Dział X. Metabolizm

METABOLIZM
Zadanie 1. (3 pkt). Uzupełnij tabelę, wpisując w wolne kratki odpowiednio produkt
oddychania tlenowego i produkty fermentacji alkoholowej.
Zadanie 3. (3 pkt). Schemat mechanizmu otwierania aparatu szparkowego.
Zadanie 2. (3 pkt) . Potencjał czystej wody (Ψ) wynosi 0. Obecność w roztworze substancji
rozpuszczonej obniża wartość potencjału wody w roztworze (ΨR ) tzn. ΨR < 0. Wartość (ΨR ) w
komórce zależy od potencjału osmotycznego (Ψ0 ) i potencjału ciśnienia turgorowego (ΨP) tzn.
ΨR = Ψ0 + ΨP. Cząsteczki wody przemieszczają się w kierunku zgodnym ze spadkiem wartości
potencjału wody. Na poniższym schemacie przedstawiono dwie komórki (A i B) z wartościami
potencjału osmotycznego i potencjału ciśnienia turgorowego w każdej z nich.
Mając do dyspozycji dwa określenia – wzrost, spadek – przyporządkuj je cyfrom (1, 2, 3)
uwzględnionym na tym schemacie.
1 - ......................................, 2 - .........................................., 3 - ...........................................
+
Oblicz wartość potencjału wody dla komórki A i komórki B oraz określ, z której do której z
tych komórek będzie przenikała woda aż do momentu wyrównania ich ΨR .
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
Zadanie 4. (2 pkt). Potas pobierany jest selektywnie przez korzenie roślin w formie K ,
a następnie transportowany do nadziemnych części roślin, głównie do liści. Kumulacja potasu
w komórkach liści zwiększa ich siłę ssącą.
Zakładając, że w glebie jest optymalna ilość wody, wyjaśnij wpływ zawartości potasu w glebie
na: a) intensywność procesu transpiracji u roślin, b) turgor roślin.
a) ..................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
b) .................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Zadanie 5. (2 pkt). Z podanych poniżej stwierdzeń dotyczących chemosyntezy wybierz te dwa,
które są prawdziwe (otocz kółeczkiem ich oznaczenia literowe).
A. Energia wyzwalana podczas utleniania metanu przez bakterie metanowe zostaje
wykorzystana przez nie do redukcji CO2.
METABOLIZM
B. W procesach nitryfikacji obniża się stopień utlenienia azotu.
C. Utleniane w chemosyntezie związki mineralne przechodzą w postać łatwiej przyswajalną
przez rośliny.
D. Chemosyntetyzujące bakterie siarkowe przekształcają czystą siarkę w siarkowodór.
Zadanie 6. (1 pkt). Auksyny to hormony roślinne, które m.in.:
1. powodują wzrost łodygi na długość,
2. przyspieszają tworzenie zawiązków korzeni,
3. hamują rozwój pąków bocznych, czym warunkują dominację wierzchołkową,
4. powstrzymują opadanie liści i owoców.
Wyjaśnij, dlaczego okresowe opylanie bulw ziemniaków syntetyczną auksyną zmniejsza straty
związane z ich przechowywaniem. W wyjaśnieniu uwzględnij jedną z wymienionych powyżej
funkcji auksyn.
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
Zadanie 7. (2 pkt). Schemat procesu biologicznego utleniania glukozy
Podaj nazwy związków chemicznych, które należy wpisać w miejsca oznaczone na schemacie
X i Y.
X -................................................................. Y -.............................................................
Zadanie 8. (2pkt). 1 kg suchych (zawierających 10 . 12% wody) ziarniaków jęczmienia wydziela
w ciągu doby 0,4 mg CO2. Wzrost uwodnienia tych nasion do 33% powoduje zwiększenie
produkcji CO2 do 2000 mg CO2 na dobę.
a) Oblicz, ile razy zwiększyła się produkcja CO2 przy wzroście uwodnienia nasion do
33%.
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
b) Wyjaśnij, dlaczego wraz ze wzrostem uwodnienia nasion wzrasta ilość wytwarzanego
przez nie CO2.
METABOLIZM
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
Zadanie 9. (1pkt)
Uproszczony schemat cyklu mocznikowego.
a) Sformułuj wniosek na podstawie otrzymanych wyników doświadczenia.
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
Ustal, czy cykl mocznikowy ma charakter anaboliczny czy kataboliczny. Uzasadnij swoją
opinię, podając jeden argument.
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
b) Zaproponuj praktyczne wykorzystanie wyników przeprowadzonego doświadczenia.
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
Zadanie 11. (1 pkt). Proces powstawania ATP z ADP nazywamy fosforylacją.
Zadanie 10. (2pkt). Rysunek ilustruje wyniki doświadczenia badającego wpływ gibereliny i
niskiej temperatury na zakwitanie marchwi.
Określ, jaki rodzaj fosforylacji przedstawia powyższy schemat fragmentu procesu
METABOLIZM
glikolizy.
....................................................................................................................................................
Zadanie 12. (2 pkt). Schemat przedstawia współpracę chloroplastów i mitochondriów w
komórce roślinnej.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Zadanie 14. (1 pkt). Schemat przedstawia gospodarkę ATP w organizmie.
a) Ustal, w którym z tych organelli zachodzą procesy anaboliczne, a w którym zachodzą
procesy kataboliczne.
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
b) Wyjaśnij, jakie korzyści ma komórka ze współpracy chloroplastów
i mitochondriów.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Zadanie 13. (2 pkt). Uproszczony zapis procesu fotosyntezy u roślin zielonych
H2O + CO2 → cukier + O2. Sumaryczne równanie procesu fotosyntezy u purpurowych bakterii
siarkowych (beztlenowce) H2S + CO2 → cukier + S. Cechą wspólną tych reakcji jest
powstawanie cukrów na drodze redukcji CO2. Wskaż źródła wodoru użytego do redukcji CO2
w procesach fotosyntezy u roślin zielonych i u purpurowych bakterii siarkowych oraz wyjaśnij,
dlaczego organizmy te korzystają z różnych źródeł tego pierwiastka.
Uzupełnij schemat wpisując w zaznaczone kropkami miejsca wyrazy: wysoki lub niski.
Zadanie 15. (1 pkt. Na rysunku przedstawiono cztery sposoby przenikania substancji przez
błonę komórkową.
Przedstawione na rysunku sposoby przenikania substancji przez błonę komórkową
podziel na dwie grupy – uzupełnij poniższą tabelę.
METABOLIZM
Zadanie 16. (2 pkt). Na schemacie przedstawiono przebieg reakcji enzymatycznej.
Każdy etap tego ciągu jest katalizowany przez inny enzym. Produkt końcowy ciągu reakcji
(D) może hamować aktywność enzymu 1.
Wyjaśnij, w jaki sposób na przebieg tego ciągu reakcji wpłynie:
a) sukcesywne odprowadzanie produktu D z miejsca reakcji.
b) wzrastające stężenie produktu D.
a) .................................................................................................................................................
.................................................... ............................................................................................
.................................................................................................................................................
b) .................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
Zadanie 18. (1 pkt). Na schemacie przedstawiono podstawowe reakcje zachodzące w
chloroplaście.
Na podstawie schematu, określ rolę enzymu i podaj przykład jednej charakterystycznej
dla niego właściwości.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Zadanie 17. (2 pkt). Na schemacie przedstawiono ciąg reakcji enzymatycznych.
METABOLIZM
Zadanie 20. (2 pkt). Glikoliza jest powszechnym szlakiem metabolicznym zachodzącym
w cytoplazmie komórek wszystkich żywych organizmów. Wypisz z poniższego schematu trzy
substraty oraz trzy produkty procesu glikolizy.
substraty glikolizy:
...........................................................................................
...........................................................................................
produkty glikolizy:
...........................................................................................
..........................................................................................
Wyjaśnij na podstawie schematu, na czym polega powiązanie ze sobą fazy jasnej z fazą
ciemną fotosyntezy.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Zadanie 19. (1 pkt). Poniższe zdania zawierają informacje o fazie fotosyntezy niezależnej od
światła.Zaznacz zdanie zawierające błędną informację i uzasadnij swój wybór.
1. Reakcje niezależne od światła przebiegają w stromie chloroplastów.
2. Faza niezależna od światła, czyli tzw. cykl Calvina, składa się z trzech etapów –
karboksylacji, redukcji i regeneracji.
3. W stromie chloroplastów, w wyniku cyklu przemian CO2 zostaje przekształcony
w produkt fotosyntezy.
4. W procesie redukcji dwutlenku węgla wykorzystywane są produkty fazy świetlnej – ATP
i NADP.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Zadanie 21. (1 pkt). Chemosynteza jest formą asymilacji
CO2, dla której źródłem energii są procesy utleniania, najczęściej związków nieorganicznych.
Mimo, iż bakterie chemosyntetyzujące nie są głównymi producentami masy organicznej,
odgrywają jednak dużą rolę w ekosystemach wodnych i lądowych.
Przedstaw na dowolnym przykładzie bakterii chemosyntetyzujących ich znaczenie
w przyrodzie.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Zadanie 22. (1 pkt)
W tabeli przedstawiono wyniki pomiarów ciśnienia parcjalnego gazów oddechowych oraz
prężność tych gazów w naczyniach włosowatych.
METABOLIZM
Na podstawie powyższych danych zaznacz trafne wyjaśnienie mechanizmu przenikania
tlenu z powietrza pęcherzykowego do krwi oraz dwutlenku węgla z krwi do powietrza
pęcherzykowego.
A. Występuje dyfuzja tych gazów zgodna z gradientem ich ciśnień w powietrzu
atmosferycznym i krwi.
B. Ciśnienie parcjalne tych gazów w powietrzu pęcherzykowym jest inne niż ich prężność
w naczyniach włosowatych.
C. Występuje korzystna różnica ciśnień obu gazów w powietrzu pęcherzykowym i we krwi,
która pozwala na ich transport na zasadzie dyfuzji.
D. Prężność obu gazów oddechowych w naczyniach włosowatych płuc jest wyższa od ich
ciśnienia parcjalnego w powietrzu atmosferycznym, co powoduje ich dyfuzję.
Zadanie 23. (2 pkt)
Na metabolizm składają się dwa przeciwstawne kierunki przemian biochemicznych:
anabolizm i katabolizm.
Poniżej przedstawiono, w uproszczony sposób, przykład jednego z procesów katabolicznych
zachodzących w komórce.
glukoza + tlen + ADP + Pi 􀃆 dwutlenek węgla + woda + ATP
a) Podaj nazwę procesu, który zachodzi w komórce w przedstawiony powyżej sposób.
.......................................................................................................................................................
b) Uzasadnij, za pomocą jednego argumentu, kataboliczny charakter tego procesu.
.....................................................................................................................................................
Zadanie 24. (2 pkt). Na schemacie przedstawiono wiązanie CO2 przez dwie grupy roślin (C3 i
C4).
Na podstawie analizy danych z obu schematów uzupełnij w tabeli informacje dotyczące
wiązania CO2 w cyklach obu rodzajów roślin
Zadanie 25. (1 pkt). Zaznacz w tabeli symbol literowy wiersza, w którym przedstawiono
poprawne informacje dotyczące wytwarzania mocznika w organizmie człowieka.
METABOLIZM
Zadanie 26. (2 pkt). Na schemacie przedstawiono, w uproszczony sposób, jeden z etapów
oddychania komórkowego.
Porównaj na podstawie schematu proces fotosyntezy i oddychania, wpisując do tabeli po
dwa substraty, dwa produkty oraz nazwę typu reakcji metabolicznej dla każdego z tych
procesów.
Podaj nazwę elementu budowy komórki, w którym zachodzi przedstawiony etap
oddychania oraz nazwę związku oznaczonego literą X.
Nazwa elementu budowy komórki: …….........................................................................
Nazwa związku (oznaczonego X): ......................................................................
Zadanie 27. (3 pkt). Na schemacie w uproszczony sposób przedstawiono związek między
dwoma podstawowymi dla życia organizmów procesami metabolicznymi: fotosyntezą i
oddychaniem.
Zadanie 28. (1 pkt). Efektem fazy zależnej od światła, tzw. „fazy jasnej” fotosyntezy, jest siła
asymilacyjna, która jest wykorzystywana w cyklu Calvina.
Wymień dwa składniki siły asymilacyjnej.
1. ................................................ 2. ................................................
METABOLIZM
Zadanie 29. (2 pkt). W komórkach autotroficznych siła asymilacyjna, powstająca w fazie
fotosyntezy zależnej od światła (jasnej), umożliwia zachodzenie fazy niezależnej od światła
(ciemnej, cyklu Calvina). Nie wszystkie poniższe sformułowania w sposób poprawny opisują
powstawanie ATP i NADPH oraz ich znaczenie dla przebiegu fotosyntezy.
Wśród sformułowań od A do E zaznacz dwa, które są prawdziwe.
A. ATP jest produktem fazy fotosyntezy zależnej od światła, a NADPH – fazy niezależnej od
światła.
B. Jednym z warunków syntezy ATP jest transport elektronów przez łańcuch przenośników
zlokalizowany w chloroplastach.
C. Synteza NADPH, w zależności od rodzaju fosforylacji, jest sprzężona lub nie jest
sprzężona z fotolizą wody.
D. NADPH i ATP są niezbędne do przekształcenia kwasu fosfoglicerynowego do aldehydu
fosfoglicerynowego.
E. Odtwarzanie pierwotnego akceptora dwutlenku węgla z aldehydu fosfoglicerynowego
wymaga udziału NADPH.
Zadanie 31. (1 pkt). Na wykresie przedstawiono widmo absorpcji barwników
fotosyntetycznych.
Zadanie 30. (1 pkt). Na schemacie przedstawiono substraty i produkty przemian w
mitochondrium.
Przeprowadzono następujące doświadczenie.
Siewki rzeżuchy podzielono na 3 grupy i umieszczono w jednakowych warunkach
(wilgotność, temperatura, stężenie CO2). Każdą grupę naświetlano światłem o innej barwie
przez okres dwóch tygodni:
grupę I – światłem niebieskim o długości fali 440 nm
grupę II – światłem żółtozielonym o długości fali 560 nm
grupę III – światłem czerwonym o długości fali 660 nm.
Następnie zmierzono w każdej grupie wysokość wszystkich siewek.
Na podstawie powyższych danych podaj, w której grupie siewek rośliny uzyskały
najwyższy wzrost. Odpowiedź uzasadnij.
.......................................................................................................................................................…
..........................................................................................................................................................
METABOLIZM
Zadanie 32. (3 pkt). Na uproszczonym schemacie przedstawiono fazę jednego z ważnych
procesów metabolicznych zachodzących u roślin.
Zadanie 33. (1 pkt). Na schemacie w sposób uproszczony przedstawiono zasadę działania
pewnego enzymu. Na podstawie analizy schematu opisz sposób, w jaki substancja X
umożliwia działanie tego enzymu.
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
a) Faza przedstawiona na schemacie nazywa się
A. cykl Calvina
B. cykl Krebsa
C. łańcuch oddechowy
D. faza jasna fotosyntezy
b) Podaj dokładną lokalizację w komórce roślinnej przedstawionej powyżej fazy.
.......................................................................................................................................................
c) Wymień dwa składniki siły asymilacyjnej biorącej udział w powyższej fazie.
.......................................................................................................................................................