{"id":"biologia-2019-maj-matura-rozszerzona/zad/2.1","paper_id":"biologia-2019-maj-matura-rozszerzona","number":"2.1","points":2,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2019,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 2.1. (0-2)\nNa podstawie schematów uzupełnij tabelę, w której porównasz oba typy fosforylacji\ni transportu elektronów zachodzące podczas fotosyntezy.\nProces na schemacie A\nProces na schemacie B\nFotosystemy, które uczestniczą\nw tych procesach\nFotoliza wody\n(zachodzi / nie zachodzi)\nWszystkie produkty","answer":null,"answer_text":"2.1. (0-2)\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nIV. Poszukiwanie, wykorzystanie\ni tworzenie informacji. Zdający odczytuje,\nselekcjonuje [ ] i przetwarza informacje.\nI. Poznanie świata organizmów na różnych\npoziomach organizacji życia. Zdający [ ]\nprzedstawia i wyjaśnia procesy i zjawiska\nbiologiczne: przedstawia związki między\nstrukturą a funkcją na różnych poziomach\norganizacji życia.\nIII. Metabolizm.\n4. Fotosynteza. Zdający:\n2) określa rolę najważniejszych barwników\nbiorących udział w fotosyntezie;\n3) na podstawie schematu analizuje przebieg\nzależnej od światła fazy fotosyntezy,\nprzedstawia funkcje obu fotosystemów\ni wyjaśnia, w jaki sposób powstają NADPH\ni ATP.\nSchemat punktowania","solution":"## Poprawna odpowiedź\n\n| | Proces na schemacie A | Proces na schemacie B |\n| **Fotosystemy, które uczestniczą w tych procesach** | PSI | PSI i PSII |\n| **Fotoliza wody (zachodzi / nie zachodzi)** | nie zachodzi | zachodzi |\n| **Wszystkie produkty** | ATP | ATP, NADPH+H⁺, O₂ |\n\n## Sposób 1 - Mechanizm biologiczny krok po kroku (analiza schematu)\n\n**Schemat A - fotofosforylacja cykliczna:**\n\n1. Światło wzbudza elektrony w **PSI** (fotosystem I, \\(\\lambda_{max} \\approx 700\\) nm).\n2. Elektrony przechodzą do akceptora, a następnie wracają **cyklicznie** przez przenośniki elektronów z powrotem do PSI - stąd nazwa *cykliczna*.\n3. Przepływ elektronów przez łańcuch przenośników napędza syntezę \\(\\ce{ATP}\\) przez ATP-syntazę (chemiosmoza - gradient \\(\\ce{H+}\\) w tylakoidzie).\n4. Elektrony nigdy nie opuszczają cyklu → **nie ma potrzeby uzupełniania** ich z wody → **brak fotolizy**.\n5. **Jedyny produkt:** \\(\\ce{ATP}\\).\n\n**Schemat B - fotofosforylacja niecykliczna (zygzakowa):**\n\n1. Światło wzbudza elektrony w **PSII** (\\(\\lambda_{max} \\approx 680\\) nm). Elektrony \"uciekają\" z PSII do akceptora.\n2. Brakujące elektrony w PSII uzupełnia **fotoliza wody:**\n\\[\\ce{2H_2O -> 4e^- + 4H^+ + O_2}\\]\nStąd tlen jako produkt uboczny.\n3. Elektrony przechodzą przez łańcuch przenośników (plastochinon, kompleks Cyt b6f, plastocyjanina) → gradient \\(\\ce{H+}\\) → synteza **ATP**.\n4. Elektrony trafiają do **PSI**, który je wtórnie wzbudza światłem i przekazuje na \\(\\ce{NADP^+}\\):\n\\[\\ce{NADP^+ + 2e^- + H^+ -> NADPH}\\]\n5. **Produkty:** \\(\\ce{ATP}\\), \\(\\ce{NADPH + H^+}\\), \\(\\ce{O_2}\\) - wszystkie trzy są wymagane w tabeli.\n\n## Sposób 2 - Analiza porównawcza przez logikę \"co wchodzi, co wychodzi\"\n\nKlucz do wypełnienia tabeli: śledź **wejście** i **wyjście** elektronów.\n\n| Pytanie diagnostyczne | Schemat A | Schemat B |\n| Skąd PSI bierze elektrony? | Od siebie (cykl zamknięty) | Z PSII (cykl otwarty) |\n| Skąd PSII bierze elektrony? | PSII nie działa | Z fotolizy wody (donor = H₂O) |\n| Gdzie ostatecznie trafiają elektrony? | Wracają do PSI | Na NADP⁺ → NADPH |\n| Czy potrzeba \"zewnętrznego\" donora e⁻? | Nie → brak fotolizy | Tak → fotoliza wody zachodzi |\n| Czy powstaje O₂? | Nie | Tak (z H₂O) |\n| Czy powstaje NADPH? | Nie | Tak |\n| Czy powstaje ATP? | Tak | Tak |\n\n**Wniosek tabelaryczny:**\n\n- Fotosystemy schematu A → tylko **PSI** (elektrony krążą wewnątrz PSI)\n- Fotosystemy schematu B → **PSI i PSII** (elektrony przepływają od PSII do PSI)\n- Fotoliza schematu A → **nie zachodzi** (PSI sam \"recyklinguje\" elektrony)\n- Fotoliza schematu B → **zachodzi** (PSII potrzebuje donora elektronów)\n- Produkty schematu A → **ATP**\n- Produkty schematu B → **ATP, NADPH+H⁺, O₂**\n\n## Sposób 3 - Wnioskowanie przez ekologię procesu (kiedy co się opłaca?)\n\nTo sposób \"biologicznego sensu\" - pomaga zapamiętać, dlaczego oba typy w ogóle istnieją:\n\n- **Fosforylacja cykliczna** (schemat A) produkuje **wyłącznie ATP** - komórka używa jej, gdy potrzebuje energii (ATP) bez konieczności redukcji \\(\\ce{CO_2}\\). Dlatego NADPH nie jest tu produkowany i PSII nie jest angażowany.\n- **Fosforylacja niecykliczna** (schemat B) produkuje **ATP + NADPH + O₂** - to właśnie kompletna faza jasna potrzebna do cyklu Calvina (\\(\\ce{CO_2 + NADPH + ATP -> G3P}\\)). Angażuje oba fotosystemy i \"zużywa\" wodę.\n\nStąd bezpośrednio wynikają odpowiedzi do tabeli - schemat A to \"minimalny tryb\" (tylko PSI, tylko ATP), schemat B to \"pełny tryb\" (PSI+PSII, trzy produkty, fotoliza wody).\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n**2 pkt** - za poprawne wypelnienie trzech wierszy tabeli.\n**1 pkt** - za poprawne wypelnienie dwoch wierszy tabeli.\n**0 pkt** - za odpowiedz niespelniajaca tego wymagania lub jej brak.\n\n**Rozwiazanie CKE:** schemat A - fotosystem PS I, fotoliza nie zachodzi, produkt: ATP. Schemat B - PS I i PS II, fotoliza zachodzi, produkty: ATP, NADPH + H+, O2.\n\n**Uwagi CKE:** uznaje sie zapisy \"NADPH\", \"NADPH2\", \"NADPH, H+\" oraz \"1/2 O2\". Nie uznaje sie okreslenia \"sila asymilacyjna\" zamiast \"ATP i NADPH + H+\".\n\n## Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć\n\n> 📖 **Karta wzorów CKE - brak dedykowanej sekcji dla fotosystemy, ale:**\n>\n> Strona 4 karty wzorów zawiera wzór ogólny **hydrolizy ATP:**\n> \\[\\ce{ATP + H2O -> ADP + P_i}\\]\n> oraz hydrolizę w kontekście energetycznym. Karta wzorów **nie podaje** schematu fosforylacji cyklicznej vs niecyklicznej explicite - to wiedza z podręcznika.\n>\n> W tym zadaniu korzystamy głównie ze **schematu podanego w treści** zadania - to jest właśnie \"karta\" której uczeń powinien użyć na egzaminie. Schemat zastępuje memoryzację.\n\n## Typowe pułapki i uwaga\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Najczęstszy błąd - przypisanie PSII do schematu A. Schemat A to **tylko PSI** - elektrony nie docierają do PSII, bo cykl jest zamknięty w obrębie PSI.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Pominięcie \\(\\ce{O_2}\\) w produktach schematu B - uczniowie piszą \"ATP i NADPH\" zapominając, że **tlen jest produktem fotolizy wody** i należy do \"wszystkich produktów\" tego procesu.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Napisanie \"NADPH\" jako produktu schematu A - NADPH **nie powstaje** w procesie cyklicznym, bo elektrony wracają do PSI zamiast redukować \\(\\ce{NADP^+}\\). To klasyczna pułapka myślowa \"skoro to fotosynteza, to musi być NADPH\".\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Zamiana \"zachodzi / nie zachodzi\" dla fotolizy - logika: fotoliza dostarcza elektronów do **PSII**, więc jeśli PSII nie działa (schemat A), fotoliza nie ma sensu i nie zachodzi.","image":"img/biologia-2019-maj-matura-rozszerzona/zad-2.1.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":3,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2019 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 2.1. (0-2)
Na podstawie schematów uzupełnij tabelę, w której porównasz oba typy fosforylacji
i transportu elektronów zachodzące podczas fotosyntezy.
Proces na schemacie A
Proces na schemacie B
Fotosystemy, które uczestniczą
w tych procesach
Fotoliza wody
(zachodzi / nie zachodzi)
Wszystkie produkty

","answer_text_html":"

2.1. (0-2)
Wymagania ogólne
Wymagania szczegółowe
IV. Poszukiwanie, wykorzystanie
i tworzenie informacji. Zdający odczytuje,
selekcjonuje [ ] i przetwarza informacje.
I. Poznanie świata organizmów na różnych
poziomach organizacji życia. Zdający [ ]
przedstawia i wyjaśnia procesy i zjawiska
biologiczne: przedstawia związki między
strukturą a funkcją na różnych poziomach
organizacji życia.
III. Metabolizm.

\n
  1. Fotosynteza. Zdający:
  2. określa rolę najważniejszych barwników
\n

biorących udział w fotosyntezie;

\n
  1. na podstawie schematu analizuje przebieg
\n

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

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

Poprawna odpowiedź

\n

| | Proces na schemacie A | Proces na schemacie B |
| Fotosystemy, które uczestniczą w tych procesach | PSI | PSI i PSII |
| Fotoliza wody (zachodzi / nie zachodzi) | nie zachodzi | zachodzi |
| Wszystkie produkty | ATP | ATP, NADPH+H⁺, O₂ |

\n

Sposób 1 - Mechanizm biologiczny krok po kroku (analiza schematu)

\n

Schemat A - fotofosforylacja cykliczna:

\n
  1. Światło wzbudza elektrony w PSI (fotosystem I, λmax≈700 nm).
  2. Elektrony przechodzą do akceptora, a następnie wracają cyklicznie przez przenośniki elektronów z powrotem do PSI - stąd nazwa cykliczna.
  3. Przepływ elektronów przez łańcuch przenośników napędza syntezę \\ceATP przez ATP-syntazę (chemiosmoza - gradient \\ceH+ w tylakoidzie).
  4. Elektrony nigdy nie opuszczają cyklu → nie ma potrzeby uzupełniania ich z wody → brak fotolizy.
  5. Jedyny produkt: \\ceATP.
\n

Schemat B - fotofosforylacja niecykliczna (zygzakowa):

\n
  1. Światło wzbudza elektrony w PSII (λmax≈680 nm). Elektrony "uciekają" z PSII do akceptora.
  2. Brakujące elektrony w PSII uzupełnia fotoliza wody:
\n
\\ce2H2O−>4e−+4H++O2
\n

Stąd tlen jako produkt uboczny.

\n
  1. Elektrony przechodzą przez łańcuch przenośników (plastochinon, kompleks Cyt b6f, plastocyjanina) → gradient \\ceH+ → synteza ATP.
  2. Elektrony trafiają do PSI, który je wtórnie wzbudza światłem i przekazuje na \\ceNADP+:
\n
\\ceNADP++2e−+H+−>NADPH
\n
  1. Produkty: \\ceATP, \\ceNADPH+H+, \\ceO2 - wszystkie trzy są wymagane w tabeli.
\n

Sposób 2 - Analiza porównawcza przez logikę "co wchodzi, co wychodzi"

\n

Klucz do wypełnienia tabeli: śledź wejście i wyjście elektronów.

\n

| Pytanie diagnostyczne | Schemat A | Schemat B |
| Skąd PSI bierze elektrony? | Od siebie (cykl zamknięty) | Z PSII (cykl otwarty) |
| Skąd PSII bierze elektrony? | PSII nie działa | Z fotolizy wody (donor = H₂O) |
| Gdzie ostatecznie trafiają elektrony? | Wracają do PSI | Na NADP⁺ → NADPH |
| Czy potrzeba "zewnętrznego" donora e⁻? | Nie → brak fotolizy | Tak → fotoliza wody zachodzi |
| Czy powstaje O₂? | Nie | Tak (z H₂O) |
| Czy powstaje NADPH? | Nie | Tak |
| Czy powstaje ATP? | Tak | Tak |

\n

Wniosek tabelaryczny:

\n\n

Sposób 3 - Wnioskowanie przez ekologię procesu (kiedy co się opłaca?)

\n

To sposób "biologicznego sensu" - pomaga zapamiętać, dlaczego oba typy w ogóle istnieją:

\n\n

Stąd bezpośrednio wynikają odpowiedzi do tabeli - schemat A to "minimalny tryb" (tylko PSI, tylko ATP), schemat B to "pełny tryb" (PSI+PSII, trzy produkty, fotoliza wody).

\n

Schemat oceniania CKE

\n

2 pkt - za poprawne wypelnienie trzech wierszy tabeli.
1 pkt - za poprawne wypelnienie dwoch wierszy tabeli.
0 pkt - za odpowiedz niespelniajaca tego wymagania lub jej brak.

\n

Rozwiazanie CKE: schemat A - fotosystem PS I, fotoliza nie zachodzi, produkt: ATP. Schemat B - PS I i PS II, fotoliza zachodzi, produkty: ATP, NADPH + H+, O2.

\n

Uwagi CKE: uznaje sie zapisy "NADPH", "NADPH2", "NADPH, H+" oraz "1/2 O2". Nie uznaje sie okreslenia "sila asymilacyjna" zamiast "ATP i NADPH + H+".

\n

Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć

\n
📖 Karta wzorów CKE - brak dedykowanej sekcji dla fotosystemy, ale:

Strona 4 karty wzorów zawiera wzór ogólny hydrolizy ATP:
\\ceATP+H2O−>ADP+Pi
oraz hydrolizę w kontekście energetycznym. Karta wzorów nie podaje schematu fosforylacji cyklicznej vs niecyklicznej explicite - to wiedza z podręcznika.

W tym zadaniu korzystamy głównie ze schematu podanego w treści zadania - to jest właśnie "karta" której uczeń powinien użyć na egzaminie. Schemat zastępuje memoryzację.
\n

Typowe pułapki i uwaga

\n
⚠️ Uwaga: Najczęstszy błąd - przypisanie PSII do schematu A. Schemat A to tylko PSI - elektrony nie docierają do PSII, bo cykl jest zamknięty w obrębie PSI.
\n
⚠️ Uwaga: Pominięcie \\ceO2 w produktach schematu B - uczniowie piszą "ATP i NADPH" zapominając, że tlen jest produktem fotolizy wody i należy do "wszystkich produktów" tego procesu.
\n
⚠️ Uwaga: Napisanie "NADPH" jako produktu schematu A - NADPH nie powstaje w procesie cyklicznym, bo elektrony wracają do PSI zamiast redukować \\ceNADP+. To klasyczna pułapka myślowa "skoro to fotosynteza, to musi być NADPH".
\n
⚠️ Uwaga: Zamiana "zachodzi / nie zachodzi" dla fotolizy - logika: fotoliza dostarcza elektronów do PSII, więc jeśli PSII nie działa (schemat A), fotoliza nie ma sensu i nie zachodzi.
"}]}