{"id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad/5.3","paper_id":"biologia-2023-maj-matura-rozszerzona","number":"5.3","points":2,"ptype":"true_false","subject":"biologia","category":"matura","year":2023,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 5.3. (0-2)\nOceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące fotosyntezy typu C4 są prawdziwe.\nZaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F - jeśli jest fałszywe.\n1.\nCO2 jest transportowany do komórek pochwy okołowiązkowej w postaci\n3-węglowego pirogronianu.\nP\nF\n2.\nZe względu na obecność RuBisCO następuje utlenianie RuBP, co daje\npoczątek intensywnemu fotooddychaniu u roślin C4.\nP\nF\n3.\nRedukcja 3-fosfoglicerynianu do aldehydu 3-fosfoglicerynowego\nzachodzi w komórkach mezofilu.\nP\nF","answer":null,"answer_text":"Zadanie 5.3. (0-2)\nWymaganie ogólne\nWymaganie szczegółowe\nIII. Posługiwanie się informacjami\npochodzącymi z analizy materiałów\nźródłowych. Zdający:\n2) odczytuje, analizuje, interpretuje […]\ninformacje tekstowe […].\nIX. Różnorodność roślin.\n3. Odżywianie się roślin. Zdający:\n4) przedstawia adaptacje anatomiczne\ni fizjologiczne roślin typu C4 […]\ndo przeprowadzania fotosyntezy\nw określonych warunkach środowiska.\nZasady oceniania\n2 pkt - za poprawną ocenę trzech stwierdzeń.\n1 pkt - za poprawną ocenę dwóch stwierdzeń.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\n1. - F, 2. - F, 3. - F.\nZasady oceniania rozwiązań zadań","solution":"| # | Stwierdzenie | Ocena | |---|---|---| | 1 | CO₂ transportowany do pochwy w postaci 3-węglowego **pirogronianu** | **F** | | 2 | RuBisCO → utlenianie RuBP → fotooddychanie u C4 | **F** | | 3 | Redukcja PGA → G3P zachodzi w komórkach **mezofilu** | **F** | **Uzasadnienia**: 1. **F** — CO₂ transportowany jako **jabłczan (C4)** lub asparaginian (4-węglowe), NIE pirogronian. Pirogronian (3C) wraca z pochwy do mezofilu po dekarboksylacji jabłczanu. 2. **F** — to **zaleta C4**: koncentracja CO₂ w pochwie powstrzymuje oksygenację RuBP → fotooddychanie u C4 jest **minimalne** (przeciwnie do C3). 3. **F** — **cały cykl Calvina** (w tym redukcja PGA → G3P) zachodzi w **komórkach pochwy okołowiązkowej**, NIE w mezofilu. W mezofilu zachodzi tylko **wstępna fiksacja CO₂** (PEP-karboksylaza).","image":"img/biologia-2023-maj-matura-rozszerzona/zad-5.3.webp","solution_image":null,"topics":"fotosynteza, RuBisCO, cykl Calvina, rośliny C4, fotooddychanie, anatomia liścia","page_from":11,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2023 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 5.3. (0-2)<br>Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące fotosyntezy typu C4 są prawdziwe.<br>Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F - jeśli jest fałszywe.<br>1.<br>CO2 jest transportowany do komórek pochwy okołowiązkowej w postaci<br>3-węglowego pirogronianu.<br>P<br>F<br>2.<br>Ze względu na obecność RuBisCO następuje utlenianie RuBP, co daje<br>początek intensywnemu fotooddychaniu u roślin C4.<br>P<br>F<br>3.<br>Redukcja 3-fosfoglicerynianu do aldehydu 3-fosfoglicerynowego<br>zachodzi w komórkach mezofilu.<br>P<br>F</p>","answer_text_html":"<p>Zadanie 5.3. (0-2)<br>Wymaganie ogólne<br>Wymaganie szczegółowe<br>III. Posługiwanie się informacjami<br>pochodzącymi z analizy materiałów<br>źródłowych. Zdający:</p>\n<ol><li>odczytuje, analizuje, interpretuje […]</li></ol>\n<p>informacje tekstowe […].<br>IX. Różnorodność roślin.</p>\n<ol><li>Odżywianie się roślin. Zdający:</li><li>przedstawia adaptacje anatomiczne</li></ol>\n<p>i fizjologiczne roślin typu C4 […]<br>do przeprowadzania fotosyntezy<br>w określonych warunkach środowiska.<br>Zasady oceniania<br>2 pkt - za poprawną ocenę trzech stwierdzeń.<br>1 pkt - za poprawną ocenę dwóch stwierdzeń.<br>0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.<br>Rozwiązanie</p>\n<ol><li>- F, 2. - F, 3. - F.</li></ol>\n<p>Zasady oceniania rozwiązań zadań</p>","solutions":[{"source":"maturaonline","label":"matura-online.pl","kind":"text","html":"<p>| # | Stwierdzenie | Ocena | |---|---|---| | 1 | CO₂ transportowany do pochwy w postaci 3-węglowego <strong>pirogronianu</strong> | <strong>F</strong> | | 2 | RuBisCO → utlenianie RuBP → fotooddychanie u C4 | <strong>F</strong> | | 3 | Redukcja PGA → G3P zachodzi w komórkach <strong>mezofilu</strong> | <strong>F</strong> | <strong>Uzasadnienia</strong>: 1. <strong>F</strong> — CO₂ transportowany jako <strong>jabłczan (C4)</strong> lub asparaginian (4-węglowe), NIE pirogronian. Pirogronian (3C) wraca z pochwy do mezofilu po dekarboksylacji jabłczanu. 2. <strong>F</strong> — to <strong>zaleta C4</strong>: koncentracja CO₂ w pochwie powstrzymuje oksygenację RuBP → fotooddychanie u C4 jest <strong>minimalne</strong> (przeciwnie do C3). 3. <strong>F</strong> — <strong>cały cykl Calvina</strong> (w tym redukcja PGA → G3P) zachodzi w <strong>komórkach pochwy okołowiązkowej</strong>, NIE w mezofilu. W mezofilu zachodzi tylko <strong>wstępna fiksacja CO₂</strong> (PEP-karboksylaza).</p>"},{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedź</h4>\n<p>| Stwierdzenie | Ocena |<br>| 1. CO₂ transportowany jako pirogronian (3C) | <strong>F</strong> |<br>| 2. Intensywne fotooddychanie u roślin C4 | <strong>F</strong> |<br>| 3. Redukcja 3-PGA → G3P w mezofilu | <strong>F</strong> |</p>\n<p>Wszystkie trzy stwierdzenia są <strong>fałszywe</strong>.</p>\n<h4>Sposób 1 - Mechanizm biologiczny C4 krok po kroku</h4>\n<p>Schemat drogi \\(\\text{CO}_2\\) w fotosyntezie C4:</p>\n<p>MEZOFIL POCHWA OKOŁOWIĄZKOWA<br>─────────────────────────────────────────────────────<br>CO₂ + PEP OAA/malinian/asparaginian<br>↓ PEP karboksylaza ↓ dekarboksylacja<br>OAA (4C) CO₂ → cykl Calvina<br>↓ redukcja ↑<br>malinian / asparaginian RuBisCO w dużym [CO₂]<br>↓<br>→ TRANSPORT DO POCHWY →<br>←─ pirogronian (3C) ←────────── (wraca do mezofilu!)<br>↓ PPDK<br>PEP (akceptor CO₂)</p>\n<p><strong>Ocena stwierdzenia 1 - F:</strong><br>CO₂ jest transportowany do komórek pochwy <strong>w postaci 4-węglowych kwasów</strong> (jabłczan = malinian lub asparaginian), <strong>nie</strong> jako pirogronian. Pirogronian (3C) wędruje w kierunku <strong>odwrotnym</strong>: z pochwy <strong>z powrotem do mezofilu</strong>, gdzie jest regenerowany do PEP przez enzym PPDK (dikinazę pirogronianowo-fosforanową):<br>\\[\\ce{pirogronian + ATP + Pi -&gt; PEP + AMP + PPi}\\]</p>\n<p><strong>Ocena stwierdzenia 2 - F:</strong><br>U roślin C4 stężenie \\(\\ce{CO2}\\) wokół RuBisCO (w komórkach pochwy) jest bardzo wysokie - właśnie dlatego istnieje cały ten mechanizm pompowania \\(\\ce{CO2}\\). Wysokie \\([\\text{CO}_2] / [\\text{O}_2]\\) <strong>hamuje aktywność oksygenazową RuBisCO</strong> → fotooddychanie u C4 jest <strong>minimalne</strong>, nie intensywne. To jest główna przewaga C4 nad C3 w gorącym klimacie.</p>\n<p><strong>Ocena stwierdzenia 3 - F:</strong><br>Redukcja 3-fosfoglicerynianu (3-PGA) do aldehydu 3-fosfoglicerynowego (G3P) to etap cyklu Calvina. Cykl Calvina u roślin C4 przebiega wyłącznie w <strong>komórkach pochwy okołowiązkowej</strong> (gdzie jest RuBisCO i gdzie dociera stężony \\(\\ce{CO2}\\)). Komórki mezofilu pełnią tylko funkcję wstępnej karboksylacji PEP.</p>\n<h4>Sposób 2 - Analiza przez porównanie z C3 i eliminację błędów</h4>\n<p>Kluczowa różnica C3 vs C4:</p>\n<p>| Cecha | C3 | C4 - mezofil | C4 - pochwa |<br>| Enzym karboksylujący | RuBisCO | PEP karboksylaza | RuBisCO |<br>| Produkt karboksylacji | 3-PGA | OAA (4C) | 3-PGA |<br>| Cykl Calvina | ✅ tak | ❌ nie | ✅ tak |<br>| Fotooddychanie | wysokie | brak RuBisCO | <strong>minimalne</strong> |<br>| Forma transportu CO₂ | - | wysyła malinian/asp. | - |</p>\n<p>Z tabeli bezpośrednio wynika:</p>\n<ul><li><strong>St. 1 F</strong> - pochwa przyjmuje <strong>malinian/asparaginian (4C)</strong>, nie pirogronian. Pirogronian wraca.</li><li><strong>St. 2 F</strong> - fotooddychanie minimalne (pochwa = wysoki \\(\\text{CO}_2\\), niska konkurencja \\(\\text{O}_2\\)).</li><li><strong>St. 3 F</strong> - cykl Calvina (w tym 3-PGA → G3P) = <strong>pochwa</strong>, nie mezofil. Mezofil nie ma RuBisCO.</li></ul>\n<h4>Sposób 3 - Wnioskowanie przez logikę ewolucyjną (&quot;po co w ogóle C4?&quot;)</h4>\n<p>Ewolucyjna racja bytu fotosyntezy C4: <strong>wyeliminowanie fotooddychania</strong> w warunkach wysokiej temperatury i niskiego \\(\\text{CO}_2\\) (np. susza → zamknięte aparaty szparkowe). Gdyby u roślin C4 fotooddychanie było intensywne (jak mówi stwierdzenie 2), cały ten kosztowny energetycznie mechanizm pompowania \\(\\ce{CO2}\\) (wymaga 2 ATP extra na cząsteczkę \\(\\ce{CO2}\\)) nie miałby sensu ewolucyjnego. <strong>Stwierdzenie 2 jest F</strong> właśnie przez to wewnętrzne zaprzeczenie.</p>\n<p>Analogicznie: jeżeli celem C4 jest dostarczyć skoncentrowany \\(\\ce{CO2}\\) do RuBisCO w pochwie, to <strong>cykl Calvina musi działać tam</strong> (pochwa), a nie w mezofilu, który do niego \\(\\ce{CO2}\\) <strong>wysyła</strong>. Stwierdzenie 3 odwraca logikę przepływu.</p>\n<h4>Schemat oceniania CKE</h4>\n<p><strong>2 pkt</strong> - za poprawna ocene trzech stwierdzen.<br><strong>1 pkt</strong> - za poprawna ocene dwoch stwierdzen.<br><strong>0 pkt</strong> - za odpowiedz niespelniajaca wymagan na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.</p>\n<p><strong>Poprawna ocena (klucz CKE):</strong> 1. - F, 2. - F, 3. - F.</p>\n<h4>Wzory z karty CKE</h4>\n<blockquote>📖 <strong>Karta wzorów CKE str. 4 - kwasy organiczne:</strong><br>Wzory: kwas pirogronowy \\(\\ce{CH3-CO-COOH}\\), kwas jabłkowy (4C), kwas cytrynowy (6C).<br>W tym zadaniu wzory kwasów z karty potwierdzają: jabłczan to kwas 4-węglowy (transportowany do pochwy), pirogronian to kwas 3-węglowy (wraca do mezofilu). Różnica 4C vs 3C = kluczowy dowód na błąd w stwierdzeniu 1.</blockquote>\n<blockquote>📖 <strong>Karta wzorów CKE str. 5 - kod genetyczny / cykl:</strong><br>W tym zadaniu nie jest bezpośrednio potrzebna tabela kodonów. Natomiast znajomość skrótu <strong>G3P</strong> (aldehyd 3-fosfoglicerynowy) i <strong>3-PGA</strong> (3-fosfoglicerynian) wymagana z wiedzy o cyklu Calvina (nie z karty).</blockquote>\n<h4>Dlaczego inne odpowiedzi są błędne</h4>\n<p>| Stwierdzenie | Typowy błąd ucznia → niepoprawna odpowiedź &quot;P&quot; |<br>| 1 - P (błąd) | Uczeń pamięta, że &quot;pirogronian bierze udział w C4&quot; → nie rozróżnia <strong>kierunku transportu</strong>: pirogronian wraca <em>z pochwy do mezofilu</em>, a nie odwrotnie |<br>| 2 - P (błąd) | Uczeń wie, że RuBisCO katalizuje reakcję z \\(\\text{O}_2\\) w C3 → błędnie przenosi to na C4, nie pamiętając, że wysoki \\([\\text{CO}_2]\\) w pochwie <strong>blokuje</strong> tę oksygenazową aktywność |<br>| 3 - P (błąd) | Uczeń wie, że cykl Calvina zaczyna się od karboksylacji RuBP dającej 3-PGA i myli lokalizację: skoro PEP karboksylaza działa w mezofilu → błędnie zakłada, że cały &quot;cykl 3-węglowy&quot; też jest w mezofilu |</p>\n<h4>Typowe pułapki</h4>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Pirogronian (3C) i malinian/asparaginian (4C) to NIE to samo! Pirogronian wraca do mezofilu; \\(\\text{CO}_2\\) jedzie do pochwy jako 4C. Mylenie kierunku = błąd w stwierdzeniu 1.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> C4 ≠ dużo fotooddychania. Właśnie odwrotnie - C4 <strong>eliminuje</strong> fotooddychanie. Porównanie: C3 w gorący dzień = nawet 50% produktów fotosyntezy traci na fotooddychanie; C4 ≈ 0%.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Mezofil u C4 NIE ma RuBisCO → NIE prowadzi cyklu Calvina → NIE redukuje 3-PGA. Podział pracy jest ścisły: mezofil = pompowanie CO₂ (PEP karboksylaza), pochwa = cykl Calvina (RuBisCO).</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Nie mylić roślin C4 z roślinami CAM - obie mają PEP karboksylazę, ale CAM rozdziela procesy w <strong>czasie</strong> (noc/dzień), a C4 rozdziela w <strong>przestrzeni</strong> (mezofil/pochwa).</blockquote>"},{"source":"zadaniazmatur","label":"zadaniazmatur.pl","kind":"text","html":"<ol><li>F, 2. F, 3. F</li></ol>"}]}