1. Strona główna
  2. Zadania maturalne z biologii
  3. Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)

Biologia - Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 12.

Kategoria: Budowa i funkcje komórki Typ: Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Na rysunku I przedstawiono budowę jednego z rodzajów komórek, a na rysunku II – kolejne etapy pewnego zjawiska zachodzącego w takiej komórce, umieszczonej w 7% wodnym roztworze sacharozy.

Na podstawie: J. Duszyński, K. Grykiel, L. Hryniewiecka, A. Jarmołowski, Biologia, t. 1, Warszawa 2003, s. 108;
M. Podbielkowska, Z. Podbielkowski, Biologia z higieną i ochroną środowiska, Warszawa 1994, s. 32.
a)Podaj, który rodzaj komórek (roślinne, zwierzęce, czy grzybowe) przedstawiono na rysunku I. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając różnice w budowie między wybranym rodzajem komórek, a pozostałymi dwoma rodzajami komórek.
b)Podaj nazwę zjawiska przedstawionego na rysunku II oraz, uwzględniając proces osmozy, wyjaśnij na czym to zjawisko polega.
c)Podaj właściwość błon plazmatycznych, która warunkuje przebieg zjawiska w sposób przedstawiony na rysunku II. Odpowiedź uzasadnij.
d)Wymień organella półautonomiczne występujące w komórce przedstawionej na rysunku I. Sformułuj dwa argumenty na rzecz ich endosymbiotycznego pochodzenia, uwzględniając cechy budowy tych organelli.

Rozwiązanie

Przykłady poprawnych odpowiedzi

a)
(0-1)

Przedstawiono komórki roślinne, ponieważ w ich budowie występują (widoczne na rysunku): ściana komórkowa i chloroplasty, a w komórkach zwierzęcych brak tych elementów, natomiast w komórkach grzybów występuje ściana komórkowa, ale brak chloroplastów.

b)
(0-1)

Jest to plazmoliza. Po umieszczeniu komórki w roztworze hipertonicznym (o wyższym stężeniu niż roztwór komórkowy), woda z komórki (z wakuoli / z wodniczek i cytoplazmy) przenika na zasadzie osmozy na zewnątrz (do roztworu zewnętrznego), co powoduje odwodnienie komórki (wakuoli), prowadzące do kurczenia się protoplastu i jego odstawania od ściany komórkowej.

c)
(0-1)

Jest to półprzepuszczalność (błon plazmatycznych). Po umieszczeniu komórki w roztworze hipertonicznym następuje jej odwodnienie (odwodnienie wakuoli), z czego wynika, że wyrównywanie różnicy stężeń między roztworem komórkowym i zewnętrznym odbywa się jedynie przez oddawanie wody z wakuoli (czyli na drodze osmozy), a nie przez przenikanie cukru (sacharozy) do komórki. Błony plazmatyczne są więc przepuszczalne dla wody, a nieprzepuszczalne dla cukru (sacharozy).

d)
(0-1)

Mitochondria i chloroplasty (plastydy), są organellami półautonomicznymi, gdyż mają:

  • własny DNA / niezależny od jądra komórkowego
  • własne rybosomy.

Zgodnie z teorią endosymbiozy pochodzą od organizmów prokariotycznych (są przekształconymi komórkami prokariotycznymi), za czym przemawiają:

  • obecność w tych organellach (zazwyczaj) kolistego DNA (innego niż DNA jądrowe), podobnego do DNA w komórkach bakterii,
  • obecność w tych organellach rybosomów podobnych do występujących w komórkach prokariotycznych,
  • podobne wymiary tych organelli do wymiarów komórek prokariotycznych.

Wskazówki

a)
Realizację polecenia najlepiej rozpocząć od rozpoznania na rysunku I organelli występujących w komórce i zauważenia, że skoro jest obecna ściana komórkowa i chloroplasty, to jest to komórka roślinna. Zwróć uwagę na to, aby w uzasadnieniu uwzględnić te cechy komórek, które pozwolą na jednoznaczne wskazanie na komórkę roślinną – obecność ściany komórkowej i chloroplastów, przy jednoczesnym wykluczeniu pozostałych komórek – w komórkach zwierzęcych brak tych organelli, w komórce grzyba jest ściana komórkowa (najczęściej o innym składzie chemicznym), ale brak chloroplastów. Nie wystarczy podanie w odpowiedzi tylko cech charakterystycznych komórki roślinnej.

b)
Podczas analizy rysunku II zwróć uwagę na kolejne zmiany zachodzące w komórce: stopniowe kurczenie się protoplastu i odstawanie od ściany komórkowej, zmniejszanie się wakuol (wodniczek), czyli stopniowe odwodnienie komórki, wskutek stężenia roztworu, w którym zostały umieszczone komórki. Analiza tego procesu powinna przypomnieć nazwę przedstawionego zjawiska. Zmiany w komórce, związane z przemieszczaniem się wody, powinny być powiązanie z posiadaną wiedzą o osmozie i wpływie roztworu hipertonicznego na zawartość (protoplast) komórki.

c)
Analizując rysunek II, zwróć uwagę na to, że skutkiem zachodzącego zjawiska jest odwodnienie komórki (wakuoli), czyli zmniejszenie się objętości protoplastu pod wpływem 7% wodnego roztworu sacharozy. Z tego można wnioskować, że wyrównanie różnicy stężeń między roztworami (komórkowym i sacharozy) zachodzi przez oddawanie wody z wakuoli, a nie na drodze przenikania sacharozy do komórki. Świadczy to o tym, że błony plazmatyczne są przepuszczalne dla wody, a nieprzepuszczalne dla sacharozy, czyli są półprzepuszczalne.

d)
Aby zrealizować polecenie, trzeba wiedzieć, które organella komórkowe są półautonomiczne (mają własny DNA, własne rybosomy) i są endosymbiotycznego pochodzenia (wykazują podobieństwo do komórek prokariotycznych), gdyż na tej podstawie można ustalić, które z tych organelli występują w przedstawionej komórce. Porównując budowę tych organelli półautonomicznych z komórką prokariotyczną, zwróć uwagę na podobne cechy budowy, bo jest to niezbędne do sformułowania właściwej argumentacji.