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M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX22136012 Candidate session number Biology STANDARD level Paper 3 0 0 Examination code Tuesday 14 May 2013 (morning) 2 1 hour 2 1 3 – 6 0 1 2 INSTRUCTIONS TO CANDIDATES • • • • • • Write your session number in the boxes above. Do not open this examination paper until instructed to do so. Answer all of the questions from two of the Options. Write your answers in the boxes provided. A calculator is required for this paper. The maximum mark for this examination paper is [36 marks]. 35 pages © International Baccalaureate Organization 2013 0136 M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX –2– Option A — Human nutrition and health A1. Elderly people lose bone mineral density (BMD) with age, and this is the source of many health issues, including higher risk of bone fractures. Researchers measured the change in BMD amongst elderly men considering many factors, over a period of four years. The results presented below show the difference between bone density change due solely to vitamin C intake and bone density loss considering a combination of the other factors represented by the baseline (zero). BMD was measured in the spine and at two femur (thigh bone) locations (femoral neck and trochanter) using scanner images. Daily intake of total vitamin C was categorized as high, medium or low. Relative change in BMD over 4 years / mg cm–2 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 –5 –10 –15 –20 –25 –30 –35 Femoral neck Trochanter Spine Bone location Key: High vitamin C intake Medium vitamin C intake Low vitamin C intake [Source: Shivani et al. (2008) “High Vitamin C Intake Is Associated with Lower 4-Year Bone Loss in Elderly Men”, Journal of Nutrition, vol 138 (10), pp. 1931–8: Figure 4. © American Society for Nutrition.] (This question continues on the following page) 0236 –3– M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX (Question A1 continued) (a) [1] Outline the effect of vitamin C intake on changes in bone density in the spine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . [2] (b) Compare the changes in bone density of the femoral neck with those of the spine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (c) Evaluate the evidence provided by the data that the intake of vitamin C supplements may reduce bone density loss in elderly people. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . [2] Turn over 0336 . . . . . . . . .M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX –4– A2. . . . . . (a) (i) Define the term nutrient. . . . . . . Shaw Trading Company Limited. . . . . . . . . . . . . .. Flour Rice Serving size 30 g 30 g Fat 0. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (ii) Define the term non-essential amino acid. . . . . . . . . . . . . . . . . . Rice: NuPak. Amounts shown are per serving. . . . . . [1] . . Smucker Foods of Canada Co. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (b) The following are from the labels of a bag of all purpose white flour (wheat) and a bag of parboil long grain rice. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 g Saturated 0. . . . . . . . . . . . . .1 g 0 g Trans fat 0 g 0 g Cholesterol 0 mg 0 mg Sodium 0 mg 0 mg Carbohydrate 22 g 24 g Fibre 1 g 0 g Sugars 0 g 0 g 4 g 2 g Protein [Source: Flour: Five Roses™. . . . . . . . . . . . . . . . . .4 g 0. . . . . .] (This question continues on the following page) 0436 . . . [1] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .–5– M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX (Question A2 continued) (i) Using your knowledge of the energy content of nutrients. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (c) Evaluate the benefits of reducing dietary cholesterol in lowering the risk of coronary heart disease. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . [2] Turn over 0536 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . calculate the protein energy value of a serving of rice. . . . . . . . . . . . . showing the units. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . [2] [2] (ii) Compare wheat flour and rice as main dietary sources of energy for humans. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .–6– A3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (a) M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX Outline the control mechanism for appetite in humans. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0636 [2] [3] . . . . . . . (b) Explain the possible health consequences of a diet rich in protein. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Turn over 0736 .–7– M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX Please do not write on this page. Answers written on this page will not be marked. They measured the blood pressure and the time between heartbeats. . . . both at rest and during moderate exercise. . . . . . . .105. . . . . . pages 1569–1575. . . The following graphs represent average values for each type of measurement. Scientists investigated astronauts’ cardiovascular response to exercise in weightless conditions during a Columbia Space Shuttle mission. .. . Di Rienz et al. . . . . . . . . . . . giving the units. . .M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX –8– Option B — Physiology of exercise B1. . . . . . . . .] (a) Calculate the difference in blood pressure at systole between rest and exercise before flight. Measurements were taken before the flight. . (This question continues on the following page) 0836 . . . . [1] . . . . . . . . . . . . . . . M. . . . 2008. . . . Blood pressure is expressed by two values corresponding to ventricular contraction (systole) and relaxation (diastole). . . . . 1100 Systole Time between heartbeats / ms Blood pressure / mm Hg 150 100 Diastole 50 0 Rest Key: 800 500 0 Exercise Before flight Early in flight Rest Exercise During second week [Source: Journal of Applied Physiology. . . early in the flight and during the second week in space. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (c) Discuss whether the cardiovascular system has to adjust to weightless conditions in space. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .–9– M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX (Question B1 continued) (b) Outline the response of the astronauts’ cardiovascular system to exercise before the flight. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . [2] [3] Turn over 0936 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (b) (i) M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX (c) State the role of ligaments in human movement. . . . . . . . . . . . . . . . . (ii) Outline what is meant by torn ligament. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . [1] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . [1] [1] [1] State how an oxygen debt is created. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1036 [2] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (d) Explain the changes in ventilation rate during exercise. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .– 10 – B2. . (a) Define the term fitness. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (a) M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX [2] Draw a labelled diagram to show the structure of a sarcomere. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .– 11 – B3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Turn over 1136 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . [4] (b) Explain the roles of actin and myosin in muscle contraction. . . . . . . three of which are represented in the following graph. [1] .2 100 200 Total leaf nitrogen / mmol m–2 [Source: With kind permission from Springer Science+Business Media: Oecologia. 1. .0 nit as a rogen % o in f to chl 60 50 tal oro 40 lea ph f n yl 30 itr l og en 20 15 Key: Alocasia low light intensity Alocasia high light intensity Spinacia low light intensity Spinacia high light intensity Phaseolus low light intensity Phaseolus high light intensity 0. . giving the units. . (This question continues on the following page) 1236 . a ratio of approximately 50 mmol nitrogen : 1 mmol chlorophyll would represent 100 % of the leaf nitrogen content. . The nitrogen content of a leaf is mainly due to the proteins contained in the chloroplasts. . . . . . . Scientists hypothesized that the higher leaf percentage nitrogen content resulting from a decrease in light intensity is due mainly to an increase in chlorophyll in many plant species. . . . .6 0. . . 9–19. 1989. . . John R. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX – 12 – Option C — Cells and energy Chlorophyll content / mmol m–2 C1. . . . Evans] (a) State the difference in chlorophyll content for Phaseolus between high and low light intensity. . 78. . . . . . Photosynthesis and nitrogen relationships in leaves of C3 plants. . . . These proteins are either in the thylakoids or in the stroma. where most enzymes are found. . . . . . . The quantity of nitrogen from the thylakoids is directly proportional to the amount of chlorophyll. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . [1] [3] (d) Evaluate the hypothesis that lower light intensity increases thylakoid nitrogen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . % (c) Suggest one advantage for plants to increase their leaf chlorophyll content per surface area when light intensity is lower. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Turn over 1336 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . [1] . . . . . . . . . . . . . . . .– 13 – M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX (Question C1 continued) (b) State the percentage value of total leaf nitrogen in chlorophyll for Spinacia at low light intensity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .pdb. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .org/pdb/explore/jmol. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (ii) State the role of ribulose bisphosphate (RuBP) carboxylase in the Calvin cycle. . . . . . . . . . . . . . . . . . (a) The following image represents a model of ribulose bisphosphate (RuBP) carboxylase (also known as Rubisco) from the green alga Chlamydomonas. . [1] [1] (This question continues on the following page) 1436 . . . . . . . . X [Source: Image from the RCSB Protein Data Bank: http://www. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .do?structureId=1GK8&bionumber=1] (i) Identify the level of protein structure of the part labelled X. . . . . . . . . . .– 14 – M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX C2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (c) [2] Explain non-competitive inhibition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Turn over 1536 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .– 15 – M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX (Question C2 continued) [2] (b) Describe the induced-fit model. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .– 16 – C3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (b) Explain the relationship between the action spectrum and the absorption spectrum of photosynthetic pigments in plants. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (a) M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX [3] Outline the process of glycolysis. . . . . . . . . . . . . . . . 1636 [3] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Answers written on this page will not be marked. Turn over 1736 .– 17 – M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX Please do not write on this page. . . . . . . . . . . . . . . . . (2007) “Chemical evolution toward the origin of life”. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pages 2101–2117. . . . .50 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . In one investigation the amino acid valine was used as the substrate and percentage yield of divaline was measured after different numbers of evaporation cycles. . . . . . . . . . . The synthesis of complex organic molecules in sea water is believed to be an important step in the evolution of life on Earth.25 1. Reprinted with permission from IUPAC. . . . . .25 0. . . . . . . . . . . . . [2] (This question continues on the following page) 1836 . . Fitz et al. .M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX – 18 – Option D — Evolution D1. . . . . . . . . . . .75 0. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .] (a) Outline the effect of repeated evaporation cycles on divaline yields using glycine as a catalyst. . . . . . . . . . .75 1. . . . . . . . . . . . . . Pure and Applied Chemistry. . . . . . . . . . . .00 1. . . . . . Researchers investigated if the evaporation of sea water containing amino acids could catalyse the formation of dipeptides such as divaline (valine-valine) under prebiotic Earth conditions. . . . . . . . . They placed different amino acid combinations in a chamber to simulate the evaporation cycles between high tides in shallow seas. . . . . . . . . . .50 0. . . . . . . . . . . The experiment was repeated without a catalyst and with either glycine or histidine as catalysts. . . . .25 Key: No catalyst Glycine Histidine 2. . . . Percentage yield of divaline / % 2. .00 1 4 7 Evaporation cycles [Source: D. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 (12). . . . . . . . . . .00 0. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .– 19 – M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX (Question D1 continued) [3] (b) Compare the effectiveness of the two amino acid catalysts used in this experiment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Turn over 1936 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (c) Describe the major anatomical features that define humans as primates. . . . . . . . . . . 2036 [1] [2] [2] [2] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (ii) Outline the method of dating fossils using 40K. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (b) Outline the contribution of prokaryotes to the creation of an oxygen-rich atmosphere. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .– 20 – D2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (a) M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX (i) Define half-life of a radioactive molecule. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (a) M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX [2] Compare convergent and divergent evolution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Turn over 2136 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . [4] (b) Explain how polyploidy can contribute to speciation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .– 21 – D3. . . . . . . first for four nights when the birds had not heard any birdsong during the previous day.. pages 73–77. the mean neuron activity in the period of no exposure to birdsong was used as a baseline and assigned a value of 1.0 1. 458.... Scientists investigated if training has an influence on the learning of birdsong...0 1 3 5 7 9 11 13 15 Number of nights [Source: Reprinted by permission from Macmillan Publishers Ltd.. In the graph below.. Sylvan S.. Shank & Daniel Margoliash.....– 22 – M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX Option E — Neurobiology and behaviour E1........ (This question continues on the following page) 2236 ... and then for a series of nights after days when they were exposed to recordings of adult zebra finches’ songs.5 2... copyright 2009] (a) State the difference in neuron activity between nights 2 and 7.. They studied juvenile zebra finches (Taeniopygia guttata) that had never been exposed to adult bird songs. Vol.. This was done during their sleep.. ‘Sleep and sensorimotor integration during early vocal learning in a songbird’....0 2... No exposure to birdsong Exposure to birdsong Neuron activity relative to baseline 3... They measured neuron activity in an area of the brain involved with song learning. [1] .. Nature. All other measurements of neuron activity are shown relative to this.....5 1.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . [1] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (d) Evaluate the hypothesis that listening to other zebra finches is important to develop singing ability amongst juveniles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (c) Suggest one reason for the large error bars on days 14 and 15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .– 23 – M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX (Question E1 continued) [2] (b) Outline the effect of exposure to birdsong on neuron activity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . [2] Turn over 2336 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I. . . . . IV. . . II. . . . . . . . . .M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX – 24 – E2. . . (This question continues on the following page) 2436 . . . . . . . . . . . . . . . III. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (a) [2] Label the following diagram of the eye. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (ii) Define the term reflex. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . [1] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . [1] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Turn over 2536 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . [2] Outline the diversity of stimuli that can be detected by human chemoreceptors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .– 25 – M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX (Question E2 continued) (b) (i) (c) Define the term stimulus. . . . . ...................................] ......... Faculty of Health http://www........................................................................................htm Reprinted with permission from the Faculty of Health.. ............................. ...........uk/physiology/pharmacology01.... Birmingham City University...............– 26 – E3... UK....................uce........................ .......................................... ............................. (This question continues on the following page) 2636 ........................................ ...................ac.... [3] Neuron terminal Neurotransmitters in vesicle Re-uptake transporter carrier protein Post-synaptic membrane Receptors Na+ Ion channels [Source: Birmingham City University..... (a) M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX The diagram below shows a synapse where the neurotransmitter is dopamine and some of the processes that take place during nerve transmission...... Explain the effect of cocaine on neurotransmission at a synapse................................................hce...... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Turn over 2736 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .– 27 – M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX (Question E3 continued) [3] (b) Explain contralateral processing of visual stimuli. . . . . . . . . . . The yeast Brettanomyces bruxellensis is a contaminant of wine which when present produces acetic acid. Felipe Ramón-Portugal. Pierre Strehaiano (2008) “Effect of temperature on Brettanomyces bruxellensis: metabolic and kinetic aspects”. vol 54 (1). pp. bruxellensis cells / % 100 70 60 50 40 30 20 10 40 30 0 0 50 100 150 200 250 0 50 100 150 200 250 5 20 4 Acetic acid / g l–1 15 Ethanol / g 1–1 20 °C 10 5 3 2 1 0 0 50 100 150 200 250 Incubation time / hours 0 0 50 100 150 200 250 Incubation time / hours [Source: Cédric Brandam.M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX – 28 – Option F — Microbes and biotechnology F1.] (This question continues on the following page) 2836 . Canadian Journal of Microbiology. The presence of acetic acid can lead to economic losses as it alters the taste of the wine and inhibits the growth of Saccharomyces cerevisiae. Key: 35 °C 30 °C 60 90 50 80 Glucose / g l–1 Percentage of living B. the main component of vinegar. Marie-Line Délia. Scientists investigated the effect of changing the temperature in fermentation tanks containing only Brettanomyces bruxellensis and a growth medium containing glucose in order to understand the dynamics of this contaminant. Claudia Castro-Martínez. 11–18 © Canadian Science Publishing or its licensors. thus decreasing the ethanol production. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . [1] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (This question continues on the following page) Turn over 2936 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ° to 30 C ° on the rate of production (b) State the effect of increasing temperature from 20 C of ethanol. . . . . . . . . . . . . . . . . [1] (c) Deduce one reason why [1] (i) there were no more rises in ethanol concentration after 120 hours at 30 °C. . . . . . . . . . . ° does not rise after 80 hours (ii) the concentration of ethanol and acetic acid at 35 C despite the fact that the concentration of glucose is still high. . . .– 29 – M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX (Question F1 continued) (a) State the concentration of glucose at 20 °C after 110 hours of incubation. . [1] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . giving the units. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (b) Microscopic eukaryotes include Euglena and Paramecium. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (a) Describe how methane can be made from biomass. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Outline the range of cellular structures used for locomotion in these organisms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . F2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .– 30 – M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX (Question F1 continued) (d) Discuss the idea of producing wine using a lower temperature range to avoid economic losses due to contamination by yeasts other than S. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . cerevisiae. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3036 [3] [3] [2] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (a) M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX [2] Distinguish between Archaea and Eukarya. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Turn over 3136 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . [4] (b) Explain the consequences of releasing raw sewage and nitrate fertilizer into rivers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .– 31 – F3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112. scientists sampled plants from three areas exposed during different time periods. Stages of succession were classified according to the time the ground had been exposed: early succession (species occurring in ground exposed for less than 68 years). pages 10–20. As the ice recedes plants are able to colonize the exposed ground. (2006) “The functional basis of a primary succession resolved by CSR classification”. 10 Stages of succession: early succession 20 90 mid-succession 30 80 50 60 70 29 30 41 1727 28 39 90 32 43 24 34 80 Co mp etit ive nes s 11 12 453 5 21 20 38 13 16 15 ce 9 14 33 4 an 7 20 42 37 1 ler 44 -to 2 40 ess Str 60 50 30 3736 10 late succession 40 70 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Ruderalism [Source: M. Scientists studied the characteristics of plant species growing in front of the progressively receding Rutor glacier in Italy. mid-succession (species found in ground exposed between 69 and 181 years) and late-succession (species found in ground exposed for more than 181 years). The data is shown in the following triangle graph.M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX – 32 – Option G — Ecology and conservation G1. OIKOS. Each species is represented by a number and positioned according to its degree of competitiveness (the ability to exclude other species). stress-tolerance (the ability to use nutrients efficiently) and ruderalism (the ability to develop rapidly to avoid disturbance). In a study of primary succession.] (This question continues on the following page) 3236 . Caccianiga et al. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (c) [1] Pioneer species are often highly ruderal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Suggest one reason why pioneer species develop in early succession. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . [3] (b) Analyse the change of species over time. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . State the stress-tolerance value and competitiveness value of this species. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . [1] Turn over 3336 . . . .– 33 – M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX (Question G1 continued) (a) (i) [1] State the most ruderal species. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stress-tolerance value: Competitiveness value: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (ii) Species number 4 has a ruderalism value of 29. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Biome Temperature Moisture Vegetation tropical rain forest hot. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (a) [1] Distinguish between biome and biosphere. moisture and vegetation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (b) Outline the characteristics of three named biomes including temperature. little fluctuation wet evergreen / stratified [3] (This question continues on the following page) 3436 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . An example has been provided. . . . .M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX – 34 – G2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .– 35 – M13/4/BIOLO/SP3/ENG/TZ1/XX (Question G2 continued) (c) Outline the effect of ultraviolet (UV) radiation on biological productivity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . G3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . using a named example. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (a) Discuss the difficulties of classifying organisms into trophic levels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (b) Explain the cause and consequences of biomagnification. . . . . 3536 [2] [2] [4] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Answers written on this page will not be marked. 3636 .Please do not write on this page.