{"id":"biologia-2015-maj-matura-rozszerzona/zad/7.1","paper_id":"biologia-2015-maj-matura-rozszerzona","number":"7.1","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2015,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 7.1. (0-1)\nWyjaśnij, czym jest spowodowany sposób rozmieszczenia bakterii przedstawiony\nna rysunku B. W odpowiedzi uwzględnij odpowiedni proces zachodzący w komórce\nskrętnicy.","answer":null,"answer_text":"7.1. (0-1)\nPrzykładowe rozwiązania\n• Sposób rozmieszczenia bakterii w tym doświadczeniu wynika z ilości dostępnego tlenu -\ntam gdzie jest dużo tlenu wydzielanego w procesie fotosyntezy (przez chloroplast), tam\njest więcej bakterii.\n• Bakterie występują w pobliżu chloroplastu, ponieważ w nim zachodzi fotosynteza\ni wydziela się produkowany w tym procesie tlen (potrzebny bakteriom do życia).\n• Rozmieszczenie bakterii wynika z nierównomiernego stężenia tlenu wokół komórki,\nprodukowanego przez chloroplast w procesie fotosyntezy.\nSchemat punktowania\n1 p. - za wyjaśnienie przyczyny leżącej w nierównomiernym stężeniu tlenu wokół komórki,\nktóry jest wydzielany w procesie fotosyntezy (zachodzącej w chloroplaście).\n0 p. - za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.","solution":"## Poprawna odpowiedź\n\nW zestawie B bakterie rozmieszczają się **równomiernie wzdłuż całego chloroplastu**, ponieważ przy równomiernym oświetleniu białym fotosynteza zachodzi **na całej długości chloroplastu**, uwalniając tlen \\(\\ce{O2}\\) na całej jego powierzchni - a tlenowe bakterie gromadzą się tam, gdzie stężenie \\(\\ce{O2}\\) jest najwyższe.\n\n## Sposób 1 - Mechanizm biologiczny krok po kroku\n\n**Krok 1 - Właściwości światła białego**\nŚwiatło białe zawiera **wszystkie długości fal widzialnych**, w tym te pochłaniane przez chlorofile (głównie czerwona ~680 nm i niebieska ~430 nm). Chlorofil w całym spiralnym chloroplaście absorbuje te fotony.\n\n**Krok 2 - Fotosynteza w fazie jasnej (reakcje świetlne)**\nW tylakoidach chloroplastu zachodzi **fotoliza wody**:\n\n\\[\\ce{2H2O ->[\\text{światło}] 4H+ + 4e- + O2}\\]\n\nPonieważ **cały chloroplast jest oświetlony równomiernie**, reakcja ta zachodzi na **całej długości** organellum - tlen jest uwalniany równomiernie do cytozolu wokół całego chloroplastu.\n\n**Krok 3 - Aerotaksja bakterii**\nBakterie tlenowe poruszają się aktywnie **w kierunku wyższego stężenia \\(\\ce{O2}\\)** (aerotaksja pozytywna). Skoro tlen jest wytwarzany równomiernie wzdłuż całego chloroplastu, **gradient stężenia tlenu** jest najwyższy właśnie przy powierzchni chloroplastu na całej jego długości.\n\n**Wniosek:** Bakterie gromadzą się równomiernie wzdłuż całego spiralnego chloroplastu.\n\n## Sposób 2 - Porównanie z zestawem A i C (wnioskowanie przez kontrast)\n\n| Zestaw | Oświetlenie | Miejsce fotosyntezy | Gdzie \\(\\ce{O2}\\) | Gdzie bakterie |\n| A | punktowe białe (miejsca 1, 2) | tylko przy miejscach 1 i 2 | tylko przy 1 i 2 | skupione przy 1 i 2 |\n| **B** | **równomierne białe** | **cały chloroplast** | **cała długość** | **całość chloroplastu** |\n| C | czerwone (3) + zielone (4) | głównie przy miejscu 3 | głównie przy 3 | głównie przy 3 |\n\n**Wniosek przez kontrast:** Wzorzec rozmieszczenia bakterii pokrywa się zawsze z miejscem produkcji \\(\\ce{O2}\\), a miejsce produkcji \\(\\ce{O2}\\) = miejsce, gdzie zachodzi fotosynteza = gdzie dociera efektywne światło. Białe światło równomierne → fotosynteza równomierna → \\(\\ce{O2}\\) równomiernie → bakterie równomiernie.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n**1 pkt** - za wyjasnienie przyczyny lezacej w nierownomiernym stezeniu tlenu wokol komorki, ktory jest wydzielany w procesie fotosyntezy zachodzacej w chloroplascie (bakterie tlenowe gromadza sie tam, gdzie jest wiecej tlenu).\n\n**0 pkt** - za odpowiedz niespelniajaca wymagan lub za brak odpowiedzi.\n## Wzory z karty CKE\n\n> 📖 **Karta wzorów CKE str. 4 - hydroliza ATP / fotosynteza:**\n> Ogólne równanie fotosyntezy: \\(\\ce{6CO2 + 6H2O ->[\\text{światło}] C6H12O6 + 6O2}\\)\n> Tlen po prawej stronie to właśnie produkt **fotolizy wody** w fazie jasnej - bakterie tlenowe migrują do jego źródła.\n\nW tym zadaniu kluczowe jest rozumienie fazy jasnej (reakcji świetlnych), nie cyklu Calvina.\n\n## Typowe pułapki i uwagi\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Nie wystarczy napisać \"bakterie gromadzą się przy chloroplaście bo jest tam światło\" - bakterie **nie reagują na światło samo w sobie**, lecz na **tlen** produkowany podczas fotosyntezy. Brak wskazania fotosyntezy = 0 pkt.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Nie mylić **chemo**taksji (reakcja na substancję chemiczną, tu: \\(\\ce{O2}\\)) z **foto**taksją (reakcja na światło). Bakterie w tym doświadczeniu wykazują **aerotaksję** (szczególny rodzaj chemotaksji).\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Odpowiedź musi zawierać **trzy elementy** połączone łańcuchem przyczynowo-skutkowym: równomierne światło → **fotosynteza na całej długości chloroplastu** → **produkcja \\(\\ce{O2}\\)** → **skupienie bakterii tlenowych** wzdłuż całego chloroplastu.","image":"img/biologia-2015-maj-matura-rozszerzona/zad-7.1.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":8,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2015 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 7.1. (0-1)
Wyjaśnij, czym jest spowodowany sposób rozmieszczenia bakterii przedstawiony
na rysunku B. W odpowiedzi uwzględnij odpowiedni proces zachodzący w komórce
skrętnicy.

","answer_text_html":"

7.1. (0-1)
Przykładowe rozwiązania
• Sposób rozmieszczenia bakterii w tym doświadczeniu wynika z ilości dostępnego tlenu -
tam gdzie jest dużo tlenu wydzielanego w procesie fotosyntezy (przez chloroplast), tam
jest więcej bakterii.
• Bakterie występują w pobliżu chloroplastu, ponieważ w nim zachodzi fotosynteza
i wydziela się produkowany w tym procesie tlen (potrzebny bakteriom do życia).
• Rozmieszczenie bakterii wynika z nierównomiernego stężenia tlenu wokół komórki,
produkowanego przez chloroplast w procesie fotosyntezy.
Schemat punktowania
1 p. - za wyjaśnienie przyczyny leżącej w nierównomiernym stężeniu tlenu wokół komórki,
który jest wydzielany w procesie fotosyntezy (zachodzącej w chloroplaście).
0 p. - za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.

","solutions":[{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"

Poprawna odpowiedź

\n

W zestawie B bakterie rozmieszczają się równomiernie wzdłuż całego chloroplastu, ponieważ przy równomiernym oświetleniu białym fotosynteza zachodzi na całej długości chloroplastu, uwalniając tlen \\ceO2 na całej jego powierzchni - a tlenowe bakterie gromadzą się tam, gdzie stężenie \\ceO2 jest najwyższe.

\n

Sposób 1 - Mechanizm biologiczny krok po kroku

\n

Krok 1 - Właściwości światła białego
Światło białe zawiera wszystkie długości fal widzialnych, w tym te pochłaniane przez chlorofile (głównie czerwona ~680 nm i niebieska ~430 nm). Chlorofil w całym spiralnym chloroplaście absorbuje te fotony.

\n

Krok 2 - Fotosynteza w fazie jasnej (reakcje świetlne)
W tylakoidach chloroplastu zachodzi fotoliza wody:

\n
\\ce2H2O−>[światło]4H++4e−+O2
\n

Ponieważ cały chloroplast jest oświetlony równomiernie, reakcja ta zachodzi na całej długości organellum - tlen jest uwalniany równomiernie do cytozolu wokół całego chloroplastu.

\n

Krok 3 - Aerotaksja bakterii
Bakterie tlenowe poruszają się aktywnie w kierunku wyższego stężenia \\ceO2 (aerotaksja pozytywna). Skoro tlen jest wytwarzany równomiernie wzdłuż całego chloroplastu, gradient stężenia tlenu jest najwyższy właśnie przy powierzchni chloroplastu na całej jego długości.

\n

Wniosek: Bakterie gromadzą się równomiernie wzdłuż całego spiralnego chloroplastu.

\n

Sposób 2 - Porównanie z zestawem A i C (wnioskowanie przez kontrast)

\n

| Zestaw | Oświetlenie | Miejsce fotosyntezy | Gdzie \\ceO2 | Gdzie bakterie |
| A | punktowe białe (miejsca 1, 2) | tylko przy miejscach 1 i 2 | tylko przy 1 i 2 | skupione przy 1 i 2 |
| B | równomierne białe | cały chloroplast | cała długość | całość chloroplastu |
| C | czerwone (3) + zielone (4) | głównie przy miejscu 3 | głównie przy 3 | głównie przy 3 |

\n

Wniosek przez kontrast: Wzorzec rozmieszczenia bakterii pokrywa się zawsze z miejscem produkcji \\ceO2, a miejsce produkcji \\ceO2 = miejsce, gdzie zachodzi fotosynteza = gdzie dociera efektywne światło. Białe światło równomierne → fotosynteza równomierna → \\ceO2 równomiernie → bakterie równomiernie.

\n

Schemat oceniania CKE

\n

1 pkt - za wyjasnienie przyczyny lezacej w nierownomiernym stezeniu tlenu wokol komorki, ktory jest wydzielany w procesie fotosyntezy zachodzacej w chloroplascie (bakterie tlenowe gromadza sie tam, gdzie jest wiecej tlenu).

\n

0 pkt - za odpowiedz niespelniajaca wymagan lub za brak odpowiedzi.

\n

Wzory z karty CKE

\n
📖 Karta wzorów CKE str. 4 - hydroliza ATP / fotosynteza:
Ogólne równanie fotosyntezy: \\ce6CO2+6H2O−>[światło]C6H12O6+6O2
Tlen po prawej stronie to właśnie produkt fotolizy wody w fazie jasnej - bakterie tlenowe migrują do jego źródła.
\n

W tym zadaniu kluczowe jest rozumienie fazy jasnej (reakcji świetlnych), nie cyklu Calvina.

\n

Typowe pułapki i uwagi

\n
⚠️ Uwaga: Nie wystarczy napisać "bakterie gromadzą się przy chloroplaście bo jest tam światło" - bakterie nie reagują na światło samo w sobie, lecz na tlen produkowany podczas fotosyntezy. Brak wskazania fotosyntezy = 0 pkt.
\n
⚠️ Uwaga: Nie mylić chemotaksji (reakcja na substancję chemiczną, tu: \\ceO2) z fototaksją (reakcja na światło). Bakterie w tym doświadczeniu wykazują aerotaksję (szczególny rodzaj chemotaksji).
\n
⚠️ Uwaga: Odpowiedź musi zawierać trzy elementy połączone łańcuchem przyczynowo-skutkowym: równomierne światło → fotosynteza na całej długości chloroplastu → produkcja \\ceO2 → skupienie bakterii tlenowych wzdłuż całego chloroplastu.
"}]}