MBIP-R0-100-2605 • Otwarte rozszerzone • 5 pkt • Trudność: ★★★★☆

Zadanie 6

Matura z biologii, maj 2026, poziom rozszerzony

Wymaganie:

III. Energia i metabolizm — fotosynteza i oddychanie komórkowe, bilans węgla. V. Różnorodność roślin — kiełkowanie nasion, warunki niezbędne do kiełkowania. XI. Metodologia badań biologicznych — próba kontrolna, dobór wskaźnika pomiarowego.

Treść zadania

Aby określić wpływ fotosyntezy i oddychania komórkowego na bilans węgla (wzrost lub spadek zawartości związków organicznych w roślinach), przeprowadzono doświadczenie.

Na trzech szalkach wyścielonych bibułą wysiano po 1,5 g nasion rzodkiewki:

Grupa	Woda	Światło	Kiełkowanie	Sucha masa po 10 dniach
1.	nie	tak	nie	1,46 g
2.	tak	tak	tak	1,63 g
3.	tak	nie (ciemność)	tak	1,20 g

Nasiona wykiełkowały jedynie w grupach 2. i 3. Po 10 dniach materiał roślinny wysuszono i określono zawartość suchej masy.

6.1. (0–1) Wyjaśnij, dlaczego w grupie 1. nasiona nie wykiełkowały.

6.2. (0–1) Uzasadnij, dlaczego do oszacowania bilansu węgla należało zmierzyć suchą, a nie świeżą masę.

6.3. (0–1) Rozstrzygnij, z którą grupą — 1. czy 3. — należy porównać wyniki grupy 2., aby określić łączny wpływ fotosyntezy i oddychania komórkowego na bilans węgla w grupie 2. Uzasadnij.

6.4. (0–1) Wykaż, że podczas doświadczenia u roślin z grupy 2. zachodziła fotosynteza.

6.5. (0–1) Oceń, czy u roślin z grup 2. i 3. zachodziło oddychanie komórkowe (T/N).

Źródło: arkusz CKE MBIP-R0-100-2605. Otwórz oryginalny PDF

Rozwiązanie

6.1.

Nasiona z grupy 1. umieszczono na suchym podłożu i nie podlewano. Woda jest niezbędnym warunkiem kiełkowania:

umożliwia imbibicję (pęcznienie) nasion — pierwszy etap kiełkowania, prowadzący do rozerwania łupiny nasiennej,
przerywa spoczynek nasion,
uruchamia procesy metaboliczne — bez wody enzymy nie działają, nie zachodzi ani oddychanie komórkowe, ani rozkład materiałów zapasowych.

Bez dostępu do wody nasiona pozostały w stanie spoczynku i nie wykiełkowały, mimo że miały światło.

6.2.

Świeża masa obejmuje wodę, której zawartość w tkankach roślinnych jest zmienna i nieokreślona — u siewek może stanowić ponad 90% masy. Różnice świeżej masy odzwierciedlałyby więc głównie stopień uwodnienia, a nie ilość związków organicznych.

Po wysuszeniu woda zostaje usunięta, a pozostaje wyłącznie sucha masa — czyli materia organiczna i mineralna. Zmiany suchej masy odzwierciedlają zatem rzeczywistą akumulację lub utratę związków węgla, o którą pyta bilans węgla.

6.3.

Rozstrzygnięcie: z grupą 1.

Uzasadnienie: w grupie 1. nasiona nie wykiełkowały — pozostały w spoczynku, a procesy metaboliczne praktycznie w nich nie zachodziły. Zachowały więc wyjściową zawartość związków organicznych i stanowią punkt odniesienia (próbę kontrolną) dla pozostałych grup.

Porównanie grupy 2. z grupą 1. pokazuje łączny efekt obu procesów — fotosyntezy (przyrost związków organicznych) i oddychania (ich ubytek). Grupa 3. nie nadaje się do tego celu, bo zachodziło w niej samo oddychanie — porównanie z nią pokazałoby jedynie wpływ fotosyntezy.

6.4.

Sucha masa w grupie 2. wynosiła 1,63 g i była większa niż masa wyjściowa nasion (1,5 g) oraz niż sucha masa grupy kontrolnej 1. (1,46 g):

$1, 63 g > 1, 46 g$

Przyrost suchej masy oznacza, że rośliny wytworzyły nowe związki organiczne — a jedynym ich źródłem u rośliny jest asymilacja $CO_{2}$ w fotosyntezie. Skoro sucha masa wzrosła mimo jednoczesnych strat na oddychanie, fotosynteza musiała zachodzić i przewyższać intensywnością oddychanie.

6.5. TT

Grupa 2. — T. Oddychanie komórkowe zachodzi w komórkach roślinnych nieprzerwanie, także w świetle. Jest jedynym źródłem ATP dla procesów życiowych.
Grupa 3. — T. Siewki wykiełkowały i rosły w ciemności, zużywając materiały zapasowe nasion. Świadczy o tym spadek suchej masy z 1,5 g do 1,20 g — związki organiczne zostały utlenione w oddychaniu do $CO_{2}$ , który uleciał z szalki.

Typowy błąd / pułapka

W 6.1 klucz CKE nie uznaje odpowiedzi przez fotosyntezę. Sformułowanie „bez wody nie zachodzi fotosynteza, więc nasiona nie kiełkują" jest błędne — kiełkowanie zachodzi kosztem materiałów zapasowych nasienia, a nie fotosyntezy. Nasiona z grupy 3. wykiełkowały w ciemności.

Klucz odrzuca też słowa „nabrzmiewanie" i „puchnięcie". Prawidłowy termin to pęcznienie (imbibicja).

W 6.2 chodzi o zmienność zawartości wody, nie o samą jej obecność. Uzasadnienie musi wskazywać, że woda w świeżej masie występuje w nieokreślonej, zmiennej ilości, co zaburzałoby pomiar.

W 6.3 klucz nie uznaje uzasadnienia bez wskazania numeru grupy. Trzeba wyraźnie napisać „grupa 1." — samo poprawne uzasadnienie nie wystarczy.

Dlaczego nie grupa 3. W grupie 3. zachodziło wyłącznie oddychanie (brak światła). Porównanie 2. z 3. izolowałoby wpływ samej fotosyntezy, a polecenie pyta o łączny wpływ obu procesów względem stanu wyjściowego.

W 6.4 klucz wymaga odwołania do wyników, nie do warunków. Samo „były woda i światło, więc zachodziła fotosynteza" nie punktuje — to warunki konieczne, ale niewystarczające. Trzeba wskazać przyrost suchej masy jako dowód.

W 6.5 kusi odpowiedź N przy grupie 2. Powszechny błąd: przekonanie, że w świetle roślina „tylko fotosyntetyzuje". Oddychanie komórkowe zachodzi cały czas — w świetle jest jedynie maskowane przez intensywniejszą fotosyntezę.

Zauważ, że sucha masa grupy 1. też spadła (1,50 → 1,46 g). To dowód, że nawet suche nasiona prowadzą minimalny metabolizm. Nie zmienia to jednak ich roli jako najlepszego punktu odniesienia.

Treść zadania (CKE)

Zadanie 6 — biologia 2026, poziom rozszerzony, arkusz CKE — Fragment arkusza CKE MBIP-R0-100-A-2605 — zadanie 6. Na podstawie: CKE, matura maj 2026, biologia PR Oryginalny PDF CKE

Co pokazują wyniki

Grupa	Warunki	Procesy	Sucha masa	Zmiana wobec 1,5 g
1.	bez wody, światło	praktycznie żadne	1,46 g	−0,04 g (kontrola)
2.	woda + światło	fotosynteza + oddychanie	1,63 g	+0,13 g
3.	woda, ciemność	tylko oddychanie	1,20 g	−0,30 g

Interpretacja bilansu węgla:

$+ 0, 17 g 1, 63 - 1, 46 — łą czny efekt obu proces \overset{o}{ˊ} w w grupie 2.$

$- 0, 26 g 1, 20 - 1, 46 — efekt samego oddychania (grupa 3.)$

$+ 0, 43 g 1, 63 - 1, 20 — efekt samej fotosyntezy$

Rola każdej grupy w doświadczeniu

Grupa	Rola	Co pozwala ustalić
1.	próba kontrolna — stan wyjściowy	punkt odniesienia dla obu pozostałych
2.	próba badawcza pełna	łączny wpływ fotosyntezy i oddychania
3.	próba badawcza bez światła	wpływ samego oddychania

Zestawienie 2. z 3. izoluje fotosyntezę; zestawienie 2. z 1. daje wypadkową obu procesów — i o to pyta zadanie 6.3.

Etapy kiełkowania nasienia

Etap	Co się dzieje	Czego wymaga
1. imbibicja (pęcznienie)	nasiono chłonie wodę, pęka łupina	woda
2. aktywacja metabolizmu	uruchomienie enzymów, oddychanie komórkowe	woda, tlen, odpowiednia temperatura
3. mobilizacja zapasów	rozkład skrobi, białek i tłuszczów zapasowych	enzymy hydrolityczne (gibereliny)
4. wzrost zarodka	wydostanie się korzonka i pędu	energia z oddychania

Światło nie jest warunkiem koniecznym kiełkowania większości nasion — dlatego grupa 3. wykiełkowała w ciemności. Kiełkowanie odbywa się kosztem materiałów zapasowych, nie fotosyntezy.

Świeża masa a sucha masa

Cecha	Świeża masa	Sucha masa
zawiera	tkanki + woda	tylko materia organiczna i mineralna
udział wody w siewkach	80–95%	0%
zmienność	duża — zależy od podlewania, wilgotności, pory dnia	stabilna
co odzwierciedla	uwodnienie + biomasa	wyłącznie biomasa
jak wyznaczyć	zważyć bezpośrednio	suszyć w 105 °C do stałej masy

W badaniach produktywności roślin zawsze stosuje się suchą masę — to standard metodologiczny.

Fotosynteza i oddychanie — bilans

Proces	Równanie ogólne	Wpływ na suchą masę
fotosynteza	$6 CO_{2} + 6 H_{2} O \overset{s}{ˊ} wiat ł o C_{6} H_{12} O_{6} + 6 O_{2}$	wzrost
oddychanie	$C_{6} H_{12} O_{6} + 6 O_{2} \to 6 CO_{2} + 6 H_{2} O + ATP$	spadek

Warunki	Fotosynteza	Oddychanie	Bilans
jasno, intensywne światło	✔ szybka	✔	dodatni
punkt kompensacyjny	✔ = oddychaniu	✔	zerowy
ciemność	✘	✔	ujemny

Kluczowa zasada: oddychanie komórkowe zachodzi zawsze — w dzień i w nocy, w liściu i w korzeniu. W świetle jest tylko maskowane przez intensywniejszą fotosyntezę.

Punktacja CKE

6.1. 1 pkt — wyjaśnienie odnoszące się do braku wody oraz jej roli w kiełkowaniu (pęcznienie, przerwanie spoczynku, uruchomienie metabolizmu).
6.2. 1 pkt — uzasadnienie odnoszące się do zmiennej lub nieokreślonej ilości wody w świeżej masie.
6.3. 1 pkt — wskazanie grupy 1. wraz z uzasadnieniem (zachowanie wyjściowego poziomu związków organicznych / brak procesów metabolicznych).
6.4. 1 pkt — wykazanie odnoszące się do przyrostu suchej masy.
6.5. 1 pkt — TT.
Razem: 5 pkt.

Rozumiesz, jak to rozwiązać?

Przećwicz podobne typy zadań w aplikacji

matury-online.pl ma tysiące zadań pogrupowanych po dziedzinach. Sprawdź, czy temat „bilans wegla, fotosynteza i oddychanie komorkowe, kielkowanie nasion, sucha masa, proba kontrolna" zrobisz samodzielnie.

Otwórz matury-online.pl