Zadanie 1

Schemat przedstawia budowę komórki eukariotycznej.

Wyjaśnij na czym polega współdziałanie zaznaczonych strzałkami organelli w procesie biosyntezy białka.

− W jądrze przebiega proces transkrypcji, natomiast na rybosomach zachodzi proces translacji.

− W jądrze następuje przepisanie informacji genetycznej z kwasu DNA na mRNA natomiast w rybosomach (siateczce wewnątrzplazmatycznej szorstkiej) następuje przetłumaczenie języka nukleotydów na język aminokwasów.

− W jądrze (jąderku) powstają rybosomy, przemieszczające się do cytoplazmy i biorące potem udział w biosyntezie białka.

Zadanie 2

Fotosynteza jest procesem, na który składa się ciąg przemian warunkujących ostateczne

skumulowanie energii w produkcie organicznym.

Uporządkuj poniższe sformułowania tak, aby odzwierciedlały właściwie kolejność przemian energetycznych w fotosyntezie.

A. energia skumulowana w ATP i NADPH2,

B. energia cząsteczek węglowodanów - trioz,

C. energia elektronów wybijanych z chlorofilu,

D. energia fotonów światła

D, C, A, B

Zadanie 3

Podaj właściwe informacje, wynikające z porównania procesu fotosyntezy i chemosyntezy, jakie należałoby wpisać w rubryki tabeli oznaczone literami: A, B, C, D, E, F.

Cechy	Fotosynteza	Chemosynteza
Pierwotne źródło energii do syntezy związków organicznych	A	B
Znaczenie procesu dla przeprowadzającego go organizmu	C	D
Rola procesu w funkcjonowaniu ekosystemu	E	F

A - światło,

B - energia wiązań chemicznych

w prostych związkach mineralnych

C i D - wytwarzanie związków organicznych potrzebnych organizmowi

E - źródło pokarmu

F - obieg pierwiastków w przyrodzie

Zadanie 4

Chemosynteza jest procesem w wyniku którego komórka nie zawierając chlorofilu może jednak przyswajać CO2.

a)Wymień rodzaj energii ,dzięki której może odbywać się ten proces

energia chemiczna

b) Podaj nazwę jednego związku, który jest utleniany przez bakterie nitryfikacyjne.

Amoniak , azotyny/azotany (III)

Zadanie 5

Podaj, jaką rolę pełnią te związki w życiu organizmów.

rola związku A - umożliwia proces fotosyntezy

rola związku B - umożliwia transport tlenu we krwi

Zadanie 6

Schemat mechanizmu otwierania aparatu szparkowego.

ŚWIATŁO fotosynteza powodująca ( 1 ) stężenia CO2 w komórkach szparkowych ( 2 ) pH przemiana: skrobia glukoza ( 3 ) turgoru otwarcie szparki

Mając do dyspozycji dwa określenia - wzrost, spadek - przyporządkuj je cyfrom (1, 2, 3) uwzględnionym na tym schemacie.

1 spadek 2 wzrost 3 wzrost

Zadanie 7

Z podanych poniżej stwierdzeń dotyczących chemosyntezy wybierz te dwa, które są prawdziwe (otocz kółeczkiem ich oznaczenia literowe).

A. Energia wyzwalana podczas utleniania metanu przez bakterie metanowe zostaje wykorzystana przez nie do redukcji CO₂.

B. W procesach nitryfikacji obniża się stopień utlenienia azotu.

C. Utleniane w chemosyntezie związki mineralne przechodzą w postać łatwiej przyswajalną przez rośliny.

D. Chemosyntetyzujące bakterie siarkowe przekształcają czystą siarkę w siarkowodór

A, C

Zadanie 8

W tabeli umieszczono przykładowe wartości dla dwóch rodzajów roślin, dotyczące wzrostu i intensywności fotosyntezy przy różnej intensywności światła

Intensywność światła w %	Fotosynteza (netto) mole CO2/m2/sek		Wzrost mm/godz
		niecierpek	groch	niecierpek	groch
100	11	18	0,9	1,8
50	14	16	0,98	1,1
25	8	10	0,73	0,63
10	6	4	0,64	0,38
5	5	1	0,43	0,09

Wskaż dwa sformułowania, których treść nie jest poprawną interpretacją

przedstawionych danych.

A. Niecierpek i groch różnie reagują na światło o takiej samej intensywności.

B. Intensywność wzrostu u obu gatunków roślin jest podobna.

C. Im większa intensywność fotosyntezy, tym szybszy wzrost obu roślin.

D. Wzrost intensywności światła nie zawsze zwiększa intensywność fotosyntezy obu roślin.

E. Im mniejsza intensywność światła, tym mniejsza intensywność wzrostu obu roślin.

B,E

Zadanie 9

Na schemacie przedstawiono proces przepływu energii w biosferze.

Wyjaśnij, jaką rolę w przedstawionym procesie odgrywa energia słoneczna, a jaką energia chemiczna w postaci cukru.

• Energia słoneczna warunkuje przebieg fazy jasnej fotosyntezy,

podczas której jest zamieniana na energię chemiczną magazynowaną w produktach fotosyntezy.

• W procesie oddychania z cukru uwalniana jest energia wykorzystywana w procesach anabolicznych (i transporcie)

Zadanie 10

Chemosynteza jest formą asymilacji CO2, dla której źródłem energii są procesy utleniania, najczęściej związków nieorganicznych. Mimo, iż bakterie chemosyntetyzujące nie są głównymi producentami masy organicznej, odgrywają jednak dużą rolę w ekosystemach

wodnych i lądowych.

Przedstaw na dowolnym przykładzie bakterii chemosyntetyzujących ich znaczenie w przyrodzie.

Bakterie chemosyntetyzujące uczestniczą w obiegu pierwiastków w przyrodzie np. bakterie nitryfikacyjne w obiegu azotu, utleniając amoniak do przyswajalnych dla roślin azotanów

Zadanie 11

W tabeli zamieszczono dane z pomiarów intensywności fotosyntezy w różnej temperaturze.

Skonstruuj wykres ilustrujący zależność intensywności fotosyntezy od temperatury.

Za poprawne opisanie osi (x - temperatura, y - liczba pęcherzyków O2/ min.) - 1 pkt

Zadanie 12

Poniższymi wykresami zilustrowano wpływ temperatury na intensywność fotosyntezy i oddychania komórkowego u pewnego gatunku roślin, mierzoną w różnych jednostkach umownych.

Zaznacz dwa sformułowania (spośród A, B, C, D, E), które trafnie interpretują wyniki badań przedstawione w formie wykresów.

A. Intensywność wytwarzania materii organicznej przez badane rośliny jest większa

w temperaturze 25°C niż w temperaturze 35°C.

B. W temperaturze 35°C przyrost biomasy u badanych roślin jest większy niż

w temperaturze 25°C.

C. W temperaturze 25°C zużycie materii organicznej u badanych roślin przewyższa jej produkcję.

D. Intensywność procesu katabolicznego u badanych roślin jest mniejsza w temperaturze 25°C niż w temperaturze 35°C.

E. Intensywność fotosyntezy ma największy wpływ na intensywność oddychania w temperaturze od 25 do 35°C.

A,D

Zadanie 13

Jeden z rodzajów chemosyntetyzujących bakterii siarkowych przeprowadza proces utleniania siarki w sposób przedstawiony sumarycznym równaniem:

2 S + 3 O2 + 2 H2O → 2 H2SO4 + energia

Wyjaśnij, w jaki sposób te bakterie wpływają na jakość gleby oraz jakie są konsekwencje tego procesu dla występujących tam roślin.

- Proces ten powoduje zakwaszenie gleby.

- Powstają jony SO

- Konsekwencją zakwaszenia jest zubożenie świata roślinnego na tym terenie.

- Na glebie kwaśnej mogą rozwijać się rośliny kwasolubne.

- Tworzą się siarczany potrzebne dla prawidłowego wzrostu i rozwoju roślin.

Zadanie 14

Uproszczony zapis procesu fotosyntezy u roślin zielonych

H2O + CO2 → cukier + O2

Sumaryczne równanie procesu fotosyntezy u purpurowych bakterii siarkowych (beztlenowce)

H2S + CO2 → cukier + S

Cechą wspólną tych reakcji jest powstawanie cukrów na drodze redukcji CO2.

Wskaż źródła wodoru użytego do redukcji CO2 w procesach fotosyntezy u roślin

zielonych i u purpurowych bakterii siarkowych oraz wyjaśnij, dlaczego organizmy te

korzystają z różnych źródeł tego pierwiastka.

- Źródłem wodoru w procesie fotosyntezy roślin zielonych jest woda, a w procesie fotosyntezy

purpurowych bakterii siarkowych - siarkowodór.

- Różnica źródeł wynika z tego, że fotosynteza roślin zielonych zachodzi w warunkach tlenowych, a

wymienione bakterie są beztlenowcami - w ich otoczeniu jest dostępny H2S.

- Organizmy te żyją w różnych środowiskach ( tlenowe , beztlenowe

Zadanie 15

Schemat ilustruje przepływ energii w komórce roślinnej.

Na podstawie analizy powyższego schematu uzupełnij brakujące nazwy związków chemicznych i procesów oznaczonych literami A-D oraz podaj przykład wykorzystania przez organizm roślinny energii zgromadzonej w ATP.

A - woda , B - tlen, C - oddychanie (komórkowe) / utlenianie (biologiczne), D - dwutlenek węgla

- transport aktywny,

- wzrost organizmu / podziały komórkowe,

- synteza metabolitów wtórnych

- reakcje anaboliczne / syntezy.

Zadanie 16

Poniższe zdania zawierają informacje o fazie fotosyntezy niezależnej od światła.

Zaznacz zdanie zawierające błędną informację i uzasadnij swój wybór.

1. Reakcje niezależne od światła przebiegają w stromie chloroplastów.

2. Faza niezależna od światła, czyli tzw. cykl Calvina, składa się z trzech etapów - karboksylacji, redukcji i regeneracji.

3. W stromie chloroplastów, w wyniku cyklu przemian CO2 zostaje przekształcony w produkt fotosyntezy.

4. W procesie redukcji dwutlenku węgla wykorzystywane są produkty fazy świetlnej - ATP i NADP.

Produktem fazy świetlnej, wykorzystywanym do redukcji dwutlenku węgla jest NADPH2

Zadanie 17

Na schemacie przedstawiono podstawowe reakcje zachodzące w chloroplaście.

Wyjaśnij na podstawie schematu, na czym polega powiązanie ze sobą fazy jasnej z fazą ciemną fotosyntezy.

siła asymilacyjna- uzyskana w fazie jasnej fotosyntezy, zostaje wykorzystana w fazie ciemnej fotosyntezy do redukcji

związanego CO2 i powstania związków organicznych

Zadanie 18

Fotosyntezę przeprowadzają fotoautotrofy, które mają zdolność włączania dwutlenku węgla we własne związki organiczne przy wykorzystaniu energii świetlnej.

Równanie ogólne fotosyntezy przedstawia następujący zapis:

6 H2O + 6 CO2 + ENERGIA ŚWIETLNA → C6H12O6 + 6 O2

Niektóre fotoautotrofy potrafią przeprowadzać ten proces w warunkach beztlenowych, wykorzystując nie wodę, lecz inny zredukowany związek nieorganiczny.

Zapisz w formie równania przebieg fotosyntezy przeprowadzony przez chemoautotrofy, wiedząc, że wykorzystują do niego H2S zamiast wody.

12 H2S + 6 CO2 + ENERGIA ŚWIETLNA → C6H12O6 + 12 S + 6 H2O

Zadanie 19

Bakterie nitryfikacyjne (Nitrosomonas sp., Nitrobacter sp.) przeprowadzają chemosyntezę wykorzystując w jej pierwszym etapie następujące reakcje chemiczne:

Nitrosomonas sp. 2NH3 + 3O2 → 2HNO2 + 2H2O + 661 kJ

Nitrobacter sp. 2HNO2 + O2 → 2HNO3 + 176 kJ

Część wydzielonej w tych reakcjach energii jest rozpraszana w postaci ciepła, a część jest dostępna dla bakterii w formie użytecznej chemicznie.

a) Wyjaśnij, jaką rolę w drugim etapie chemosyntezy pełni energia użyteczna chemicznie, uzyskana przez te bakterie w etapie pierwszym.

Część wydzielonej w tych reakcjach energii jest rozpraszana w postaci ciepła, a część jest dostępna dla bakterii w formie użytecznej chemicznie.

b) Określ znaczenie reakcji nitryfikacji dla roślin.

Bakterie nitryfikacyjne wzbogacają glebę w łatwo przyswajalną dla roślin formę azotu.

Zadanie 20

Bakterie chemoautotroficzne stanowią grupę organizmów pełniących ważną rolę producentów w specyficznych ekosystemach wodnych, jakimi są oazy geotermalne. Bakterie te występują także w innych ekosystemach wodnych i lądowych, ale tam ich rola jako producentów jest niewielka, natomiast spełniają inne ważne funkcje.

Podaj przykład jednej roli pełnionej przez bakterie chemoautotroficzne w ekosystemach (poza rolą producentów).

Biorą udział w krążeniu różnych pierwiastków (np. azotu, siarki, żelaza)

Zadanie 21

Efektem fazy zależnej od światła, tzw. „fazy jasnej” fotosyntezy, jest siła asymilacyjna, która jest wykorzystywana w cyklu Calvina.

Wymień dwa składniki siły asymilacyjnej.

1. ATP 2. NADPH2

Zadanie 22

Na schemacie przedstawiono pewien cykl metaboliczny zachodzący w komórkach roślin

a) Określ lokalizację tego cyklu w odpowiedniej strukturze komórkowej.

W stromie chloroplastów/ chloroplastach

b) Określ, czy jest to proces anaboliczny czy kataboliczny i uzasadnij swój wybór jednym argumentem.

Jest to proces anaboliczny, ponieważ wymaga nakładu energii / zużywane jest ATP.

Zadanie 23

Na wykresie przedstawiono widmo absorpcji barwników fotosyntetycznych

Przeprowadzono następujące doświadczenie.

Siewki rzeżuchy podzielono na 3 grupy i umieszczono w jednakowych warunkach (wilgotność, temperatura, stężenie CO2). Każdą grupę naświetlano światłem o innej barwie przez okres dwóch tygodni:

grupę I - światłem niebieskim o długości fali 440 nm

grupę II - światłem żółtozielonym o długości fali 560 nm

grupę III - światłem czerwonym o długości fali 660 nm.

Następnie zmierzono w każdej grupie wysokość wszystkich siewek.

Na podstawie powyższych danych podaj, w której grupie siewek rośliny uzyskały najwyższy wzrost. Odpowiedź uzasadnij.

W gr 1 - największa absorpcję promieni świetlnych posiada chlorofil b, absorpcji przy dŁugości fali 440 - jest to długość fali najkorzystniejsza do procesu fotosyntezy, a tym samym wzrostu rośliny (istnieją dwa maksima absorpcji przy 480 i 680).

Zadanie 24.

Na uproszczonym schemacie przedstawiono fazę jednego z ważnych procesów metabolicznych zachodzących u roślin.

a)cykl Calvina

b) Podaj dokładną lokalizację w komórce roślinnej przedstawionej powyżej fazy.

w stromie chloroplastów

c) Wymień dwa składniki siły asymilacyjnej biorącej udział w powyższej fazie.

ATP; NADPH

Zadanie 25

W komórkach autotroficznych siła asymilacyjna, powstająca w fazie fotosyntezy zależnej od światła (jasnej), umożliwia zachodzenie fazy niezależnej od światła (ciemnej, cyklu Calvina). Nie wszystkie poniższe sformułowania w sposób poprawny opisują powstawanie ATP i NADPH oraz ich znaczenie dla przebiegu fotosyntezy. Wśród sformułowań od A do E zaznacz dwa, które są prawdziwe.

A. ATP jest produktem fazy fotosyntezy zależnej od światła, a NADPH - fazy niezależnej od światła.

B. Jednym z warunków syntezy ATP jest transport elektronów przez łańcuch przenośników zlokalizowany w chloroplastach.

C. Synteza NADPH, w zależności od rodzaju fosforylacji, jest sprzężona lub nie jest sprzężona z fotolizą wody.

D. NADPH i ATP są niezbędne do przekształcenia kwasu fosfoglicerynowego do aldehydu fosfoglicerynowego.

E. Odtwarzanie pierwotnego akceptora dwutlenku węgla z aldehydu fosfoglicerynowego wymaga udziału NADPH.

ATP jest produktem fazy fotosyntezy zależnej od światła, a NADPH - fazy niezależnej od światła.

NADPH i ATP są niezbędne do przekształcenia kwasu fosfoglicerynowego do aldehydu fosfoglicerynowego.

Zadanie 26

Fotosyntez´ przeprowadzajà fotoautotrofy, które majà zdolnośç włàczania dwutlenku w´gla we w∏asne zwiàzki organiczne przy wykorzystaniu energii Ęwietlnej. Równanie ogólne fotosyntezy przedstawia nast´pujŕcy zapis:

6 H2O + 6 CO2+ ENERGIA ÂWIETLNA -> C6H12O6+ 6 O2

Jednak niektóre fotoautotrofy potrafiŕ przeprowadzaç syntez´ organicznŕ w warunkach beztlenowych, wykorzystujŕc nie wod´, lecz inny zredukowany zwiàzek nieorganiczny.Zapisz w formie ogólnego równania przebieg fotosyntezy, wiedzàc, ˝e wykorzystano do niegoH2S zamiast wody.

12H2S + 6CO2 + ENERGIA ÂWIETLNA -> C6H12O6 + 12S + 6H2

Zadanie 27

Proces fotosyntezy mo˝na podzieliç na dwie charakterystyczne fazy: jasnŕ oraz ciemnŕ, co przedstawia schemat.

Przeanalizuj schemat oraz zapisz ogólne reakcje dwóch faz.

faza jasna 12 H2O + energia Ęwietlna + 18 ADP + 18 Pi -> 12 (H2) + 18 ATP + 6 O2

faza ciemna 6 CO2 +12 (H2) + 18 ATP -> C6H12O6 + 6 H2O + 18 ADP +18 Pi

Zadanie 28

---