Matura z biologii 2021, zadanie 10: Etylen i adaptacje korzeni roślin do stresu wodnego – odpowiedzi i wyjaśnienie

W 10.1 korzeń wytwarza miękisz powietrzny lub większe przestwory ułatwiające przewietrzanie; w 10.2 etylen ogranicza utratę wody przez opadanie liści albo zwiększa pobór wody przez nowe korzenie lub włośniki; w 10.3 wszystkie trzy zdania są prawdziwe.

O czym jest zadanie 10?

Wstęp dotyczy reakcji roślin na stres wywołany suszą lub podtopieniem. Czynniki te utrudniają transport wody, a roślina odpowiada m.in. wzrostem syntezy etylenu. Etylen może powodować opadanie liści, rozwój miękiszu powietrznego oraz powstawanie korzeni przybyszowych i włośników.

Pełny wstęp z rysunkami i tabelami: oficjalny arkusz CKE, strona 10 · zasady oceniania CKE.

Zadanie 10.1 (0–1 pkt)

Polecenie prosi o opis zmiany widocznej na przekrojach korzenia pod wpływem etylenu w warunkach podtopienia oraz o wyjaśnienie, jak ta zmiana pomaga roślinie. Pełna treść: arkusz CKE, s. 10.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: W korzeniu powstaje miękisz powietrzny z większą liczbą lub większymi przestworami międzykomórkowymi. Dzięki temu tkanki korzenia są przewietrzane i dociera do nich tlen.

W warunkach podtopienia w korzeniu brakuje tlenu. Etylen pobudza tworzenie aerenchymy, czyli tkanki z dużymi przestworami. Powietrze może wtedy przemieszczać się od części nadziemnych do korzeni, co poprawia zaopatrzenie w tlen.

Punktacja: Punkt jest za opis zmiany polegającej na powstaniu miękiszu powietrznego lub zwiększeniu przestworów oraz za podanie funkcji przewietrzania lub dostarczania tlenu. Nie uznaje się odpowiedzi mówiących tylko o magazynowaniu gazów oddechowych w aerenchymie.

Zadanie 10.2 (0–1 pkt)

Wyjaśnij, w jaki sposób wzrost wydzielania etylenu w czasie suszy przyczynia się do utrzymania zrównoważonego bilansu wodnego roślin. W odpowiedzi uwzględnij jeden z wymienionych efektów działania etylenu.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: Etylen może wywołać opadanie liści, co ogranicza transpirację i utratę wody. Może też stymulować powstawanie korzeni przybyszowych lub włośników, zwiększając pobieranie wody z podłoża.

W czasie suszy roślina musi ograniczyć utratę wody lub zwiększyć jej pobór. Zrzucenie liści zmniejsza powierzchnię transpiracji. Nowe korzenie i włośniki zwiększają powierzchnię chłonną, więc roślina może pobrać więcej wody.

Punktacja: Punkt jest za powiązanie jednego efektu etylenu z ograniczeniem utraty wody przez transpirację albo ze zwiększeniem pobierania wody. Nie wystarczy samo stwierdzenie, że etylen powoduje opadanie liści lub tworzenie korzeni, bez wyjaśnienia wpływu na bilans wodny.

Zadanie 10.3 (0–1 pkt)

Oceń, czy poniższe informacje odnoszące się do roli auksyn w funkcjonowaniu rośliny są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
Auksyny produkowane przez pąk szczytowy są odpowiedzialne za zjawisko
1. P F
dominacji wierzchołkowej.
Auksyny, podobnie jak etylen, mogą indukować tworzenie się korzeni
2. P F
przybyszowych.
Auksyny biorą udział w reakcjach fototropicznych pędu, dzięki czemu
3. P F
warunkują jego wyginanie się w kierunku światła.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: 1 – P, 2 – P, 3 – P.

Auksyny z pąka szczytowego hamują rozwój pąków bocznych, co daje dominację wierzchołkową. Auksyny mogą pobudzać tworzenie korzeni przybyszowych. W fototropizmie pędu auksyny rozmieszczają się nierównomiernie, co powoduje wyginanie w kierunku światła.

Punktacja: Punkt przyznaje się tylko wtedy, gdy wszystkie trzy oceny są poprawne. Jedna błędna ocena lub brak odpowiedzi daje 0 pkt.

Najczęstsze błędy w zadaniu 10

Uczeń opisuje tylko zmianę budowy korzenia, ale nie podaje jej znaczenia adaptacyjnego.
W 10.2 uczeń wymienia efekt etylenu bez wyjaśnienia, jak wpływa on na bilans wodny rośliny.
W 10.3 uczeń błędnie uznaje, że auksyny hamują tworzenie korzeni przybyszowych lub że fototropizm pędu zależy głównie od etylenu.

Źródło zadania: Centralna Komisja Egzaminacyjna, Matura z biologii 2021, poziom rozszerzony (w maju 2021). Wstęp CKE opracowała na podstawie: red. J. Kopcewicz i S. Lewak, Podstawy fizjologii roślin, Warszawa 1998;; S. Nishiuchi i inni, Mechanisms for coping with submergence and waterlogging in rice, „Rice” 5(2), 2012.. Odpowiedzi i wyjaśnienia: anotemy.