{"id":"biologia-2017-maj-matura-rozszerzona/zad/3.3","paper_id":"biologia-2017-maj-matura-rozszerzona","number":"3.3","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2017,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 3.3. (0-1)\nUzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. W każdym\nnawiasie podkreśl właściwe określenie.\nW fazie fotosyntezy zależnej od światła ATP może powstawać w drodze fotosyntetycznej\nfosforylacji cyklicznej lub niecyklicznej. Rozkład cząsteczki wody zachodzi podczas\nfosforylacji (cyklicznej / niecyklicznej). U roślin podczas fazy zależnej od światła mogą\nzachodzić (tylko procesy fosforylacji niecyklicznej / oba rodzaje fosforylacji). W cyklu\nCalvina-Bensona ATP nie jest zużywane podczas etapu (karboksylacji / regeneracji).","answer":null,"answer_text":"3.3. (0-1)\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nI. Poznanie świata organizmów na różnych\npoziomach organizacji życia. Zdający [ ]\nprzedstawia i wyjaśnia procesy i zjawiska\nbiologiczne […].\nIV. Poszukiwanie, wykorzystanie\ni tworzenie informacji. Zdający odczytuje,\nselekcjonuje, [ ] informacje [ ].\nIII. Metabolizm.\n4. Fotosynteza. Zdający:\n3) na podstawie schematu analizuje przebieg\nzależnej od światła fazy fotosyntezy,\nprzedstawia funkcje obu fotosystemów\ni wyjaśnia, w jaki sposób powstają NADPH\ni ATP\n4) opisuje etapy cyklu Calvina i wskazuje je\nna schemacie, określa bilans tego cyklu.\nSchemat punktowania\n1 p. - za podkreślenie właściwych określeń we wszystkich trzech nawiasach.\n0 p. - za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\nW fazie fotosyntezy zależnej od światła ATP może powstawać w drodze fotosyntetycznej\nfosforylacji cyklicznej lub niecyklicznej. Rozkład cząsteczki wody zachodzi podczas\nfosforylacji (cyklicznej / niecyklicznej). U roślin podczas fazy zależnej od światła mogą\nzachodzić (tylko procesy fosforylacji niecyklicznej / oba rodzaje fosforylacji). W cyklu\nCalvina ATP nie jest zużywane podczas etapu (karboksylacji / regeneracji).","solution":"## Poprawna odpowiedź\n\n1. Rozkład cząsteczki wody zachodzi podczas fosforylacji **niecyklicznej**\n2. U roślin podczas fazy zależnej od światła mogą zachodzić **oba rodzaje fosforylacji**\n3. W cyklu Calvina-Bensona ATP nie jest zużywane podczas etapu **karboksylacji**\n\n## Sposób 1 - Mechanizm biologiczny krok po kroku\n\n### Luka 1: fotoliza wody - cykliczna czy niecykliczna?\n\n**Fosforylacja cykliczna** angażuje wyłącznie fotosystem I (PSI):\n- Elektron z PSI → łańcuch transportu (Fd → kompleks cytochromowy b₆f → plastocyjanina) → wraca do PSI\n- Wynik: tylko ATP, **brak NADPH, brak fotolizy wody**\n- Fotosystem II w ogóle nie uczestniczy → woda nie jest rozkładana\n\n**Fosforylacja niecykliczna** angażuje PSII + PSI:\n- PSII absorbuje foton → wzbudza elektron → **fotoliza wody** dostarcza elektrony zastępcze do PSII:\n\\[\\ce{2H2O -> 4H+ + 4e- + O2}\\]\n- Elektrony wędrują: PSII → PQ → cytb₆f → PC → PSI → Fd → NADP⁺ reduktaza → **NADPH**\n- Wynik: ATP + NADPH + \\(\\ce{O2}\\)\n\n**Wniosek:** Fotoliza = **niecykliczna** ✓ (bo tylko niecykliczna korzysta z PSII, który „gubi\" elektrony do NADPH i musi je uzupełniać z wody)\n\n### Luka 2: rośliny - jeden czy oba typy fosforylacji?\n\nRośliny wyższe mają **oba fotosystemy** (PSI i PSII) → mogą prowadzić:\n- Fosforylację niecykliczną (dominująca, gdy potrzebne NADPH do cyklu Calvina)\n- Fosforylację cykliczną (aktywna np. gdy \\(\\text{[NADPH]/[NADP⁺]}\\) jest wysokie lub w warunkach niskiego \\(\\ce{CO2}\\))\n\n**Wniosek:** **oba rodzaje fosforylacji** ✓\n\n### Luka 3: który etap cyklu Calvina-Bensona nie zużywa ATP?\n\nCykl Calvina-Bensona ma 3 etapy:\n\n| Etap | Reakcja | ATP? | NADPH? |\n| **Karboksylacja** | RuBP + \\(\\ce{CO2}\\) → 2 × 3-PGA (RuBisCO) | ❌ NIE | ❌ NIE |\n| Redukcja | 3-PGA + ATP + NADPH → G3P | ✅ TAK | ✅ TAK |\n| Regeneracja | G3P + ATP → RuBP | ✅ TAK | ❌ NIE |\n\nW karboksylacji RuBisCO katalizuje tylko **przyłączenie \\(\\ce{CO2}\\) do RuBP** - jest to reakcja enzymatyczna, nie wymagająca energii z ATP (energia pochodzi ze spontanicznego rozerwania niestabilnego 6-węglowego intermediattu).\n\n**Wniosek:** ATP nie jest zużywane podczas **karboksylacji** ✓\n\n## Sposób 2 - Eliminacja przez logikę „co się różni między cykliczną a niecykliczną\"\n\nPorównaj oba typy:\n\n| Cecha | Cykliczna | Niecykliczna |\n| Fotosystem | PSI | PSI + **PSII** |\n| Produkt | tylko ATP | ATP + NADPH + **\\(\\ce{O2}\\)** |\n| Fotoliza wody | ❌ | ✅ |\n| Akceptor końcowy e⁻ | wraca do PSI | NADP⁺ |\n\nPytanie: „rozkład wody\" → to jedyna reakcja dająca \\(\\ce{O2}\\) → charakterystyczna dla **niecyklicznej** (bo PSII).\n\nDla luki 2: „tylko niecykliczna\" byłoby prawdą jedynie dla organizmów bez PSI lub bez odpowiednich enzymów cyklicznego przepływu - rośliny mają wszystko, więc **oba**.\n\nDla luki 3: Myśl o logice cyklu - CO₂ musi się najpierw „wkleić\" (karboksylacja) zanim będzie co redukować. Karboksylacja to czysto enzymatyczne „złapanie\" \\(\\ce{CO2}\\) - ATP wchodzi dopiero gdy trzeba zmienić kształt cząsteczki (redukcja, regeneracja).\n\n## Sposób 3 - Weryfikacja przez bilans energetyczny cyklu Calvina\n\nNa 1 cząsteczkę \\(\\ce{CO2}\\) cykl Calvina zużywa: **3 ATP** i **2 NADPH**.\n\nRozłożone na etapy:\n- Karboksylacja (1 CO₂): 0 ATP, 0 NADPH\n- Redukcja (1 × 3-PGA → G3P): 1 ATP, 1 NADPH - dla 2 cząsteczek 3-PGA: **2 ATP**, 2 NADPH\n- Regeneracja (5 × G3P → 3 × RuBP, uproszczone): **1 ATP** (w przeliczeniu na 1 CO₂)\n\nSuma: 3 ATP, 2 NADPH - zgadza się z podręcznikiem.\n\nKarboksylacja = 0 ATP → **ATP nie jest zużywane podczas karboksylacji** ✓\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n> **1 pkt** - za podkreslenie wlasciwych okreslen we wszystkich trzech nawiasach.\n> **0 pkt** - za kazda inna odpowiedz lub za brak odpowiedzi.\n>\n> **Rozwiazanie CKE:** fosforylacja NIECYKLICZNA; OBA RODZAJE FOSFORYLACJI; etap KARBOKSYLACJI.\n## Wzory z karty CKE\n\n> 📖 **Karta wzorów CKE str. 4 - hydroliza ATP:**\n> \\[\\ce{ATP + H2O -> ADP + P_i + H+}\\]\n> Potwierdza, że ATP to „waluta energetyczna\" - zużywane dopiero gdy potrzebna energia do aktywnej przemiany (redukcja, regeneracja w cyklu Calvina). Karboksylacja katalizowana przez RuBisCO nie wymaga hydrolizy ATP.\n\n> 📖 **Karta wzorów CKE str. 4 - kwasy organiczne:**\n> Kwas pirogronowy (CH₃COCOO⁻) i jabłkowy - pomocnicze przy biochemii oddychania, odróżnieniu od fotosyntezy.\n\nW tym zadaniu karta wzorów jest pomocnicza - **kluczowa jest znajomość mechanizmów fosforylacji i etapów cyklu Calvina-Bensona**.\n\n## Dlaczego inne odpowiedzi są błędne\n\n| Błędny wybór | Typowy błąd rozumowania |\n| **Luka 1: „cykliczna\"** | Uczeń myli: „cykliczna = kompletna, więc i woda\". W rzeczywistości cykliczna = tylko PSI = brak PSII = brak fotolizy |\n| **Luka 2: „tylko niecykliczna\"** | Uczeń zakłada, że cykliczna to zjawisko marginalne lub typowe tylko dla bakterii. Rośliny mają aktywną fosforylację cykliczną (regulacja redoks) |\n| **Luka 3: „regeneracji\"** | Uczeń kojarzy „regeneracja = odbudowa RuBP = wymaga energii\". To PRAWDA, ale pytanie brzmi, gdzie ATP **nie** jest zużywane - regeneracja ZUŻYWA ATP, więc nie ona |\n\n## Typowe pułapki i uwaga\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Fosforylacja „cykliczna\" NIE oznacza pełnego cyklu fotosyntezy - oznacza tylko, że elektron krąży w pętli przez PSI. Nie ma tu ani fotolizy, ani NADPH.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** W karboksylacji (etap 1 cyklu Calvina) enzym RuBisCO działa bez ATP - to częsty błąd, bo uczniowie kojarzą „enzym aktywny = zużywa ATP\". RuBisCO potrzebuje \\(\\ce{Mg^{2+}}\\) i \\(\\ce{CO2}\\) jako aktywator, ale nie ATP.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Nie mylić etapów cyklu: karboksylacja (wejście CO₂) → redukcja (NADPH + ATP) → regeneracja (ATP). Kolejność jest ważna - ATP wchodzi dopiero od etapu 2.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Zadanie za 1 punkt = wszystkie lub nic. Sprawdź trzy razy wszystkie luki przed wpisaniem - jedna pomyłka = zero punktów.","image":"img/biologia-2017-maj-matura-rozszerzona/zad-3.3.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":5,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2017 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 3.3. (0-1)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. W każdym
nawiasie podkreśl właściwe określenie.
W fazie fotosyntezy zależnej od światła ATP może powstawać w drodze fotosyntetycznej
fosforylacji cyklicznej lub niecyklicznej. Rozkład cząsteczki wody zachodzi podczas
fosforylacji (cyklicznej / niecyklicznej). U roślin podczas fazy zależnej od światła mogą
zachodzić (tylko procesy fosforylacji niecyklicznej / oba rodzaje fosforylacji). W cyklu
Calvina-Bensona ATP nie jest zużywane podczas etapu (karboksylacji / regeneracji).

","answer_text_html":"

3.3. (0-1)
Wymagania ogólne
Wymagania szczegółowe
I. Poznanie świata organizmów na różnych
poziomach organizacji życia. Zdający [ ]
przedstawia i wyjaśnia procesy i zjawiska
biologiczne […].
IV. Poszukiwanie, wykorzystanie
i tworzenie informacji. Zdający odczytuje,
selekcjonuje, [ ] informacje [ ].
III. Metabolizm.

\n
  1. Fotosynteza. Zdający:
  2. na podstawie schematu analizuje przebieg
\n

zależnej od światła fazy fotosyntezy,
przedstawia funkcje obu fotosystemów
i wyjaśnia, w jaki sposób powstają NADPH
i ATP

\n
  1. opisuje etapy cyklu Calvina i wskazuje je
\n

na schemacie, określa bilans tego cyklu.
Schemat punktowania
1 p. - za podkreślenie właściwych określeń we wszystkich trzech nawiasach.
0 p. - za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
W fazie fotosyntezy zależnej od światła ATP może powstawać w drodze fotosyntetycznej
fosforylacji cyklicznej lub niecyklicznej. Rozkład cząsteczki wody zachodzi podczas
fosforylacji (cyklicznej / niecyklicznej). U roślin podczas fazy zależnej od światła mogą
zachodzić (tylko procesy fosforylacji niecyklicznej / oba rodzaje fosforylacji). W cyklu
Calvina ATP nie jest zużywane podczas etapu (karboksylacji / regeneracji).

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

Poprawna odpowiedź

\n
  1. Rozkład cząsteczki wody zachodzi podczas fosforylacji niecyklicznej
  2. U roślin podczas fazy zależnej od światła mogą zachodzić oba rodzaje fosforylacji
  3. W cyklu Calvina-Bensona ATP nie jest zużywane podczas etapu karboksylacji
\n

Sposób 1 - Mechanizm biologiczny krok po kroku

\n
Luka 1: fotoliza wody - cykliczna czy niecykliczna?
\n

Fosforylacja cykliczna angażuje wyłącznie fotosystem I (PSI):

\n\n

Fosforylacja niecykliczna angażuje PSII + PSI:

\n\n
\\ce2H2O−>4H++4e−+O2
\n\n

Wniosek: Fotoliza = niecykliczna ✓ (bo tylko niecykliczna korzysta z PSII, który „gubi" elektrony do NADPH i musi je uzupełniać z wody)

\n
Luka 2: rośliny - jeden czy oba typy fosforylacji?
\n

Rośliny wyższe mają oba fotosystemy (PSI i PSII) → mogą prowadzić:

\n\n

Wniosek: oba rodzaje fosforylacji ✓

\n
Luka 3: który etap cyklu Calvina-Bensona nie zużywa ATP?
\n

Cykl Calvina-Bensona ma 3 etapy:

\n

| Etap | Reakcja | ATP? | NADPH? |
| Karboksylacja | RuBP + \\ceCO2 → 2 × 3-PGA (RuBisCO) | ❌ NIE | ❌ NIE |
| Redukcja | 3-PGA + ATP + NADPH → G3P | ✅ TAK | ✅ TAK |
| Regeneracja | G3P + ATP → RuBP | ✅ TAK | ❌ NIE |

\n

W karboksylacji RuBisCO katalizuje tylko przyłączenie \\ceCO2 do RuBP - jest to reakcja enzymatyczna, nie wymagająca energii z ATP (energia pochodzi ze spontanicznego rozerwania niestabilnego 6-węglowego intermediattu).

\n

Wniosek: ATP nie jest zużywane podczas karboksylacji ✓

\n

Sposób 2 - Eliminacja przez logikę „co się różni między cykliczną a niecykliczną"

\n

Porównaj oba typy:

\n

| Cecha | Cykliczna | Niecykliczna |
| Fotosystem | PSI | PSI + PSII |
| Produkt | tylko ATP | ATP + NADPH + \\ceO2 |
| Fotoliza wody | ❌ | ✅ |
| Akceptor końcowy e⁻ | wraca do PSI | NADP⁺ |

\n

Pytanie: „rozkład wody" → to jedyna reakcja dająca \\ceO2 → charakterystyczna dla niecyklicznej (bo PSII).

\n

Dla luki 2: „tylko niecykliczna" byłoby prawdą jedynie dla organizmów bez PSI lub bez odpowiednich enzymów cyklicznego przepływu - rośliny mają wszystko, więc oba.

\n

Dla luki 3: Myśl o logice cyklu - CO₂ musi się najpierw „wkleić" (karboksylacja) zanim będzie co redukować. Karboksylacja to czysto enzymatyczne „złapanie" \\ceCO2 - ATP wchodzi dopiero gdy trzeba zmienić kształt cząsteczki (redukcja, regeneracja).

\n

Sposób 3 - Weryfikacja przez bilans energetyczny cyklu Calvina

\n

Na 1 cząsteczkę \\ceCO2 cykl Calvina zużywa: 3 ATP i 2 NADPH.

\n

Rozłożone na etapy:

\n\n

Suma: 3 ATP, 2 NADPH - zgadza się z podręcznikiem.

\n

Karboksylacja = 0 ATP → ATP nie jest zużywane podczas karboksylacji ✓

\n

Schemat oceniania CKE

\n
1 pkt - za podkreslenie wlasciwych okreslen we wszystkich trzech nawiasach.
0 pkt - za kazda inna odpowiedz lub za brak odpowiedzi.

Rozwiazanie CKE: fosforylacja NIECYKLICZNA; OBA RODZAJE FOSFORYLACJI; etap KARBOKSYLACJI.
\n

Wzory z karty CKE

\n
📖 Karta wzorów CKE str. 4 - hydroliza ATP:
\\ceATP+H2O−>ADP+Pi+H+
Potwierdza, że ATP to „waluta energetyczna" - zużywane dopiero gdy potrzebna energia do aktywnej przemiany (redukcja, regeneracja w cyklu Calvina). Karboksylacja katalizowana przez RuBisCO nie wymaga hydrolizy ATP.
\n
📖 Karta wzorów CKE str. 4 - kwasy organiczne:
Kwas pirogronowy (CH₃COCOO⁻) i jabłkowy - pomocnicze przy biochemii oddychania, odróżnieniu od fotosyntezy.
\n

W tym zadaniu karta wzorów jest pomocnicza - kluczowa jest znajomość mechanizmów fosforylacji i etapów cyklu Calvina-Bensona.

\n

Dlaczego inne odpowiedzi są błędne

\n

| Błędny wybór | Typowy błąd rozumowania |
| Luka 1: „cykliczna" | Uczeń myli: „cykliczna = kompletna, więc i woda". W rzeczywistości cykliczna = tylko PSI = brak PSII = brak fotolizy |
| Luka 2: „tylko niecykliczna" | Uczeń zakłada, że cykliczna to zjawisko marginalne lub typowe tylko dla bakterii. Rośliny mają aktywną fosforylację cykliczną (regulacja redoks) |
| Luka 3: „regeneracji" | Uczeń kojarzy „regeneracja = odbudowa RuBP = wymaga energii". To PRAWDA, ale pytanie brzmi, gdzie ATP nie jest zużywane - regeneracja ZUŻYWA ATP, więc nie ona |

\n

Typowe pułapki i uwaga

\n
⚠️ Uwaga: Fosforylacja „cykliczna" NIE oznacza pełnego cyklu fotosyntezy - oznacza tylko, że elektron krąży w pętli przez PSI. Nie ma tu ani fotolizy, ani NADPH.
\n
⚠️ Uwaga: W karboksylacji (etap 1 cyklu Calvina) enzym RuBisCO działa bez ATP - to częsty błąd, bo uczniowie kojarzą „enzym aktywny = zużywa ATP". RuBisCO potrzebuje \\ceMg2+ i \\ceCO2 jako aktywator, ale nie ATP.
\n
⚠️ Uwaga: Nie mylić etapów cyklu: karboksylacja (wejście CO₂) → redukcja (NADPH + ATP) → regeneracja (ATP). Kolejność jest ważna - ATP wchodzi dopiero od etapu 2.
\n
⚠️ Uwaga: Zadanie za 1 punkt = wszystkie lub nic. Sprawdź trzy razy wszystkie luki przed wpisaniem - jedna pomyłka = zero punktów.
"}]}