Biologia - Matura Maj 2026, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 2.

Kategoria: Fotosynteza Typ: Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

U roślin występują dwa rodzaje fotosystemów: fotosystem I (PS I) oraz fotosystem II (PS II).

Na poniższym schemacie przedstawiono centrum reakcji PS II, współdziałającego z enzymem rozszczepiającym wodę, oraz transfer elektronów w obrębie centrum reakcji PS II. Wzbudzona specjalna para cząsteczek chlorofilu przekazuje wysokoenergetyczne elektrony na plastochinon (Q), przenoszący elektrony na kolejne elementy fotosyntetycznego łańcucha transportu elektronów.

Na podstawie: B. Alberts i in., Podstawy biologii komórki, Warszawa 2019.

2.1. (0–1)

Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.

PS II w komórkach miękiszu asymilacyjnego roślin jest zlokalizowany w

  1. błonie komórkowej.
  2. błonach tylakoidów.
  3. zewnętrznej błonie otoczki chloroplastu.
  4. wewnętrznej błonie otoczki chloroplastu.

2.2. (0–1)

Wykaż, że funkcjonowanie PS II wymaga współdziałania centrum reakcji PS II z enzymem rozszczepiającym wodę.

2.3. (0–1)

Uzupełnij zdania. Wybierz odpowiedź spośród oznaczonych literami A i B oraz odpowiedź spośród oznaczonych literami C i D.

W wyniku reakcji zachodzących podczas fazy fotosyntezy zależnej od światła elektrony z PS I są przenoszone na AB. Produkt tej reakcji jest wykorzystywany podczas etapu CD cyklu Calvina.

  1. ADP
  2. NADP+
  3. redukcji
  4. regeneracji

Rozwiązanie

2.1. (0–1)

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

Rozwiązanie
B

2.2. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne wykazanie, że funkcjonowanie PS II wymaga współdziałania centrum reakcji PS II z enzymem rozszczepiającym wodę, odnoszące się do uzupełniania elektronów wybitych z centrum reakcji elektronami pochodzącymi z wody.
0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.

Przykładowe odpowiedzi

  • Źródłem elektronów wybijanych – przez światło – ze specjalnej pary cząsteczek chlorofilu znajdujących się w centrum reakcji tego fotosystemu jest woda. Cząsteczki wody są rozszczepiane do elektronów, protonów oraz tlenu przez enzym rozszczepiający wodę.
  • Z centrum reakcji PS II są wybijane elektrony. Żeby ten proces mógł ponownie zajść, niezbędne są kolejne elektrony, które pochodzą z fotolizy wody.
  • Wybicie elektronów z centrum reakcji powoduje, że cząsteczki chlorofilu przybierają ładunek dodatni. Przywrócenie fotosystemu do stanu początkowego, umożliwiającego przebieg procesu fotosyntezy, wymaga uzupełnienia brakujących elektronów. Elektrony do centrum reakcji PS II są przekazywane z centrum manganowego enzymu rozszczepiającego wodę.
  • Elektrony pochodzące z utleniania wody wypełniają lukę elektronową powstałą w centrum reakcji PS II po przekazaniu elektronów na Q.

Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi zawierających błędną informację o „rozpuszczaniu wody”.
Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do powstawania elektronów bez uwzględnienia wody jako ich źródła, np. „Enzym wytwarza elektrony, które zapełniają lukę elektronową powstałą w wyniku wybicia elektronów z chlorofilu przez światło”.
Nie uznaje się odpowiedzi zbyt ogólnych, nieodnoszących się do transferu elektronów PS II, np. „Do prawidłowego funkcjonowania PS II niezbędne są elektrony, które pochodzą z reakcji fotolizy wody, katalizowanej przez enzym rozszczepiający wodę”.

2.3. (0–1)

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

Rozwiązanie
BC