{"id":"biologia-2020-czerwiec-matura-rozszerzona/zad/7","paper_id":"biologia-2020-czerwiec-matura-rozszerzona","number":"7","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2020,"month":"czerwiec","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 7. (0-1)\nNa schemacie przedstawiono budowę i działanie aparatu szparkowego rośliny dwuliściennej.\nNa podstawie: http://www.studyrankers.com\nWyjaśnij, na czym polega współdziałanie wakuoli i ściany komórkowej podczas\notwierania się aparatu szparkowego. W odpowiedzi uwzględnij, widoczną na rysunku,\ncechę budowy ściany komórkowej komórek szparkowych.","answer":null,"answer_text":null,"solution":"## Poprawna odpowiedź\n\n**Otwarcie aparatu szparkowego polega na zwiększeniu objętości wakuoli komórek szparkowych (na skutek napływu wody), co zwiększa ciśnienie turgorowe na **nierównomiernie zgrubiałe ściany komórkowe**. Cieńsza ściana zewnętrzna odkształca się silniej (rozciąga) niż grubsza ściana wewnętrzna od strony szparki - powoduje to wygięcie komórek szparkowych w kształt półksiężyca i otwarcie szparki.**\n\n## Sposób 1 - Mechanizm otwierania aparatu szparkowego krok po kroku\n\n**Krok 1: Cecha budowy ściany komórek szparkowych (widoczna na rysunku).**\nKomórki szparkowe mają **NIERÓWNOMIERNIE** zgrubiałe ściany komórkowe:\n- **Grubsza ściana** - od strony szparki (wewnętrzna).\n- **Cieńsza ściana** - od strony przeciwległej (zewnętrzna).\n\n**Krok 2: Wakuola jako silnik osmotyczny.**\nKomórki szparkowe mają duże wakuole. Pod wpływem bodźców (światło, niski poziom CO₂):\n- Otwierają się kanały jonowe → \\(\\ce{K+}\\) i \\(\\ce{Cl-}\\) napływają do komórki.\n- Synteza kwasu jabłkowego z węglowodanów.\n- W wyniku tego rośnie stężenie osmotyczne w wakuoli → woda napływa do wakuoli.\n- Wakuola **pęcznieje**, powiększa się objętościowo.\n\n**Krok 3: Wzrost ciśnienia turgorowego.**\nPęczniejąca wakuola wypycha cytoplazmę na zewnątrz → cytoplazma napiera na ścianę komórkową → wzrost ciśnienia turgorowego.\n\n**Krok 4: Konsekwencja nierównomiernego zgrubienia ściany.**\nCiśnienie napiera RÓWNOMIERNIE na całą ścianę komórkową, ALE odkształcenie jest NIERÓWNOMIERNE:\n- Cieńsza ściana zewnętrzna **rozciąga się silnie** (jest elastyczna, łatwo poddaje się ciśnieniu).\n- Grubsza ściana od strony szparki **ledwo się rozciąga** (sztywniejsza, oporna na deformację).\n\n→ Komórki szparkowe wyginają się w **kształt półksiężyca** (banana) - wewnętrzna strona pozostaje krótka, zewnętrzna się wydłuża → komórki rozsuwają się od siebie → **szparka otwiera się**.\n\n## Sposób 2 - Analogia mechaniczna\n\nWyobraź sobie BALON o nierównej grubości ścianek (z jednej strony 2x grubszy). Gdy go nadmuchujesz:\n- Cieńsza ścianka rozciąga się dwa razy szybciej.\n- Balon **wygina się** w stronę grubszej ścianki.\n\nKomórka szparkowa = taki 'asymetryczny balon' - wakuola = pompka nadmuchująca, woda = powietrze, ściana komórkowa = guma balonowa.\n\nGdy turgor rośnie → komórki wyginają się 'na zewnątrz' (od strony szparki) → szparka otwiera się.\n\nGdy turgor spada (utrata wody, zamknięcie kanałów K+) → komórki wracają do prostego kształtu → szparka zamyka się.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n📋 **Schemat oceniania CKE (zadanie 7, max 1 pkt):**\n- **1 pkt** - za wyjaśnienie uwzględniające:\n- **przyczynę** - zwiększenie ciśnienia turgorowego wywoływanego przez powiększającą się wakuolę,\n- **mechanizm** - zwiększenie nacisku na nierównomiernie zgrubiałe ściany komórek szparkowych powodujące zmianę kształtu tych komórek,\n- **skutek** - zwiększenie stopnia otwarcia aparatów szparkowych\n- **0 pkt** - za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań albo za brak odpowiedzi\n\n**Przykładowe rozwiązania (klucz CKE):**\n- *Wodniczka zwiększa swoje rozmiary, zwiększając nacisk cytozolu na ścianę komórkową, tym samym zewnętrzna, cieńsza ściana komórki szparkowej odkształca się silniej niż grubsza ściana wewnętrzna, co powoduje otwarcie szparki.*\n- *Nierównomiernie zgrubiałe ściany komórkowe komórek szparkowych umożliwiają zmianę kształtu tych komórek pod wpływem zwiększenia turgoru, wywieranego przez powiększającą się wakuolę, co powoduje otwieranie szparki.*\n- *Zwiększenie objętości dużej wakuoli w komórkach szparkowych powoduje zwiększenie ciśnienia wywieranego na nierównomiernie zgrubiałe ściany komórkowe, co powoduje zmianę kształtu tych komórek i w efekcie otwieranie aparatu szparkowego.*\n\n**Wymaganie programowe:** II. Budowa i funkcjonowanie komórki. Zdający 3) wyjaśnia zjawiska osmozy; 4) opisuje budowę i funkcje chloroplastów; 5) wyjaśnia rolę wakuoli; IV. 7. Rośliny - odżywianie się; 6. Rośliny - budowa i funkcje tkanek i organów.\n\n## Wzory z karty CKE\n\nKarta wzorów BIO nie zawiera schematu aparatu szparkowego - to wiedza z botaniki (podstawa programowa).\n\n## Typowe pułapki i uwaga\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Najczęstszy błąd - uczeń pomija WSZYSTKIE TRZY elementy: przyczynę (wakuola), mechanizm (nierówne ściany), skutek (otwarcie szparki). Klucz CKE wymaga PEŁNEGO łańcucha przyczynowo-skutkowego.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Częsty błąd - uczeń pisze tylko 'wakuola pompuje wodę' bez wyjaśnienia, jak to przekłada się na otwarcie szparki. Brakuje mechanizmu różnicy w grubości ścian.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Pomyłka - 'cieńsza ściana wewnętrzna i grubsza zewnętrzna' = błąd. Jest ODWROTNIE: grubsza JEST od strony szparki (wewnętrzna), cieńsza od zewnętrznej.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Aby zdobyć 1 pkt, MUSI być wzmianka o nierównomiernym zgrubieniu ścian - to jest 'cecha budowy widoczna na rysunku', o którą pyta zadanie.","image":"img/biologia-2020-czerwiec-matura-rozszerzona/zad-7.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":8,"source":"maturazai","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · czerwiec 2020 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 7. (0-1)<br>Na schemacie przedstawiono budowę i działanie aparatu szparkowego rośliny dwuliściennej.<br>Na podstawie: http://www.studyrankers.com<br>Wyjaśnij, na czym polega współdziałanie wakuoli i ściany komórkowej podczas<br>otwierania się aparatu szparkowego. W odpowiedzi uwzględnij, widoczną na rysunku,<br>cechę budowy ściany komórkowej komórek szparkowych.</p>","solutions":[{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedź</h4>\n<p><strong>Otwarcie aparatu szparkowego polega na zwiększeniu objętości wakuoli komórek szparkowych (na skutek napływu wody), co zwiększa ciśnienie turgorowe na </strong>nierównomiernie zgrubiałe ściany komórkowe<strong>. Cieńsza ściana zewnętrzna odkształca się silniej (rozciąga) niż grubsza ściana wewnętrzna od strony szparki - powoduje to wygięcie komórek szparkowych w kształt półksiężyca i otwarcie szparki.</strong></p>\n<h4>Sposób 1 - Mechanizm otwierania aparatu szparkowego krok po kroku</h4>\n<p><strong>Krok 1: Cecha budowy ściany komórek szparkowych (widoczna na rysunku).</strong><br>Komórki szparkowe mają <strong>NIERÓWNOMIERNIE</strong> zgrubiałe ściany komórkowe:</p>\n<ul><li><strong>Grubsza ściana</strong> - od strony szparki (wewnętrzna).</li><li><strong>Cieńsza ściana</strong> - od strony przeciwległej (zewnętrzna).</li></ul>\n<p><strong>Krok 2: Wakuola jako silnik osmotyczny.</strong><br>Komórki szparkowe mają duże wakuole. Pod wpływem bodźców (światło, niski poziom CO₂):</p>\n<ul><li>Otwierają się kanały jonowe → \\(\\ce{K+}\\) i \\(\\ce{Cl-}\\) napływają do komórki.</li><li>Synteza kwasu jabłkowego z węglowodanów.</li><li>W wyniku tego rośnie stężenie osmotyczne w wakuoli → woda napływa do wakuoli.</li><li>Wakuola <strong>pęcznieje</strong>, powiększa się objętościowo.</li></ul>\n<p><strong>Krok 3: Wzrost ciśnienia turgorowego.</strong><br>Pęczniejąca wakuola wypycha cytoplazmę na zewnątrz → cytoplazma napiera na ścianę komórkową → wzrost ciśnienia turgorowego.</p>\n<p><strong>Krok 4: Konsekwencja nierównomiernego zgrubienia ściany.</strong><br>Ciśnienie napiera RÓWNOMIERNIE na całą ścianę komórkową, ALE odkształcenie jest NIERÓWNOMIERNE:</p>\n<ul><li>Cieńsza ściana zewnętrzna <strong>rozciąga się silnie</strong> (jest elastyczna, łatwo poddaje się ciśnieniu).</li><li>Grubsza ściana od strony szparki <strong>ledwo się rozciąga</strong> (sztywniejsza, oporna na deformację).</li></ul>\n<p>→ Komórki szparkowe wyginają się w <strong>kształt półksiężyca</strong> (banana) - wewnętrzna strona pozostaje krótka, zewnętrzna się wydłuża → komórki rozsuwają się od siebie → <strong>szparka otwiera się</strong>.</p>\n<h4>Sposób 2 - Analogia mechaniczna</h4>\n<p>Wyobraź sobie BALON o nierównej grubości ścianek (z jednej strony 2x grubszy). Gdy go nadmuchujesz:</p>\n<ul><li>Cieńsza ścianka rozciąga się dwa razy szybciej.</li><li>Balon <strong>wygina się</strong> w stronę grubszej ścianki.</li></ul>\n<p>Komórka szparkowa = taki &#x27;asymetryczny balon&#x27; - wakuola = pompka nadmuchująca, woda = powietrze, ściana komórkowa = guma balonowa.</p>\n<p>Gdy turgor rośnie → komórki wyginają się &#x27;na zewnątrz&#x27; (od strony szparki) → szparka otwiera się.</p>\n<p>Gdy turgor spada (utrata wody, zamknięcie kanałów K+) → komórki wracają do prostego kształtu → szparka zamyka się.</p>\n<h4>Schemat oceniania CKE</h4>\n<p>📋 <strong>Schemat oceniania CKE (zadanie 7, max 1 pkt):</strong></p>\n<ul><li><strong>1 pkt</strong> - za wyjaśnienie uwzględniające:</li><li><strong>przyczynę</strong> - zwiększenie ciśnienia turgorowego wywoływanego przez powiększającą się wakuolę,</li><li><strong>mechanizm</strong> - zwiększenie nacisku na nierównomiernie zgrubiałe ściany komórek szparkowych powodujące zmianę kształtu tych komórek,</li><li><strong>skutek</strong> - zwiększenie stopnia otwarcia aparatów szparkowych</li><li><strong>0 pkt</strong> - za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań albo za brak odpowiedzi</li></ul>\n<p><strong>Przykładowe rozwiązania (klucz CKE):</strong></p>\n<ul><li><em>Wodniczka zwiększa swoje rozmiary, zwiększając nacisk cytozolu na ścianę komórkową, tym samym zewnętrzna, cieńsza ściana komórki szparkowej odkształca się silniej niż grubsza ściana wewnętrzna, co powoduje otwarcie szparki.</em></li><li><em>Nierównomiernie zgrubiałe ściany komórkowe komórek szparkowych umożliwiają zmianę kształtu tych komórek pod wpływem zwiększenia turgoru, wywieranego przez powiększającą się wakuolę, co powoduje otwieranie szparki.</em></li><li><em>Zwiększenie objętości dużej wakuoli w komórkach szparkowych powoduje zwiększenie ciśnienia wywieranego na nierównomiernie zgrubiałe ściany komórkowe, co powoduje zmianę kształtu tych komórek i w efekcie otwieranie aparatu szparkowego.</em></li></ul>\n<p><strong>Wymaganie programowe:</strong> II. Budowa i funkcjonowanie komórki. Zdający 3) wyjaśnia zjawiska osmozy; 4) opisuje budowę i funkcje chloroplastów; 5) wyjaśnia rolę wakuoli; IV. 7. Rośliny - odżywianie się; 6. Rośliny - budowa i funkcje tkanek i organów.</p>\n<h4>Wzory z karty CKE</h4>\n<p>Karta wzorów BIO nie zawiera schematu aparatu szparkowego - to wiedza z botaniki (podstawa programowa).</p>\n<h4>Typowe pułapki i uwaga</h4>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Najczęstszy błąd - uczeń pomija WSZYSTKIE TRZY elementy: przyczynę (wakuola), mechanizm (nierówne ściany), skutek (otwarcie szparki). Klucz CKE wymaga PEŁNEGO łańcucha przyczynowo-skutkowego.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Częsty błąd - uczeń pisze tylko &#x27;wakuola pompuje wodę&#x27; bez wyjaśnienia, jak to przekłada się na otwarcie szparki. Brakuje mechanizmu różnicy w grubości ścian.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Pomyłka - &#x27;cieńsza ściana wewnętrzna i grubsza zewnętrzna&#x27; = błąd. Jest ODWROTNIE: grubsza JEST od strony szparki (wewnętrzna), cieńsza od zewnętrznej.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Aby zdobyć 1 pkt, MUSI być wzmianka o nierównomiernym zgrubieniu ścian - to jest &#x27;cecha budowy widoczna na rysunku&#x27;, o którą pyta zadanie.</blockquote>"}]}