Biologia - Matura Maj 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 4.
Atrazyna jest związkiem chemicznym swoiście reagującym z fotosystemem II. Ta substancja prowadzi do zahamowania działania fotosystemu II, co skutkuje zatrzymaniem syntezy ATP w chloroplastach.
Na poniższym schemacie przedstawiono reakcje zachodzące w fazie fotosyntezy zależnej od światła. Symbolami PS I oraz PS II oznaczono – odpowiednio – fotosystemy I i II.
4.1. (0–1)
Na podstawie schematu wyjaśnij, dlaczego do syntezy ATP w chloroplastach niezbędny jest przepływ elektronów przez łańcuch transportu elektronów w błonie tylakoidu.
4.2. (0–1)
Określ, czy atrazyna zaburza syntezę ATP również w mitochondriach. Odpowiedź uzasadnij.
Rozwiązanie
4.1. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające wytworzenie gradientu protonów, co jest
konieczne do działania syntazy ATP.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
- Elektrony przekazywane przez elementy łańcucha przenośników elektronów umożliwiają powstanie gradientu protonów. Dzięki temu gradientowi może działać syntaza ATP.
- Ponieważ skutkuje to przeniesieniem H+ do wnętrza tylakoidów. To powoduje, że jony H+ przepływają przez syntazę ATP do stromy, co umożliwia przekształcenie ADP w ATP.
- Energia elektronów przenoszonych przez przekaźniki w błonie tylakoidów umożliwia przeniesienie protonów i wytworzenie ich gradientu. W ten sposób skumulowana energia jest przez syntazę ATP przetwarzana w energię chemiczną.
- W czasie przepływu elektronów generowana jest różnica stężeń protonów między wnętrzem tylakoidu a stromą, a następnie przepływ zwrotny jonów przez syntazę ATP dostarcza energii do przekształcenia ADP w ATP.
Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi zaprzeczających I zasadzie termodynamiki (zasadzie zachowania
energii).
4.2. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – za poprawne określenie, że atrazyna nie zaburza syntezy ATP, wraz z poprawnym
uzasadnieniem, odnoszącym się do braku fotosystemów w mitochondriach.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
- Nie wpływa na syntezę ATP w mitochondriach, ponieważ nie ma w nich fotosystemów.
- Nie, ponieważ atrazyna hamuje działanie tylko fotosystemu II, który nie bierze udziału w oddychaniu tlenowym.
- Nie zaburza ze względu na to, że atrazyna jest swoistym inhibitorem fotosystemu II, a nie ma go w mitochondriach.
- Atrazyna nie zaburza syntezy ATP w mitochondriach, ponieważ łączy się swoiście tylko z PSII, a nie – z białkami łańcucha oddechowego odpowiadającego za transport elektronów w błonie wewnętrznej mitochondrium.
Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi, z których wynika, że atrazyna reaguje ogólnie z fotosystemami,
a nie – swoiście z fotosytemem II.
