Biologia - Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 7.
Skrętnicę, która jest nitkowatym glonem zawierającym spiralnie skręcony chloroplast, umieszczono w roztworze zawierającym zdolne do aktywnego ruchu bakterie tlenowe. Wykonano trzy powtórzenia doświadczenia (A–C), które różniły się sposobem oświetlenia wybranej komórki skrętnicy:
- zestaw A – komórka skrętnicy była oświetlona światłem białym punktowo w dwóch miejscach (1 i 2)
- zestaw B – komórka skrętnicy była oświetlona równomiernie światłem białym
- zestaw C – komórka skrętnicy była oświetlona punktowo światłem czerwonym w miejscu (3) i zielonym – w miejscu (4).
Każdy z zestawów był zabezpieczony przed dostaniem się powietrza atmosferycznego z zewnątrz. Po pewnym czasie można było zaobserwować charakterystyczne rozmieszczenie bakterii wokół komórek skrętnicy. Warunki i wyniki doświadczenia zilustrowano na poniższych rysunkach.
7.1. (0–1)
Wyjaśnij, czym jest spowodowany sposób rozmieszczenia bakterii przedstawiony na rysunku B. W odpowiedzi uwzględnij odpowiedni proces zachodzący w komórce skrętnicy.
7.2. (0–2)
Spośród podanych propozycji wybierz dwa właściwe sformułowania problemu badawczego i dwa odpowiednio sformułowane wnioski dotyczące przedstawionych doświadczeń. Wpisz numery tych propozycji w wyznaczone miejsca.
- Wpływ barwy światła na zachodzenie procesu fotosyntezy w komórkach skrętnicy.
- W procesie fotosyntezy komórki skrętnicy wykorzystują światło o czerwonej barwie.
- W którym obszarze komórki skrętnicy zachodzi proces fotosyntezy?
- Badania nad wykorzystaniem światła w procesie fotosyntezy.
- W cytozolu skrętnicy nie zachodzi faza fotosyntezy zależna od światła.
Problemy badawcze:
Wnioski:
7.3. (0–1)
Oceń, czy na podstawie przedstawionych doświadczeń można stwierdzić, że bakterie wykazują fototaksję dodatnią – przemieszczają się w kierunku światła. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając odpowiedni zestaw doświadczalny.
Rozwiązanie
7.1. (0–1)
Przykładowe rozwiązania
- Sposób rozmieszczenia bakterii w tym doświadczeniu wynika z ilości dostępnego tlenu – tam gdzie jest dużo tlenu wydzielanego w procesie fotosyntezy (przez chloroplast), tam jest więcej bakterii.
- Bakterie występują w pobliżu chloroplastu, ponieważ w nim zachodzi fotosynteza i wydziela się produkowany w tym procesie tlen (potrzebny bakteriom do życia).
- Rozmieszczenie bakterii wynika z nierównomiernego stężenia tlenu wokół komórki, produkowanego przez chloroplast w procesie fotosyntezy.
Schemat punktowania
1 p. – za wyjaśnienie przyczyny leżącej w nierównomiernym stężeniu tlenu wokół komórki, który jest wydzielany w procesie fotosyntezy (zachodzącej w chloroplaście).
0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.
7.2. (0–2)
Rozwiązanie
- Problemy badawcze: 1, 3 (kolejność dowolna)
- Wnioski: 2, 5 (kolejność dowolna)
Schemat punktowania
2 p. – za wybór czterech sformułowań, w tym dwóch prawidłowo sformułowanych problemów badawczych i dwóch prawidłowo sformułowanych wniosków.
1 p. – za wybór tylko dwóch różnych sformułowań, które stanowią dwa prawidłowo sformułowane problemy badawcze lub dwa prawidłowo sformułowane wnioski
lub
za wybór tylko dwóch różnych sformułowań, z których jedno jest prawidłowym problemem badawczym, a drugie – prawidłowym wnioskiem.
0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
7.3. (0–1)
Przykładowe rozwiązania
Na podstawie wyników tego doświadczenia nie można stwierdzić, że bakterie wykazują fototaksję dodatnią, ponieważ:
- w zestawie A/C – oprócz kierunkowego bodźca świetlnego, działa również kierunkowy bodziec chemiczny (tlen), a więc nie będzie można stwierdzić ewentualnej fototaksji/interpretacja wyników nie jest możliwa.
- w zestawie B – oświetlenie było równomierne/bodziec świetlny nie był kierunkowy, więc badanie zjawiska fototaksji nie było w ogóle możliwe (w tym zestawie).
- w zestawie A – mimo oświetlenia dwóch punktów światłem białym, bakterie skupiają się tylko w jednym punkcie oświetlenia (1), a nie skupiają się w drugim, również oświetlonym punkcie (2).
- żaden z zestawów badawczych nie jest poprawnym układem doświadczalnym do badania zjawiska fototaksji, więc na podstawie tych doświadczeń nie można rozstrzygnąć, czy bakterie wykazują fototaksję, czy – nie wykazują.
Schemat punktowania
1 p. – za określenie, że nie można stwierdzić, że bakterie wykazują fototaksję dodatnią i prawidłowe uzasadnienie na przykładzie wybranego/wybranych zestawu/ów doświadczalnego/ych.
0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.
