Matura Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 5. (7 pkt)
Główną funkcją enzymu RuBisCO (karboksylaza/oksygenaza rybulozo-1,5-bisfosforanowa) jest przyłączanie dwutlenku węgla do rybulozo-1,5-bisfosforanu (RuBP) w cyklu Calvina. Jednak w wysokiej temperaturze i przy wysokim stężeniu O2 znacznie wzrasta aktywność RuBisCO polegająca na przyłączaniu tlenu do RuBP, co daje początek fotooddychaniu. Skutkiem tego procesu jest znaczne zmniejszenie wydajności wiązania CO2 przez roślinę.
U roślin rejonów tropikalnych i subtropikalnych przeprowadzających fotosyntezę typu C4 proces fotooddychania jest ograniczony. Jest to związane z dwustopniowym mechanizmem wiązania dwutlenku węgla. Pierwotna asymilacja CO2 z wytworzeniem szczawiooctanu zachodzi w komórkach mezofilu, natomiast włączanie CO2 do cyklu Calvina zachodzi w komórkach pochwy okołowiązkowej. U niektórych roślin C4 w komórkach pochwy okołowiązkowej nie ma fotosystemu II (PS II).
Na schemacie przedstawiono w uproszczeniu przebieg fazy fotosyntezy niezależnej od światła (fazy ciemnej) u roślin C4.
Uwaga: nie zachowano stechiometrii przedstawionych reakcji.
N.A. Campbell, Biologia, Poznań 2013.
5.1. (0–2)
Podaj nazwy etapów cyklu Calvina oznaczonych na schemacie literami A, B i C.
5.2. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A, B albo C oraz odpowiedź 1., 2. albo 3.
Literą X na schemacie oznaczono
A. | enzym RuBisCO, | który jest | 1. | pierwotnym produktem karboksylacji u roślin C4. |
B. | acetylo-CoA, | 2. | kompleksem enzymatycznym, odpowiadającym za karboksylację. | |
C. | szczawiooctan, | 3. | pierwotnym akceptorem CO2 u roślin C4, podobnie jak RuBP u roślin C3. |
5.3. (0–2)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące fotosyntezy typu C4 są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1. | CO2 jest transportowany do komórek pochwy okołowiązkowej w postaci 3-węglowego pirogronianu. | P | F |
2. | Ze względu na obecność RuBisCO następuje utlenianie RuBP, co daje początek intensywnemu fotooddychaniu u roślin C4. | P | F |
3. | Redukcja 3-fosfoglicerynianu do aldehydu 3-fosfoglicerynowego zachodzi w komórkach mezofilu. | P | F |
5.4. (0–2)
Wykaż związek między ograniczeniem procesu fotooddychania u roślin C4 a:
- dwuetapowym mechanizmem wiązania dwutlenku węgla
- brakiem PS II w komórkach pochew okołowiązkowych.