Spośród pierwiastków naturalnie występujących w przyrodzie tylko kilkanaście uważa się
za niezbędne dla prawidłowego wzrostu i rozwoju roślin. Rośliny pobierają przez korzenie
składniki mineralne z podłoża, na którym rosną. W tym procesie dużą rolę odgrywa wymiana
jonowa, w przypadku której za każdy pobrany kation roślina wydziela do podłoża jon
wodorowy (H+), a za każdy pobrany anion – jon wodorowęglanowy (HCO3–). Na proces
pobierania jonów wpływają warunki zewnętrzne, w tym odczyn środowiska.
Na schemacie przedstawiono wpływ odczynu gleby na dostępność wybranych składników
mineralnych w podłożu.
Na podstawie: Fizjologia roślin, red. J. Kopcewicz, S. Lewak, Warszawa 2002, s. 268.
a)
Na podstawie schematu wskaż pierwiastek, którego pobieranie jest najbardziej wrażliwe na zmiany odczynu gleby.
b)
Podaj zakres wartości pH odczynu gleby, który jest optymalny dla wzrostu i rozwoju roślin z punktu widzenia pobierania przez nie składników mineralnych. Uzasadnij odpowiedź.
c)
Korzystając z dołączonych do zadania informacji, wykaż, że KCl jest solą zakwaszającą glebę, skoro wiadomo, że z glebowego chlorku potasu roślina wybiórczo pobiera kationy potasu w większych ilościach, niż aniony chloru.
d)
Określ, w jaki sposób zakwaszenie gleby wpływa na pobieranie przez rośliny azotu z podłoża oraz wyjaśnij, jaki ma to wpływ na intensywność procesu fotosyntezy.
Na schemacie przedstawiono dwa wodne roztwory sacharozy (A i B) o takiej samej objętości,
oddzielone od siebie błoną półprzepuszczalną. Potencjał wody ( Ψ ) roztworu A = – 2000 kPa,
a roztworu B = – 1000 kPa.
Określ kierunek przemieszczania się wody między tymi roztworami. Uzasadnij
odpowiedź, odnosząc się do stężenia sacharozy w obu roztworach.
Na rysunku przedstawiono wynik pewnego doświadczenia (prowadzonego w trzech
powtórzeniach) po kilku dniach jego trwania. Pozostałe warunki doświadczenia, nieujawnione
na rysunku, były takie same.
a)
Sformułuj problem badawczy do tego doświadczenia.
b)
Oceń, czy przedstawione doświadczenie zaplanowano zgodnie z metodologią badań biologicznych. Odpowiedź uzasadnij trzema argumentami.
c)
Wyjaśnij, jakie funkcje w doświadczeniu pełnią oliwa i naczynie z wodą bez rośliny.
W pierwszym etapie kiełkowania nasion kukurydzy w zarodku powstaje giberelina, która
indukuje syntezę enzymu α-amylazy w warstwie aleuronowej i transport tego białka
do bielma.
Przeprowadzono doświadczenie, aby zweryfikować hipotezę: Owoce kukurydzy (ziarniaki)
zawierają α-amylazę. W tym celu przygotowano dwie szalki z jałowym żelem zawierającym
skrobię. Kilka ziarniaków kukurydzy moczono w wodzie przez 1–2 dni, aż napęczniały,
a następnie każdy z nich przecięto. Jedną połówkę każdego przeciętego ziarniaka gotowano
przez 10 minut. Wszystkie części ziarniaków zdezynfekowano podchlorynem sodu. Połówki
ziarniaków ułożono na szalkach przeciętą powierzchnią w stronę żelu. Po upływie 3 dni
na szalki wylano cienką warstwę roztworu płynu Lugola. Obserwowano zabarwienie żelu
na obu szalkach. Sposób przygotowania doświadczenia przedstawia poniższy rysunek.
Na podstawie: http://www.biology-resources.com/biology-experiments2.html [dostęp: 10.11.2014.].
a)
Określ rolę płynu Lugola w doświadczeniu.
b)
Podaj, w jaki sposób uniemożliwiono rozwój bakterii i grzybów, które mogłyby rozkładać skrobię w żelu.
c)
Wyjaśnij, dlaczego jedną połówkę każdego z ziarniaków ugotowano i w jakim celu wykonano próbę I.
d)
Opisz i wyjaśnij wynik doświadczenia w obu próbach przyjmując, że hipoteza jest prawdziwa.
e)
Podaj, jakiego wyniku doświadczenia można by się spodziewać, gdyby użyto do niego ziarniaków kukurydzy, z których przed namoczeniem usunięto zarodki. Uzasadnij odpowiedź.
f)
Wyjaśnij, jaką funkcję w procesie normalnego kiełkowania pełni α-amylaza w ziarniaku kukurydzy.
Na rysunkach przedstawiono przebieg doświadczenia, w którym siewki rośliny w kulturach
hydroponicznych w przezroczystych szklanych naczyniach poddano jednostronnemu działaniu
światła przez kilka dni. Pod wpływem światła w rosnących częściach rośliny przemieszczają
się auksyny, powodując charakterystyczną jej reakcję, widoczną na rysunku.
a)
Sformułuj problem badawczy do przedstawionego doświadczenia.
b)
Sformułuj wniosek dotyczący reakcji pędu i korzenia na światło.
c)
Wyjaśnij, uwzględniając funkcję auksyny, mechanizm reakcji rośliny podczas przebiegu doświadczenia.
Tkanka miękiszowa, stanowiąca główną masę ciała roślin, jest zbudowana z żywych komórek
o regularnych kształtach, których wnętrze wypełnia centralnie położona wakuola i otacza
cienka, celulozowa ściana komórkowa. Włókna celulozowe ściany komórkowej zanurzone są
w bezpostaciowej macierzy, składającej się z hemiceluloz, pektyn oraz wielocukrowcowego
śluzu. Pomiędzy składniki macierzy mogą wnikać większe ilości wody. W zależności
od pełnionej funkcji wyodrębnia się kilka rodzajów tkanki miękiszowej, które mogą
występować w różnych organach rośliny. Czasami rodzaj miękiszu danej rośliny zależy od jej
środowiska życia. Na rysunku przedstawiono różne rodzaje tkanki miękiszowej, oznaczone
literami (A–E).
Na podstawie: A. Szweykowska, J. Szweykowski, Botanika, t. 1., Warszawa 1997, s. 125;
E. Malinowski, Anatomia roślin, Warszawa 1983, s. 132; Encyklopedia szkolna. Biologia, praca zbiorowa, Warszawa 1999, s. 531–532.
a)
Wiedząc, że komórki miękiszu oznaczonego literą E, zawierają substancje śluzowe zarówno w dużych wakuolach, jak i w ścianie komórkowej (wzbogaconej również pektynami), określ, jaką funkcję pełni ten rodzaj miękiszu w roślinie. Odpowiedź uzasadnij.
b)
Podaj, jakie rodzaje tkanki miękiszowej (A–E) występują u wymienionych typów ekologicznych roślin 1–3. Uzasadnij swój wybór, odnosząc się do każdego z nich.
System korzeniowy roślin znajduje się w warunkach naturalnych w środowisku uwodnionym
i przewietrzanym. Stałe pobieranie jonów z podłoża przez korzenie powoduje niedobór
składników mineralnych dostępnych dla roślin, który może być uzupełniany przez nawożenie.
Sole wprowadzone do podłoża, z których kation jest pobierany w innym stopniu niż anion,
powodują zmianę pH środowiska. Można je wobec tego podzielić na sole fizjologicznie
kwaśne, zasadowe lub obojętne. Składniki mineralne mogą być pobierane nie tylko przez
korzenie, lecz również w bardzo ograniczonym stopniu przez liście, głównie przez otwarte szparki.
Na wykresie przedstawiono wpływ pH gleby na dostępność makroelementów w podłożu.
Różna grubość zamalowanego obszaru oznacza różną dostępność pierwiastków.
Na podstawie: Fizjologia roślin, red. J. Kopcewicz, S. Lewak, Warszawa 2002, s. 264–268.
a)
Na podstawie powyższych informacji podaj, jaki rodzaj soli należy zastosować, aby przy słabo zasadowym pH gleby spowodować dobrą przyswajalność wszystkich makroelementów. Odpowiedź uzasadnij.
b)
Na podstawie analizy wykresu wyjaśnij, dlaczego kwaśne opady (o pH niższym od 5,2) stanowią zagrożenie dla roślin.
c)
Zaznacz, który ze związków chemicznych może być najłatwiej pobieranym, bezpośrednio przez liście, źródłem makroelementu dla rośliny.
SO2
(NH4)2SO4
NaNO3
KCl
d)
Wymień cechę budowy liścia, która utrudnia pobieranie składników mineralnych przez blaszkę liściową. Odpowiedź uzasadnij.
Siewkę kukurydzy (I) wyrwano z podłoża i położono poziomo na podłożu (II) w ciemnym
i wilgotnym pomieszczeniu. Po kilku godzinach zaobserwowano zmianę kształtu siewki (III).
Źródło: E.P. Solomon, L.R. Berg, D.W. Martin, Biologia, Warszawa 2014, s. 804.
Podaj, jaki rodzaj reakcji rośliny badano przy pomocy tego doświadczenia. Odpowiedź
uzasadnij.
Na rysunku pokazano zestaw doświadczalny: w otwartym szklanym słoju, z kilkucentymetrową
warstwą wody na dnie, umieszczono skiełkowane nasienie fasoli (nasienie narysowano
w powiększeniu). Przymocowano je delikatnie do wewnętrznej powierzchni kawałka czarnej
bibuły, którym wyłożono część wewnętrznej powierzchni słoja. Przez cały czas trwania
doświadczenia zestaw ten był umiarkowanie oświetlany w sposób pokazany na rysunku
i pozostawiony w pomieszczeniu, w którym panowała temperatura 20°C. Przez 5 dni uzupełniano
wodę oraz obserwowano kierunek wzrostu pędu oraz korzenia. Możliwe kierunki wzrostu tych
organów podano w tabeli.
Organ rośliny
Pęd
Korzeń
Kierunek wzrostu
1. przeciwnie do kierunku światła
1. przeciwnie do kierunku światła
2. w kierunku światła
2. w kierunku światła
3. prosto do góry
3. prosto do góry
4. prosto w dół
4. prosto w dół
a)
Sformułuj problem badawczy do przedstawionego doświadczenia.
b)
Korzystając z tabeli, podaj oznaczenia cyfrowe opisów reakcji pędu i reakcji korzenia, które potwierdzają hipotezę badawczą, postawioną w opisanym doświadczeniu.
c)
Opisz próbę kontrolną do przedstawionego doświadczenia, i korzystając z tabeli, podaj wyniki tej próby.
d)
Korzystając z tabeli, podaj prawidłowy wynik doświadczenia, w którym taki sam zestaw, jak w próbie badawczej, pozostawiony przez 5 dni w takich samych warunkach światła i temperatury, obracany był w osi pionowej co godzinę o 45°.
Grzyby stanowią bardzo zróżnicowaną pod względem budowy i czynności życiowych grupę
organizmów. Wszystkie grzyby są heterotroficzne. Stosując kryterium, dotyczące sposobu
pozyskiwania przez grzyba przyswajalnych substancji organicznych, wśród organizmów tych
wyróżnia się grzyby: saprobiontyczne, pasożytnicze, symbiotyczne oraz drapieżne.
Charakterystyczne dla różnych grup grzybów są ich cykle rozwojowe.
Na schematach przedstawiono cykl rozwojowy pieczarki (A) i przekrój poprzeczny przez
różne typy plech porostów (B).
Na podstawie: http://ekpol.cba.pl; http://www.wigry.win.pl/stowcip/porosty_spk3.htm [dostęp: 24.10.2014]; Biologia. Jedność i różnorodność, praca zbiorowa, Warszawa 2008, s. 643.
a)
Podaj, na czym polega różnica w sposobie pozyskiwania przyswajalnych substancji organicznych między grzybem saprobiontycznym a grzybem symbiotycznym.
b)
Do oznaczeń cyfrowych 1–3 ze schematu cyklu rozwojowego pieczarki przyporządkuj określenia: dikariofaza, diplofaza i haplofaza oraz podaj, która z tych faz jest dominująca.
c)
Na podstawie rysunku przedstawiającego przekrój poprzeczny przez różne typy plech porostów, wykaż na przykładzie dwóch cech (po jednej dotyczącej glonów i grzybów) zróżnicowanie budowy plechy porostów.
d)
Wyjaśnij, jak należałoby zmienić dotychczasowe określenie wzajemnych zależności między grzybami i glonami tworzącymi porosty, jeżeli zostaną potwierdzone ostatnie badania wskazujące na dominację grzybów w plesze porostów. Dotyczy ona na przykład kontroli wzrostu, kontroli aktywności fotosyntetycznej glonów, a nawet – w pewnych warunkach – na trawieniu przez grzybnię ich komórek.
