ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΕΚΠ. ΕΤΟΥΣ

Transcript

1 ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 05/02/1017 ΘΕΜΑ 1 ο Επιλέξτε τη σωστή απάντηση: 1. Σε ένα οικοσύστημα θα τοποθετήσουμε τις ύαινες και τα λιοντάρια στο ίδιο τροφικό επίπεδο επειδή και τα δύο: α. τρέφονται με καταναλωτές της ίδιας τάξης 2. Η ύλη και η ενέργεια σε ένα οικοσύστημα: β. η ύλη ρέει κυκλικά, ενώ η ενέργεια μονόδρομα 3. Ως αυτότροφο οικοσύστημα χαρακτηρίζεται: β. μία χορτολιβαδική έκταση 4. Κατά τον κύκλο του αζώτου α. Τα ελεύθερα ή συμβιωτικά αζωτοδεσμευτικά βακτήρια παράγουν νιτρικά ιόντα. 5. Το διοξείδιο του άνθρακα είναι απαραίτητο για : α. τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης ΘΕΜΑ 2 ο Α. Ποια η διαδικασία, μέσω της οποίας τα δέντρα επιστρέφουν νερό στην ατμόσφαιρα; Ποιος ο ρόλος της διαδικασίας αυτής όσο αφορά την ανάπτυξη των παραγωγών και σε σχέση με άλλους βιογεωχημικούς κύκλους; Το νερό του εδάφους, που είναι πλούσιο σε θρεπτικά στοιχεία, απορροφάται από τις ρίζες των φυτών και κυκλοφορεί στο εσωτερικό τους. Φθάνοντας το νερό στα φύλλα απομακρύνεται με τη διαπνοή από τα στόματά τους. Η διαπνοή, αποτελεί την «κινητήρια δύναμη» για τη μεταφορά των θρεπτικών στοιχείων στο εσωτερικό των φυτικών οργανισμών και συνδέεται αναπόσπαστα με τους βιογεωχημικούς κύκλους των στοιχείων που εισέρχονται στις τροφικές αλυσίδες των οικοσυστημάτων με πύλη εισόδου τα φυτά. (βλ σχολικό σελ. 88) Β. Η ανταλλαγή του νερού μεταξύ των ωκεανών και της ατμόσφαιρας αποτελεί ένα σχετικά απλό μηχανισμό. Ποιες οι διαδικασίες που περιλαμβάνει; Να τις περιγράψετε συνοπτικά. Η ανταλλαγή του νερού μεταξύ των ωκεανών και της ατμόσφαιρας αποτελεί ένα σχετικά απλό μηχανισμό, καθώς περιλαμβάνει μόνο τις διαδικασίες της εξάτμισης και των κατακρημνίσεων. (βλ σχολικό σελ. 89) Γ. Το τμήμα του κύκλου του νερού που αφορά την ξηρά είναι περισσότερο πολύπλοκο. Ποιες οι πιθανές πορείες του νερού στο χερσαίο οικοσύστημα;. Φροντιστήρια Εν-τάξη Σελίδα 1 από 6

2 Το τμήμα του κύκλου που αφορά την ξηρά είναι περισσότερο πολύπλοκο, διότι σ' αυτήν οι πιθανές πορείες του νερού είναι περισσότερες. Το νερό που πέφτει στην ξηρά μπορεί να εξατμιστεί ή να εισχωρήσει στο υπέδαφος και στο σύστημα των υπόγειων υδάτων. Μπορεί επίσης να προσληφθεί από τα φυτά και να απομακρυνθεί με τη διαπνοή ή ακόμη να απομακρυνθεί με την επιφανειακή απορροή από το χερσαίο περιβάλλον (βλ σχολικό σελ. 89). Δ. Ποια είναι η σημασία του νερού για τους οργανισμούς και τα οικοσυστήματα; Το νερό καλύπτει το μεγαλύτερο τμήμα της Γης, οριοθετεί τα υδάτινα οικοσυστήματα και καθορίζει τις ιδιότητές τους. Είναι το μέσο με το οποίο τα θρεπτικά συστατικά εισέρχονται και κυκλοφορούν στο εσωτερικό των αυτότροφων οργανισμών. Το νερό αποτελεί σημαντικό τμήμα των ζωντανών ιστών (το 75% του νωπού βάρους τους) και συμβάλλει στη θερμορρύθμιση τόσο των φυτικών όσο και των ζωικών οργανισμών. Χρησιμοποιείται επίσης στη φωτοσύνθεση των φυτικών οργανισμών. (βλ σχολικό σελ. 88). ΘΕΜΑ 3 ο Α. Στο διάγραμμα δίνεται η πορεία του άνθρακα σε ένα οικοσύστημα. Τα γράμματα Α, Β, Γ, Δ αντιστοιχούν σε κατηγορίες οργανισμών. Να αντιστοιχίσετε τα γράμματα με τις παρακάτω κατηγορίες 1. παραγωγοί Α 2. καταναλωτές 1ης τάξης - Δ 3. καταναλωτές 2ης τάξης -Γ 4. αποικοδομητές Β Β. Φροντιστήρια Εν-τάξη Σελίδα 2 από 6

3 Δίνεται το παραπάνω τροφικό πλέγμα. Αφού το μελετήσετε να απαντήσετε στις ερωτήσεις: 1) Πως χαρακτηρίζεται το οικοσύστημα αυτό, με βάση την εισερχόμενη ενέργεια; Αιτιολογήστε την απάντηση σας. Το οικοσύστημα αυτό είναι ένα αυτότροφο οικοσύστημα. Η διατήρηση των οικοσυστημάτων, όπως και κάθε άλλης οργανωμένης δομής, απαιτεί συνεχή προσφορά ενέργειας. Τα οικοσυστήματα που υπάρχουν στον πλανήτη μας, στην πλειονότητά τους, εισάγουν την ενέργεια που είναι απαραίτητη για τη διατήρηση της δομής τους με τη μορφή της ηλιακής ακτινοβολίας. Τα οικοσυστήματα αυτά χαρακτηρίζονται ως αυτότροφα. (βλ. σχολικό σελ 71). 2) Να γράψετε τις τροφικές αλυσίδες που περιέχονται στο τροφικό πλέγμα. Ποιοι οι οργανισμοί αποτελούν καταναλωτές 2 ης και 3 ης τάξης ταυτόχρονα και ποια είναι η τροφή τους σε κάθε περίπτωση. Α) χορτάρι ακρίδα αράχνη Β) χορτάρι ποντίκι γάτα Γ) χορτάρι σαλιγκάρι τσίχλα γάτα Δ) χορτάρι σαλιγκάρι σκαντζόχοιρος αλεπού Ε) χορτάρι κουνέλι αλεπού Η γάτα και η αλεπού. Η γάτα είναι κατ 2 ης όταν τρέφεται με ποντίκι και κατ 3 η ς όταν τρέφεται με τσίχλες. Η αλεπού είναι κατ 2 ης όταν τρέφεται με κουνέλι και κατ 3 η ς όταν τρέφεται με σκατζόχοιρους 3) Ποια απεικόνιση, της τροφικής αλυσίδας η του πλέγματος είναι πιο κοντά στην πραγματικότητα των τροφικών σχέσεων στα οικοσυστήματα και γιατί; Σε μια τροφική αλυσίδα απεικονίζει τη ροή ενέργειας ανάμεσα στους οργανισμούς που έχουν σχέση καταναλισκόμενου καταναλωτή δηλαδή ένας οργανισμός τρώει και τρώγεται από μόνο έναν άλλο οργανισμό. Στην πραγματικότητα λοιπόν οι τροφικές σχέσεις μεταξύ των οργανισμών είναι περισσότερο πολύπλοκες. Αν θέλαμε να τις απεικονίσουμε πιο ρεαλιστικά, Φροντιστήρια Εν-τάξη Σελίδα 3 από 6

4 θα καταφεύγαμε στη δημιουργία ενός δικτύου με το οποίο θα δηλώνονταν οι διαφορετικές πηγές από τις οποίες τρέφεται κάθε οργανισμός σε ένα συγκεκριμένο οικοσύστημα, δηλαδή ένα τροφικό πλέγμα, το οποίο είναι πιο κοντά στην πραγματικότητα των τροφικών σχέσεων στα οικοσυστήματα. 4) Να εξηγήσετε πως θα επηρεαστούν οι πληθυσμοί γάτας και σαλιγκαριού από μια ξαφνική μείωση του πληθυσμού των τσιχλών; Ο πληθυσμός γάτας θα μειωθεί σε αριθμό λόγω της μείωσης των τσιχλών και άρα έλλειψη τροφής που θα αναγκάσει τις γάτες να αναζητήσουν τροφή σε κάποιο άλλο οικοσύστημα. Αντίθετα ο πληθυσμός των σαλιγκαριών, θα αυξηθεί λόγω της μείωσης του φυσικού εχθρού τους, του πληθυσμού των τσιχλών που τρέφεται με σαλιγκάρια. Το οικοσύστημα θα εξασφαλίσει τις εναλλακτικές λύσεις στη διατροφή των οργανισμών ώστε η μείωση του πληθυσμού ενός είδους να μην απειλεί άμεσα τα είδη που τρέφονται από αυτό. 5) Αν ο πληθυσμός των σκαντζόχοιρων έχει ενέργεια 4000KJ και αντίστοιχα των κουνελιών 10000KJ, να υπολογίσετε την ενέργεια της αλεπούς αιτιολογώντας την απάντηση σας. Η ενέργεια, με τη μορφή της χημικής ενέργειας που εμπεριέχεται στην τροφή των οργανισμών, περνάει από το κατώτερο τροφικό επίπεδο (των παραγωγών) στο ανώτερο. Έχει υπολογιστεί ότι μόνο το 10% περίπου της ενέργειας ενός τροφικού επιπέδου περνάει στο επόμενο, καθώς το 90% της ενέργειας χάνεται. Αυτό οφείλεται στο ότι: Ένα μέρος της χημικής ενέργειας μετατρέπεται με την κυτταρική αναπνοή σε μη αξιοποιήσιμες μορφές ενέργειας (π.χ. θερμότητα). Δεν τρώγονται όλοι οι οργανισμοί. Ορισμένοι οργανισμοί πεθαίνουν. Ένα μέρος της οργανικής ύλης αποβάλλεται με τα κόπρανα, τα οποία αποικοδομούνται. Από το τροφικό επίπεδο των σκαντζόχοιρων το 10% περνάει στις αλεπούδες, δηλαδή 4000KJ Χ 10% = 400 KJ Από το τροφικό επίπεδο των κουνελιών μόνο το 10% περνάει στις αλεπούδες, δηλαδή 10000KJ Χ 10% = 1000 KJ Άρα στις αλεπούδες φτάνει ενέργεια 1000 KJ KJ = 1400 KJ, και αυτό είναι το ενεργειακό περιεχόμενου του τροφικού επιπέδου τους. ΘΕΜΑ 4 ο Α. Να περιγράψετε όλες τις πιθανές διαδικασίες (φυσικές και τεχνητές) με τις οποίες παράγονται ή φθάνουν νιτρικά ιόντα στο έδαφος. Τα νιτρικά ιόντα σχηματίζονται μέσω της ατμοσφαιρικής και της βιολογικής αζωτοδέσμευσης και της νιτροποίησης (βιολογικές διαδικασίες). Επίσης προστίθενται μέσω των αζωτούχων λιπασμάτων (τεχνητές διαδικασίες). Φροντιστήρια Εν-τάξη Σελίδα 4 από 6

5 Η αζωτοδέσμευση διακρίνεται σε ατμοσφαιρική και βιολογική. Κατά την ατμοσφαιρική αζωτοδέσμευση το άζωτο της ατμόσφαιρας αντιδρά είτε με τους υδρατμούς, σχηματίζοντας αμμωνία, είτε με το ατμοσφαιρικό οξυγόνο, σχηματίζοντας νιτρικά ιόντα. Η απαραίτητη ενέργεια προσφέρεται από τις ηλεκτρικές εκκενώσεις (αστραπές, κεραυνοί). Η βιολογική αζωτοδέσμευση πραγματοποιείται από ελεύθερους ή συμβιωτικούς μικροοργανισμούς έχουν την ικανότητα να δεσμεύουν το ατμοσφαιρικό άζωτο και να το μετατρέπουν σε νιτρικά ιόντα. Η αμμωνία που συγκεντρώνεται στο έδαφος, υφιστάμενη τη δράση των νιτροποιητικών βακτηρίων του εδάφους, μετατρέπεται τελικά σε νιτρικά ιόντα τα οποία παραλαμβάνονται από τα φυτά. (βλ. σχολικό σελ 86) Β. Ποιοι οργανισμοί μπορούν να παραλάβουν τα νιτρικά ιόντα από το έδαφος και σε τι μπορούν να τα μετατρέψουν; Τα φυτά χρησιμοποιούν τα νιτρικά ιόντα που προσλαμβάνουν από το έδαφος (είτε με τη διαδικασία της ατμοσφαιρικής είτε με αυτήν της βιολογικής αζωτοδέσμευσης) προκειμένου να συνθέσουν τις αζωτούχες ενώσεις τους όπως τις πρωτεΐνες και τα νουκλεϊκά οξέα. Επίσης τα απονιτροποιητικά βακτήρια του εδάφους μετατρέπουν τα νιτρικά ιόντα σε μοριακό άζωτο, το οποίο επιστρέφει στην ατμόσφαιρα (βλ σχολικό σελ 86). Γ. Ποιους οικολογικούς τρόπους εμπλουτισμού του εδάφους με άζωτο γνωρίζετε; Οι δύο πιο οικολογικοί τρόποι εμπλουτισμού του εδάφους σε άζωτο είναι η αγρανάπαυση και η αμειψισπορά. Την ιδιότητα των ψυχανθών να φέρουν στις ρίζες τους αζωτοδεσμευτικά βακτήρια αξιοποιεί η παραδοσιακή γεωργική πρακτική της αμειψισποράς. Αμειψισπορά είναι η εναλλαγή στην καλλιέργεια σιτηρών και ψυχανθών, έτσι ώστε το έδαφος να εμπλουτίζεται με άζωτο και να μην εξασθενεί. Δ. Στην εικόνα παρουσιάζεται διατομή ενός θαλάσσιου κόλπου στον οποίο υπάρχουν δυο διακριτά οικοσυστήματα: το οικοσύστημα Α στο οποίο η εισαγωγή ενέργειας γίνεται με τη μορφή της ηλιακής ακτινοβολίας Α και το οικοσύστημα Β στο οποίο, καθώς το ηλιακό φως δε φτάνει σε αυτό, η εισαγωγή ενέργειας γίνεται σε χημική μορφή (νεκρή οργανική ύλη από τα υπερκείμενα στρώματα). 1. Για ποιο λόγο η συγκέντρωση οξυγόνου στο οικοσύστημα Α είναι μεγαλύτερη από τη συγκέντρωση οξυγόνου στο οικοσύστημα Β; Κατά τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης οι παραγωγοί δεσμεύουν το CΟ2 και με τη βοήθεια της ηλιακής ακτινοβολίας συνθέτουν γλυκόζη και παράγουν Ο2. Στο οικοσύστημα Α φτάνει περισσότερο φως, γίνεται έντονη φωτοσύνθεση, οπότε ο ρυθμός παραγωγής του Ο2 είναι μεγαλύτερος από το ρυθμό κατανάλωσης του. Αντίθετα στο οικοσύστημα Β που φτάνει Φροντιστήρια Εν-τάξη Σελίδα 5 από 6

6 λιγότερο φως και γίνεται λιγότερη φωτοσύνθεση, δεν παράγεται πολύ οξυγόνο ενώ αυτό καταναλώνεται λόγω των αυξημένων αναπνευστικών αναγκών των ετερότροφων οργανισμών που ζουν εκεί. 2. Το οικοσύστημα Β δεν γίνεται όπως είπαμε έντονη φωτοσύνθεση άρα δεν καταναλώνεται διοξείδιο του άνθρακα μέσω αυτής και για αυτό παραμένει σε υψηλά ποσοστά. Σε αυτό προστίθεται το διοξείδιο του άνθρακα που παράγεται λόγω των υψηλών αναπνευστικών αναγκών των οργανισμών του οικοσυστήματος Β μέσω της κυτταρικής αναπνοής. Φροντιστήρια Εν-τάξη Σελίδα 6 από 6