Biologia - Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 3.
Informacja 1.
Antocyjany – grupa rozpuszczalnych w wodzie barwników gromadzonych w wakuolach
komórek roślinnych. Występują powszechnie w płatkach kwiatów oraz w owocach,
np. borówki czernicy. Rzadziej spotkane są w innych organach roślinnych, np. w liściach
kapusty czerwonej. W organach wegetatywnych antocyjany gromadzą się głównie w skórce,
gdzie pochłaniają promieniowanie UV, dzięki czemu obniżają ryzyko uszkodzenia DNA.
Właściwości lecznicze antocyjanów, znane od dawna w medycynie ludowej, są coraz szerzej
wykorzystywane we współczesnym przemyśle farmaceutycznym. Uważa się, że antocyjany
w organizmie człowieka m.in. przeciwdziałają kruchości naczyń krwionośnych, korzystnie
wpływają na profil lipidowy, a także chronią rodopsynę przed uszkodzeniem.
Barwa antocyjanów zależy od pH soku komórkowego: w środowisku obojętnym mają barwę
fioletową, w kwaśnym – czerwoną, a w alkalicznym – niebieską. Jeżeli jednak występują
w kompleksie z jonami glinu lub żelaza, np. w kwiatach chabra bławatka, to wtedy niezależnie
od pH środowiska mają niebieską barwę.
Informacja 2.
Wykonano doświadczenie, w którym porównywano właściwości antocyjanów z liści czerwonej
kapusty i z kwiatów chabra bławatka. W tym celu przygotowano po trzy zestawy probówek
z wodnymi roztworami tych antocyjanów (I–III). Do probówek w dwóch zestawach (II i III)
dodano odpowiednio różne związki chemiczne wywołujące zmiany pH roztworów
i obserwowano zabarwienie tych roztworów.
3.1. (0–1)
Na podstawie przedstawionych informacji uzupełnij tabelę – wpisz oczekiwany wynik dotyczący obserwowanej barwy roztworów antocyjanów w zestawie II i III dla obu badanych roślin.
| Barwa roztworu | ||
| Zestawy doświadczalne | liście czerwonej kapusty | kwiaty chabra bławatka |
| zestaw I – woda (pH 7) |
fioletowa |
niebieska |
| zestaw II – dodano HCl |
czerwona |
|
| zestaw III – dodano NaOH |
||
3.2. (0–1)
Określ, czy za pomocą takiego doświadczenia można stwierdzić, jakiego rodzaju antocyjany – połączone czy niepołączone z żelazem lub glinem – występują w komórkach innych roślin. Odpowiedź uzasadnij.
3.3. (0–2)
Określ, w jaki sposób do rozmnażania roślin przyczyniają się antocyjany nadające barwę:
- płatkom kwiatów –
- skórce soczystych owoców –
3.4. (0–1)
Uzasadnij, że pochodzące z medycyny ludowej przekonanie, iż jedzenie owoców borówki czernicy korzystnie wpływa na wzrok – może być prawdziwe. W odpowiedzi odwołaj się do odbioru bodźców świetlnych.
Rozwiązanie
3.1. (0–1)
Schemat punktowania
1 p. – za poprawne uzupełnienie wszystkich trzech informacji w tabeli.
0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
| Barwa roztworu | ||
| Zestawy doświadczalne | liście czerwonej kapusty | kwiaty chabra bławatka |
| zestaw I – woda (pH 7) |
fioletowa |
niebieska |
| zestaw II – dodano HCl |
czerwona |
niebieska |
| zestaw III – dodano NaOH |
niebieska | niebieska |
3.2. (0–1)
Schemat punktowania
1 p. – za prawidłowe stwierdzenie, że za pomocą tego doświadczenia można określić, jakiego
rodzaju antocyjany występują w roślinie i poprawne uzasadnienie odnoszące się do
możliwości kontroli pH soku komórkowego u roślin i obserwacji zmian lub braku
zmian zabarwienia.
0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
- Tak, można określić jakiego rodzaju antocyjany występują w roślinie, kontrolując pH roztworu, ponieważ brak zmian niebieskiego zabarwienia przesądza o połączeniu antocyjanów z jonami glinu lub żelaza.
- Można określić jakiego rodzaju antocyjany występują w roślinie, kontrolując pH roztworu, ponieważ, gdy nie są one w kompleksie z glinem lub żelazem, o ujawniającym się fioletowym lub czerwonym kolorze antocyjanów decyduje pH soku komórkowego.
3.3. (0–2)
Schemat punktowania
2 p. – za prawidłowe określenie roli antocyjanów w zwabianiu owadów / zwierząt w celu
zapylenia kwiatów oraz zwabiania ptaków / zwierząt w celu rozsiewania nasion.
1 p. – za prawidłowe określenie roli antocyjanów tylko w zwabianiu owadów / zwierząt
w celu zapylenia kwiatów lub tylko zwabienia ptaków / zwierząt w celu rozsieania nasion.
0 p. – za odpowiedź niespełniająca powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
1.
- nadają płatkom kwiatów odpowiednią barwę, co zwabia owady/ zwierzęta, które zapylają kwiaty/ ich barwa przywabia zapylacze.
2.
- nadają skórce owoców barwę, co świadczy o dojrzałości owoców i zwabia ptaki/zwierzęta odżywiające się tymi owocami, a to skutkuje roznoszeniem nasion.
3.4. (0–1)
Schemat punktowania
1 p. – za prawidłowe uzasadnienie uwzględniające osłonowe działanie antocyjanów
na rodopsynę i odnoszące się do udziału rodopsyny w odbieraniu bodźców świetlnych,
lub do warunkowania prawidłowego funkcjonowania pręcików, lub do tego, że jest to
barwnik komórek siatkówki oka.
0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
- Antocyjany w owocach borówki chronią przed uszkodzeniem rodopsynę, która jest barwnikiem w komórkach siatkówki oka, odpowiedzialnym za odbiór bodźców świetlnych.
- Owoce borówki czernicy zawierają dużo antocyjanów, a te działają osłonowo na rodopsynę, która jest barwnikiem warunkującym prawidłowe funkcjonowanie pręcików.
