m Matura-Online.pl Rozwiązania zadań maturalnych
MBIP-R0-100-2405 Otwarte krótkie 3 pkt Trudność: ★★★☆☆

Zadanie 6

Matura z biologii, maj 2024, poziom rozszerzony

Wymaganie:

VI.3 — rozmnażanie mchów, przemienność pokoleń. VI.1 — różnorodność roślin (mchy).

Treść zadania

Zadanie 6.

Bezlist (Buxbaumia) to wyjątkowy rodzaj mchów należący do prątników, występujący m.in. w polskich lasach. Gametofity męskie bezlistu są bardzo drobne – widoczne tylko pod mikroskopem. Gametofity żeńskie mają nierozgałęzioną łodyżkę, nieprzekraczającą 1 mm długości. Listki gametofitu żeńskiego zanikają podczas dojrzewania sporofitu i przekształcają się w nitkowate twory. Sporofit bezlistu osiąga do 2 cm wysokości i jest dobrze widoczny – na czerwonej secie znajduje się duża puszka zarodni, która przynajmniej na początku rozwoju jest zielona.

Na zdjęciu przedstawiono dwa sporofity bezlistu z czerwoną setą i zieloną puszką zarodni.

Na podstawie: siedliska.gios.gov.pl; Fotografia: H.J. van der Kolk, Buxbaumia […], „Buxbaumiella" 99, 2014.

Zadanie 6.1. (0–1)

Na podstawie przedstawionych informacji wykaż, że dojrzały sporofit bezlistu pozyskuje związki organiczne niezależnie od gametofitu, z którego wyrasta.

Zadanie 6.2. (0–1)

Określ, czy gametofit bezlistu jest rośliną jednopienną, czy – dwupienną. Odpowiedź uzasadnij.

Zadanie 6.3. (0–1)

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały przemianę pokoleń u mchów. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Gametofity męskie mchów są (haploidalne / diploidalne) i wytwarzają plemniki zapładniające komórki jajowe, wytworzone w rodni gametofitu żeńskiego. Z zygoty rozwija się sporofit, wytwarzający w zarodni (identyczne / różne) genetycznie zarodniki.

Źródło: arkusz CKE MBIP-R0-100-2405. Otwórz oryginalny PDF

Rozwiązanie

6.1. Dojrzały sporofit bezlistu pozyskuje związki organiczne niezależnie, ponieważ:

  • Puszka zarodni sporofitu jest zielona → zawiera chlorofil → sporofit jest zdolny do fotosyntezy → samodzielnie wytwarza związki organiczne (cukry).
  • Gametofit żeński, z którego wyrasta sporofit, traci listki (zanikają w nitkowate twory) podczas dojrzewania sporofitu → gametofit nie ma już aparatu fotosyntetycznego → nie mógłby zaopatrywać sporofitu w cukry.
  • Dodatkowo: gametofit żeński ma maksymalnie 1 mm długości — masa biologiczna gametofitu jest wielokrotnie mniejsza od masy sporofitu (do 2 cm wysokości) → nie byłaby fizycznie zdolna pokryć zapotrzebowania metabolicznego sporofitu.

→ Sporofit bezlistu jest fotosyntetycznie samodzielny — co stanowi wyjątek wśród mchów (zwykle sporofit pasożytuje na gametoficie).

6.2. Gametofit bezlistu jest dwupienny.

Uzasadnienie: gametofity męskie i żeńskie różnią się drastycznie:

  • Męskie: mikroskopijne, widoczne tylko pod mikroskopem.
  • Żeńskie: makroskopowe (do 1 mm), z łodyżką i listkami.

Tak różne morfologicznie struktury powstają na OSOBNYCH osobnikach (różne gametofity) → klasyczna dwupienność. Gdyby były jednopienne (oba na jednym osobniku), nie istniałyby jako odrębne, tak różne formy.

Typowy błąd / pułapka

Pułapka 6.1 — pominięcie chlorofilu. Klucz: zielona puszka zarodni = chlorofil = fotosynteza. Bez tego argumentu odpowiedź wisi w powietrzu.

Pułapka 6.1 — pominięcie zaniku listków gametofitu. Sama fotosynteza sporofitu = za mało. Klucz: gametofit TRACI swoją zdolność do fotosyntezy podczas dojrzewania sporofitu → sporofit MUSI być samodzielny.

Pułapka 6.2 — pomylenie pojęć. Jednopienny = oba typy gametofitów na jednym osobniku (rzadko u mchów). Dwupienny = oddzielne osobniki męski i żeński. Klucz: różna morfologia = różne osobniki = dwupienny.

Strona arkusza CKE z trescia zadania

Zadanie 6 - bezlist (Buxbaumia)
Strona 10 arkusza CKE 2024 PR biologia - zadanie 6 (mech bezlist, sporofity zielone). Na podstawie: CKE 2024 / siedliska.gios.gov.pl Oryginalny PDF CKE, str. 10

Klucz pojęciowy — przemienność pokoleń mchów

PokoleniePloidalnośćFunkcjaWygląd typowych mchów
Gametofit (n)haploidalnyWytwarza gamety, zwykle fotosyntetyzujeZielona “łodyżka z listkami” — DOMINUJĄCE pokolenie u mchów
Sporofit (2n)diploidalnyWytwarza zarodniki (mejoza w zarodni)“Seta z puszką” wyrastająca z gametofitu — zwykle pasożytuje na gametoficie (heterotrof)

Bezlist łamie ten schemat — sporofit ma chlorofil, fotosyntetyzuje, jest fotosyntetycznie samodzielny.

Mechanizm: dlaczego sporofit bezlistu jest samodzielny? (6.1)

Puszka zarodni sporofitu zawiera chlorofil (jest zielona). Wszystkie inne mchy mają puszki brązowe/żółte = bez chlorofilu = niezdolne do fotosyntezy.

Sporofit fotosyntetyzuje w puszce → wytwarza glukozę, sacharozę, skrobię → samodzielnie pokrywa zapotrzebowanie energetyczne.

Gametofit żeński (z którego wyrasta sporofit) traci listki podczas dojrzewania sporofitu — listki przekształcają się w nitkowate twory (rizoidalne struktury).

Bez listków gametofit jest niezdolny do fotosyntezy → nie mógłby zaopatrywać sporofitu nawet gdyby chciał.

Asymetria mas: gametofit < 1 mm vs sporofit do 2 cm. Mały gametofit nie ma fizycznej możliwości “wyżywić” 20× większego sporofitu.

Mechanizm: dwupienność bezlistu (6.2)

Definicje:

  • Jednopienność (monoecja): oba typy gametangiów (męskie + żeńskie) na TEJ SAMEJ roślinie. Częste u mchów (np. Funaria).
  • Dwupienność (dioecja): gametangia męskie na osobnym osobniku, żeńskie na osobnym. To 2 typy roślin: ♀ i ♂.

Bezlist = klasyczna dwupienność:

  • Osobnik ♂: gametofit drobny, mikroskopowy. Trudno zauważyć.
  • Osobnik ♀: gametofit z łodyżką 1 mm, na nim wyrasta sporofit (widoczny, czerwona seta + zielona puszka).

Konsekwencja: gamety męskie (plemniki) muszą dotrzeć do gamet żeńskich (komórek jajowych) z osobnego osobnika. U mchów wodnych — przez wodę (krople deszczu, rosy). U bezlistu też.

Punktacja CKE

  • 6.1. 1 pkt — wskazanie chlorofilu w sporoficie + utraty listków przez gametofit.
  • 6.2. 1 pkt — “dwupienny” + uzasadnienie odwołujące się do różnych morfologii gametofitów.
  • Suma: 2 pkt.

Po co to umieć

Bezlist (rodzaj Buxbaumia) to rzadkie gatunki chronione:

  • Bezlist okrywowy (B. viridis) — w Polsce ścisła ochrona gatunkowa. Wskazany w Załączniku II Dyrektywy Siedliskowej UE — siedlisko Natura 2000.
  • Bezlist szafranowy (B. aphylla) — równie rzadki.

Siedliska: butwiejące drewno w wilgotnych lasach mieszanych. Wskaźnik dobrego stanu ekosystemu leśnego (lasy nie wycięte, z dużą ilością martwego drewna).

Mchy w ogóle są niezwykle starą grupą — wyłoniły się ~470 mln lat temu (ordowik), wcześniej niż rośliny naczyniowe. Nadal dominuje gametofit (n), bo nie wynaleźli tkanek przewodzących (ksylem, floem) → nie mogli rozwinąć dużych form sporofitowych.

Bezlist łamie ten schemat — częściowo “zapowiada” kierunek ewolucji: sporofit autotroficzny, większy i bardziej widoczny. Ewolucja roślin naczyniowych (paprotniki → nasienne) poszła w tym kierunku — dominujący sporofit, marginalny gametofit.

Podobne zadania

ekstremofile, psychrofile, termofile, błona komórkowa, GC vs AU, PCR, prokarioty

Zadanie 5 (5 pkt)

### Zadanie 5. Wiele bakterii to ekstremofile – organizmy żyjące w ekstremalnych warunkach środowiskowych. Skrajne wartości określonych czynników fizycznych i chemicznych są warunkiem koniecznym do prawidłowego zajścia procesów metabolicznych u ekstremofili. W zależności od wartości optymalnej temperatury wzrostu wyróżnia się wśród ekstremofili: - **psychrofile** – organizmy, które nie rosną w temperaturze powyżej 20 °C, a optymalne warunki do ich rozwoju stwarza temperatura poniżej 15 °C. Psychrofile wykształciły wiele adaptacji do niskich wartości temperatury, wśród których można wyróżnić mechanizmy chroniące przed nadmiernym zmniejszeniem płynności ich błon komórkowych; - **termofile** – organizmy, których optymalna temperatura wzrostu wynosi ponad 50 °C. Maksymalna temperatura umożliwiająca życie wynosi 122 °C. Wysoka temperatura powoduje wzrost płynności błony komórkowej oraz destabilizuje struktury białek i kwasów nukleinowych termofili. Z tego powodu w błonach termofili znajdują się liczne mostki disiarczkowe, a cząsteczki rRNA i tRNA mają wysoką zawartość par zasad GC. Enzymy wytwarzane przez ekstremofile są wykorzystywane w biotechnologii. *Na podstawie: A. Zabłotni, A. Dziadosz, Ekstremofile – mikroorganizmy z przeszłością i z przyszłością, „Postępy Mikrobiologii" 52(4), 2013.* ### Zadanie 5.1. (0–1) Określ, które z poniższych modyfikacji składu chemicznego lipidów błony komórkowej stanowią adaptację do życia w niskiej temperaturze. Zaznacz T, jeśli modyfikacja jest adaptacją do życia w niskiej temperaturze, albo N – jeśli nią nie jest. | | | | | |---|---|---|---| | 1. | Wzrost zawartości nasyconych kwasów tłuszczowych. | T | N | | 2. | Wzrost zawartości krótkich kwasów tłuszczowych. | T | N | ### Zadanie 5.2. (0–1) Podaj nazwę aminokwasu niezbędnego do wytworzenia mostków disiarczkowych, stabilizujących strukturę przestrzenną białek bakterii termofilnych. ### Zadanie 5.3. (0–1) Wykaż, że stabilność cząsteczek rRNA i tRNA bakterii termofilnych zwiększa się wraz ze wzrostem zawartości w ich cząsteczkach par zasad GC kosztem zawartości par zasad AU. ### Zadanie 5.4. (0–1) Określ, która grupa organizmów – psychrofile czy termofile – stanowi źródło polimeraz DNA wykorzystywanych do PCR. Odpowiedź uzasadnij. ### Zadanie 5.5. (0–1) Która cecha występuje u bakterii – organizmów prokariotycznych? Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych. **A.** obecność mitochondriów **B.** rybosomy o współczynniku sedymentacji równym 80S **C.** chityna jako główny składnik ściany komórkowej **D.** translacja mRNA rozpoczynająca się przed zakończeniem jej syntezy

Rozumiesz, jak to rozwiązać?

Przećwicz podobne typy zadań w aplikacji

matury-online.pl ma tysiące zadań pogrupowanych po dziedzinach. Sprawdź, czy temat „botanika, mchy, prątniki, bezlist, sporofit, gametofit, dwupienność, przemienność pokoleń" zrobisz samodzielnie.

Otwórz matury-online.pl