Na proces fotosyntezy składają się reakcje zależne i reakcje niezależne od światła.

Spośród poniższych zdań zaznacz dwa, które zawierają prawdziwe informacje dotyczące przebiegu i lokalizacji reakcji fotosyntezy.

A. Wykorzystanie energii świetlnej w procesie fotosyntezy umożliwiają cząsteczki chlorofilu zgrupowane w tzw. fotoukładach, w stromie chloroplastu.
B. Produkcja ATP i NADPH jest rezultatem inicjowanej przez światło wędrówki elektronów przez łańcuch przenośników oraz fotolizy wody.
C. W czasie reakcji fosforylacji cyklicznej, odbywającej się w tylakoidach chloroplastów, zachodzi synteza ATP połączona z powstawaniem NADPH.
D. Wytworzone NADPH jest wykorzystywane w cyklu Calvina do syntezy cukru (aldehydu 3-fosfoglicerynowego) jako czynnik utleniający i jako źródło energii.
E. W cyklu Calvina przekształcanie dwutlenku węgla w cukier (aldehyd 3-fosfoglicerynowy) rozpoczyna się przyłączeniem cząsteczki dwutlenku węgla do cząsteczki pięciowęglowego związku organicznego.

W ramach doświadczenia prowadzono uprawę trawy Dichanthelium na glebach o różnej temperaturze, w obecności grzyba Curvularia (oznaczoną jako D+) i bez obecności tego grzyba (oznaczoną jako D–).
W tabeli przedstawiono wyniki doświadczenia.

Na podstawie: Biologia, N. A. Campbell (red.), Poznań 2012, str. 653.

a) Sformułuj problem badawczy do przeprowadzonego doświadczenia.
b) Na podstawie wyników przeprowadzonego doświadczenia sformułuj:

1. wniosek dotyczący różnic we wzroście i rozwoju trawy Dichanthelium w zależności od obecności grzyba Curvularia,
2. wniosek dotyczący tolerancji temperatury gleby przez trawę Dichanthelium w zależności od obecności grzyba Curvularia.

Na rycinach przedstawiono związek pomiędzy średnią wysokością roślin krwawnika (w cm) a wysokością (w metrach nad poziomem morza) stanowisk, na których one rosną i z których pozyskiwano ich nasiona do doświadczenia.

Postawiono dwie hipotezy:
I. różnice w średnim wzroście roślin krwawnika są wynikiem modyfikującego wpływu czynników środowiska na rośliny ze stanowisk na różnej wysokości nad poziomem morza;
II. różnice w średnim wzroście roślin krwawnika są efektem różnic genetycznych pomiędzy roślinami ze stanowisk położonych na różnej wysokości nad poziomem morza.

Źródło: Biologia, N. A. Campbell (red.), Poznań 2012, str. 1173.

Zaplanuj doświadczenie pozwalające rozstrzygnąć, która z hipotez (I czy II) jest prawdziwa. Określ, jaki wynik doświadczenia potwierdzi pierwszą, a jaki – drugą z hipotez.

Jednym z mechanizmów odpowiedzialnych za transport wody w roślinie jest parcie korzeniowe. Proces ten jest uwarunkowany głównie aktywnym pobieraniem z roztworu glebowego niektórych jonów, co skutkuje wnikaniem wody i jej przemieszczaniem się w górę rośliny. Udowodniono, że w warunkach niedoboru tlenu oraz pod wpływem inhibitorów oddychania tlenowego parcie korzeniowe zanika.

a) Opisz, w jaki sposób przeprowadzić obserwację (co trzeba zrobić i co zaobserwować), aby przekonać się o występowaniu parcia korzeniowego, mając do dyspozycji podlaną roślinę niecierpka, rosnącą w doniczce.
b) Wyjaśnij, dlaczego parcie korzeniowe ustaje pod wpływem inhibitorów oddychania tlenowego.
c) Wyjaśnij, dlaczego wczesną wiosną u drzew i krzewów okrytonasiennych parcie korzeniowe jest jedynym mechanizmem umożliwiającym przemieszczanie się wody w górę rośliny.

Zbadano zawartość barwników fotosyntetycznych i plonowanie gorczycy na terenach, gdzie powietrze było w znacznym stopniu zanieczyszczone tlenkami siarki i azotu oraz na terenach niezanieczyszczonych. Wartości średnie wybranych parametrów przedstawiono w tabeli.

Na podstawie: N. Joshi, A. Chauhan, P. C. Joshi, Impact of industrial air pollutants on some biochemical parameters and yield in wheat and mustard plants, „Environmentalist” 2009, 29, s. 398–404.

a) Wskaż grupę, która stanowiła próbę kontrolną w opisanym doświadczeniu, oraz sformułuj przykładowy problem badawczy tego doświadczenia dotyczący zjawiska fotosyntezy.
b) Sformułuj hipotezę dotyczącą wpływu zanieczyszczeń powietrza na plonowanie gorczycy.
c) Zaznacz prawidłowe dokończenie zdania.

Chlorofil, biorący udział w fotosyntezie, zlokalizowany jest
A. w błonach tylakoidów.
B. w stromie chloroplastów.
C. w błonie zewnętrznej chloroplastów.
D. w przestrzeni wewnętrznej tylakoidów.

Ubocznym produktem aktywności metabolicznej komórki są m.in. reaktywne formy tlenu (RFT), np. rodniki, tlen atomowy, nadtlenek wodoru. Nadmiar RFT jest dla komórki bardzo szkodliwy, jednak w niewielkich ilościach RFT mogą wywierać korzystny wpływ na organizmy. Postanowiono sprawdzić, jak działają niewielkie ilości reaktywnych form tlenu na proces kiełkowania nasion. W tym celu przeprowadzono doświadczenie.
Po dziesięć nasion grochu (zestaw I i II) moczono przez dobę w następujący sposób:

zestaw I – w wodzie z kranu,
zestaw II – w wodzie utlenionej (3% wodny roztwór nadtlenku wodoru).

Po tym czasie nasiona z obu zestawów przepłukano wodą z kranu i wysiano na gazie nasączonej wodą z kranu. Okazało się, że średni czas kiełkowania nasion w zestawie II był istotnie krótszy niż czas kiełkowania nasion w zestawie I.

Na podstawie: R. Szymańska, P. Jedynak, Laboratorium. Eliksir młodości, „Wiedza i Życie” nr 12, 2011.

Sformułuj wniosek dotyczący wpływu nadtlenku wodoru na kiełkowanie nasion w tym doświadczeniu.

Na schemacie, w sposób uproszczony, przedstawiono przebieg procesu fotosyntezy.

a) Podaj nazwy faz fotosyntezy oznaczonych na schemacie numerami I i II.
b) Podaj nazwy struktur chloroplastów A i B, w których te fazy zachodzą.
c) Dokończ zdanie.

Przedstawiony na schemacie proces wytwarzania ATP podczas fotosyntezy nazywa się …

W celu sprawdzenia, czy intensywność fotosyntezy zależy od natężenia światła, przeprowadzono następujące doświadczenie.
Przygotowano trzy zestawy doświadczalne (I, II, III) w następujący sposób:
– do trzech zlewek o pojemności 300 ml wlano taką samą ilość wody,
– do trzech pałeczek szklanych przymocowano po jednej łodydze moczarki kanadyjskiej (łodygi były takiej samej długości),
– w każdej ze zlewek zanurzono całkowicie po jednej pałeczce szklanej z łodygą moczarki kanadyjskiej (przecięcia łodyg skierowano ku górze),
– każdą zlewkę z zanurzoną w niej moczarką kanadyjską umieszczono w innych warunkach świetlnych:
zestaw I – moczarkę oświetlono żarówką o mocy 25 W,
zestaw II – moczarkę oświetlono żarówką o mocy 60 W,
zestaw III – moczarkę oświetlono żarówką o mocy 75 W.

Pozostałe warunki doświadczenia, np. temperatura, czas oświetlania, zachowano takie same. Podczas trwania doświadczenia w każdym z zestawów przez określony czas obserwowano liczbę pęcherzyków gazu wydobywających się z przekroju łodygi.

a) Sformułuj hipotezę badawczą do tego doświadczenia.
b) Określ przewidywane wyniki tego doświadczenia, biorąc pod uwagę parametr podany w tekście.

Na schemacie przedstawiono wpływ światła na wzrost podliścieniowej części łodygi zarodkowej – hipokotyla.
Badanie przeprowadzono na dwóch grupach takich samych siewek gorczycy. Jedna grupa siewek gorczycy została umieszczona w ciemności, a druga – na świetle.

Na podstawie: A. Szweykowska, Fizjologia roślin, Poznań 2000.

Sformułuj wniosek dotyczący wpływu światła na wzrost hipokotyla siewek gorczycy.

Przechowywanie ziarna zbóż wymaga zachowania odpowiednich warunków. Nasiona zbóż przechowuje się w stanie suchym, w pomieszczeniach zabezpieczonych przed wilgocią. W takich warunkach ich oddychanie jest ograniczone.

a) Wyjaśnij, dlaczego przechowywanie nasion zbóż w suchych pomieszczeniach skutkuje ograniczeniem ich procesu oddychania.
b) Wyjaśnij, dlaczego nasilenie procesu oddychania w przechowywanych ziarnach zbóż jest zjawiskiem niekorzystnym z gospodarczego punktu widzenia.

Pozostawione na powietrzu ziemniaki, pokrojone do przygotowania frytek ciemnieją.
Uczniowie postanowili zbadać, w jaki sposób przechowywać ziemniaki przygotowane na frytki. W tym celu przygotowali trzy zestawy doświadczalne – zlewki, w których umieścili po 10 pasków ziemniaków:
zestaw I – zlewka z ziemniakami pozostawiona na powietrzu
zestaw II – zlewka z ziemniakami zalanymi wodą wodociągową
zestaw III – zlewka z ziemniakami zalanymi rozcieńczonym roztworem kwasu cytrynowego.
Przygotowane zestawy pozostawili na godzinę w pomieszczeniu o temperaturze pokojowej.

a) Podaj, który zestaw doświadczalny był próbą kontrolną.
b) Podaj, w jaki sposób uczniowie mogą ustalić wynik doświadczenia.

Zaznacz poniżej dwa przykłady ruchów roślin, które są tropizmami.

A. Owijanie się wąsów czepnych fasoli wokół tyczki.
B. Zamykanie się liści pułapkowych u rosiczki.
C. Składanie się liści mimozy pod wpływem dotyku.
D. Wzrost łagiewki pyłkowej w kierunku zalążni.
E. Otwieranie się kwiatów, np. u krokusa czy tulipana

Na schemacie przedstawiono przekrój poprzeczny jednego z organów rośliny okrytonasiennej.

a) Podaj nazwę przedstawionego organu roślinnego i określ, czy jego budowa jest charakterystyczna dla roślin jednoliściennych, czy dwuliściennych.
b) Podaj nazwę elementu oznaczonego na schemacie literą D i określ jego funkcję.
c) Wybierz ze schematu i zapisz literę tkanki, która
1. transportuje wodę …
2. kontroluje parowanie wody …

Przeprowadzono eksperyment, w którym badano wpływ światła na indukcję kwitnienia pewnego gatunku rośliny. Przez kilka tygodni cztery grupy roślin, tego samego gatunku, poddawano różnym warunkom oświetlenia dobowego. Na poniższym schemacie przedstawiono sposób oświetlania poszczególnych grup roślin oraz wynik eksperymentu.

Na podstawie schematu zaznacz poprawne dokończenie zdania:

Czynnikiem warunkującym kwitnienie tego gatunku rośliny jest
A. ciągły okres ciemności trwający mniej niż 12 godzin.
B. ciągły okres ciemności trwający 12 i więcej godzin.
C. przewaga okresu ciemności, ale przerywanego krótkimi okresami oświetlania.
D. łączny okres oświetlenia trwający co najmniej 12 godzin.

Na schemacie przedstawiono ogólny przebieg procesu fotosyntezy u roślin C3.

a) Podaj wzory lub nazwy związków chemicznych, które należy wpisać w puste ramki schematu oznaczone numerami I i II.
b) Wyjaśnij, dlaczego faza ciemna fotosyntezy nie może zachodzić u roślin pozbawionych dostępu do światła.