Przeprowadzono doświadczenie w dwóch wariantach (zestaw I i zestaw II) zilustrowanych
na poniższych rysunkach. Do probówek nalano kolejno: w zestawie I – wody, w zestawie II - 0,1% roztworu NaCl. Poziom cieczy w każdej probówce znajdował się 1 cm poniżej wylotu
probówki. Do każdej probówki włożono po jednym liściu tej samej rośliny o zbliżonej
wielkości i dodano kilka kropli oliwy, aby utworzyła ona warstwę na powierzchni wody.
Po trzech dniach zaobserwowano: w zestawie I – obniżenie poziomu cieczy w probówce,
a w zestawie II – spadek turgoru liścia umieszczonego w probówce.
a)
Sformułuj problem badawczy tego doświadczenia.
b)
Wyjaśnij przyczynę zmian obserwowanych w zestawie II.
Na schemacie przedstawiono zestaw badawczy do doświadczenia, w którym badano proces oddychania zachodzący podczas kiełkowania nasion grochu.
a)
Określ, które procesy zaobserwuje się w czasie przeprowadzania przedstawionego doświadczenia. Zaznacz T (tak), jeśli ten proces można zaobserwować, albo N (nie) – jeśli tego procesu nie można zaobserwować.
1.
Pęcznienie nasion grochu.
T
N
2.
Zmętnienie wody wapiennej.
T
N
3.
Podciąganie wody z atramentem do szklanej rurki.
T
N
b)
Opisz, jaka powinna być próba kontrolna do tego doświadczenia.
Nasiona większości roślin zawierają duże ilości substancji zapasowych, które w okresie
kiełkowania umożliwiają zarodkowi wzrost i rozwój w siewkę, do czasu osiągnięcia
zdolności samodzielnego wytwarzania asymilatów. Bielmo rozwija się z zapłodnionej
komórki centralnej woreczka zalążkowego. Niekiedy zamiast bielma, lub obok niego, funkcję
tkanki odżywczej pełni zachowany ośrodek zalążka – obielmo.
Na schematach przedstawiono budowę dwóch nasion: A i B.
6.1. (0–2)
Który z opisanych na rysunku elementów budowy każdego z nasion zawiera największą ilość materiałów zapasowych. Podaj jego nazwę oraz wskaż jego ploidalność (1n, 2n lub 3n).
A. 1n / 2n / 3n
B. 1n / 2n / 3n
6.2. (0–1)
Uzasadnij, że woda jest czynnikiem niezbędnym w procesie kiełkowania nasion.
Mechanizm działania komórek szparkowych związany jest z przemieszczaniem się jonów i związków organicznych między komórkami szparkowymi i epidermalnymi. Zwłaszcza zmiany stężenia jonów K+, które wpływają na stopień uwodnienia cytoplazmy, są ściśle powiązane ze stanami otwarcia lub zamknięcia szparki. Stwierdzono, że wzrost stężenia K+ skutkuje zwiększeniem uwodnienia cytoplazmy komórek szparkowych. W tabeli poniżej przedstawiono zawartość jonów potasu w komórkach aparatu szparkowego bobu.
Na podstawie: H. Marschner, Marschner's Mineral Nutrition of Higher Plants, Academic Press Elsevier, 2012.
a)
Uzupełnij tabelę, wykorzystując określenia podane w nawiasach – tak, aby ilustrowała ona poprawną zależność występującą w aparatach szparkowych.
Zawartość jonów K+ /aparat szparkowy (10-14 mol)
Objętość komórek szparkowych (mniejsza, większa)
Stan aparatu szparkowego (otwarty, zamknięty)
424
20
b)
Wyjaśnij, w jaki sposób zmniejszenie stopnia rozwarcia szparek wpływa na utrzymanie zrównoważonej gospodarki wodnej rośliny, w sytuacji zmniejszonej dostępności wody w podłożu.
Przeprowadzono doświadczenie badające intensywność zachodzenia pewnego procesu w liściu wybranej rośliny. Poniżej przedstawiono opis przebiegu doświadczenia i uzyskane wyniki.
Obie strony blaszki liścia wybranej rośliny zakryto suchymi papierkami kobaltowymi. Suchy papierek kobaltowy ma kolor niebieski, natomiast wilgotny zmienia kolor na różowy. Ogonek liścia umieszczono w probówce z wodą, na której powierzchnię naniesiono warstwę oleju. Trzeci taki sam papierek, zawieszono na statywie w pewnej odległości od liścia. Cały zestaw badawczy umieszczono pod szklanym kloszem, zapewniając jednocześnie optymalne warunki oświetlenia i temperatury. W poniższej tabeli zamieszczono wyniki doświadczenia.
Miejsce umieszczenia papierka kobaltowego
Czas, po którym papierek kobaltowy zmienił kolor na różowy
1.
dolna powierzchnia liścia
bardzo krótki
2.
górna powierzchnia liścia
krótki
3.
papierek zawieszony na statywie
dłuższy niż w przypadkach 1. i 2.
16.1. (0–1)
Podaj nazwę procesu zachodzącego w roślinie, którego efektem była zmiana barwy papierków kobaltowych umieszczonych na liściu.
16.2. (0–1)
Podaj, w jakim celu pod kloszem umieszczono zawieszony na statywie papierek kobaltowy. Odpowiedź uzasadnij.
16.3. (0–1)
Poniżej numerami I–IV oznaczono opisy rozmieszczenia aparatów szparkowych w liściu, a literami A–C oznaczono przykłady środowisk życia roślin.
Rozmieszczenie aparatów szparkowych w liściu
I. aparaty szparkowe występują tylko na górnej powierzchni blaszki liściowej
II. dużo aparatów szparkowych występuje w skórce dolnej, brak lub nieliczne aparaty szparkowe w skórce górnej
III. aparaty szparkowe są obecne po obu stronach liścia, ale więcej występuje na górnej powierzchni blaszki liściowej
IV. brak aparatów szparkowych w skórce górnej i dolnej liścia
Środowisko życia roślin
A. wodne (liść rośliny wodnej całkowicie zanurzonej)
B. wodno-atmosferyczne (pływający liść rośliny wodnej, którego ogonek jest całkowicie zanurzony, a blaszka leży na powierzchni wody)
C. lądowe (liść rośliny lądowej otoczony powietrzem atmosferycznym)
Uzupełnij poniższe zdanie. Wpisz w wyznaczone miejsca odpowiednie oznaczenia wybrane spośród opisów I–IV i przykładów A–C tak, aby powstała informacja prawdziwa.
Na podstawie wyników doświadczenia można przypuszczać, że w liściu badanej rośliny (wybierz spośród I–IV) , a więc jest to liść rośliny żyjącej w środowisku (wybierz spośród A–C) .
Na wykresie przedstawiono wyniki pomiarów natężenia transpiracji i pobierania wody
przez roślinę słonecznika w zależności od pory dnia.
a)
Na podstawie przedstawionych wyników badania sformułuj wniosek dotyczący zmian wielkości (natężenia) transpiracji i pobierania wody przez roślinę w ciągu doby.
b)
Wyjaśnij, w jaki sposób transpiracja przyczynia się do zwiększenia poboru wody z gleby.
Rośliny dnia długiego to rośliny zakwitające podczas pory roku, w której dni są dłuższe od pewnej krytycznej wartości długości dnia. Rośliny dnia krótkiego to rośliny kwitnące podczas dni krótszych od pewnej krytycznej wartości. Przeprowadzono doświadczenie, którego celem było określenie, czy u roślin występuje substancja powodująca zakwitanie, która przy odpowiednim dla danej rośliny fotoperiodzie pobudza pąki do rozwoju w kwiaty. W tym celu niekwitnącą roślinę dnia długiego zaszczepiono na kwitnącej roślinie dnia krótkiego i poddano działaniu krótkiego dnia. Wynik doświadczenia przedstawiono na rysunku.
Opisz wynik doświadczenia przedstawiony na ilustracji oraz przedstaw jego możliwą przyczynę, korzystając z informacji podanych w tekście i własnej wiedzy.
W organizmach oligosacharydy i polisacharydy pod wpływem działania enzymów mogą
ulegać hydrolizie. Na rysunku przedstawiono katalizowaną przez enzym hydrolizę sacharozy,
której etapy oznaczono literami (A–D), oraz obok – wykres zależności szybkości reakcji
enzymatycznej od stężenia substratu.
Na podstawie: N.A. Campbell, J.A. Urry, M.L. Cain, S.A. Wasserman,
P.V. Minorsky, R.B. Jackson, Biologia, Poznań 2012, s. 78;
B.D. Hames, N.M. Hooper, Biochemia, Krótkie wykłady, Warszawa 2002, s. 83, 96–99;
M. Barbor, M. Boyle, M. Cassidy, K. Senior, Biology, London 1999, s. 73.
a)
Do każdego etapu hydrolizy (A–D) przyporządkuj jego prawidłowy opis wybrany spośród podanych (1–5).
Odłączenie produktów od enzymu.
Przekształcanie substratu w produkty.
Przyłączenie cząsteczki wody do wolnego substratu.
Enzym z centrum aktywnym gotowy do przyłączenia substratu.
Przyłączenie substratu do enzymu, powstanie kompleksu enzym-substrat (ES).
b)
Korzystając z wykresu wyjaśnij, dlaczego przy wysokim stężeniu substratu jego dalszy wzrost nie wpływa już na zwiększenie szybkości reakcji enzymatycznej.
c)
Wiedząc, że w przedstawionym enzymie centrum aktywne jest miejscem, do którego może przyłączać się inhibitor, określ jaki typ inhibicji enzymu może zachodzić w przypadku tej reakcji i wyjaśnij, na czym ona polega.
d)
Wiedząc, że sacharoza jest w organizmach roślinnych główną formą transportu węglowodanów, przedstaw drogę jej przemieszczania (od miejsca powstania do miejsca rozładunku) oraz podaj nazwę tkanki, w której ten transport odbywa się.
e)
Podaj nazwę enzymu katalizującego reakcję hydrolizy sacharozy w przewodzie pokarmowym człowieka oraz miejsce jego wytwarzania i działania.
Na rysunku przedstawiono próbę badawczą doświadczenia, którego celem było sprawdzenie,
czy roślina może żyć w zamkniętym obiegu tlenu i dwutlenku węgla. W dużym szklanym słoju
umieszczono roślinę w doniczce, glebę doniczkową podlano wodą wodociągową, szczelnie
dokręcono zakrętkę. Zestaw pozostawiono przez 5 dni w pokoju, w którym utrzymywano
temperaturę 20°C oraz normalne warunki dziennego oświetlenia. Codziennie obserwowano
wygląd rośliny. Po 5 dniach roślina nadal rosła i miała normalny wygląd. Zauważono również,
że okresowo na wewnętrznej ścianie słoja pojawiały się kropelki bezbarwnej cieczy.
a)
Opisz próbę kontrolną tego doświadczenia.
b)
Uzupełnij opis tego doświadczenia, wypełniając poniższą tabelę.
Proces metaboliczny przeprowadzany przez roślinę i dostarczający do układu badawczego tlenu
Proces metaboliczny przeprowadzany przez roślinę i dostarczający do układu badawczego dwutlenku węgla
Nazwa procesu:
Nazwa procesu:
Zapis procesu (równanie reakcji):
Zapis procesu (równanie reakcji):
Źródła substratów dla tego procesu w warunkach doświadczenia:
Źródła substratów dla tego procesu w warunkach doświadczenia:
c)
Podaj nazwę cieczy, której kropelki pojawiały się na ścianach słoja i nazwę proces fizjologicznego, w wyniku którego ta ciecz pojawiła się w zestawie badawczym. Wyjaśnij przyczynę zachodzenia tego procesu u rośliny w tym zestawie.
d)
Zaznacz odpowiedź A, B albo C i jej uzasadnienie spośród 1–3 tak, aby powstało poprawne dokończenie poniższego zdania.
W trakcie trwania doświadczenia pobieranie wody przez badaną roślinę
A.
zwiększa się,
ponieważ niedosyt wilgotności w powietrzu ją otaczającym
