{"id":"biologia-2022-maj-matura-rozszerzona/zad/4.2","paper_id":"biologia-2022-maj-matura-rozszerzona","number":"4.2","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2022,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 4.2. (0-1)\nOkreśl, czy atrazyna zaburza syntezę ATP również w mitochondriach. Odpowiedź\nuzasadnij.\nłańcuch transportu elektronów\nbłona\ntylakoidu\nsyntaza\nATP\nreduktaza\nNADP+\ncytochrom\nplastochinon\nświatło\nwnętrze\ntylakoidu\nstroma\nEBIP-R0_100","answer":null,"answer_text":"4.2. (0-1)\nWymagania egzaminacyjne 2022\nWymagania ogólne\nWymaganie szczegółowe\nV. Rozumowanie i argumentacja. Zdający\n[…] wyjaśnia zależności przyczynowo-\n-skutkowe […].\nI. Poznanie świata organizmów na różnych\npoziomach organizacji życia. Zdający:\nprzedstawia i wyjaśnia procesy i zjawiska\nbiologiczne.\nIII. Metabolizm.\n3. Oddychanie wewnątrzkomórkowe.\nZdający:\n4) wyjaśnia zasadę działania łańcucha\noddechowego i mechanizm syntezy ATP.\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne określenie, że atrazyna nie zaburza syntezy ATP, wraz z poprawnym\nuzasadnieniem, odnoszącym się do braku fotosystemów w mitochondriach.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe rozwiązania\nNie wpływa na syntezę ATP w mitochondriach, ponieważ nie ma w nich fotosystemów.\nNie, ponieważ atrazyna hamuje działanie tylko fotosystemu II, który nie bierze udziału\nw oddychaniu tlenowym.\nNie zaburza ze względu na to, że atrazyna jest swoistym inhibitorem fotosystemu II, a nie\nma go w mitochondriach.\nAtrazyna nie zaburza syntezy ATP w mitochondriach, ponieważ łączy się swoiście tylko\nz PSII, a nie - z białkami łańcucha oddechowego odpowiadającego za transport\nelektronów w błonie wewnętrznej mitochondrium.\nUwaga:\nNie uznaje się odpowiedzi, z których wynika, że atrazyna reaguje ogólnie z fotosystemami,\na nie - swoiście z fotosytemem II.\nZadanie 5. (0-3)","solution":"## Poprawna odpowiedź\n\n**NIE** - atrazyna **nie zaburza** syntezy ATP w mitochondriach.\n\nUzasadnienie: atrazyna blokuje transport elektronów w **fotosystemie II** (PS II) w chloroplastach, natomiast łańcuch transportu elektronów w mitochondriach jest zbudowany z **zupełnie innych białek i przenośników** - atrazyna nie ma tam swojego miejsca wiązania.\n\n## Sposób 1 - Mechanizm działania atrazyny krok po kroku\n\n**Gdzie i jak działa atrazyna?**\n\n1. Atrazyna jest herbicydem, który **kompetycyjnie wiąże się z białkiem D1** w centrum reakcji fotosystemu II (PS II) w błonie tylakoidowej chloroplastów.\n2. Białko D1 to normalnie miejsce wiązania **plastochinonu B (Q_B)**. Atrazyna zajmuje to miejsce, blokując przekazanie elektronu z Q_A na Q_B.\n3. Skutek: zahamowanie fotosyntetycznego łańcucha transportu elektronów → brak protonowego gradientu po stronie tylakoidów → brak syntezy ATP przez **chloroplastową syntazę ATP (ATP-syntazę CF₁F₀)**.\n\n**Dlaczego mitochondria są wolne od działania atrazyny?**\n\n| Cecha | Chloroplast (PS II) | Mitochondrium |\n| Pierwotny donor elektronów | H₂O (fotoliza) | NADH, FADH₂ |\n| Przenośniki lipidowe | **plastochinon (PQ)** | ubichinon (CoQ) |\n| Kompleks docelowy atrazyny | **białko D1 (PS II)** | **BRAK odpowiednika** |\n| Źródło gradientu H⁺ | fotooksydacja | oddychanie tlenowe |\n\nMitochondria **nie posiadają fotosystemu II ani białka D1** - miejsce wiązania atrazyny po prostu w nich nie istnieje. Łańcuch oddechowy (Kompleksy I-IV) pracuje normalnie, gradient protonów między przestrzenią międzybłonową a macierzą jest utrzymany, a **mitochondrialna syntaza ATP (F₁F₀-ATPaza)** syntetyzuje ATP bez zakłóceń.\n\n## Sposób 2 - Argument przez specyficzność herbicydów\n\nHerbicydy z grupy triazyn (do których należy atrazyna) są **selektywnie fitotoksyczne** właśnie dlatego, że ich cel molekularny - białko D1 PS II - **występuje wyłącznie w organellach fotosyntetycznych** (chloroplasty roślin, sinice).\n\nGdyby atrazyna blokowała też mitochondria, byłaby toksyczna dla **wszystkich organizmów eukariotycznych** (zwierząt, grzybów, nieautotroficznych bakterii), co przeczyłoby jej stosowaniu jako selektywnego środka chwastobójczego.\n\nWniosek: sam fakt, że atrazyna jest stosowana bezpiecznie w rolnictwie, wskazuje na brak ogólnej toksyczności mitochondrialnej - działa **narządowo-specyficznie** na chloroplasty.\n\n## Sposób 3 - Weryfikacja przez szlak bioenergetyczny\n\n\\[\\text{Chloroplast: } \\underbrace{H_2O \\xrightarrow{PS\\,II} PQ \\xrightarrow{} \\text{cyt }b_6f \\xrightarrow{} PC \\xrightarrow{PS\\,I} NADP^+}_{\\text{← atrazyna blokuje tutaj, między Q_A a Q_B}}\\]\n\n\\[\\text{Mitochondrium: } \\underbrace{NADH \\xrightarrow{Kpl.\\,I} CoQ \\xrightarrow{Kpl.\\,III} cyt\\,c \\xrightarrow{Kpl.\\,IV} O_2}_{\\text{← atrazyna tu NIE działa: brak D1, brak plastochinonu}}\\]\n\nOba szlaki generują gradient \\(\\Delta\\mu_{H^+}\\) napędzający syntazę ATP, ale **składniki białkowe i lipidowe są różne**. Atrazyna interferuje tylko z pierwszym szlakiem.\n\n## Orientacyjny schemat punktowania (odtworzony przez AI - NIE oficjalny klucz CKE)\n\n> 📋 **Orientacyjny schemat punktowania (nieoficjalny, odtworzony przez AI) (zadanie 4.2, max 1 pkt):**\n> - **1 pkt** - uczeń stwierdza, że atrazyna **nie zaburza** syntezy ATP w mitochondriach **ORAZ** podaje poprawne uzasadnienie odwołujące się do miejsca/sposobu działania atrazyny (blokuje PS II / transport elektronów w chloroplastach / wiąże się z białkiem D1) i braku tego mechanizmu w mitochondriach\n> - **0 pkt** - brak odpowiedzi, odpowiedź błędna (twierdzi że zaburza) lub poprawna ocena bez uzasadnienia / z błędnym uzasadnieniem\n> - **Akceptowane warianty uzasadnienia:** \"atrazyna działa na fotosystem II, a w mitochondriach nie ma fotosystemów\", \"mitochondria nie przeprowadzają fotosyntezy\", \"łańcuch oddechowy mitochondriów działa niezależnie od atrazyny\"\n> - **Uwagi (orientacyjne):** ❌ Nie uznaje się samego stwierdzenia \"mitochondria produkują ATP w inny sposób\" bez wskazania, że chodzi o brak PS II / brak docelowego miejsca działania atrazyny\n\n## Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć\n\n> 📖 **Karta wzorów CKE str. 4 - Hydroliza ATP:**\n> \\[\\ce{ATP + H2O -> ADP + P_i + H+}\\]\n> Wzór przypomina **co jest produktem** syntezy ATP w obu organellach - to ta sama cząsteczka ATP, różni je jedynie ŹRÓDŁO energii (światło vs. oksydacja NADH).\n\nW tym zadaniu **główne uzasadnienie pochodzi z wiedzy o mechanizmie** (PS II, D1, plastochinon), nie z równań. Karta wzorów jest pomocna do przypomnienia hydrylizy ATP jako tła, ale kluczowe jest rozumowanie biologiczne.\n\n## Typowe pułapki i uwaga\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Błąd \"atrazyna działa na wszystkie błony komórkowe\" - NIE, jest wysoce specyficzna wobec białka D1 w PS II; sama triazyna nie dissolwuje błon lipidowych.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Mylenie ubichinonu (CoQ, mitochondria) z plastochinon (PQ, chloroplasty) - to **różne cząsteczki** o podobnej roli (przenośnik elektronów w fazie lipidowej), ale atrazyna wiąże się wyłącznie w miejscu PQ w PS II.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Odpowiedź \"nie zaburza, bo mitochondria produkują ATP przez oddychanie\" - **zbyt ogólna** dla CKE. Musi paść konkretne wskazanie: brak fotosystemu II / brak białka D1 / inne przenośniki elektronów w mitochondriach.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Nie pisz \"atrazyna jest niegroźna dla mitochondriów, bo jest herbicydem\" - to rozumowanie odwrócone i puste; musi być mechanizm.","image":"img/biologia-2022-maj-matura-rozszerzona/zad-4.2.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":4,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2022 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 4.2. (0-1)<br>Określ, czy atrazyna zaburza syntezę ATP również w mitochondriach. Odpowiedź<br>uzasadnij.<br>łańcuch transportu elektronów<br>błona<br>tylakoidu<br>syntaza<br>ATP<br>reduktaza<br>NADP+<br>cytochrom<br>plastochinon<br>światło<br>wnętrze<br>tylakoidu<br>stroma<br>EBIP-R0_100</p>","answer_text_html":"<p>4.2. (0-1)<br>Wymagania egzaminacyjne 2022<br>Wymagania ogólne<br>Wymaganie szczegółowe<br>V. Rozumowanie i argumentacja. Zdający<br>[…] wyjaśnia zależności przyczynowo-<br>-skutkowe […].<br>I. Poznanie świata organizmów na różnych<br>poziomach organizacji życia. Zdający:<br>przedstawia i wyjaśnia procesy i zjawiska<br>biologiczne.<br>III. Metabolizm.</p>\n<ol><li>Oddychanie wewnątrzkomórkowe.</li></ol>\n<p>Zdający:</p>\n<ol><li>wyjaśnia zasadę działania łańcucha</li></ol>\n<p>oddechowego i mechanizm syntezy ATP.<br>Zasady oceniania<br>1 pkt - za poprawne określenie, że atrazyna nie zaburza syntezy ATP, wraz z poprawnym<br>uzasadnieniem, odnoszącym się do braku fotosystemów w mitochondriach.<br>0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.<br>Przykładowe rozwiązania<br>Nie wpływa na syntezę ATP w mitochondriach, ponieważ nie ma w nich fotosystemów.<br>Nie, ponieważ atrazyna hamuje działanie tylko fotosystemu II, który nie bierze udziału<br>w oddychaniu tlenowym.<br>Nie zaburza ze względu na to, że atrazyna jest swoistym inhibitorem fotosystemu II, a nie<br>ma go w mitochondriach.<br>Atrazyna nie zaburza syntezy ATP w mitochondriach, ponieważ łączy się swoiście tylko<br>z PSII, a nie - z białkami łańcucha oddechowego odpowiadającego za transport<br>elektronów w błonie wewnętrznej mitochondrium.<br>Uwaga:<br>Nie uznaje się odpowiedzi, z których wynika, że atrazyna reaguje ogólnie z fotosystemami,<br>a nie - swoiście z fotosytemem II.<br>Zadanie 5. (0-3)</p>","solutions":[{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedź</h4>\n<p><strong>NIE</strong> - atrazyna <strong>nie zaburza</strong> syntezy ATP w mitochondriach.</p>\n<p>Uzasadnienie: atrazyna blokuje transport elektronów w <strong>fotosystemie II</strong> (PS II) w chloroplastach, natomiast łańcuch transportu elektronów w mitochondriach jest zbudowany z <strong>zupełnie innych białek i przenośników</strong> - atrazyna nie ma tam swojego miejsca wiązania.</p>\n<h4>Sposób 1 - Mechanizm działania atrazyny krok po kroku</h4>\n<p><strong>Gdzie i jak działa atrazyna?</strong></p>\n<ol><li>Atrazyna jest herbicydem, który <strong>kompetycyjnie wiąże się z białkiem D1</strong> w centrum reakcji fotosystemu II (PS II) w błonie tylakoidowej chloroplastów.</li><li>Białko D1 to normalnie miejsce wiązania <strong>plastochinonu B (Q_B)</strong>. Atrazyna zajmuje to miejsce, blokując przekazanie elektronu z Q_A na Q_B.</li><li>Skutek: zahamowanie fotosyntetycznego łańcucha transportu elektronów → brak protonowego gradientu po stronie tylakoidów → brak syntezy ATP przez <strong>chloroplastową syntazę ATP (ATP-syntazę CF₁F₀)</strong>.</li></ol>\n<p><strong>Dlaczego mitochondria są wolne od działania atrazyny?</strong></p>\n<p>| Cecha | Chloroplast (PS II) | Mitochondrium |<br>| Pierwotny donor elektronów | H₂O (fotoliza) | NADH, FADH₂ |<br>| Przenośniki lipidowe | <strong>plastochinon (PQ)</strong> | ubichinon (CoQ) |<br>| Kompleks docelowy atrazyny | <strong>białko D1 (PS II)</strong> | <strong>BRAK odpowiednika</strong> |<br>| Źródło gradientu H⁺ | fotooksydacja | oddychanie tlenowe |</p>\n<p>Mitochondria <strong>nie posiadają fotosystemu II ani białka D1</strong> - miejsce wiązania atrazyny po prostu w nich nie istnieje. Łańcuch oddechowy (Kompleksy I-IV) pracuje normalnie, gradient protonów między przestrzenią międzybłonową a macierzą jest utrzymany, a <strong>mitochondrialna syntaza ATP (F₁F₀-ATPaza)</strong> syntetyzuje ATP bez zakłóceń.</p>\n<h4>Sposób 2 - Argument przez specyficzność herbicydów</h4>\n<p>Herbicydy z grupy triazyn (do których należy atrazyna) są <strong>selektywnie fitotoksyczne</strong> właśnie dlatego, że ich cel molekularny - białko D1 PS II - <strong>występuje wyłącznie w organellach fotosyntetycznych</strong> (chloroplasty roślin, sinice).</p>\n<p>Gdyby atrazyna blokowała też mitochondria, byłaby toksyczna dla <strong>wszystkich organizmów eukariotycznych</strong> (zwierząt, grzybów, nieautotroficznych bakterii), co przeczyłoby jej stosowaniu jako selektywnego środka chwastobójczego.</p>\n<p>Wniosek: sam fakt, że atrazyna jest stosowana bezpiecznie w rolnictwie, wskazuje na brak ogólnej toksyczności mitochondrialnej - działa <strong>narządowo-specyficznie</strong> na chloroplasty.</p>\n<h4>Sposób 3 - Weryfikacja przez szlak bioenergetyczny</h4>\n<p>\\[\\text{Chloroplast: } \\underbrace{H_2O \\xrightarrow{PS\\,II} PQ \\xrightarrow{} \\text{cyt }b_6f \\xrightarrow{} PC \\xrightarrow{PS\\,I} NADP^+}_{\\text{← atrazyna blokuje tutaj, między Q_A a Q_B}}\\]</p>\n<p>\\[\\text{Mitochondrium: } \\underbrace{NADH \\xrightarrow{Kpl.\\,I} CoQ \\xrightarrow{Kpl.\\,III} cyt\\,c \\xrightarrow{Kpl.\\,IV} O_2}_{\\text{← atrazyna tu NIE działa: brak D1, brak plastochinonu}}\\]</p>\n<p>Oba szlaki generują gradient \\(\\Delta\\mu_{H^+}\\) napędzający syntazę ATP, ale <strong>składniki białkowe i lipidowe są różne</strong>. Atrazyna interferuje tylko z pierwszym szlakiem.</p>\n<h4>Orientacyjny schemat punktowania (odtworzony przez AI - NIE oficjalny klucz CKE)</h4>\n<blockquote>📋 <strong>Orientacyjny schemat punktowania (nieoficjalny, odtworzony przez AI) (zadanie 4.2, max 1 pkt):</strong><br>- <strong>1 pkt</strong> - uczeń stwierdza, że atrazyna <strong>nie zaburza</strong> syntezy ATP w mitochondriach <strong>ORAZ</strong> podaje poprawne uzasadnienie odwołujące się do miejsca/sposobu działania atrazyny (blokuje PS II / transport elektronów w chloroplastach / wiąże się z białkiem D1) i braku tego mechanizmu w mitochondriach<br>- <strong>0 pkt</strong> - brak odpowiedzi, odpowiedź błędna (twierdzi że zaburza) lub poprawna ocena bez uzasadnienia / z błędnym uzasadnieniem<br>- <strong>Akceptowane warianty uzasadnienia:</strong> &quot;atrazyna działa na fotosystem II, a w mitochondriach nie ma fotosystemów&quot;, &quot;mitochondria nie przeprowadzają fotosyntezy&quot;, &quot;łańcuch oddechowy mitochondriów działa niezależnie od atrazyny&quot;<br>- <strong>Uwagi (orientacyjne):</strong> ❌ Nie uznaje się samego stwierdzenia &quot;mitochondria produkują ATP w inny sposób&quot; bez wskazania, że chodzi o brak PS II / brak docelowego miejsca działania atrazyny</blockquote>\n<h4>Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć</h4>\n<blockquote>📖 <strong>Karta wzorów CKE str. 4 - Hydroliza ATP:</strong><br>\\[\\ce{ATP + H2O -&gt; ADP + P_i + H+}\\]<br>Wzór przypomina <strong>co jest produktem</strong> syntezy ATP w obu organellach - to ta sama cząsteczka ATP, różni je jedynie ŹRÓDŁO energii (światło vs. oksydacja NADH).</blockquote>\n<p>W tym zadaniu <strong>główne uzasadnienie pochodzi z wiedzy o mechanizmie</strong> (PS II, D1, plastochinon), nie z równań. Karta wzorów jest pomocna do przypomnienia hydrylizy ATP jako tła, ale kluczowe jest rozumowanie biologiczne.</p>\n<h4>Typowe pułapki i uwaga</h4>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Błąd &quot;atrazyna działa na wszystkie błony komórkowe&quot; - NIE, jest wysoce specyficzna wobec białka D1 w PS II; sama triazyna nie dissolwuje błon lipidowych.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Mylenie ubichinonu (CoQ, mitochondria) z plastochinon (PQ, chloroplasty) - to <strong>różne cząsteczki</strong> o podobnej roli (przenośnik elektronów w fazie lipidowej), ale atrazyna wiąże się wyłącznie w miejscu PQ w PS II.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Odpowiedź &quot;nie zaburza, bo mitochondria produkują ATP przez oddychanie&quot; - <strong>zbyt ogólna</strong> dla CKE. Musi paść konkretne wskazanie: brak fotosystemu II / brak białka D1 / inne przenośniki elektronów w mitochondriach.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Nie pisz &quot;atrazyna jest niegroźna dla mitochondriów, bo jest herbicydem&quot; - to rozumowanie odwrócone i puste; musi być mechanizm.</blockquote>"},{"source":"zadaniazmatur","label":"zadaniazmatur.pl","kind":"text","html":"<p>Nie wpływa na syntezę ATP w mitochondriach, ponieważ nie ma w nich fotosystemów.</p>"}]}