Pobierane przez rośliny z roztworu glebowego sole mineralne są źródłem pierwiastków niezbędnych do prawidłowego przebiegu w komórkach wielu przemian biochemicznych, m.in. związanych z procesem fotosyntezy. Poniżej przedstawiono przykłady funkcji, jaką
pełnią w tym procesie wskazane pierwiastki.

A. Jest składnikiem białek np. cytochromów uczestniczących w transporcie elektronów podczas fosforylacji fotosyntetycznej.

B. Niedobór tego pierwiastka uniemożliwia wytwarzanie w liściach zielonego barwnika – chlorofilu.

C. Jest składnikiem kompleksu enzymatycznego przeprowadzającego fotolizę wody.

D. Reguluje ruchy aparatów szparkowych oraz przepuszczalność błon uczestniczących w fosforylacjach fotosyntetycznych.

Do każdego z wymienionych poniżej pierwiastków chemicznych przyporządkuj spośród A–D jedną, właściwą rolę, pełnioną przez ten pierwiastek. Wpisz ich oznaczenia literowe.

żelazo

magnez

potas

Uzupełnij tabelę, w której scharakteryzujesz wskazane główne grupy związków organicznych, wchodzące w skład organizmów – wpisz właściwe określenia wybrane
spośród wymienionych.

Rybosomy to kompleksy zbudowane z rybosomalnego RNA i białek. W komórce roślinnej
występują rybosomy na terenie cytoplazmy w postaci wolnej lub w postaci związanej
z siateczką śródplazmatyczną, a także rybosomy wewnątrz mitochondriów i chloroplastów.

Wyjaśnij, dlaczego rybosomy chloroplastowe są bardziej zbliżone budową do rybosomów bakteryjnych niż do rybosomów cytoplazmatycznych występujących w komórce roślinnej.

Uporządkuj procesy związane z wytwarzaniem i transportem glikoprotein wydzielanych
poza komórkę – zgodnie z kolejnością ich zachodzenia. Wpisz numery 2.–6. we właściwe
miejsca tabeli.

Przeprowadzono doświadczenie na hodowli ameb, którą podzielono na dwie próby: I i II.
W obydwu próbach była taka sama liczba komórek. Do komórek w każdej z prób wprowadzono mikropętle, przy czym:

• w próbie II – z komórek mikropętle wycofano bez usunięcia jąder komórkowych.
• w próbie I – z komórek za pomocą mikropętli usunięto jądra komórkowe,

Sposób przeprowadzenia doświadczenia przedstawiono na poniższych rysunkach.

a) Sformułuj problem badawczy opisanego doświadczenia.

b) Podaj, która grupa ameb – I czy II – była grupą kontrolną. Określ jej rolę
w interpretacji wyników doświadczenia.

c) Wyjaśnij, dlaczego ameby obumierały dopiero po pewnym czasie, a nie od razu po usunięciu jądra komórkowego.

Na rysunkach przedstawiono kolejne etapy (A–E) podziału mitotycznego komórki roślinnej.

a) Na podstawie rysunków uporządkuj przedstawione w tabeli opisy etapów mitozy w kolejności ich zachodzenia w komórce roślinnej. Wpisz w tabelę numery 2.–5.

b) Spośród etapów podziału mitotycznego komórki przedstawionych na rysunkach (A–E) wybierz i podaj oznaczenie literowe tego etapu, na którym:

1. rozpoczynają się podział cytoplazmy i wytwarzanie ściany komórkowej.

2. chromosomy są najlepiej widoczne i mogą być wykorzystywane do określenia
kariotypu komórki .

c) Wybierz spośród poniższych A–D i zaznacz nazwę tkanki roślinnej, w której zachodzą intensywne podziały mitotyczne, oraz określ, jakie znaczenie dla rozwoju rośliny mają podziały komórek tej tkanki.

Znaczenie:

Na uproszczonym schemacie przedstawiono współzależność dwóch procesów metabolicznych w komórce roślinnej.

a) Uzupełnij powyższy schemat – wpisz w puste komórki nazwy lub wzory chemiczne substancji będących substratami lub produktami wymienionych procesów.

b) Określ, który kierunek przemian metabolicznych – I czy II – ma charakter
anaboliczny. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do schematu.

c) Opisz, na czym polegają przekształcenia energii zachodzące podczas procesów metabolicznych przedstawionych na schemacie. W odpowiedzi wykaż ich współzależność.

Na poniższym schemacie przedstawiono transport elektronów zachodzący podczas reakcji
świetlnych fotosyntezy u roślin.

a) Na podstawie schematu opisz, na czym polega udział fotosystemu II w fotolizie wody.

b) Na podstawie schematu i własnej wiedzy uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.

Kompleks cytochromów znajduje się w (zewnętrznej błonie otoczki chloroplastu /
błonie tylakoidu). Pompa protonowa transportuje protony (do wnętrza tylakoidu / na zewnętrz tylakoidu). Powstaje gradient protonowy, dzięki któremu następuje (fotoliza wody / synteza ATP / synteza NADPH + H+).

c) Spośród poniższych odpowiedzi A–D wybierz i zaznacz tę, która zawiera poprawne informacje dotyczące fotosystemów uczestniczących w transporcie elektronów zachodzącym w sposób niecykliczny oraz produktów reakcji towarzyszących temu transportowi.

Syntezę związków organicznych u pewnych bakterii chemosyntetyzujących poprzedzają
poniższe reakcje chemiczne.

Podaj nazwę grupy bakterii chemosyntetyzujących, które przeprowadzają przedstawionereakcje chemiczne, i określ znaczenie tych reakcji dla organizmów przeprowadzającychchemosyntezę.

Nazwa grupy bakterii:

Znaczenie:

Wskazówki:

Reakcje utleniania przeprowadzane przez bakterie wiążą się z uwalnianiem energii, która może być wiązana w postaci ATP i wykorzystywana do syntezy związków złożonych. PRoces ten może zastąpić fazę jasną fotosyntezy.

Chemosytneza od fotosyntezy różni się właśnie pierwszym etapem, czyli sposobem otrzymywania siły asymilacyjnej (ATP i NADPH)

 

Pantofelki żyjące w środowisku hipotonicznym przeniesiono do środowiska dla nich
izotonicznego. U pantofelków za regulację ilości wody w komórce odpowiadają wodniczki
tętniące.

Określ, jak zmieni się – obniży się czy wzrośnie – aktywność wodniczek tętniących pantofelków po opisanej zmianie środowiska. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając zjawisko osmozy.

Wskazówki:

Pantofelki to protisty, które naturalnie żyją w wodzie słodkiej. Posiadają organellum w postaci wodniczki tętniącej, które pozwala na regulacje stężenia ich płynów.

Warto pamiętać, że dla organizmów żyjących w wodach słodkich woda destylowana jest środowiskiem hipotocnicznym. W owdzie destylowanej nie ma żadnych rozpuszczonych jonów czy cząsteczek, natomiast woda słodka ma ropuszczone jony, ale stopień jej zasolenia jest minimalny względem wody morskiej.

 

Przykładem rośliny pasożytniczej jest kanianka pospolita (Cuscuta europaea). Jest to roślina jednoroczna, o czerwonawych, bezzieleniowych, bezlistnych pędach do 1 m długości. Ta roślina owija się wokół rośliny żywicielskiej, z której czerpie wodę i substancje organiczne za pomocą ssawek wyrastających z łodygi. Ssawki wrastają do wiązek przewodzących rośliny żywicielskiej. Korzenie zanikają po wykiełkowaniu rośliny. Kanianka pospolita ma różowe kwiaty obupłciowe, zebrane w pęczki. Owocem jest torebka, a jej nasiona są zdolne do kiełkowania nawet po 30 latach.

Na podstawie: P. Jedynak, Roślinne bestie, „Wiedza i Życie”, czerwiec 2011.

Na podstawie tekstu i własnej wiedzy wykaż, że kanianka jest rośliną pasożytniczą. Odpowiedź uzasadnij, wymieniając po jednej cesze budowy kanianki jako rośliny i jako pasożyta.

1. Kanianka jest rośliną, ponieważ:

2. Kanianka jest pasożytem, ponieważ:

W cyklu życiowym roślin okrytonasiennych, gdy nasiona wraz z zawartymi w nich zarodkami zostały już ukształtowane, następuje okres spoczynku, czyli stan zmniejszonej aktywności metabolicznej nasion. Rozróżnia się: spoczynek względny i spoczynek bezwzględny nasion.

a) Określ różnicę między spoczynkiem względnym i bezwzględnym nasion.
W odpowiedzi uwzględnij oba rodzaje spoczynku, odnosząc się do właściwości nasion i czynników środowiskowych.

b) Uzasadnij, że spoczynek nasion jest przejawem adaptacji rośliny okrytonasiennej do warunków środowiska.

Naukowcy zaobserwowali, że podczas wysiadywania jaj przez samicę pytona birmańskiego dochodzi do drżenia jej mięśni. W celu zbadania znaczenia tego zjawiska umieszczono wysiadującą jaja samicę tego gatunku w termoizolowanej komorze, w której stopniowo obniżano temperaturę powietrza. Wraz z obniżaniem temperatury w komorze obserwowano wzrost liczby skurczów mięśni samicy i zużycie tlenu w jednostce czasu.
Wyniki doświadczenia przedstawiono na wykresie.

a) Wyjaśnij, dlaczego wraz ze wzrostem liczby skurczów mięśni samicy pytona birmańskiego rośnie zużycie przez nią tlenu, w przeliczeniu na jednostkę masy ciała.

b) Określ, jaki wpływ na czas trwania rozwoju zarodkowego ma drżenie mięśni samicy pytona przy niskiej temperaturze otoczenia. W odpowiedzi odwołaj się do tempa przemian metabolicznych.

Rybiki to niewielkie owady bezskrzydłe. Aby sprawdzić, czy mogą one odżywiać się celulozą, podawano rybikom pokarm zawierający wyłącznie ten wielocukier. Do badań użyto owady całkowicie pozbawione mikroorganizmów jelitowych. Okazało się, że rybiki na takiej diecie są w stanie przeżyć. Gdy zastosowano celulozę znakowaną radioaktywnym węglem 14C, ten izotop był obecny w dwutlenku węgla wydychanym przez rybiki.

Na podstawie: K. Schmidt-Nielsen, Fizjologia zwierząt. Adaptacja do środowiska, Warszawa 2008.

a) Wyjaśnij, w jaki sposób radioaktywny izotop węgla (14C) znalazł się w dwutlenku węgla wydychanym przez rybiki.

b) Określ, dlaczego do badań użyto rybików, których jelita nie zawierały
mikroorganizmów.

Uzupełnij tabelę, w której scharakteryzujesz trawienie wymienionych grup składników
pokarmowych w przewodzie pokarmowym człowieka – wpisz właściwe nazwy grup
enzymów i końcowe produkty ich trawienia.