Matura z biologii 2022, zadanie 4: Atrazyna a synteza ATP w chloroplastach – odpowiedzi i wyjaśnienie

4.1: przepływ elektronów wytwarza gradient protonów, który napędza syntazę ATP. 4.2: atrazyna nie zaburza mitochondriów, bo nie ma tam fotosystemu II.

O czym jest zadanie 4?

Wstęp dotyczy atrazyny, która swoiście blokuje fotosystem II i przez to zatrzymuje wytwarzanie ATP w chloroplastach. Schemat pokazuje fazę jasną fotosyntezy, w tym transport elektronów przez błonę tylakoidu oraz działanie syntazy ATP.

Pełny wstęp z rysunkami i tabelami: oficjalny arkusz CKE, strona 4 · zasady oceniania CKE.

Zadanie 4.1 (0–1 pkt)

Na podstawie schematu wyjaśnij, dlaczego do syntezy ATP w chloroplastach niezbędny jest przepływ elektronów przez łańcuch transportu elektronów w błonie tylakoidu.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: Transport elektronów przez błonę tylakoidu prowadzi do przeniesienia protonów do wnętrza tylakoidu i powstania ich gradientu. Gradient ten napędza syntazę ATP, która wytwarza ATP.

Elektrony przekazywane między przenośnikami uwalniają energię, wykorzystywaną do pompowania H+ przez błonę. Różnica stężeń H+ po dwóch stronach błony stanowi energię potencjalną. Powrót protonów przez syntazę ATP pozwala połączyć ADP z fosforanem.

Punktacja: Punkt za wyjaśnienie, że przepływ elektronów tworzy gradient protonów konieczny do pracy syntazy ATP; bez tego ogniwa odpowiedź nie dostaje punktu. Nie wystarczy samo stwierdzenie, że powstaje ATP albo że elektrony płyną.

Zadanie 4.2 (0–1 pkt)

Określ, czy atrazyna zaburza syntezę ATP również w mitochondriach. Odpowiedź uzasadnij.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: Nie zaburza syntezy ATP w mitochondriach, ponieważ atrazyna działa swoiście na fotosystem II, którego w mitochondriach nie ma.

Mitochondria wytwarzają ATP dzięki łańcuchowi oddechowemu i gradientowi protonów, ale nie mają fotosystemu II. Atrazyna nie wiąże się z białkami łańcucha oddechowego. Dlatego jej obecność nie zatrzymuje syntezy ATP w mitochondriach.

Punktacja: Punkt za jednoznaczne Nie i uzasadnienie brakiem fotosystemu II w mitochondriach lub swoistością atrazyny; odpowiedź ogólna o fotosystemach bez wskazania PSII może nie być uznana.

Najczęstsze błędy w zadaniu 4

Uczniowie piszą, że elektrony bezpośrednio tworzą ATP, pomijając gradient protonów.
W 4.2 odpowiadają tak, bo atrazyna hamuje ATP ogólnie, nie zauważając swoistości do PSII.
Mylą chloroplasty z mitochondriami lub twierdzą, że atrazyna działa na każdy łańcuch transportu elektronów.

Źródło zadania: Centralna Komisja Egzaminacyjna, Matura z biologii 2022, poziom rozszerzony (w maju 2022). Wstęp CKE opracowała na podstawie: courses.lumenlearning.com. Odpowiedzi i wyjaśnienia: anotemy.