Fizjologia roślin zadania maturalne 2 PDF

Preview

Summary

Zbiór zadań maturalnych z fizjologi roślin - przydatne do powtórki przed egzaminem maturalnym lub sprawdzianem z fizjologii roślin...

Description

Fizjologia roślin - zadania 1. 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 - ..............................

2. Informacja 1. Antocyjany – grupa rozpuszczalnych w wodzie barwników gromadzonych w wakuolach komórek roślinnych. Występują powszechnie w płatkach kwiatów oraz w owocach, np. borówki czernicy. Rzadziej spotykane są w innych organach roślinnych, np. w liściach kapusty czerwonej. W organach wegetatywnych antocyjany gromadzą się głównie w skórce, gdzie pochłaniają promieniowanie UV, dzięki czemu obniżają ryzyko uszkodzenia DNA. Właściwości lecznicze antocyjanów, znane od dawna w medycynie ludowej, są coraz szerzej wykorzystywane we współczesnym przemyśle farmaceutycznym. Uważa się, że antocyjany w organizmie człowieka m.in. przeciwdziałają kruchości naczyń krwionośnych, korzystnie wpływają na profil lipidowy, a także chronią rodopsynę przed uszkodzeniem. Barwa antocyjanów zależy od pH soku komórkowego: w środowisku obojętnym mają barwę fioletową, w kwaśnym – czerwoną, a w alkalicznym – niebieską. Jeżeli jednak występują w kompleksie z jonami glinu lub żelaza, np. w kwiatach chabra bławatka, to wtedy niezależnie od pH środowiska mają niebieską barwę. Informacja 2. Wykonano doświadczenie, w którym porównywano właściwości antocyjanów z liści czerwonej kapusty i z kwiatów chabra bławatka. W tym celu przygotowano po trzy zestawy probówek z wodnymi roztworami tych antocyjanów (I–III). Do probówek w dwóch zestawach (II i III) dodano odpowiednio różne związki chemiczne wywołujące zmiany pH roztworów i obserwowano zabarwienie tych roztworów. Na podstawie przedstawionych informacji uzupełnij tabelę – wpisz oczekiwany wynik dotyczący obserwowanej barwy roztworów antocyjanów w zestawie II i III dla obu badanych roślin.

Określ, czy za pomocą takiego doświadczenia można stwierdzić, jakiego rodzaju antocyjany – połączone czy niepołączone z żelazem lub glinem – występują w komórkach innych roślin. Odpowiedź uzasadnij.

Określ, w jaki sposób do rozmnażania roślin przyczyniają się antocyjany nadające barwę: a) płatkom kwiatów -

b) skórce soczystych owoców –

Uzasadnij, że pochodzące z medycyny ludowej przekonanie, iż jedzenie owoców borówki czernicy korzystnie wpływa na wzrok – może być prawdziwe. W odpowiedzi odwołaj się do odbioru bodźców świetlnych.

3. Uwalnianie przez organizmy energii cieplnej jest warunkiem ich przeżycia. Zwierzęta w hibernacji, noworodki niektórych gatunków (w tym – człowieka) i ssaki przystosowane do życia w niskich temperaturach wytwarzają ciepło dzięki tzw. białkom rozprzęgającym. Białka te występują licznie w błonie grzebieni mitochondriów komórek brunatnej tkanki tłuszczowej, gdzie tworzą kanały jonowe. Aktywne białka rozprzęgające transportują protony z przestrzeni międzybłonowej do macierzy mitochondrialnej, uwalniając jednocześnie energię gradientu protonowego w postaci ciepła. Skutkiem ubocznym jest zmniejszenie wydajności powstawania ATP z udziałem syntazy ATP. Komórki brunatnej tkanki tłuszczowej mają bardzo liczne mitochondria o dużych i licznych grzebieniach. Tkanka ta jest silnie unaczyniona.

Również niektóre rośliny mają zdolność wytwarzania dużej ilości ciepła. Przykładem może być skupnia cuchnąca (Symplocarpus foetidus), zapylana przez muchówki i kwitnąca od lutego do marca, kiedy leży jeszcze śnieg, a temperatura otoczenia jest jeszcze niska. Temperatura jej kwiatostanu osiąga ok. 20°C. Mitochondria tej rośliny uwalniają dużo ciepła, co pozwala kwiatom wydzielać substancje zapachowe. W kwitnącej roślinie wysoka temperatura utrzymuje się ok. dwóch tygodni. Wyjaśnij, odnosząc się do mechanizmu fosforylacji oksydacyjnej, dlaczego obecność aktywnego białka rozprzęgającego w błonie wewnętrznej mitochondrium komórek brunatnej tkanki tłuszczowej jest przyczyną zmniejszenia wydajności powstania ATP z udziałem syntazy ATP.

Wykaż związek między cechami brunatnej tkanki tłuszczowej – silnym unaczynieniem oraz obecnością licznych mitochondriów w jej komórkach – a funkcją pełnioną przez tę tkankę u zwierząt.

Wykaż, uwzględniając stosunek powierzchni ciała do jego objętości, że u nowo narodzonych ssaków konieczne jest wytwarzanie dużej ilości ciepła dla utrzymania stałej temperatury ich ciała.

Wyjaśnij, w jaki sposób opisana zdolność skupni cuchnącej do wytwarzania ciepła w czasie kwitnienia ułatwia tej roślinie rozmnażanie płciowe.

Spośród wymienionych narządów organizmu człowieka wybierz i zaznacz ten, który oprócz swojej podstawowej funkcji może również pełnić funkcję termogeniczną. mięśnie szkieletowe

skóra

mózgowie

tarczyca

4. U drzew odległość między liśćmi asymilującymi CO2 i eksportującymi produkty fotosyntezy a korzeniami pobierającymi wodę i składniki mineralne z podłoża dochodzi nawet do kilkudziesięciu metrów. Koniecznością jest więc sprawne funkcjonowanie transportu tych substancji w całej roślinie. Za transport wody i składników mineralnych odpowiadają naczynia drewna, a przez łyko jest przemieszczana główna masa związków organicznych, w tym – produkty fotosyntezy. Wyjątek stanowi transport wiosenny u drzew okrytonasiennych, gdy nie ma jeszcze liści. Wówczas cukry są przemieszczane przez drewno.

Uporządkuj poszczególne elementy uczestniczące w transporcie cukrów u roślin okrytonasiennych w okresie letnim – zgodnie z kierunkiem transportu. Wpisz numery 2.–6. we właściwe miejsca tabeli.

Wyjaśnij, dlaczego ograniczony dostęp wody w podłożu skutkuje ograniczeniem pobierania CO2 przez roślinę. W odpowiedzi uwzględnij funkcjonowanie aparatów szparkowych.

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby powstał poprawny opis dotyczący wiosennego transportu cukrów przez elementy drewna rośliny. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie. Transport wiosenny cukrów u drzew okrytozalążkowych, gdy nie ma jeszcze liści, zachodzi z udziałem drewna. Te cukry pochodzą z rozkładu (glikogenu / skrobi) – wielocukru, który został zmagazynowany w okresie jesiennym w komórkach miękiszowych pnia lub korzeni drzewa. Siłą napędową tego transportu jest (siła ssąca / parcie korzeniowe).

Banany są bogatym źródłem składników mineralnych, witamin z grupy B, witaminy C oraz kwasu foliowego. Zawierają również dużo białka oraz węglowodanów, których zawartość jest znacznie wyższa niż w innych owocach. W niedojrzałych, zielonych owocach banana cukry występują głównie pod postacią skrobi, która w miarę dojrzewania owoców prawie w całości ulega rozkładowi na cukry proste. Wadą tych owoców jest to, że wykazują one stosunkowo krótką trwałość i dlatego przywozi się owoce niedojrzałe, które dojrzewają dopiero na miejscu ich przeznaczenia. Określ, w jaki sposób można sprawdzić, czy w probówkach zawierających zawiesinę przygotowaną z całkowicie dojrzałego owocu banana jest jeszcze obecna skrobia

(probówka 1.) i czy występują już cukry proste (probówka 2.). W odpowiedzi dla każdej z prób uwzględnij nazwę zastosowanego odczynnika i sposób odczytania wyniku. probówka 1. – wykrywanie skrobi:

probówka 2. – wykrywanie cukrów prostych: Podaj pełną nazwę tkanki roślinnej, w której są zmagazynowane węglowodany w owocach bananów.

Spośród odpowiedzi A–D wybierz i zaznacz prawidłowe dokończenie poniższego zdania. W celu przyspieszenia procesu dojrzewania owoców banana można użyć A. B. C. D.

auksyn. giberelin. cytokinin. etylenu.

Określ, na czym polega współdziałanie korzenia, łodygi i liścia w procesie fotosyntezy u rośliny okrytonasiennej.

Kserofity to rośliny żyjące w warunkach okresowego niedoboru wody. Wyróżnia się wśród nich dwa sposoby przystosowania do życia w suchym środowisku: ● ●

jeden – polega na ograniczaniu transpiracji (sklerofityzm) drugi – na pobieraniu w krótkim czasie i gromadzeniu dużej ilości wody (sukulentność).

Do kserofitów należą np. kaktusy, wawrzyny, oleandry, rozchodniki, wrzośce oraz aloesy. Na poniższych rysunkach przedstawiono budowę liści roślin należących do różnych grup ekologicznych.

Określ, który z rysunków: A, B czy C przedstawia przekrój przez liść sukulenta, a który – sklerofita. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do cech widocznych na rysunku. 1- sukulent

2- sklerofit

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

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.

Na rysunku A przedstawiono siewki gorczycy hodowane na świetle i w ciemności, a na wykresie B – wyniki doświadczenia, w którym badano wpływ światła na wzrost wydłużeniowy komórek hipokotyla (części podliścieniowej) tych siewek. W każdym z tych doświadczeń użyto po 100 siewek.

Na podstawie przedstawionych wyników doświadczenia sformułuj wniosek dotyczący wpływu światła na wzrost wydłużeniowy hipokotyla siewek gorczycy.

Określ, które stwierdzenia dotyczące wyników tego doświadczenia są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F– jeśli jest fałszywe.

Oceń prawdziwość stwierdzenia: „Przyczyną różnicy średniej długości hipokotyli siewek hodowanych na świetle i w ciemności jest różna intensywność podziałów komórkowych zachodzących w tych hipokotylach”. Odpowiedź uzasadnij.

Aparat szparkowy składa się z komórek przyszparkowych oraz komórek szparkowych zawierających chloroplasty, pomiędzy którymi tworzy się szparka, łącząca środowisko zewnętrzne rośliny z komorą podszparkową i dalej – z przestworami międzykomórkowymi. W doświadczeniu badano wpływ DCMU na stopień otwarcia aparatów szparkowych. DCMU to organiczny związek hamujący transport elektronów pomiędzy fotosystemem II a fotosystemem I. Na schematach przedstawiono kierunek dyfuzji cząsteczek dwutlenku węgla oraz stan aparatów szparkowych skórki dolnej liścia w kolejnych próbach (A–C).

Na podstawie przedstawionych informacji uzupełnij poniższe zdanie tak, aby powstał poprawny wniosek z tego eksperymentu. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie. Pod wpływem DCMU stężenie CO2 w komorze podszparkowej (wzrasta / maleje), w wyniku czego aparaty szparkowe się (zamykają / otwierają). Wyjaśnij, uwzględniając procesy metaboliczne zachodzące w komórkach roślin, dlaczego dodanie związku DCMU w próbie C wywołało zmianę stężenia CO2 w jamie podszparkowej.

Podczas dojrzewania nasion zachodzą bardzo istotne zmiany w ich składzie chemicznym. W tabeli przedstawiono procentową zawartość niektórych związków chemicznych w dojrzewających nasionach orzecha włoskiego.

Na podstawie danych z tabeli sformułuj wniosek dotyczący zmian składu chemicznego nasion orzecha włoskiego podczas ich dojrzewania. Uwzględnij zależność między ilością węglowodanów a ilością tłuszczów.

Wykaż, że niska zawartość wody w dojrzałych nasionach ma związek z ich okresem przetrwalnym. W odpowiedzi uwzględnij aktywność metaboliczną nasion.

Na wykresie przedstawiono wpływ stężenia auksyny na wzrost korzenia i łodygi. Wartość 100% na osi Y oznacza intensywność wzrostu badanych organów w warunkach normalnych, – bez podanej auksyny egzogennej.

Odczytaj z wykresu i zapisz przedział stężeń auksyny, który można zastosować, aby pobudzić do wzrostu:

tylko korzeń: tylko łodygę: Podaj, który organ rośliny – korzeń czy łodyga – jest bardziej wrażliwy na auksynę. Uzasadnij odpowiedź, odnosząc się do wykresu.

W tabeli zamieszczono wyniki badania, w którym określano wpływ czynników środowiska na zawartość wody w roślinie. Podczas badania mierzono ilość wody pobieranej i wytranspirowanej przez roślinę. Badanie przeprowadzono w lecie, w ciągu doby, a uzyskane wyniki zapisywano co cztery godziny.

Wymień dwa czynniki środowiskowe, które mają wpływ na intensywność transpiracji.

Na podstawie wyników badania podaj zakres godzin, w których liście rośliny miały najmniejszy turgor. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do bilansu wodnego rośliny.

Oceń, czy poniższe informacje dotyczące reakcji wzrostowych roślin są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

Epikotyl to odcinek łodygi siewki znajdujący się między liścieniami a pierwszymi liśćmi. Na rysunku przedstawiono doświadczenie, do którego wykorzystano epikotyle siewek grochu. Z siewek wycięto fragmenty epikotyli długości 5 mm i umieszczono je po pięć w czterech szalkach z roztworami auksyny – kwasu indolilo-3-octowego (IAA) o różnych stężeniach – oraz w jednej szalce: z wodą bez dodatku auksyny. Po 12 godzinach zmierzono długość wszystkich fragmentów epikotyli. Eksperyment przeprowadzono w trzech powtórzeniach, uzyskano bardzo podobne wyniki. Średnie wartości wyników doświadczenia przedstawiono na wykresie

Sformułuj problem badawczy

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące wyników doświadczenia są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

Podaj przyczynę wydłużenia się fragmentów epikotyli w próbie kontrolnej.

Fotoperiodyzm jest wynikiem ewolucyjnego przystosowania się roślin do życia w warunkach panujących na określonych szerokościach geograficznych. Tytoń (Nicotiana L.) jest rośliną dnia krótkiego. Na rysunkach A i B przedstawiono dwie rośliny tytoniu, uprawiane przez taki sam okres, ale w różnych warunkach oświetlenia.

Określ warunki oświetlenia (długość dnia), w jakich rozwijał się tytoń przedstawiony na rysunku B. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do warunków, w jakich zakwita ta roślina.

Podczas kiełkowania nasion zachodzi wiele przemian metabolicznych zapewniających prawidłowy wzrost i rozwój siewki. W tabeli przedstawiono skład chemiczny substancji zapasowych nasion (% suchej masy) niektórych roślin.

Wybierz z tabeli roślinę, w której nasionach najintensywniej zachodzi glukoneogeneza podczas kiełkowania. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając skład substancji zapasowych w nasionach.

Na podstawie danych z tabeli wyjaśnij, dlaczego w diecie wegetariańskiej osób dorosłych jednym z podstawowych produktów spożywczych są nasiona soi i innych roślin strączkowych.

Na schemacie A przedstawiono zestaw doświadczalny, który przygotowano do doświadczenia badającego wpływ stężenia auksyny na wzrost pędu. Do szalek

zawierających wodne roztwory auksyny o różnych stężeniach włożono jednakowej długości wycinki z łodyg siewek grochu. Wszystkie szalki umieszczono w tych samych warunkach temperatury i oświetlenia. Na wykresie B natomiast przedstawiono reakcje organów rośliny na różne stężenia auksyny w roztworze (w odniesieniu do próby kontrolnej), dzięki którym to reakcjom można przewidzieć wyniki tego doświadczenia.

Zaplanuj i opisz próbę kontrolną do przedstawionego doświadczenia.

Korzystając z wykresu, podaj, w którym z trzech roztworów auksyny, użytych w doświadczeniu, wystąpi największy przyrost długości łodygi siewki grochu.

Na podstawie wykresu sformułuj wniosek dotyczący wpływu stężenia auksyny na wzrost łodygi.

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.

Sformułuj problem badawczy

Wyjaśnij przyczynę zmian obserwowanych w zestawie II.

Na schemacie przedstawiono zestaw badawczy do doświadczenia, w którym badano proces oddychania zachodzący podczas kiełkowania nasion grochu.

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.

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. Uzupełnij tabelę, wykorzystując określenia podane w nawiasach – tak, aby ilustrowała ona poprawną zależność występującą w aparatach szparkowych.

Na wykresie przedstawiono wyniki pomiarów natężenia transpiracji i pobierania wody przez roślinę słonecznika w zależności od pory dnia.

Na podstawie przedstawionych wyników badania sformułuj wniosek dotyczący zmian wielkości (natężenia) transpiracji i pobierania wody przez roślinę w ciągu doby.

Wyjaśnij, w jaki sposób transpiracja przyczynia się do zwiększenia poboru wody z gleby.

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.

Podaj nazwę procesu zachodzącego w roślinie, którego efektem była zm...