Zadanie 2.2. (0-1)
Wykaż, że funkcjonowanie PS II wymaga współdziałania centrum reakcji PS II
z enzymem rozszczepiającym wodę.
Zadanie 2.2. (0-1)
Wymaganie ogólne
Wymaganie szczegółowe
I. Pogłębianie wiedzy z zakresu
różnorodności biologicznej oraz zjawisk
i procesów biologicznych zachodzących na
różnych poziomach organizacji życia.
Zdający:
zachodzące w wybranych organizmach […].
III. Energia i metabolizm.
i fotosystemów w procesie fotosyntezy.
Zasady oceniania
1 pkt - poprawne wykazanie, że funkcjonowanie PS II wymaga współdziałania centrum
reakcji PS II z enzymem rozszczepiającym wodę, odnoszące się do uzupełniania
elektronów wybitych z centrum reakcji elektronami pochodzącymi z wody.
0 pkt - odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Przykładowe odpowiedzi
Źródłem elektronów wybijanych - przez światło - ze specjalnej pary cząsteczek chlorofilu
znajdujących się w centrum reakcji tego fotosystemu jest woda. Cząsteczki wody są
rozszczepiane do elektronów, protonów oraz tlenu przez enzym rozszczepiający wodę.
Z centrum reakcji PS II są wybijane elektrony. Żeby ten proces mógł ponownie zajść,
niezbędne są kolejne elektrony, które pochodzą z fotolizy wody.
Wybicie elektronów z centrum reakcji powoduje, że cząsteczki chlorofilu przybierają
ładunek dodatni. Przywrócenie fotosystemu do stanu początkowego, umożliwiającego
przebieg procesu fotosyntezy, wymaga uzupełnienia brakujących elektronów. Elektrony
do centrum reakcji PS II są przekazywane z centrum manganowego enzymu
rozszczepiającego wodę.
Elektrony pochodzące z utleniania wody wypełniają lukę elektronową powstałą
w centrum reakcji PS II po przekazaniu elektronów na Q.
Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi zawierających błędną informację o „rozpuszczaniu wody”.
Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do powstawania elektronów bez uwzględnienia
wody jako ich źródła, np. „Enzym wytwarza elektrony, które zapełniają lukę elektronową
powstałą w wyniku wybicia elektronów z chlorofilu przez światło”.
Nie uznaje się odpowiedzi zbyt ogólnych, nieodnoszących się do transferu elektronów PS II,
np. „Do prawidłowego funkcjonowania PS II niezbędne są elektrony, które pochodzą z reakcji
fotolizy wody, katalizowanej przez enzym rozszczepiający wodę”.
Światło wybija elektrony ze specjalnej pary cząsteczek chlorofilu w centrum reakcji PS II. Elektrony te są przekazywane na plastochinon (Q) i dalej, do łańcucha transportu elektronów. W centrum reakcji powstaje wówczas luka elektronowa — cząsteczki chlorofilu uzyskują ładunek dodatni i nie mogą ponownie zadziałać. Aby fotosystem wrócił do stanu wyjściowego, brakujące elektrony muszą zostać uzupełnione. Ich źródłem jest woda, rozszczepiana przez enzym rozszczepiający wodę (fotoliza): $$2\\,\\text{H}_2\\text{O} \\rightarrow \\text{O}_2 + 4\\,\\text{H}^+ + 4\\,e^-$$ Elektrony pochodzące z utleniania wody wypełniają lukę elektronową w centrum reakcji PS II, umożliwiając kolejny cykl absorpcji światła. Bez współdziałania z tym enzymem PS II zadziałałby tylko raz. 2.3. BC - B — elektrony z PS I są przenoszone (przez ferredoksynę i reduktazę ferredoksyna-NADP⁺) na NADP⁺, dając NADPH. - C — NADPH jest wykorzystywany w etapie redukcji cyklu Calvina, gdzie kwas 3-fosfoglicerynowy (PGA) zostaje zredukowany do aldehydu 3-fosfoglicerynowego (PGAL).
"},{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"W centrum reakcji PS II światło wzbudza specjalną parę cząsteczek chlorofilu, która przekazuje wysokoenergetyczne elektrony na plastochinon (Q), a dalej na łańcuch transportu elektronów. W wyniku tego specjalna para chlorofilu traci elektrony (ulega utlenieniu).
\nAby PS II mógł działać dalej (przekazywać kolejne elektrony), wybite elektrony muszą być uzupełnione. Ich źródłem jest woda: enzym rozszczepiający wodę katalizuje reakcję $2H_2O \\rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-$, dostarczając elektrony do centrum reakcji.
\nGdyby enzym rozszczepiający wodę nie współdziałał z centrum reakcji, chlorofil nie zostałby zredukowany i PS II przestałby funkcjonować. Dlatego funkcjonowanie PS II wymaga współdziałania centrum reakcji z enzymem rozszczepiającym wodę.
\n1 pkt: wykazanie, że funkcjonowanie PS II wymaga współdziałania centrum reakcji z enzymem rozszczepiającym wodę, z odniesieniem do uzupełniania wybitych elektronów elektronami z wody. Nie uznaje się odpowiedzi o „rozpuszczaniu wody" ani o powstawaniu elektronów bez wody jako źródła.
"}]}