Bio do MaturyDziały

Składniki nieorganiczne – zadania maturalne z biologii

Pierwiastki i woda

Pierwiastki biogenne (C, H, O, N, S, P) budują związki organiczne. Inne makroelementy pełnią konkretne funkcje: Ca – kości, skurcz mięśni, krzepnięcie krwi; Mg – składnik chlorofilu, kofaktor enzymów; K i Na – potencjał błonowy i przewodzenie impulsów; P – ATP, DNA, fosfolipidy. Mikroelementy są potrzebne w śladowych ilościach, ale są niezbędne: Fe – hem w hemoglobinie i cytochromy, I – hormony tarczycy, F – szkliwo zębów. Woda jest polarna i tworzy wiązania wodorowe, dlatego jest dobrym rozpuszczalnikiem, ma duże ciepło właściwe (stabilizuje temperaturę) i duże ciepło parowania (chłodzenie przez pocenie i transpirację).

Zapamiętaj

  • Mg w chlorofilu, Fe w hemie – częsta para na maturze.
  • Jod jest potrzebny do syntezy tyroksyny i trójjodotyroniny.
  • Polarność wody → rozpuszczalnik dla jonów i związków polarnych.
  • Duże ciepło właściwe wody stabilizuje temperaturę organizmów i zbiorników.
  • Lód jest lżejszy od wody, więc zbiorniki nie zamarzają do dna.

Typowe błędy

  • Podawanie żelaza jako składnika chlorofilu.
  • Mylenie ciepła właściwego z ciepłem parowania.
  • Wyjaśnianie właściwości wody bez odwołania do wiązań wodorowych lub polarności.

Wymagania podstawy programowej

  • I.1.1 przedstawia znaczenie biologiczne makroelementów, w tym pierwiastków biogennych
  • I.1.2 przedstawia znaczenie biologiczne wybranych mikroelementów (Fe, I, F)
  • I.1.3 wyjaśnia rolę wody w życiu organizmów, z uwzględnieniem jej właściwości fizycznych i chemicznych

Przykładowe zadania

Zadanie 1

  1. 1.1 Wysokie ciepło właściwe wody sprawia, że: (1 pkt)

    • A. organizmy wodne żyją w środowisku o stabilnej temperaturze
    • B. lód unosi się na powierzchni wody
    • C. woda dobrze rozpuszcza tłuszcze
    • D. woda nie przewodzi ciepła
    Pokaż odpowiedź

    Odpowiedź: A. organizmy wodne żyją w środowisku o stabilnej temperaturze

    Woda musi pochłonąć dużo energii, by jej temperatura wzrosła, i oddaje ją powoli. Dzięki temu zbiorniki wodne i organizmy (w dużej części zbudowane z wody) mają stabilną temperaturę.

  2. 1.2 Wyjaśnij, jakie znaczenie dla organizmów żyjących w jeziorach ma to, że lód ma mniejszą gęstość niż woda w stanie ciekłym. (1 pkt)

    Pokaż odpowiedź

    Odpowiedź: Lód unosi się na powierzchni i tworzy warstwę izolującą, dlatego woda pod nim nie zamarza (przy dnie ma ok. 4 °C). Organizmy wodne mogą przetrwać zimę w ciekłej wodzie.

    Woda osiąga największą gęstość w ok. 4 °C. Lód jest lżejszy, więc pływa i izoluje głębsze warstwy, które nie zamarzają.

  3. 1.3 Oceń, czy podane informacje są prawdziwe. (1 pkt)

    • . Magnez jest składnikiem hemu w hemoglobinie.
    • . Żelazo wchodzi w skład hemoglobiny.
    • . Jod jest składnikiem hormonów tarczycy.
    Pokaż odpowiedź

    Odpowiedź: false, true, true

    Magnez jest atomem centralnym chlorofilu, a w hemie hemoglobiny znajduje się żelazo, które wiąże tlen. Jod buduje tyroksynę i trójjodotyroninę.

Zadanie 2

Woda ma duże ciepło właściwe i wysokie ciepło parowania. Jej cząsteczki są polarne i łączą się ze sobą wiązaniami wodorowymi. Lód ma mniejszą gęstość niż woda w stanie ciekłym, a woda ma największą gęstość w temperaturze ok. 4 °C.

  1. 2.1 Wyjaśnij, jakie znaczenie dla organizmów żyjących w jeziorze ma to, że lód ma mniejszą gęstość niż woda w stanie ciekłym. (1 pkt)

    Pokaż odpowiedź

    Odpowiedź: Lód unosi się na powierzchni wody i tworzy warstwę izolującą, dzięki czemu jezioro nie zamarza do dna, a pod lodem utrzymuje się ciekła woda, w której organizmy mogą przetrwać zimę.

    Lód unosi się na powierzchni i izoluje wodę od mroźnego powietrza. Zbiornik nie zamarza do dna – przy dnie utrzymuje się woda o temperaturze ok. 4 °C, w której organizmy przeżywają zimę.

  2. 2.2 Wyjaśnij, jakie znaczenie dla utrzymania stałej temperatury ciała organizmów ma duże ciepło właściwe wody. (1 pkt)

    Pokaż odpowiedź

    Odpowiedź: Woda, stanowiąca główny składnik organizmów, może pochłonąć lub oddać dużo ciepła przy niewielkiej zmianie temperatury, dlatego łagodzi wahania temperatury ciała.

    Woda stanowi większość masy organizmów. Duże ciepło właściwe oznacza, że pochłania ona dużo ciepła przy niewielkim wzroście temperatury – łagodzi więc gwałtowne zmiany temperatury ciała.

  3. 2.3 Wyjaśnij, dlaczego woda jest dobrym rozpuszczalnikiem dla wielu substancji występujących w komórce. (1 pkt)

    Pokaż odpowiedź

    Odpowiedź: Cząsteczki wody są polarne, więc otaczają jony i cząsteczki polarne (tworzą otoczki hydratacyjne, wiązania wodorowe), oddzielając je od siebie i rozpuszczając.

    Cząsteczki wody są polarne (dipole). Otaczają jony i cząsteczki polarne, oddziałując z nimi elektrostatycznie lub tworząc wiązania wodorowe (hydratacja), i w ten sposób je rozpuszczają.

Zadanie 3

Przypadek 1: pacjentka jest blada, szybko się męczy, ma obniżone stężenie hemoglobiny we krwi. Przypadek 2: mieszkaniec terenów górskich położonych daleko od morza ma powiększoną tarczycę (wole). Przypadek 3: u pomidora najstarsze liście żółkną między nerwami, a same nerwy pozostają zielone.

  1. 3.1 Wpisz symbol pierwiastka, którego niedobór najprawdopodobniej wywołał objawy w przypadku 1: ___. (1 pkt)

    Pokaż odpowiedź

    Odpowiedź: Fe

    Żelazo jest składnikiem hemu w hemoglobinie. Jego niedobór powoduje niedokrwistość (anemię) – bladość i szybkie męczenie się.

  2. 3.2 Wpisz symbol pierwiastka, którego niedobór najprawdopodobniej wywołał objawy w przypadku 2: ___. (1 pkt)

    Pokaż odpowiedź

    Odpowiedź: I

    Jod jest niezbędny do syntezy hormonów tarczycy. Przy jego niedoborze tarczyca się powiększa (wole). Tereny górskie daleko od morza są ubogie w jod.

  3. 3.3 Wpisz symbol pierwiastka, którego niedobór najprawdopodobniej wywołał objawy w przypadku 3: ___. (1 pkt)

    Pokaż odpowiedź

    Odpowiedź: Mg

    Chloroza między nerwami najstarszych liści to typowy objaw niedoboru magnezu – składnika chlorofilu. Magnez jest przemieszczany ze starszych liści do młodszych, dlatego objawy zaczynają się od dołu rośliny.

  4. 3.4 Wyjaśnij, dlaczego niedobór pierwiastka z przypadku 3 powoduje żółknięcie liści. (1 pkt)

    Pokaż odpowiedź

    Odpowiedź: Magnez jest składnikiem cząsteczki chlorofilu. Przy jego niedoborze powstaje za mało chlorofilu, więc liście tracą zieloną barwę i widoczne stają się żółte barwniki (karotenoidy).

    Mg jest atomem centralnym chlorofilu – bez niego barwnik nie powstaje.

Ćwicz ten dział z oceną odpowiedziSprawdź swój poziom za darmo

Inne tematy z tego działu