Matura z biologii 2024, zadanie 3: Bioluminescencja świetlików i jej zastosowanie – odpowiedzi i wyjaśnienie

Samice Photuris oszczędzają czas i energię na polowanie. W teście na mikroorganizmy: ATP, stężenie wzrasta, wystąpienie bioluminescencji. Narządem doprowadzającym tlen bezpośrednio do komórek świetlików są tracheole.

O czym jest zadanie 3?

Wstęp opisuje bioluminescencję u świetlików: samice gatunku Photuris lugubris imitują sygnały świetlne samic innego gatunku, aby zwabić samce jako ofiary. Reakcja bioluminescencji wymaga lucyferyny, lucyferazy, ATP i tlenu. Wykorzystuje się ją w testach do wykrywania mikroorganizmów, ponieważ ATP jest wskaźnikiem obecności żywych komórek.

Pełny wstęp z rysunkami i tabelami: oficjalny arkusz CKE, strona 6 · zasady oceniania CKE.

Zadanie 3.1 (0–1 pkt)

Przedstaw korzyść, jaką odnoszą samice świetlików Photuris lugubris dzięki umiejętności wabienia swoich ofiar.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: Samice oszczędzają czas i energię na polowanie lub zdobywają więcej pokarmu.

Dzięki imitowaniu sygnałów samic Photinus palaciosi drapieżne samice Photuris lugubris zwabiają samce tego gatunku, które stają się ich ofiarami. Ofiary przychodzą same, więc drapieżnik nie musi ich aktywnie szukać, co zmniejsza nakład energii i czasu. W efekcie samice mogą upolować więcej osobników.

Punktacja: 1 punkt za wskazanie oszczędności energii/czasu lub zwiększenia ilości pokarmu; nie uznaje się zbyt ogólnych odpowiedzi bez konkretnego uzasadnienia.

Zadanie 3.2 (0–2 pkt)

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały wykorzystanie lucyferyny i lucyferazy. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie. Testy wykorzystujące lucyferynę i lucyferazę świetlików w wykrywaniu mikroorganizmów opierają się na założeniu, że (AMP / ATP) jest związkiem chemicznym wytwarzanym w procesie oddychania komórkowego, którego stężenie (wzrasta / spada) wraz ze wzrostem liczby mikroorganizmów znajdujących się w danej próbce. O wykryciu bakterii świadczy (ustanie / wystąpienie) bioluminescencji.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: ATP, wzrasta, wystąpienie

ATP jest nośnikiem energii wytwarzanym w oddychaniu komórkowym, więc jego stężenie rośnie wraz z liczbą mikroorganizmów. Reakcja bioluminescencji wymaga ATP, zatem więcej mikroorganizmów -> więcej ATP -> świecenie (wystąpienie bioluminescencji).

Punktacja: 2 punkty za trzy poprawne wskazania, 1 punkt za dwa poprawne.

Zadanie 3.3 (0–1 pkt)

Podaj nazwę tego narządu układu oddechowego świetlików, który odpowiada za doprowadzenie tlenu bezpośrednio do komórek ich ciała.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: tracheole (tchawki)

U owadów tlen do komórek dostarczany jest przez system tchawek, których najcieńsze rozgałęzienia to tracheole. Tracheole docierają bezpośrednio do tkanek, umożliwiając wymianę gazową bez udziału krwi.

Punktacja: 1 punkt za poprawną nazwę; uznaje się 'tchawki', nie uznaje się 'tchawki powietrzne'.

Najczęstsze błędy w zadaniu 3

W zadaniu 3.1 uczniowie podają zbyt ogólne odpowiedzi, np. 'lepiej polują', nie precyzując oszczędności energii lub zwiększenia zdobyczy.
W zadaniu 3.2 mylą ATP z AMP lub wskazują spadek stężenia zamiast wzrostu.
W zadaniu 3.3 zamiast tracheoli podają 'tchawki powietrzne' lub inne narządy oddechowe niecharakterystyczne dla owadów.

Źródło zadania: Centralna Komisja Egzaminacyjna, Matura z biologii 2024, poziom rozszerzony (w maju 2024). Wstęp CKE opracowała na podstawie: C. Błaszak (red.), Zoologia. Stawonogi, Warszawa 2013;. Odpowiedzi i wyjaśnienia: anotemy.