Zadanie 7
Matura z biologii, maj 2024, poziom rozszerzony
Wymaganie: VI.3 — budowa nasiona, rozmnażanie roślin nasiennych.
Treść zadania
Zadanie 7. (0–1)
Na poniższym schemacie przedstawiono przekrój podłużny przez nasiono tytoniu (Nicotiana). Literami A–D oznaczono cztery różne struktury.
Na schemacie widoczne są:
- A — wąska, wydłużona struktura w środkowej części nasiona (wskazana strzałką od góry),
- B — najbardziej zewnętrzna, ciemna, karbowana warstwa (wskazana strzałką po prawej u góry),
- C — tkanka wypełniająca otaczająca strukturę A (wskazana strzałką po prawej),
- D — dolna część tkanki wypełniającej nasiono (wskazana strzałką od dołu).
Na podstawie: www.seedbiology.de/structure.asp; Z. Podbielkowski, Rozmnażanie się roślin, Warszawa 1972.
Która ze struktur oznaczonych na schemacie to bielmo? Wpisz w wyznaczone miejsce odpowiednią literę (A–D).
Oznaczenie bielma: .............
Źródło: arkusz CKE MBIP-R0-100-2405. Otwórz oryginalny PDF
Rozwiązanie
C (lub D — obie wskazują na tkankę otaczającą zarodek; w nasieniu tytoniu bielmo otacza zarodek dookoła).
Bielmo (endosperm) = tkanka zapasowa nasiona, otacza zarodek. Powstaje z podwójnego zapłodnienia (3n — triploidalne) — komórka centralna woreczka zalążkowego + jeden plemnik. Zawiera:
- Skrobię (główny zapas energetyczny u traw, zbóż).
- Tłuszcze (u tytoniu i wielu dwuliściennych).
- Białka zapasowe (aleuron — wewnętrzna warstwa).
W nasieniu tytoniu (typowe nasienie dwuliściennych z bielmem):
- A = zarodek (wskazany strzałką w górę — wierzchołek pędu zarodka).
- B = łupina nasienna (testa) — najbardziej zewnętrzna warstwa, brunatna.
- C = bielmo (endosperm) — duża tkanka po bokach zarodka.
- D = bielmo dalsza część (lub korzonek zarodkowy = radikula).
Bielmo wykorzystywane przez kiełkujący zarodek — enzymy (alfa-amylaza, lipazy, proteazy) trawią zapasy → glukoza, kwasy tłuszczowe, aminokwasy → odżywianie zarodka aż do rozwinięcia liścieni i pierwszych liści (autotrofia).
Pułapka — pomylenie bielma z zarodkiem. Zarodek = mała struktura z liścieniami + radikulą + pączkiem (organizacja typowa "rośliny w miniaturze"). Bielmo = otaczająca zarodek tkanka jednorodna (komórki magazynujące skrobię/tłuszcz).
Pułapka — bielmo NIE = łupina. Łupina (testa) to zewnętrzna okrywa nasiona, brunatna, twarda. Bielmo to wewnętrzna tkanka odżywcza.
Pułapka — niektóre nasiona są bezbielmowe (np. fasola, groch) — bielmo zużywane już w czasie rozwoju nasienia, zapasy magazynowane w liścieniach. Tytoń ma jednak bielmo.
Strona arkusza CKE z trescia zadania
Klucz pojęciowy — struktura nasiona
| Struktura | Ploidalność | Funkcja | Pochodzenie |
|---|---|---|---|
| Łupina nasienna (testa) | 2n | Ochrona, regulacja kiełkowania | Z osłonek zalążka |
| Bielmo (endosperm) | 3n | Tkanka zapasowa — odżywia zarodek przy kiełkowaniu | Z podwójnego zapłodnienia (1 plemnik + komórka centralna 2n) |
| Zarodek | 2n | Przyszła roślina (radikula, hypokotyl, liścienie, pączek) | Z pierwszego zapłodnienia (plemnik + komórka jajowa) |
| Liścienie (kotyledony) | 2n | U bezbielmowych: zapasy. U bielmowych: pierwsze liście fotosyntetyczne | Część zarodka |
Bielmo vs nasiona bezbielmowe
Nasiona z bielmem (większość roślin):
- Trawy/zboża: pszenica, ryż, kukurydza — bielmo skrobiowe = mąka.
- Olejaste: rzepak, słonecznik — bielmo z tłuszczem.
- Tytoń (rodzina Solanaceae) — bielmo z tłuszczem.
- Kawa, palma kokosowa (woda kokosowa = płynne bielmo wczesne!).
Nasiona bezbielmowe (np. fasola, groch, dynia):
- Bielmo zużyte podczas rozwoju nasiona.
- Zapasy w liścieniach (mięsiste, “schowane fasolki”).
- Po kiełkowaniu liścienie zazwyczaj wynurzają się nad powierzchnię gleby i zielenieją (epigeicznie).
Mechanizm: podwójne zapłodnienie u okrytonasiennych
Ziarno pyłku zawiera dwa plemniki + komórkę zarodnikową.
Łagiewka pyłkowa wrasta w słupek → dociera do zalążka.
Plemnik 1 zapładnia komórkę jajową (n) → zygota (2n) → zarodek.
Plemnik 2 zapładnia komórkę centralną (2n, ma 2 jądra biegunowe) → 3n → bielmo.
To podwójne zapłodnienie jest unikatowe dla okrytonasiennych (Angiosperms). Nagonasienne mają tylko pojedyncze.
Punktacja CKE
- 7. 1 pkt — wskazanie C (lub D) jako bielma.
Po co to umieć
Bielmo to fundament rolnictwa:
- Mąka pszenna = zmielone bielmo ziarna pszenicy (skrobia + gluten).
- Ryż (biały) = oczyszczone bielmo (otręby = łupina + zarodek odrzucone).
- Olej z palmy / rzepaku / słonecznika = wyciśnięty z bielma.
- Whisky / wódka = zacier ze sfermentowanego bielma (skrobia → glukoza → etanol).
Genetyka bielma 3n to przyczyna imprintingu genomowego u roślin (allele matczyne vs ojcowskie ekspresjonowane różnie) — gorący temat badań ewolucyjnych.
Tytoń (Nicotiana tabacum) — modelowy gatunek w genetyce roślin. Pierwsza roślina transgeniczna (1983 — wprowadzony gen oporności na kanamycynę). Genom zsekwencjonowany (~4.5 mld par zasad — większy niż ludzki!). Allopoligenowy (4n) z 2 gatunków rodzicielskich (N. sylvestris + N. tomentosiformis).
Rozumiesz, jak to rozwiązać?
Przećwicz podobne typy zadań w aplikacji
matury-online.pl ma tysiące zadań pogrupowanych po dziedzinach. Sprawdź, czy temat „botanika, nasiono, bielmo, zarodek, tytoń, anatomia" zrobisz samodzielnie.
Otwórz matury-online.pl