastów. Brak magnezu zaburza wiązanie dwutlenku węgla, a przez to ogranicza wytwarzanie związków organicznych z których zbudowane jest ciało rośliny.
  • Niższa świeża masa wynika z niedoboru chlorofilu (Magnez wchodzi w skład chlorofilu) przez co roślina przeprowadzała fotosyntezę z mniejszą wydajnością i dlatego miała niższą masę niż roślina zasilana pożywką pełną.
  • Magnez jest konieczny do prawidłowego przebiegu fotosyntezy której produktami są związki organiczne budujące ciało rośliny.
  • Spowodowane jest to spadkiem intensywności zachodzenia fotosyntezy, a przez to zmniejszenie ilości wytwarzanych związków organicznych.

Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi zbyt ogólnych odnoszących się jedynie do hamowania fotosyntezy jako konsekwencji niedoboru magnezu w pożywce.

Zadanie 1.5. (0–1)
I. Poznanie świata organizmów na różnych poziomach organizacji życia. Zdający opisuje […] organizmy, przedstawia i wyjaśnia procesy i zjawiska biologiczne; przedstawia związki między strukturą a funkcją na różnych poziomach organizacji życia […]. IV. Przegląd różnorodności organizmów. 7. Rośliny – odżywianie się. Zdający 4) wskazuje drogi, jakimi do liści docierają substraty fotosyntezy i jakimi produkty fotosyntezy rozchodzą się w roślinie.

Zasady oceniania
1 p. – za prawidłowe wskazanie wszystkich struktur, które biorą bezpośredni udział w transporcie węglowodanów.
0 p. – za odpowiedź nie spełniającą wymagań lub za brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
komórki przyrurkowe, rurki sitowe.

guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments