Biologia - Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 3.
Na uproszczonym schemacie przedstawiono przebieg fotosyntezy. Fazę jasną (zależną od światła) i fazę ciemną (niezależną od światła – cykl Calvina-Bensona) oddzielono przerywaną linią.
3.1. (0–1)
Oceń, czy poniższe informacje dotyczące procesu fotosyntezy są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
| 1. | Faza fotosyntezy zależna od światła dostarcza ATP i NADPH + H+, niezbędnych do przebiegu procesów cyklu Calvina-Bensona. | P | F |
| 2. | Procesy fazy zależnej od światła zachodzą w tylakoidach i stromie chloroplastów, a procesy cyklu Calvina-Bensona – tylko w stromie. | P | F |
| 3. | Zahamowanie procesów cyklu Calvina-Bensona skutkuje zahamowaniem fosforylacji niecyklicznej ze względu na gromadzenie się ATP i NADPH + H+. | P | F |
3.2. (0–1)
Określ, jaką funkcję pełnią cząsteczki chlorofilu znajdujące się w centrum reakcji fotosystemów.
3.3. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.
W fazie fotosyntezy zależnej od światła ATP może powstawać w drodze fotosyntetycznej fosforylacji cyklicznej lub niecyklicznej. Rozkład cząsteczki wody zachodzi podczas fosforylacji (cyklicznej / niecyklicznej). U roślin podczas fazy zależnej od światła mogą zachodzić (tylko procesy fosforylacji niecyklicznej / oba rodzaje fosforylacji). W cyklu Calvina-Bensona ATP nie jest zużywane podczas etapu (karboksylacji / regeneracji).
3.4. (0–1)
Podaj nazwę związku oznaczonego na schemacie literą X oraz określ jego rolę w fazie niezależnej od światła.
Nazwa związku X:
Rola w fazie niezależnej od światła:
3.5. (0–1)
Wyjaśnij, w jaki sposób stosowanie tzw. suchego lodu, czyli zestalonego dwutlenku węgla, przekłada się na zwiększony przyrost biomasy warzyw uprawianych w szklarniach. W odpowiedzi uwzględnij proces, w którym uczestniczy ten związek chemiczny.
Rozwiązanie
3.1. (0–1)
Schemat punktowania
1 p. – za poprawną ocenę wszystkich trzech informacji dotyczących procesu fotosyntezy.
0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
1. – P, 2. – F, 3. – P / F
Uwagi od BiologHelp:
Punktowanie przez CKE odpowiedzi zarówno P jak i F dla zdania nr 3. wynika z nieco nieprecyzyjnego sformułowania tego zdania. Poniżej zamieszczam wyjaśnienie pochodzące z raportu CKE:
"(...) dla trzeciego zdania były oceniane jako poprawne zarówno odpowiedzi prawda, jak i fałsz. Intencją autora zadania było wskazanie odpowiedzi prawda w myśl tego, że ATP oraz NADPH + H+ będące substratami fazy ciemnej, są jednocześnie produktami fazy jasnej, a zatem brak zużycia tych związków po zahamowaniu fazy ciemnej spowoduje przesunięcie się równowagi reakcji fazy ciemnej w stronę substratów, a więc ograniczenie fosforylacji niecyklicznej.
Jednakże zdający analizujący to zdanie szczegółowo mogli ocenić je jako fałszywe z dwóch powodów. Po pierwsze – zahamowanie cyklu Calvina spowoduje raczej ograniczenie fosforylacji niecyklicznej niż jej całkowite zahamowanie. Po drugie – w szkołach ponadgimnazjalnych jest mocno ugruntowane nauczanie, że ATP nie może być magazynowane. Należy to jednak rozumieć w tym sensie, że ATP nie jest związkiem zapasowym, jak np. skrobia lub glikogen. Maturzyści są jednak skłonni interpretować to inaczej – twierdząc, że niemożliwy jest wzrost stężenia lub ilości ATP w komórce, choć eksperymentalnie udało się wykazać, że inhibicja cyklu Calvina skutkuje istotnym zwiększeniem stężenia ATP we wszystkich przedziałach komórkowych, w tym w chloroplastach."
3.2. (0–1)
Schemat punktowania
1 p. – za odpowiedź uwzględniającą przekazanie energii (świetlnej) na elektron lub emisję
elektronu, lub przemianę energii świetlnej w chemiczną.
0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
- Te cząsteczki emitują elektrony pod wpływem energii przekazywanej z innych cząsteczek barwników.
- W tych cząsteczkach energia świetlna jest przekształcana w energię chemiczną.
- Cząsteczka chlorofilu w centrum reakcji przekazuje energię zebraną w pułapce fotonowej na elektron.
- Wybijane z nich są elektrony.
Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi: „Cząsteczki te pochłaniają energię i ulegają wzbudzeniu”, „Cząsteczki te są donorami elektronów”.
3.3. (0–1)
Schemat punktowania
1 p. – za podkreślenie właściwych określeń we wszystkich trzech nawiasach.
0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
W fazie fotosyntezy zależnej od światła ATP może powstawać w drodze fotosyntetycznej fosforylacji cyklicznej lub niecyklicznej. Rozkład cząsteczki wody zachodzi podczas fosforylacji (cyklicznej / niecyklicznej). U roślin podczas fazy zależnej od światła mogą zachodzić (tylko procesy fosforylacji niecyklicznej / oba rodzaje fosforylacji). W cyklu Calvina ATP nie jest zużywane podczas etapu (karboksylacji / regeneracji).
3.4. (0–1)
Schemat punktowania
1 p. – za podanie poprawnej nazwy wskazanego na schemacie związku i określenie,
że w fazie niezależnej od światła jest akceptorem CO2.
0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
Nazwa związku: rybulozobisfosforan / rybulozo-1,5-bisfosforan / 1,5-bisfosforybuloza /
RuBP / RuDP / rybulozodifosforan.
Rola w fazie niezależnej od światła: jest akceptorem CO2 / do tego związku jest przyłączany
dwutlenek węgla / ulega karboksylacji / wiąże CO2 / asymilacja CO2.
3.5. (0–1)
Schemat punktowania
1 p. – za wyjaśnienie uwzględniające przyczynę, czyli zwiększenie stężenia CO2 lub
umieszczenie suchego lodu w szklarni i mechanizm, czyli wzrost intensywności
fotosyntezy / asymilacji CO2 u roślin albo ograniczenie fotooddychania, które
zmniejsza plon.
0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
- W powietrzu będzie więcej dwutlenku węgla, a zatem fotosynteza będzie zachodziła z większą intensywnością.
- Zwiększy to stężenie dwutlenku węgla w powietrzu w szklarni, co spowoduje wzrost wydajności fotosyntezy i wytworzenie większej ilości jej produktów.
- Suchy lód umieszczony w szklarni ograniczy fotooddychanie, co zmniejszy straty, a tym samym zwiększy plon.
Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi uwzględniającej jako jedyny skutek powstawanie wyłącznie białek.
