Na schemacie przedstawiono przebieg fazy fotosyntezy zależnej od światła.

Na podstawie: http://www.forum.biolog.pl/kilka-pyta-dot-fotosyntezy-vt30939.htm [dostęp: 28.11.2014]; Fizjologia roślin, red. J. Kopcewicz, S. Lewak, Warszawa 2005, s. 284–291.

a) Na podstawie informacji uzyskanych z analizy schematu oceń prawdziwość zapisanych w tabeli stwierdzeń dotyczących przebiegu fazy fotosyntezy zależnej od światła. Wpisz znak X w odpowiednie komórki tabeli.

b) Na podstawie analizy schematu podaj, czy przedstawiony proces fosforylacji fotosyntetycznej przebiega cyklicznie, czy niecyklicznie. Odpowiedź uzasadnij.

W procesie fotosyntezy ATP jest wytwarzany w fazie zależnej od światła. Na rysunku zilustrowano przebieg doświadczenia, przeprowadzonego w całkowitej ciemności, w którym wyizolowane z komórki chloroplasty zakwaszano przez zanurzenie ich w fizjologicznym roztworze o wartości pH równej 4. Gdy pH wnętrza tylakoidu chloroplastu osiągnęło wartość pH równą 4, chloroplasty przenoszono do roztworu zasadowego o wartości pH równej 8, zawierającego ADP i Pi. W tych warunkach wartość pH stromy chloroplastu wzrastała szybko do 8, natomiast pH wnętrza tylakoidów przez pewien czas pozostawało na poziomie wartości pH równej 4. Po takim potraktowaniu chloroplastów wzrastało w nich stężenie ATP.

Na podstawie: http://www.wiley.com/college/karp/0471389137/ep/experimental_pathways.pdf; L. Stryer, Biochemia, Warszawa 1999, s. 709.

a) Dorysuj grot strzałki ilustrującej transport protonów (H+) pomiędzy wnętrzem tylakoidu a stromą chloroplastu i wyjaśnij, dlaczego w tym doświadczeniu chloroplasty były zdolne do syntezy ATP w ciemności.

b) Wyjaśnij rolę światła w produkcji ATP w procesie fotosyntezy.

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.

c) Podaj nazwę cieczy, której kropelki pojawiały się na ścianach słoja i nazwę procesu fizjologicznego, w wyniku którego ta ciecz pojawiła się w zestawie badawczym. Następnie wyjaśnij przyczynę zachodzenia tego procesu u rośliny umieszczonej w tym zestawie.

d) Zaznacz odpowiedź A, B albo C i jej uzasadnienie, wybierając spośród 1-3 tak, aby powstało poprawne dokończenie zdania.

W trakcie trwania doświadczenia pobieranie wody przez badaną roślinę …

Na rysunku przedstawiono przekrój poprzeczny liścia rośliny okrytonasiennej.

Na podstawie: A. Szweykowska, J. Szweykowski, Botanika. Morfologia, t. 1., Warszawa 2011, s. 206.

a) Ustal, czy przedstawiony na rysunku liść jest charakterystyczny dla rośliny jednoliściennej, czy dwuliściennej. Odpowiedź uzasadnij, wskazując cechę budowy liścia potwierdzającą wybór.
b) Wymień dwie funkcje liścia i podaj, na czym polega przystosowanie w jego budowie anatomicznej do pełnienia każdej z nich.

Na rysunkach I-III przedstawiono budowę anatomiczną liści roślin należących do różnych grup ekologicznych pod względem wymagań w stosunku do wody.

Na podstawie: A. Szweykowska, J. Szweykowski, Botanika. Morfologia, t. 1, Warszawa 2011, s. 184.

a) Podaj dwie różnice w budowie skórki liścia roślin I i II i na przykładzie jednej z nich przedstaw związek budowy liścia rośliny I ze środowiskiem, w którym występuje.
b) Wykaż na przykładzie jednej cechy budowy liścia przystosowanie rośliny III do środowiska, w którym występuje.
c) Przyporządkuj liściom, przedstawionym na rysunkach I-III, nazwy grup ekologicznych roślin, mających liście o takiej budowie. W odpowiedzi posłuż się ich symbolami literowymi (A-D).

A. Mezofity.
B. Hydrofity.
C. Sukulenty.
D. Sklerofity.

Rzęsa (Lemna L.) – rodzaj drobnych roślin wodnych, liczący trzynaście gatunków, występujących niemal na całym świecie, z czego w Polsce występuje pięć gatunków (w tym dwa introdukowane). Są to rośliny o budowie uproszczonej do poziomu organizacji roślin plechowatych, a ich jedynymi wyróżnialnymi organami są zredukowane kwiaty oraz korzeń, co zilustrowano poniższymi rysunkami.

Rośliny te osiągnęły niezwykłą skuteczność rozmnażania wegetatywnego – w sprzyjających warunkach potrafią podwoić swoją liczebność nawet w ciągu 48 godzin. Charakteryzuje je wysoka zawartość białka – można pozyskać więcej białka z rzęsy niż z soi rosnącej na takiej samej powierzchni.
W tabeli przedstawiono wyniki badania składu chemicznego rzęsy pobranej ze stawu i rzęsy pobranej ze zbiornika w oczyszczalni ścieków.

Na podstawie: http://pl.wikipedia.org/wiki/Rzęsa;  http://wr.utp.edu.pl/npk/  rzesa.htm; http://pl.wikipedia.org/wiki/Fitoremediacja   [dostęp: 08.11.2014]; A. Szweykowska, J. Szweykowski: Botanika, t. 2., Warszawa 2007, s. 454.

a) Podaj nazwę zależności (oraz czynnik stanowiący jej podłoże), która może zaistnieć między rzęsą pokrywającą powierzchnię stawu i roślinami żyjącymi pod powierzchnią wody. Określ skutki tej zależności dla roślin w stawie.
b) Na podstawie tekstu wymień dwie cechy rzęsy, które sprawiają, że uprawia się ją na skalę przemysłową jako paszę dla zwierząt. Odpowiedź uzasadnij.
c) Na podstawie danych z tabeli narysuj diagram słupkowy (w jednym układzie współrzędnych), ilustrujący zawartość dwóch pierwiastków biogennych w suchej masie rzęsy ze stawu i z oczyszczalni ścieków.
d) Na podstawie informacji o składzie chemicznym rzęsy ze stawu i z oczyszczalni ścieków, sformułuj wniosek dotyczący właściwości rzęsy przydatnych w oczyszczaniu ścieków.

Na rysunkach A-H przedstawiono cechy budowy organów roślin jednoliściennych i dwuliściennych.

Na podstawie: http://slideplayer.pl/królestwo  roślin [dostęp: 17.10.2014].

a) Zapisz wszystkie oznaczenia literowe rysunków, które ilustrują cechy budowy organów roślin jednoliściennych.
b) Podaj, w którym z organów (B czy G) zachodzi przyrost wtórny. Uzasadnij odpowiedź.

Na schematach przedstawiono w uproszczeniu budowę anatomiczną korzenia i łodygi rośliny okrytonasiennej.

Na podst.: K. Grykiel, G. Halastra-Petryna, E. Mazurek, B. Potulska-Klein, Tablice biologiczne, Gdańsk 2007, s. 150, 132.

a) Podaj nazwy tkanek oznaczonych na schematach cyframi 1-4 i określ funkcję tkanki oznaczonej cyfrą 4.
b) Określ, czy roślina okrytonasienna, której organy przedstawiono na schematach, należy do roślin dwu-, czy jednoliściennych. Uzasadnij odpowiedź.
c) Określ, która z tkanek korzenia zaznaczonych na schemacie zabarwi się na czerwono, jeżeli korzeń rośliny, na kilka godzin przed wykonaniem preparatu, zostanie zanurzony w wodzie zawierającej czerwony barwnik.
d) Podaj nazwę strefy korzenia, z której pochodzi przedstawiony na schemacie przekrój poprzeczny. Uzasadnij odpowiedź.

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 w większych ilościach kationy potasu 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.

W pierwszym etapie kiełkowania nasion kukurydzy w zarodku powstaje giberelina, która indukuje syntezę 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 w przebiegu doświadczenia.

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.

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.

a) Sformułuj problem badawczy do przedstawionego doświadczenia.
b) Korzystając z tabeli, podaj oznaczenia cyfrowe opisów reakcji pędu i 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°.

Na rysunkach przedstawiono dwa zestawy doświadczalne, które przygotowali uczniowie w celu zbadania zjawiska osmozy. Dwa lejki napełnili 50% roztworem glukozy i szczelnie zamknęli celofanem. Dwie zlewki wypełnili zimną wodą. Do drugiej zlewki dodali dwie łyżki mąki ziemniaczanej (skrobi) i zawartość intensywne wymieszali. W zlewkach umieścili lejki z roztworem glukozy, zaznaczając poziom cieczy w rurkach. Po kilku minutach zaobserwowali, że w obydwu zestawach doświadczalnych poziom roztworu glukozy w rurkach lejków podnosił się w podobnym tempie.

a) Sformułuj problem badawczy do przeprowadzonego doświadczenia.
b) Na podstawie wyniku doświadczenia wyjaśnij, dlaczego rośliny magazynują skrobię, a nie glukozę.