Zadanie 5.3. (0–1)AI
Anabaena to rodzaj nitkowatych sinic. Większość komórek w nici tej sinicy przeprowadza fotosyntezę. W skład nici wchodzą także wyspecjalizowane komórki o grubych ścianach komórkowych, zwane heterocytami, asymilujące azot atmosferyczny. W heterocytach nie jest aktywny fotosystem II. Biologiczne wiązanie N2 w heterocytach zachodzi przy udziale złożonego układu enzymatycznego, w skład którego wchodzi nitrogenaza. Enzym ten katalizuje w warunkach beztlenowych reakcję wiązania azotu atmosferycznego, którą sumarycznie można przedstawić następująco:
N2 + 16ATP + 8e– + 8H+ → 2NH3 + H2 + 16ADP + 16Pi
Międzykomórkowe połączenia między poszczególnymi komórkami nici pozwalają heterocytom pozyskiwać węglowodany i transportować do sąsiednich komórek produkty wiązania N2 w postaci glutaminy.
Na podstawie: Biologia, pod red. N.A. Campbella, Poznań 2012; W.J.H. Kunicki-Goldfinger, Życie bakterii, Warszawa 2005.
Wyjaśnij znaczenie połączeń między komórkami fotosyntetyzującymi a heterocytami u sinic Anabaena dla efektywnego zachodzenia fotosyntezy. W odpowiedzi uwzględnij procesy zachodzące w obu rodzajach komórek.
..............................
Sprawdź się
Odpowiedz samodzielnie i sprawdź wynik
2
Pokaż odpowiedź z arkuszaPorównaj swoją odpowiedź z kluczem
Schemat punktowania
1 p. – za wyjaśnienie uwzględniające wykorzystanie związanego w heterocytach azotu do syntezy konkretnych związków azotowych niezbędnych w procesie fotosyntezy, np. chlorofilu, białek enzymatycznych, nukleotydów.
0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
- Heterocyty wiążą azot, który inne komórki wykorzystują do syntezy aparatu fotosyntetycznego, np. enzymów.
- Do komórek, w których zachodzi fotosynteza, transportowana jest powstająca w heterocytach glutamina, która jest źródłem azotu do syntezy chlorofilu.
- Heterocyty dostarczają do fotosyntetyzujących komórek przyswojony azot konieczny do budowy białek, biorących udział w procesie fotosyntezy, np. enzymów, białek strukturalnych fotosystemów.
- Azot wiązany przez heterocyty jest składnikiem NADP+, który bierze udział w cyklu Calvina.
Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi, w których występuje stwierdzenie o obecności chloroplastów w komórkach sinic lub odnoszących się do transportu ADP z heterocytów do komórek fotosyntetyzujących.
Wyjaśnienie AI Rozwiń, aby przeczytać wyjaśnienie
Wytłumacz mi to
Potrzebujesz dodatkowego wyjaśnienia?
1
Zostanie wygenerowane zwięzłe wyjaśnienie zagadnień z pytania: mechanizmu i kontekstu biologicznego odpowiedzi, częstych błędów oraz powiązań z innymi tematami.
Komentarz CKE 6%
Zadanie 5.3. Bardzo trudne zadanie, rozwiązane prawidłowo jedynie przez 6% zdających, wymagające zrozumienia zależności pomiędzy dwoma procesami biochemicznymi – fotosyntezą i wiązaniem azotu atmosferycznego. Istotą prawidłowej odpowiedzi jest to, że połączenia między heterocytami
a komórkami fotosyntezującymi umożliwiają wykorzystanie związanego azotu do budowy białek, nukleotydów lub chlorofilu niezbędnych w procesie fotosyntezy.
Stosunkowo często pojawiały się odpowiedzi błędne, w których podawano, że zależności te polegają na transporcie przez połączenia międzykomórkowe gotowych nukleotydów (ADP) zamiast podanej w tekście glutaminy – ostatecznego produktu wiązania azotu atmosferycznego, np.:
Połączenie umożliwiają transport produktów asymilacji azotu atmosferycznego z heterocytów do komórek fotosyntezujących. Cząsteczki ADP oraz Pi stają się substratem do tworzenia w procesie fotosyntezy ATP, co umożliwia dalszy przebieg fotosyntezy. Dostarczenie produktów reakcji zachodzących w heterocytach usprawnia proces fotosyntezy.
Wydaje się, że mamy tutaj do czynienia z podobnym zjawiskiem jak w przypadku zadania 2.3. – zdający podczas rozwiązywania trzeciego zadania z wiązki najprawdopodobniej nie wracali już do wstępu zadania, gdzie znajdowały się kluczowe informacje do jego rozwiązania.