DWMED

Chamaedphne calyculata (L.) Moench jest w naszym kraju rzadkim reliktem postglacjalnym, który w Polsce osiąga południowo-zachodni kres swojego europejskiego zasięgu. Aby ocenić wpływ temperatury i czasu przechowywania na kiełkowanie nasion Ch. calyculata
przeprowadzono następujące doświadczenie. Zebrane świeże nasiona przechowywano przez okres 1–12 miesięcy w temperaturze 0–23 °C. Aby przerwać spoczynek nasion i umożliwić ich kiełkowanie w każdej z prób po zakończeniu okresu przechowywania przeprowadzono
stratyfikację w temp 3,5 °C przez 20 dni. Grupę kontrolną stanowiły nasiona stratyfikowane bez okresu przechowywania. Wyniki doświadczenia przedstawiono na poniższym wykresie jako średnia ± błąd standardowy.

Określ, które z poniższych wniosków są uprawnione na podstawie przedstawionych wyników badań.

Na poniższym rysunku przedstawiono przekrój przez owoc Ecballium elaterium (po lewej stronie) oraz proces rozsiewania jego nasion (po lewej).

1. Wybierz spośród podanych prawidłowe dokończenie zdania.

Owocem E. elaterium jest

A. rozłupnia.
B. mieszek.
C. strąk.
D. torebka.

2. Wybierz spośród podanych prawidłowe dokończenie zdania.

Sposób rozsiewania nasion E. elaterium to

A. balistochoria.
B. barochoria.
C. blastochoria.
D. anemochoria.

Na poniższej ilustracji przedstawiono przekrój przez kłos zarodnionośny widłaka różnozarodnikowego z rodzaju Selaginella sp.

Wybierz spośród podanych prawidłowe dokończenie zdania.

U roślin okrytonasiennych homologiem struktury oznaczonej strzałką jest

A. ośrodek zalążka.
B. komórka jajowa.
C. woreczek zalążkowy.
D. woreczek pyłkowy.

Jednym z mechanizmów regulujących stężenie aktywnego fizjologiczne hormonu roślinnego (fitohormonu) jest koniugacja. Jest to proces kowalencyjnej modyfikacji fitohormonu, która polega na przyłączeniu do cząsteczki hormonu innej substancji chemicznej, np. cukru, alkoholu, aminokwasu lub białka. W efekcie takiej modyfikacji ulegają zmianie właściwości biologiczne i fizykochemiczne hormonu, który wówczas nie może być rozpoznawany przez swoisty receptor.

Koniugacja prowadzi zatem do czasowego wyłączenia aktywności hormonu. W zdecydowanej większości przypadków koniugacja ma charakter odwracalny, kiedy w wyniku hydrolizy enzymatycznej z koniugatu zostaje uwolniony aktywny fitohormon. Regulacja aktywności fitohormonów przez koniugację zachodzi na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego.

Auksyny są najwcześniej odkrytymi fitohormonami, które regulują wiele procesów fizjologicznych. W sensie chemicznym są to kwasy aromatyczne, pochodne tryptofanu (np. kwas indolilo-3-octowy – IAA) lub fenyloalaniny (kwas fenylooctowy – PAA). Grupa karboksylowa auksyny jest zaangażowana w tworzenie wiązania estrowego z grupą hydroksylową cukru lub alkoholu podczas tworzenia koniugatów estrowych. Ta reakcja – jak przedstawiono poniżej – ma dwuetapowy przebieg, a każdy z etapów jest katalizowany przez inny enzym.

IAA + UDP-glukoza ↔ IA-glukoza + UDP (1)
IA-glukoza + alkohol → IA-alkohol + glukoza (2)

Reakcja (1) jest katalizowana przez enzym glukozylotransferazę UDPG:IAA, a reakcja (2) – przez acylotransferazę IA-glukoza:alkohol.

W wyniku połączenia grupy karboksylowej auksyny z resztą aminową aminokwasu powstają koniugaty amidowe. Tę dwuetapową reakcję (3, 4) katalizuje jeden enzym syntetaza IA-aminokwasu, która – jak przedstawiono za pomocą równania (3) – wymaga udziału ATP.
IAA + ATP ↔ IA-AMP + PPi (3)
IA-AMP + aminokwas → IA-aminokwas + AMP (4)
Zbadano wpływ kilku stężeń L-tryptofanu (L-Trp) na aktywność enzymu syntezującego koniugat auksyny – IA-asparaginian (IA-Asp). Ze względu na budowę L-tryptofanu – ma pierścień indolowy jak IAA oraz jest aminokwasem jak L-asparaginian – postawiono dwie niewykluczające się hipotezy:
• L-Trp współzawodniczy o miejsce aktywne enzymu z IAA
• L-Trp współzawodniczy o miejsce aktywne enzymu z L-asparaginianem.
Badania prowadzono w dwóch wariantach. W pierwszym wariancie analizowano wpływ pięciu stężeń L-Trp (0,2; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5 mM) na aktywność enzymu przy dwóch stężeniach jednego z substratów
– IAA (2 mM; 4 mM). W drugim wariancie badano wpływ wyżej wymienionych stężeń L-Trp na aktywność enzymu przy dwóch stężeniach drugiego z substratów – L-asparaginianu (6 mM; 10 mM). Wyniki przedstawiono na poniższych wykresach.

1. Określ, które stwierdzenia dotyczące koniugacji auksyn są prawdziwe, a które – fałszywe.

2. Uzupełnij w poniższym tekście luki (1.–3.) wyrażeniami z tabeli, wybierając w każdym przypadku jedno z dwóch zaproponowanych.

Wzrost stężenia auksyny w komórce powoduje (1) transkrypcji genów kodujących enzymy syntetyzujące koniugaty fitohormonu. W efekcie tego dochodzi do (2) stężenia aktywnej auksyny. Koniugaty auksyny są (3) do uruchomienia szlaku transdukcji sygnału hormonalnego.

3. Określ, które stwierdzenia dotyczące wpływu L-tryptofanu na aktywność enzymu syntetazy IA-asparaginianu są prawdziwe, a które – fałszywe.

Uczeń zaprojektował eksperyment w ramach pracy badawczej na Olimpiadę Biologiczną. Jako temat pracy wybrał: „Allelopatyczny wpływ wodnych wyciągów z solirodu zielnego (Salicornia europaea), przewiercienia cienkiego (Bupleurum tenuissimum) i owsa głuchego (Avena fatua) na wzrost i rozwój pieprzycy siewnej (Lepidium sativum)”. Na poniższej ilustracji przedstawiono zaprojektowany przez ucznia układ eksperymentalny.

Uczeń na szalkach umieścił po 100 nasion pieprzycy siewnej, które codziennie podlewał wodą wodociągową albo wodnym ekstraktem (uzyskanym również przy użyciu wody wodociągowej) z solirodu, przewiercienia lub owsa głuchego. Każdą próbę analizował w czterech powtórzeniach technicznych, tzn. na każdej z czterech szalek w danej próbie wysiał nasiona z tej samej torebki i podlewał wodą lub roztworem z tej samej butelki. Po dwóch tygodniach zmierzył wysokość nadziemnych części roślin rosnących na każdej z szalek. Aby zweryfikować hipotezę zerową dotyczącą braku wpływu badanych wyciągów na wzrost pieprzycy, przeprowadził on serię testów statystycznych, porównując każdą z badanych grup względem grupy kontrolnej (roślin podlewanych wodą wodociągową). Wykorzystał w tym celu test t-Studenta, przyjmując poziom istotności równy 0,05 (wcześniej upewnił się co do normalności rozkładu uzyskanych pomiarów).

Na podstawie powyższych informacji określ, które z poniższych stwierdzeń są prawdziwe, a które – fałszywe.

Na poniższym rysunku przedstawiono rozwój makrospor oraz czterech woreczków zalążkowych roślin okrytonasiennych. Podczas rozwoju makrospor część jąder powstających w wyniku mejozy może degenerować lub zlewać się z innymi jądrami powstałymi w wyniku tego samego podziału mejotycznego. Na poniższym rysunku degenerujące jądra makrospor zaznaczono jako małe czarne punkty, a jądra powstające z połączenia się dwóch lub większej liczby jąder – jako duże czarne koła.

Typy woreczków zalążkowych opisuje się, biorąc pod uwagę ilość materiału genetycznego zawartego w makrosporze dającej początek woreczkowi zalążkowemu oraz ostateczną liczbę komórek, z których składa się dojrzały woreczek zalążkowy.

1. Określ typ woreczka zalążkowego występującego w rodzaju Fritillaria.

A. monosporowy, siedmiokomórkowy
B. bisporowy, siedmiokomórkowy
C. bisporowy, ośmiokomórkowy
D. tetrasporowy, siedmiokomórkowy

2. Jaka jest w rodzaju Fritillaria ploidalność bielma wtórnego, powstającego w wyniku procesu podwójnego zapłodnienia?
A. 2n
B. 3n
C. 4n
D. 5n

Hormony roślinne wykazują działanie plejotropowe, czyli uczestniczą w regulacji wielu procesów fizjologicznych. Co więcej, każdy proces regulowany jest przez zespół hormonów, które mogą mieć zarówno działanie stymulujące, jak i hamujące. Do hormonów roślinnych zaliczamy dobrze znane grupy związków: auksyny, gibereliny, cytokininy, etylen i kwas abscysynowy, ale także salicylany, jasmoniany, brasinosteroidy i strigolaktony, stosunkowo niedawno włączone do tej puli regulatorów.
Na podstawie: A. Szmidt-Jaworska, J. Kopcewicz, Fizjologia roślin, Warszawa 2020.

1. Przeczytaj poniższy tekst i uzupełnij luki (1.–3.) wyrażeniami z tabeli, wybierając w każdym przypadku jedno z dwóch zaproponowanych.

Auksyny i cytokininy należą do fitohormonów wpływających na architekturę roślin. Ich wpływ na rozgałęzianie pędu i korzenia jest (1). (2) transportowane są bazypetalnie z pąka wierzchołkowego, warunkując uśpienie pąków pachwinowych. (3) indukują rozwój pędów bocznych i osłabiają dominację wierzchołkową.

2. Przeczytaj poniższy tekst i uzupełnij luki (1.–3.) wyrażeniami z tabeli, wybierając w każdym przypadku jedno z dwóch zaproponowanych.

Auksyny, plazmolemowa pompa protonowa i ekspansyny należą do elementów zaangażowanych we wzrost elongacyjny komórek roślinnych. Rolą auksyn jest (1) pompy protonowej, w wyniku czego dochodzi do (2) apoplastu, a następnie aktywacji ekspansyn i (3) komórki.

3. Określ, które stwierdzenia dotyczące działania fitohormonów są prawdziwe, a które – fałszywe.

Określ, które stwierdzenia dotyczące roślinnej wakuolarnej H+-ATPazy są prawdziwe, a które – fałszywe.

Określ, które stwierdzenia dotyczące fotosyntezy typu C3 i C4 są prawdziwe, a które – fałszywe.

Poniższa mikrofotografia przedstawia wybarwione orceiną komórki wierzchołków korzeni bocznych cebuli zwyczajnej (Allium cepa L.) w powiększeniu 40×.

1. W której fazie podziału mitotycznego znajduje się komórka oznaczona na schemacie literą A?
A. telofaza
B. profaza
C. anafaza
D. metafaza

2. Określ, wybierając spośród A albo B, czy podział mitotyczny jest podziałem redukcyjnym i wybierz odpowiednie uzasadnienie spośród 1.–3.

3. Określ, które stwierdzenia dotyczące cyklu komórkowego są prawdziwe, a które – fałszywe.

Na poniżej fotografii spod transmisyjnego mikroskopu elektronowego przedstawiono chloroplast
fasoli. Za pomocą liter A–D oznaczono cztery różne struktury.

1. Dopasuj do podanych w tabeli elementów budowy chloroplastu odpowiednie oznaczenia literowe z mikrofotografii.

2. Określ lokalizację cyklu Calvina w chloroplaście, wybierając odpowiednie oznaczenie literowe z mikrofotografii.

A. struktura A.
B. struktura B.
C. struktura C.
D. struktura D.

Określ, które z wymienionych komórek roślinnych powstają w wyniku mejozy.

Uzupełnij w poniższym tekście luki (1.–3.) wyrażeniami z tabeli, wybierając w każdym przypadku jedno z dwóch zaproponowanych.

Korzenie roślin wykazują z reguły fototropizm (1), w którym strona nieoświetlona rośnie (2) niż storna oświetlona, co jest spowodowane (3) wzrostu wydłużeniowego komórek korzenia przez wysokie stężenie auksyny.

Uzupełnij w poniższym tekście luki (1.–3.) wyrażeniami z tabeli, wybierając w każdym przypadku jedno z dwóch zaproponowanych.

Otwieranie szparek jest spowodowane pobieraniem wody przez komórki szparkowe, wywołanym przez (1) w komórce stężenia substancji osmotycznie czynnych, do których należą jony (2) oraz (3).

Na poniższej mikrofotografii przedstawiono fragment przekroju poprzecznego łodygi o budowie pierwotnej. Celuloza została wybarwiona na kolor zielony, natomiast lignina – na kolor ciemnoczerwony.

Do każdej z tkanek wskazanych na mikrofotografii – A i B – przyporządkuj odpowiednią nazwę spośród podanych.

drewno
łyko
sklerenchyma
kolenchyma

A.
B.