Wpływ pH roztworu glebowego na przyswajalność skladników mineralnych przez roślinę

Zbiór zadań z biologii CKE 2015

Spośród pierwiastków naturalnie występujących w przyrodzie tylko kilkanaście uważa się za niezbędne dla prawidłowego wzrostu i rozwoju roślin. Rośliny pobierają przez korzenie składniki mineralne z podłoża, na którym rosną. W tym procesie dużą rolę odgrywa wymiana jonowa, w przypadku której za każdy pobrany kation roślina wydziela do podłoża jon wodorowy (H+), a za każdy pobrany anion – jon wodorowęglanowy (HCO3-). Na proces pobierania jonów wpływają warunki zewnętrzne, w tym odczyn środowiska.
Na schemacie przedstawiono wpływ odczynu gleby na dostępność wybranych składników mineralnych w podłożu.

Wpływ pH roztworu glebowego na przyswajalność skladników mineralnych przez roślinę

Na podstawie: Fizjologia roślin, red. J. Kopcewicz, S. Lewak, Warszawa 2002, s. 268.

a) Na podstawie schematu wskaż pierwiastek, którego pobieranie jest najbardziej wrażliwe na zmiany odczynu gleby.
b) Podaj zakres wartości pH odczynu gleby, który jest optymalny dla wzrostu i rozwoju roślin z punktu widzenia pobierania przez nie składników mineralnych. Uzasadnij odpowiedź.
c) Korzystając z dołączonych do zadania informacji, wykaż, że KCl jest solą zakwaszającą glebę, skoro wiadomo, że z glebowego chlorku potasu roślina wybiórczo pobiera w większych ilościach kationy potasu niż aniony chloru.
d) Określ, w jaki sposób zakwaszenie gleby wpływa na pobieranie przez rośliny azotu z podłoża oraz wyjaśnij, jaki ma to wpływ na intensywność procesu fotosyntezy.

Rola płynu Lugola w doświaczeniu biologicznym

Zbiór zadań z biologii CKE 2015

W pierwszym etapie kiełkowania nasion kukurydzy w zarodku powstaje giberelina, która indukuje syntezę α-amylazy w warstwie aleuronowej i transport tego białka do bielma.
Przeprowadzono doświadczenie, aby zweryfikować hipotezę: Owoce kukurydzy (ziarniaki) zawierają α-amylazę. W tym celu przygotowano dwie szalki z jałowym żelem zawierającym skrobię. Kilka ziarniaków kukurydzy moczono w wodzie przez 1–2 dni, aż napęczniały, a następnie każdy z nich przecięto. Jedną połówkę każdego przeciętego ziarniaka gotowano przez 10 minut. Wszystkie części ziarniaków zdezynfekowano podchlorynem sodu. Połówki ziarniaków ułożono na szalkach przeciętą powierzchnią w stronę żelu. Po upływie 3 dni na szalki wylano cienką warstwę roztworu płynu Lugola. Obserwowano zabarwienie żelu na obu szalkach. Sposób przygotowania doświadczenia przedstawia poniższy rysunek.

Rola płynu Lugola w doświaczeniu biologicznym

Na podstawie: http://www.biology-resources.com/biology-experiments2.html [dostęp: 10.11.2014.].

a) Określ rolę płynu Lugola w doświadczeniu.
b) Podaj, w jaki sposób uniemożliwiono rozwój bakterii i grzybów, które mogłyby rozkładać skrobię w żelu.
c) Wyjaśnij, dlaczego jedną połówkę każdego z ziarniaków ugotowano i w jakim celu wykonano próbę I.
d) Opisz i wyjaśnij wynik doświadczenia w obu próbach przyjmując, że hipoteza jest prawdziwa.
e) Podaj, jakiego wyniku doświadczenia można by się spodziewać, gdyby użyto do niego ziarniaków kukurydzy, z których przed namoczeniem usunięto zarodki. Uzasadnij odpowiedź.
f) Wyjaśnij, jaką funkcję w procesie normalnego kiełkowania pełni α-amylaza w ziarniaku kukurydzy.

Przyswajalność składników mineralnych przez system korzeniowy

Zbiór zadań z biologii CKE 2015

System korzeniowy roślin znajduje się w warunkach naturalnych w środowisku uwodnionym i przewietrzanym. Stałe pobieranie jonów z podłoża przez korzenie powoduje niedobór składników mineralnych dostępnych dla roślin, który może być uzupełniany przez nawożenie. Sole wprowadzone do podłoża, z których kation jest pobierany w innym stopniu niż anion, powodują zmianę pH środowiska. Można je wobec tego podzielić na sole fizjologicznie kwaśne, zasadowe lub obojętne. Składniki mineralne mogą być pobierane nie tylko przez korzenie, lecz również w bardzo ograniczonym stopniu przez liście, głównie przez otwarte szparki.
Na wykresie przedstawiono wpływ pH gleby na dostępność makroelementów w podłożu. Różna grubość zamalowanego obszaru oznacza różną dostępność pierwiastków.

Przyswajalność składników mineralnych przez system korzeniowy

Na podstawie: Fizjologia roślin, red. J. Kopcewicz, S. Lewak, Warszawa 2002, s. 264–268.

a) Na podstawie powyższych informacji podaj, jaki rodzaj soli należy zastosować, aby przy słabo zasadowym pH gleby spowodować dobrą przyswajalność wszystkich makroelementów. Odpowiedź uzasadnij.

b) Na podstawie analizy wykresu wyjaśnij, dlaczego kwaśne opady (o pH niższym od 5,2) stanowią zagrożenie dla roślin.

c) Zaznacz, który ze związków chemicznych może być najłatwiej pobieranym, bezpośrednio przez liście, źródłem makroelementu dla rośliny.

Przyswajalność składników mineralnych przez system korzeniowy

d) Wymień cechę budowy liścia, która utrudnia pobieranie składników mineralnych przez blaszkę liściową. Odpowiedź uzasadnij.

Cykl rozwojowy podstawczkaków na przykładzie pieczarki.

Zbiór zadań z biologii CKE 2015

Grzyby stanowią bardzo zróżnicowaną pod względem budowy i czynności życiowych grupę organizmów. Wszystkie grzyby są heterotroficzne. Stosując kryterium dotyczące sposobu pozyskiwania przez grzyba przyswajalnych substancji organicznych, wśród organizmów tych wyróżnia się grzyby: saprobiontyczne, pasożytnicze, symbiotyczne oraz drapieżne. Charakterystyczne dla różnych grup grzybów są ich cykle rozwojowe.
Na schematach przedstawiono cykl rozwojowy pieczarki (A) i przekrój poprzeczny przez różne typy plech porostów (B).

Cykl rozwojowy podstawczkaków na przykładzie pieczarki.

Na podstawie: http://ekpol.cba.pl; http://www.wigry.win.pl/stowcip/porosty_spk3.htm [dostęp: 24.10.2014]; Biologia. Jedność i różnorodność, praca zbiorowa, Warszawa 2008, s. 643.

a) Podaj, na czym polega różnica w sposobie pozyskiwania przyswajalnych substancji organicznych między grzybem saprobiontycznym i symbiotycznym.
b) Przyporządkuj do oznaczeń cyfrowych 1–3 ze schematu cyklu rozwojowego pieczarki określenia: dikariofaza, diplofaza i haplofaza oraz podaj, która z tych faz jest dominująca.
c) Na podstawie rysunku przedstawiającego przekrój poprzeczny przez różne typy plech porostów, wykaż zróżnicowanie ich budowy na przykładzie dwóch cech (po jednej dotyczącej glonów i grzybów).
d) Wyjaśnij, jak należałoby zmienić dotychczasowe określenie wzajemnych zależności między grzybami i glonami tworzącymi porosty, jeżeli zostaną potwierdzone ostatnie badania wskazujące na dominację grzybów w plesze porostów. Dotyczy ona na przykład kontroli wzrostu, kontroli aktywności fotosyntetycznej glonów, a nawet – w pewnych warunkach – na trawieniu przez grzybnię ich komórek.