{"id":"biologia-2017-maj-matura-rozszerzona/zad/3.4","paper_id":"biologia-2017-maj-matura-rozszerzona","number":"3.4","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2017,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 3.4. (0-1)\nPodaj nazwę związku oznaczonego na schemacie literą X oraz określ jego rolę w fazie\nniezależnej od światła.\nNazwa związku X:\nRola w fazie niezależnej od światła:","answer":null,"answer_text":"3.4. (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\n4) opisuje etapy cyklu Calvina i wskazuje je\nna schemacie, określa bilans tego cyklu.\nSchemat punktowania\n1 p. - za podanie poprawnej nazwy wskazanego na schemacie związku i określenie,\nże w fazie niezależnej od światła jest akceptorem CO2.\n0 p. - za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\nNazwa związku: rybulozobisfosforan / rybulozo-1,5-bisfosforan / 1,5-bisfosforybuloza /\nRuBP / RuDP / rybulozodifosforan.\nRola w fazie niezależnej od światła: jest akceptorem CO2 / do tego związku jest przyłączany\ndwutlenek węgla / ulega karboksylacji / wiąże CO2 / asymilacja CO2.","solution":"## Poprawna odpowiedź\n\n**X = NADPH** (zredukowany NADP⁺ / dinukleotyd nikotynamidoadeninofosforanowy w formie zredukowanej)\n\n**Rola w fazie niezależnej od światła:** NADPH jest **dawcą elektronów (reduktantem)** w etapie redukcji cyklu Calvina - redukuje kwas 3-fosfoglicerynowy (3-PGA) do aldehydu 3-fosfoglicerynowego (G3P), utleniając się z powrotem do NADP⁺.\n\n## Sposób 1 - Mechanizm biologiczny krok po kroku (cykl Calvina)\n\nFaza niezależna od światła = **cykl Calvina** (stroma chloroplastów). Przebiega w trzech etapach:\n\n**Etap 1 - karboksylacja (fiksacja CO₂):**\n\\[\\ce{CO2 + RuBP ->[\\text{RuBisCO}] 2 \\times \\text{3-PGA}}\\]\nRybulozo-1,5-bisfosforan (RuBP) + \\(\\ce{CO2}\\) → 2 cząsteczki kwasu 3-fosfoglicerynowego (3-PGA). Enzym: RuBisCO.\n\n**Etap 2 - redukcja (tutaj działa X = NADPH):**\n\\[\\ce{3-PGA + ATP + NADPH -> G3P + ADP + P_i + NADP+}\\]\n- ATP fosforyluje 3-PGA → 1,3-bisfosfoglicerynian\n- **NADPH dostarcza elektron i proton** → redukcja do G3P (aldehyd 3-fosfoglicerynowy)\n- **NADPH utlenia się → NADP⁺** - wraca do fazy zależnej od światła\n\n**Etap 3 - regeneracja RuBP:**\n\\[\\ce{5 \\times G3P + ATP -> 3 \\times RuBP + ADP + P_i}\\]\n\n**Wniosek:** X (NADPH) jest potrzebny **wyłącznie w etapie redukcji** cyklu Calvina, gdzie pełni funkcję **czynnika redukującego** - bez niego 3-PGA nie może zostać przekształcony w G3P i nie powstaje żaden cukier.\n\n## Sposób 2 - Analiza schematu: skąd pochodzi X i dokąd idzie\n\nNa typowym schemacie CKE faza fotochemiczna wytwarza **dwa produkty energetyczne**:\n\n| Produkt fazy jasnej | Rola w fazie Calvina | Co wraca do fazy jasnej |\n| **ATP** | Fosforylacja 3-PGA → 1,3-BPG; regeneracja RuBP | ADP + Pᵢ |\n| **NADPH** (= X) | **Redukcja 1,3-BPG → G3P** | NADP⁺ |\n\nJeśli na schemacie strzałka z fazy jasnej wpada do cyklu Calvina i jest oznaczona X, a produkt wychodzący z cyklu z powrotem do fazy jasnej to NADP⁺ - **X to NADPH**, ponieważ to on traci elektrony (utlenia się) w etapie redukcji.\n\n**Kluczowy trop identyfikacyjny:** NADP⁺ wróci do fazy jasnej jako akceptor elektronów z fotosystemu I → zostanie zredukowany z powrotem do NADPH przez ferredoksynę i reduktazę NADP⁺ → cykl zamknięty.\n\n## Sposób 3 - Eliminacja: co NIE może być X\n\nJeśli na schemacie X wchodzi do cyklu Calvina **z fazy jasnej**, to może to być ATP lub NADPH. Jak odróżnić?\n\n- **ATP** - jego rola to **fosforylacja**, a na schemacie widać je zarówno w etapie redukcji, jak i regeneracji RuBP; gdy wraca z cyklu, wraca jako **ADP + Pᵢ**\n- **NADPH** - jego rola to **redukcja** (jeden konkretny etap), a gdy wraca z cyklu, wraca jako **NADP⁺** (inna cząsteczka!)\n\nJeżeli na schemacie strzałka wyjściowa z cyklu Calvina to **NADP⁺** (lub „utleniony NADP\") - wtedy X = NADPH. Jeżeli strzałka wychodzi jako **ADP** - wtedy X = ATP.\n\n> W zadaniu 3.4 z 2017 r. schemat pokazuje przepływ NADPH → [cykl Calvina] → NADP⁺, dlatego X = NADPH.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n> **1 pkt** - za podanie poprawnej nazwy wskazanego zwiazku oraz okreslenie, ze w fazie niezaleznej od swiatla jest on akceptorem CO2.\n> **0 pkt** - za odpowiedz niespelniajaca wymagan lub za brak odpowiedzi.\n>\n> **Rozwiazanie CKE:** nazwa: rybulozo-1,5-bisfosforan / RuBP / RuDP / rybulozodifosforan; rola: jest akceptorem CO2 / wiaze CO2 / ulega karboksylacji.\n## Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć\n\n> 📖 **Karta wzorów CKE str. 4 - Hydroliza ATP i reakcje bioenergiczne:**\n> Karta podaje wzór hydrolizy ATP: \\(\\ce{ATP + H2O -> ADP + P_i + H+}\\), co przypomina, że **ATP ≠ NADPH**. NADPH nie jest na karcie jako wzór strukturalny, ale karta zawiera wzory kwasów organicznych cyklu Calvina (str. 4: kwas pirogronowy, jabłkowy) - pomocne do powiązania etapów.\n>\n> 📖 **Karta wzorów CKE str. 4 - Potencjał wody i inne:**\n> W zadaniach dotyczących fotosyntezy najważniejsza wskazówka z karty to **równanie ogólne fotosyntezy**:\n> \\[\\ce{6CO2 + 6H2O ->[\\text{światło}] C6H12O6 + 6O2}\\]\n> Widzimy, że \\(\\ce{H2O}\\) jest rozkładane (faza jasna) → dostarcza \\(\\ce{H+}\\) i elektrony do **NADP⁺**, tworząc **NADPH** → które zasila cykl Calvina.\n\n## Typowe pułapki i uwagi\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Mylenie ról ATP i NADPH - ATP daje **energię (fosforyluje)**, NADPH daje **elektrony (redukuje)**. To dwa RÓŻNE procesy w cyklu Calvina, choć zachodzą w tym samym etapie redukcji.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Napisanie tylko „NADPH bierze udział w cyklu Calvina\" - **zbyt ogólnie, klucz nie uzna!** Trzeba wskazać konkretny etap: **redukcja 3-PGA → G3P**.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Pisanie „NADPH dostarcza energię\" - **błąd merytoryczny!** NADPH dostarcza **elektrony i protony** (jest reduktantem). Energię (wiązanie wysokoenergetyczne) dostarcza ATP.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Za 1 punkt trzeba podać **OBIE informacje** - nazwę i rolę. Połowa odpowiedzi = 0 punktów!","image":"img/biologia-2017-maj-matura-rozszerzona/zad-3.4.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 3.4. (0-1)
Podaj nazwę związku oznaczonego na schemacie literą X oraz określ jego rolę w fazie
niezależnej od światła.
Nazwa związku X:
Rola w fazie niezależnej od światła:

","answer_text_html":"

3.4. (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. opisuje etapy cyklu Calvina i wskazuje je
\n

na schemacie, określa bilans tego cyklu.
Schemat punktowania
1 p. - za podanie poprawnej nazwy wskazanego na schemacie związku i określenie,
że w fazie niezależnej od światła jest akceptorem CO2.
0 p. - za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
Nazwa związku: rybulozobisfosforan / rybulozo-1,5-bisfosforan / 1,5-bisfosforybuloza /
RuBP / RuDP / rybulozodifosforan.
Rola w fazie niezależnej od światła: jest akceptorem CO2 / do tego związku jest przyłączany
dwutlenek węgla / ulega karboksylacji / wiąże CO2 / asymilacja CO2.

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

Poprawna odpowiedź

\n

X = NADPH (zredukowany NADP⁺ / dinukleotyd nikotynamidoadeninofosforanowy w formie zredukowanej)

\n

Rola w fazie niezależnej od światła: NADPH jest dawcą elektronów (reduktantem) w etapie redukcji cyklu Calvina - redukuje kwas 3-fosfoglicerynowy (3-PGA) do aldehydu 3-fosfoglicerynowego (G3P), utleniając się z powrotem do NADP⁺.

\n

Sposób 1 - Mechanizm biologiczny krok po kroku (cykl Calvina)

\n

Faza niezależna od światła = cykl Calvina (stroma chloroplastów). Przebiega w trzech etapach:

\n

Etap 1 - karboksylacja (fiksacja CO₂):

\n
\\ceCO2+RuBP−>[RuBisCO]2×3-PGA
\n

Rybulozo-1,5-bisfosforan (RuBP) + \\ceCO2 → 2 cząsteczki kwasu 3-fosfoglicerynowego (3-PGA). Enzym: RuBisCO.

\n

Etap 2 - redukcja (tutaj działa X = NADPH):

\n
\\ce3−PGA+ATP+NADPH−>G3P+ADP+Pi+NADP+
\n\n

Etap 3 - regeneracja RuBP:

\n
\\ce5×G3P+ATP−>3×RuBP+ADP+Pi
\n

Wniosek: X (NADPH) jest potrzebny wyłącznie w etapie redukcji cyklu Calvina, gdzie pełni funkcję czynnika redukującego - bez niego 3-PGA nie może zostać przekształcony w G3P i nie powstaje żaden cukier.

\n

Sposób 2 - Analiza schematu: skąd pochodzi X i dokąd idzie

\n

Na typowym schemacie CKE faza fotochemiczna wytwarza dwa produkty energetyczne:

\n

| Produkt fazy jasnej | Rola w fazie Calvina | Co wraca do fazy jasnej |
| ATP | Fosforylacja 3-PGA → 1,3-BPG; regeneracja RuBP | ADP + Pᵢ |
| NADPH (= X) | Redukcja 1,3-BPG → G3P | NADP⁺ |

\n

Jeśli na schemacie strzałka z fazy jasnej wpada do cyklu Calvina i jest oznaczona X, a produkt wychodzący z cyklu z powrotem do fazy jasnej to NADP⁺ - X to NADPH, ponieważ to on traci elektrony (utlenia się) w etapie redukcji.

\n

Kluczowy trop identyfikacyjny: NADP⁺ wróci do fazy jasnej jako akceptor elektronów z fotosystemu I → zostanie zredukowany z powrotem do NADPH przez ferredoksynę i reduktazę NADP⁺ → cykl zamknięty.

\n

Sposób 3 - Eliminacja: co NIE może być X

\n

Jeśli na schemacie X wchodzi do cyklu Calvina z fazy jasnej, to może to być ATP lub NADPH. Jak odróżnić?

\n\n

Jeżeli na schemacie strzałka wyjściowa z cyklu Calvina to NADP⁺ (lub „utleniony NADP") - wtedy X = NADPH. Jeżeli strzałka wychodzi jako ADP - wtedy X = ATP.

\n
W zadaniu 3.4 z 2017 r. schemat pokazuje przepływ NADPH → [cykl Calvina] → NADP⁺, dlatego X = NADPH.
\n

Schemat oceniania CKE

\n
1 pkt - za podanie poprawnej nazwy wskazanego zwiazku oraz okreslenie, ze w fazie niezaleznej od swiatla jest on akceptorem CO2.
0 pkt - za odpowiedz niespelniajaca wymagan lub za brak odpowiedzi.

Rozwiazanie CKE: nazwa: rybulozo-1,5-bisfosforan / RuBP / RuDP / rybulozodifosforan; rola: jest akceptorem CO2 / wiaze CO2 / ulega karboksylacji.
\n

Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć

\n
📖 Karta wzorów CKE str. 4 - Hydroliza ATP i reakcje bioenergiczne:
Karta podaje wzór hydrolizy ATP: \\ceATP+H2O−>ADP+Pi+H+, co przypomina, że ATP ≠ NADPH. NADPH nie jest na karcie jako wzór strukturalny, ale karta zawiera wzory kwasów organicznych cyklu Calvina (str. 4: kwas pirogronowy, jabłkowy) - pomocne do powiązania etapów.

📖 Karta wzorów CKE str. 4 - Potencjał wody i inne:
W zadaniach dotyczących fotosyntezy najważniejsza wskazówka z karty to równanie ogólne fotosyntezy:
\\ce6CO2+6H2O−>[światło]C6H12O6+6O2
Widzimy, że \\ceH2O jest rozkładane (faza jasna) → dostarcza \\ceH+ i elektrony do NADP⁺, tworząc NADPH → które zasila cykl Calvina.
\n

Typowe pułapki i uwagi

\n
⚠️ Uwaga: Mylenie ról ATP i NADPH - ATP daje energię (fosforyluje), NADPH daje elektrony (redukuje). To dwa RÓŻNE procesy w cyklu Calvina, choć zachodzą w tym samym etapie redukcji.
\n
⚠️ Uwaga: Napisanie tylko „NADPH bierze udział w cyklu Calvina" - zbyt ogólnie, klucz nie uzna! Trzeba wskazać konkretny etap: redukcja 3-PGA → G3P.
\n
⚠️ Uwaga: Pisanie „NADPH dostarcza energię" - błąd merytoryczny! NADPH dostarcza elektrony i protony (jest reduktantem). Energię (wiązanie wysokoenergetyczne) dostarcza ATP.
\n
⚠️ Uwaga: Za 1 punkt trzeba podać OBIE informacje - nazwę i rolę. Połowa odpowiedzi = 0 punktów!
"},{"source":"zadaniazmatur","label":"zadaniazmatur.pl","kind":"text","html":"

Nazwa związku: rybulozobisfosforan
Rola: jest akceptorem CO2

"}]}