Bio do MaturyDziały

Gospodarka wodna i odżywianie mineralne – zadania maturalne z biologii

Woda i sole mineralne w roślinie

Woda wnika do korzenia głównie przez włośniki, osmotycznie, i przemieszcza się do walca osiowego drogą apoplastyczną (przez ściany) lub symplastyczną (przez cytoplazmę i plazmodesmy). Pasemka Caspary’ego w śródskórni blokują drogę przez ściany, więc woda i jony muszą przejść przez błony – roślina kontroluje, co wnika. W drewnie woda podnosi się dzięki transpiracji (siła ssąca liści), kohezji cząsteczek wody i adhezji do ścian naczyń oraz parciu korzeniowemu. Gutacja to wydzielanie kropel wody przez hydatody, gdy transpiracja jest słaba, a parcie korzeniowe silne. Sole mineralne pobierane są często transportem aktywnym; niedobór N czy Mg powoduje chlorozę.

Zapamiętaj

  • Transpiracja + kohezja + adhezja = główny mechanizm transportu wody w drewnie.
  • Pasemka Caspary’ego wymuszają przejście przez błony komórek śródskórni.
  • Gutacja świadczy o parciu korzeniowym.
  • Aparaty szparkowe zamykają się przy niedoborze wody (udział kwasu abscysynowego).
  • Niedobór azotu lub magnezu → żółknięcie liści.

Typowe błędy

  • Twierdzenie, że woda w drewnie płynie dzięki pracy serca rośliny lub pomp.
  • Mylenie gutacji z transpiracją.
  • Pomijanie roli kohezji w wyjaśnieniu ciągłości słupa wody.

Wymagania podstawy programowej

  • IX.3.1 pobieranie i transport wody i soli mineralnych
  • IX.3.2 obserwacja tkanki przewodzącej wodę
  • IX.3.3 potencjał osmotyczny i potencjał wody a otwieranie i zamykanie szparek
  • IX.3.4 wpływ czynników zewnętrznych na bilans wodny; doświadczenie z transpiracją
  • IX.3.5 susza fizjologiczna
  • IX.3.6 dostępne dla roślin formy N i S
  • IX.3.7 znaczenie N, S, Mg, K, P dla roślin

Przykładowe zadania

Zadanie 1

Cztery jednakowe pędy niecierpka umieszczono w cylindrach miarowych z wodą zabarwioną eozyną, a powierzchnię wody pokryto warstwą oleju. Pęd A pozostawiono w warunkach kontrolnych (20 °C, wilgotność powietrza 60%), liście pędu B pokryto od spodu wazeliną, pęd C ustawiono przed włączonym wentylatorem, a pęd D przykryto szklanym kloszem (wilgotność powietrza ok. 95%). Po 2 godzinach zmierzono ubytek wody w cylindrach. | Pęd | A | B | C | D | |---|---|---|---|---| | Ubytek wody [ml] | 4,2 | 0,6 | 7,9 | 1,1 | Na przekrojach poprzecznych łodyg zabarwione na czerwono były wyłącznie elementy jednej tkanki przewodzącej.

  1. 1.1 Wyjaśnij, dlaczego ubytek wody w cylindrze z pędem C był największy. (1 pkt)

    Pokaż odpowiedź

    Odpowiedź: Wentylator usuwał parę wodną z otoczenia liści, przez co zwiększała się różnica wilgotności między wnętrzem liścia a powietrzem i transpiracja zachodziła szybciej, a pęd pobierał więcej wody.

    Ruch powietrza usuwa parę wodną gromadzącą się przy powierzchni liści. Różnica wilgotności między wnętrzem liścia a otoczeniem rośnie, więc transpiracja przyspiesza, a pęd pobiera więcej wody.

  2. 1.2 Wyjaśnij, dlaczego pokrycie wazeliną dolnej powierzchni liści (pęd B) prawie zatrzymało pobieranie wody przez pęd. (1 pkt)

    Pokaż odpowiedź

    Odpowiedź: Wazelina zatkała aparaty szparkowe, które występują głównie w dolnej skórce liści, więc transpiracja została zahamowana i zanikła siła ssąca powodująca pobieranie i transport wody.

    U większości roślin dwuliściennych aparaty szparkowe znajdują się głównie w skórce dolnej. Wazelina je zatkała, więc transpiracja ustała, a wraz z nią siła ssąca, która napędza pobieranie wody.

  3. 1.3 Wyjaśnij, w jaki sposób transpiracja przyczynia się do transportu wody w łodydze. (1 pkt)

    Pokaż odpowiedź

    Odpowiedź: Transpiracja powoduje ubytek wody w komórkach liścia, do których woda napływa z naczyń drewna. W naczyniach powstaje podciśnienie (siła ssąca transpiracji), a spójność cząsteczek wody (kohezja) sprawia, że cały słup wody jest zasysany ku górze.

    Parowanie wody z liści powoduje jej ubytek w komórkach miękiszu, do których osmotycznie napływa woda z naczyń. W naczyniach powstaje podciśnienie (siła ssąca), a dzięki kohezji cząsteczek wody cały słup wody przesuwa się w górę.

  4. 1.4 Uzupełnij zdanie: barwnik zabarwił elementy tkanki przewodzącej, którą transportowana jest woda z solami mineralnymi – czyli ___. (1 pkt)

    Pokaż odpowiedź

    Odpowiedź: drewno

    Wodę z solami mineralnymi przewodzi drewno (ksylem): naczynia i cewki. Łyko przewodzi produkty fotosyntezy.

  5. 1.5 Wskaż próbę kontrolną w tym doświadczeniu oraz podaj dwa warunki, które należało utrzymać jednakowe we wszystkich próbach. (1 pkt)

    Pokaż odpowiedź

    Odpowiedź: Próba kontrolna – pęd A. Jednakowe warunki: temperatura i natężenie oświetlenia (a także podobna wielkość pędów i czas pomiaru).

    Próbą kontrolną jest pęd A w warunkach standardowych. Aby porównanie było rzetelne, wszystkie pędy muszą być podobne (wielkość, liczba liści) i mieć te same warunki poza badanym czynnikiem – temperaturę, oświetlenie, czas pomiaru.

Ćwicz ten dział z oceną odpowiedziSprawdź swój poziom za darmo

Inne tematy z tego działu