Korzeń i pantofelek

Poprawna odpowiedź

1 – A

2 – B

3 – B

4 – B.

Wymaganie ogólne

101.2 Poznanie świata organizmów na różnych poziomach organizacji życia. Uczeń przedstawia i wyjaśnia procesy i zjawiska biologiczne.
101.4 Poznanie świata organizmów na różnych poziomach organizacji życia. Uczeń przedstawia i wyjaśnia zależności między organizmem a środowiskiem.
105.4 Rozumowanie i argumentacja. Uczeń wyjaśnia zależności przyczynowo-skutkowe, formułuje wnioski.

Wymaganie szczegółowe

102.3 (Rozszerzenie) Budowa i funkcjonowanie komórki. Uczeń wyjaśnia przebieg plazmolizy w komórkach roślinnych, odwołując się do zjawiska osmozy.

Komentarz

Zadanie sprawdza nie tylko, czy uczeń posiada wymagana przez podstawę programową wiedzę na temat osmozy, lecz również czy potrafi ją wykorzystać do opisu zjawisk. Aby udzielić poprawnej odpowiedzi, uczeń musi przeanalizować dołączone schematy i przewidzieć „zachowanie się” płynów zewnątrzkomórkowego i wewnątrzkomórkowego.

Choć na schematach przedstawiono z pozoru różne środowiska (glebę i zbiornik lub ciek słodkowodny), to w istocie, w mikroskali panują w nich podobne warunki, w szczególności w kontekście osmozy. Na schematach przedstawiono różne organizmy (pierwotniaka zwierzęcego i  roślinę), lecz na każdym z nich otaczający roztwór oddziałuje w podobny sposób. Obie komórki są hipertoniczne względem roztworu, co oznacza, że woda z zewnątrz stale napływa do komórek. Dla rośliny jest to działanie pożądane – pozwala jej pobierać wodę z gleby i transportować ją do innych organów. Dla pantofelka jest to śmiertelne niebezpieczeństwo – napływająca woda spowodowałaby rozerwanie komórki, gdyby nie nieustanna praca wodniczki tętniącej.

Aby prawidłowo uzupełnić zdanie 1, uczeń musi rozumieć mechanizm pobierania wody z gleby przez korzenie roślinne. Wiedząc, że korzenie pobierają wodę, może łatwo określić kierunek jej przepływu, czyli do wnętrza komórki korzeniowej. A wiedząc, że to osmoza napędza przepływ (i rozumiejąc to zjawisko) powinien stwierdzić, że hipertoniczne jest wnętrze komórki (obszar A). W podobny sposób uczeń powinien uzupełnić zdanie 2 – wnętrze komórki jest hipertoniczne względem wody słodkiej, zatem przepływ wody jest skierowany do komórki (odpowiedź B). O uczniu, który w jednej z omówionych części udziela poprawnej, a w drugiej niepoprawnej, odpowiedzi, z dużym prawdopodobieństwem można powiedzieć, że nie rozumie zasad osmozy.

Druga część zadania (punkty 3 i 4) wymaga nieco dalej idącej analizy. Uczeń musi przewidzieć skutki osmozy w obu przypadkach i ocenić, w którym z nich stanowi ona niebezpieczeństwo. Wiedząc, że na obu schematach woda stale napływa do komórki, uczeń winien odrzucić odpowiedź A (odwodnienie) w części 4. Jednocześnie z tego samego powodu powinien przyjąć, że odpowiedź B (rozerwanie komórki) może stanowić realne zagrożenie. Odpowiedź C uczeń powinien również wyeliminować – zbytnie zasolenie cytoplazmy nie jest prawdopodobne przy stałym napływie rozcieńczającej ją wody.

Wiedząc, że zagrożenie polega na możliwości rozerwania komórki, uczeń może powrócić do części 3 i zdecydować, dla którego organizmu istnieje takie niebezpieczeństwo. Rośliny pobierają wodę za pomocą korzeni. Komórki skórki przekazują wodę do głębszych tkanek, skąd trafia do pozostałych organów. Ewentualny nadmiar wchłoniętej wody jest usuwany za pomocą szparek liściowych (transpiracja). Komórki korzeni nie są zatem zagrożone rozerwaniem na skutek osmozy. Pozostaje zatem pantofelek (odpowiedź B), który w istocie zmaga się stale z napływem wody z otoczenia, w czym pomaga mu wyspecjalizowane organellum – wodniczka tętniąca.

Zadanie bardzo dobrze nadaje się jako materiał do omówienia na lekcji o osmozie. Stanowi także dobry materiał na sprawdzian.

Słowa kluczowe