Matura Maj 2026, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2023 - Zadanie 6. (5 pkt)

Aby określić wpływ głównych procesów metabolicznych – fotosyntezy i oddychania komórkowego – na bilans węgla, czyli wzrost lub spadek zawartości związków organicznych w roślinach, przeprowadzono następujące doświadczenie.

Na trzech szalkach (patrz tabela poniżej) wyścielonych bibułą wysiano po 1,5 g nasion rzodkiewki. Następnie nasiona poddano różnym warunkom nawodnienia oraz oświetlenia:

  • nasiona z grupy 1. umieszczono na suchym podłożu i ich nie podlewano, natomiast nasiona z grup 2. i 3. umieszczono na wilgotnym podłożu i podlewano w miarę potrzeby
  • nasiona z grup 1. i 2. oświetlano, natomiast nasiona z grupy 3. trzymano w ciemności.

Nasiona wykiełkowały jedynie w grupach 2. i 3. Po 10 dniach materiał roślinny – nasiona lub siewki – wysuszono i dla każdej z badanych grup określono zawartość suchej masy.

Numer grupy

Warunki doświadczenia Wyniki
Woda Światło Kiełkowanie

Sucha masa materiału roślinnego

1.

nie tak nie 1,46 g

2.

tak tak tak

1,63 g

3. tak nie tak

1,20 g

Na podstawie: D. Ebert-May i in., Disciplinary Research Strategies […], „BioScience” 53(12), 2003.

Zadanie 6.1. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego w grupie 1. nasiona rzodkiewki nie wykiełkowały.

Zadanie 6.2. (0–1)

Uzasadnij, że w celu prawidłowego oszacowania bilansu węgla w roślinach należało w ostatnim dniu trwania doświadczenia wykonać pomiar suchej, a nie – świeżej, masy nasion lub siewek.

Zadanie 6.3. (0–1)

Rozstrzygnij, z którą grupą – 1. czy 3. – należy porównać wyniki pomiaru suchej masy uzyskane w grupie 2., aby określić łączny wpływ fotosyntezy i oddychania komórkowego na bilans węgla w grupie 2. Odpowiedź uzasadnij.

Rozstrzygnięcie:


Uzasadnienie:


Zadanie 6.4. (0–1)

Wykaż, że podczas trwania doświadczenia u roślin z grupy 2. zachodziła fotosynteza.

Zadanie 6.5. (0–1)

Oceń, czy podczas trwania doświadczenia u roślin z grup 2. i 3. zachodziło oddychanie komórkowe. Wybierz T, jeśli ten proces zachodził, albo N – jeśli nie zachodził.

Grupa 2.

T

N

Grupa 3.

T

N

Rozwiązanie:
Zadanie 6.1. (0–1)

Proponowana odpowiedź od maturabiolchem.pl

Nasiona w grupie 1. nie miały dostępu do wody co uniemożliwia etap imbibicji / zajście początkowego etapu kiełkowania i pęcznienia nasion (pękania łupiny nasiennej) oraz aktywacji enzymów katalizujących procesy metaboliczne warunkujące wzrost i kiełkowanie.

Odpowiedź od CKE

I. Pogłębianie wiedzy z zakresu różnorodności biologicznej oraz zjawisk i procesów biologicznych zachodzących na różnych poziomach organizacji życia. Zdający: 2) wyjaśnia zjawiska i procesy biologiczne zachodzące w wybranych organizmach […]. IX. Różnorodność roślin. 6. Wzrost i rozwój roślin. Zdający: 2) przedstawia wpływ czynników zewnętrznych i wewnętrznych na proces kiełkowania nasion; planuje i przeprowadza doświadczenie określające wpływ wybranych czynników (woda […], światło) na proces kiełkowania nasion.

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne wyjaśnienie, odnoszące się do braku dostępu do wody oraz do roli wody w kiełkowaniu nasion, np. do pęcznienia nasion lub do przerwania spoczynku nasion.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.

Przykładowe odpowiedzi

  • Woda umożliwia zachodzenie procesów metabolicznych i przerwanie spoczynku nasion, a w tej grupie nie była zwilżana lignina.
  • W tej próbie nie było dostępu do wody, a woda jest potrzebna do przerwania spoczynku nasion i do rozpoczęcia kiełkowania.
  • Bez wody nie dochodzi do imbibicji nasion i do rozerwania łupiny nasiennej.
  • Woda jest konieczna do pęcznienia nasion – pierwszego etapu kiełkowania nasion.
  • Bez wody praktycznie nie zachodzą procesy metaboliczne, konieczne do rozwoju i wzrostu siewki.
  • Pobieranie wody jest przyczyną pękania łupiny nasiennej.

Uwaga:
Uznaje się odpowiedzi odnoszące się do braku procesów metabolicznych w nasionach, np. „Nasiona są suche i dlatego nie zachodzi tam oddychanie komórkowe, które jest konieczne do kiełkowania. Dzięki wodzie nasiona przerywają spoczynek i są uruchamiane procesy metaboliczne”.
Uznaje się odpowiedzi zawierające archaiczne słownictwo, np. „pękanie skorupki” zamiast współcześnie obowiązującego terminu „pękanie łupiny”.
Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do „nabrzmiewania” lub „puchnięcia” nasion.
Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do fotosyntezy jako warunku koniecznego do kiełkowania nasion, np. „Bez wody nie zachodzi fotosynteza i dlatego w takich warunkach nasiona nie kiełkują”.

Zadanie 6.2. (0–1)

Proponowana odpowiedź od maturabiolchem.pl

Bilans węgla w roślinie zależy od różnicy między ilością węgla związanego w procesie fotosyntezy a uwolnionego w czasie oddychania komórkowego. Świeża masa uwzględnia oprócz tej różnicy również wodę, której ilość w roślinie zmienia się znacznie w czasie kiełkowania dlatego jej uwzględnienie może zafałszować wyniki.

Odpowiedź od CKE

II. Rozwijanie myślenia naukowego; doskonalenie umiejętności planowania i przeprowadzania obserwacji i doświadczeń oraz wnioskowania w oparciu o wyniki badań. Zdający: 1) […] planuje i przeprowadza oraz dokumentuje obserwacje i proste doświadczenia biologiczne; 5) ocenia poprawność zastosowanych procedur badawczych oraz formułuje wnioski. I. Chemizm życia. 1. Składniki nieorganiczne. Zdający: 3) wyjaśnia rolę wody w życiu organizmów, z uwzględnieniem jej właściwości fizycznych i chemicznych.

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne uzasadnienie, odnoszące się do zmiennej lub do nieokreślonej ilości wody w świeżej masie roślin.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.

Przykładowe odpowiedzi

  • Ponieważ świeże rośliny zawierają nieokreśloną ilość wody, zaburzającą wyniki pomiarów.
  • Woda może stanowić >90 % świeżej masy siewek. Usunięcie jej przez suszenie sprawia, że stwierdzone eksperymentalnie różnice masy wynikają głównie z akumulacji lub utraty związków węgla.
  • Kiełkujące i rosnące rośliny pobierają różną ilość wody, przez co niemożliwe staje się zmierzenie masy związków organicznych w świeżej masie materiału roślinnego.
  • Nasiona w spoczynku mają bardzo niską zawartość wody, a kiełkujące nasiona pobierają jej dużo. Dlatego aby porównać ilość związków organicznych między grupami, należy wysuszyć próbki.
  • Siewki pobierają wodę i dlatego nie wiadomo, czy przyrost ich masy wynika z asymilacji węgla, czy – z większej zawartości wody, różnej w różnych próbach.
  • Świeża biomasa ≈ woda + związki organiczne, a więc, aby zmierzyć zawartość związków organicznych, trzeba pozbyć się wody z materiału roślinnego, bo nie wiadomo, ile jej w nim jest.
  • Etiolowane siewki mają większą zawartość wody niż te rosnące na świetle. Wodę trzeba z nich usunąć, żeby móc ocenić różnice w zawartości innych związków.
  • Ponieważ wyniki oszacowania bilansu węgla w roślinach są wiarygodne jedynie wtedy, gdy nasiona i siewki są w jednakowym stopniu pozbawione wody.

Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi tautologicznych, odnoszących się wyłącznie do braku wody w suchej masie rośliny, np. „W suchej masie roślin nie ma wody”.

Zadanie 6.3. (0–1)

Proponowana odpowiedź od maturabiolchem.pl

Rozstrzygnięcie: Z grupą 1.
Uzasadnienie: W grupie 1. ze względu na brak wody (i brak aktywacji enzymów) nie rozpoczęły się żadne procesy metaboliczne – ani fotosynteza ani oddychanie (lub nie zostały uaktywnione procesy metaboliczne o zwiększonej wydajności takie jak oddychanie komórkowe i fotosynteza) komórkowe, które zachodziły w grupie 2. dlatego ich porównanie pozwala określić wpływ obu tych procesów na bilans węgla.

Odpowiedź od CKE

II. Rozwijanie myślenia naukowego; doskonalenie umiejętności planowania i przeprowadzania obserwacji i doświadczeń oraz wnioskowania w oparciu o wyniki badań. Zdający: 1) […] planuje i przeprowadza oraz dokumentuje obserwacje i proste doświadczenia biologiczne; 5) ocenia poprawność zastosowanych procedur badawczych oraz formułuje wnioski. I. Chemizm życia. 1. Składniki nieorganiczne. Zdający: 3) wyjaśnia rolę wody w życiu organizmów, z uwzględnieniem jej właściwości fizycznych i chemicznych. III. Energia i metabolizm. 4. Fotosynteza. Zdający: 1) wykazuje związek budowy chloroplastu z przebiegiem procesu fotosyntezy. 5. Pozyskiwanie energii użytecznej biologicznie. Zdający: 1) wykazuje związek budowy mitochondrium z przebiegiem procesu oddychania komórkowego. IX. Różnorodność roślin. 4. Odżywianie się roślin. Zdający: 4) analizuje wpływ czynników zewnętrznych […] na przebieg procesu fotosyntezy; planuje i przeprowadza doświadczenie wykazujące wpływ […] natężenia światła na intensywność fotosyntezy.

Zasady oceniania
1 pkt – wskazanie grupy 1., wraz z poprawnym uzasadnieniem, odnoszącym się do zachowania wyjściowego poziomu związków organicznych w tej próbie, bezpośrednio lub pośrednio – np. przez odniesienie się do ograniczenia procesów metabolicznych lub do braku fotosyntezy i oddychania.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.

Rozstrzygnięcie
Grupa 1.

Przykładowe uzasadnienia

  • W grupie 1. procesy metaboliczne praktycznie nie zachodziły, a więc zachowała ona początkową zawartość związków organicznych i stanowi w tym doświadczeniu punkt odniesienia dla pozostałych grup: 2. i 3.
  • Ze względu na brak wody nasiona w grupie 1. pozostały w spoczynku, a więc nie zmieniała się u nich zawartość związków organicznych podczas trwania eksperymentu.
  • W tej grupie nie zachodziły procesy fotosyntezy i oddychania.

Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi zawierających poprawne uzasadnienie, ale niewskazujących jednoznacznie numeru grupy, np. „Rozstrzygnięcie: —-; Uzasadnienie: W tej grupie nie zachodziły procesy ani fotosyntezy, ani oddychania”.

Zadanie 6.4. (0–1)

Proponowana odpowiedź od maturabiolchem.pl

Sucha masa siewek w grupie 2 jest wyższa niż sucha masa nasion w grupie 1. to znaczy że w grupie 2 musiał zachodzić proces fotosyntezy który umożliwia asymilację węgla i przyrost suchej masy.

Odpowiedź od CKE

I.Pogłębianie wiedzy z zakresu różnorodności biologicznej oraz zjawisk i procesów biologicznych zachodzących na różnych poziomach organizacji życia. Zdający: 2) wyjaśnia zjawiska i procesy biologiczne zachodzące w wybranych organizmach […]. III. Energia i metabolizm. 4. Fotosynteza. Zdający: 3) […] wyróżnia substraty i produkty obu faz […]. IX. Różnorodność roślin. 4. Odżywianie się roślin. Zdający: 4) analizuje wpływ czynników zewnętrznych i wewnętrznych na przebieg procesu fotosyntezy; planuje i przeprowadza doświadczenie wykazujące wpływ […] natężenia światła […] na intensywność fotosyntezy.

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne wykazanie, że u roślin z grupy 2. zachodziła fotosynteza, odnoszące się do przyrostu suchej masy.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.

Przykładowe odpowiedzi

  • W tej próbie był dostęp do wody i do światła, co jest konieczne do fotosyntezy, ale niewystarczające. Po wynikach doświadczenia widać, że ten proces rzeczywiście miał miejsce, ponieważ wzrosła sucha masa badanych roślin.
  • W grupie 2. rośliny musiały rzeczywiście przeprowadzać fotosyntezę, ponieważ wzrosła ich sucha masa. Sama dostępność wody i światła nie przesądza o fotosyntezie, ponieważ np. nasiona mogłyby cechować się spoczynkiem bezwzględnym i w takim przypadku w ogóle by nie wykiełkowały.
  • Sucha masa roślin na koniec doświadczenia przekraczała początkową świeżą masę, a więc w tej grupie doszło do asymilacji dwutlenku węgla – fotosyntezy.
  • Grupa 2. miała większą suchą masę na koniec doświadczenia niż grupa 1., a więc musiało dojść do asymilacji węgla.

Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się jedynie do obecności wody i światła – warunków koniecznych do zajścia fotosyntezy. W odpowiedzi musi znaleźć się wykazanie, że ten proces zachodził, odnoszące się do wyników doświadczenia.

Zadanie 6.5. (0–1)

Proponowana odpowiedź od maturabiolchem.pl

Grupa 2 – T
Grupa 3 – T

Odpowiedź od CKE

I. Pogłębianie wiedzy z zakresu różnorodności biologicznej oraz zjawisk i procesów biologicznych zachodzących na różnych poziomach organizacji życia. Zdający: 2) wyjaśnia zjawiska i procesy biologiczne zachodzące w wybranych organizmach […]. III. Energia i metabolizm. 5. Pozyskiwanie energii użytecznej biologicznie. Zdający: 2) analizuje na podstawie schematu przebieg glikolizy, reakcji pomostowej i cyklu Krebsa, wyróżnia substraty i produkty tych procesów.

Zasady oceniania
1 pkt – odpowiedź poprawna.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
TT

guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments