Ministerium für Schule und Weiterbildung NRW BI GK HT 2 Seite 1 von 7. Unterlagen für die Lehrkraft. Abiturprüfung Biologie, Grundkurs

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1 Seite 1 von 7 Unterlagen für die Lehrkraft Abiturprüfung 2008 Biologie, Grundkurs 1. Aufgabenart Bearbeitung fachspezifischen Materials mit neuem Informationsgehalt 2. Aufgabenstellung Thema: Ein Krankheitsbild unterschiedliche Ursachen II.1 Werten Sie die Materialien A und B hinsichtlich der Risikofaktoren für Diabetes mellitus Typ II aus. Benennen Sie drei zentrale Risikofaktoren sowie entsprechende Maßnahmen der Vorbeugung für Diabetes Typ II. (10 Punkte) II.2 Ermitteln und begründen Sie auf der Basis von Material C die Art der Vererbung von Diabetes mellitus MODY 2 und geben Sie für die Personen mögliche Genotypen an. Erläutern Sie auf der Basis der Materialien D und G molekulargenetische Ursachen der Diabetes-Form MODY 2 und deuten Sie sie im Hinblick auf die Veränderungen der Glucokinase. (26 Punkte) II.3 Erläutern Sie auf der Grundlage von Material E die veränderte Insulinausschüttung der an Diabetes mellitus MODY 2 Erkrankten in Abgrenzung zum Normalfall. Stellen Sie anhand von Material F eine Hypothese auf, die die Wirkung der häufig eingesetzten Sulfonylharnstoff-Präparate zur Behandlung erklärt. (18 Punkte) 3. Materialgrundlage Stoffel, M.: Glukokinase-Defekte bei Patienten mit jugendlichem, nicht insulinabhängigem Diabetes mellitus (MODY). Deutsches Ärzteblatt 91, Heft 42, 1994 Bielfeld-Ackermann, A.: Therapie von Typ-2-Diabetes. In: Praxis der Naturwissenschaften Biologie, Heft 5, 2005, S Fehmann, H., Strowski, M. Göke, B. Diabetes mellitus mit monogen determinierter Störung der Beta-Zellfunktion: Maturity-onset Diabetes of the Young, Deutsches Ärzteblatt 101: A Heft 13, 2004 Campbell, N. A., Reece, J.: Biologie, S. 1162, Pearson Education Deutschland, 6. Aufl Purves, W. K., Sadava, D., Orians, G. H., Heller, H. C.: Biologie, S , 7. Auflage, Spektrum Akademischer Verlag 2006

2 Seite 2 von 7 4. Bezüge zu den Vorgaben Inhaltliche Schwerpunkte Genetische und entwicklungsbiologische Grundlagen von Lebensprozessen Molekulare Grundlagen der Vererbung und Entwicklungssteuerung Replikation, Proteinbiosynthese, Wirkungsweise von Mutagenen Regulation der Genaktivität am Beispiel der Prokaryonten (Operonmodell im Zusammenhang mit Stoffwechselaktivitäten von Bakterien) Aspekte der Cytogenetik mit humanbiologischem Bezug Stammbaumanalyse und Erbgänge in der humangenetischen Beratung 2. Medien/Materialien entfällt 5. Zugelassene Hilfsmittel Wörterbuch zur deutschen Rechtschreibung 6. Vorgaben für die Bewertung der Schülerleistungen Teilleistungen Kriterien a) inhaltliche Leistung Teilaufgabe II.1 1 wertet die Materialien A und B dahingehend aus, dass das Risiko, an Diabetes mellitus Typ II zu erkranken, stark von der Lebenssituation und den Lebensgewohnheiten abhängig ist. Benennt drei Risikofaktoren aus den Ergebnissen von Material B, die durch die Lebensweise beeinflusst werden können: Ernährungsgewohnheiten, Übergewicht, unzureichende körperliche Bewegung; nennt als Möglichkeiten der Vorbeugung, z. B. Gewichtskontrolle, Normalgewicht halten gesunde Ernährung, tägliche Bewegung. 2 erfüllt ein weiteres aufgabenbezogenes Kriterium. (2) 1 10 (I) 1 AFB = Anforderungsbereich

3 Seite 3 von 7 Teilaufgabe II.2 1 ermittelt einen autosomal-dominanten Erbgang für Diabetes MODY 2 und begründet z. B. damit, dass phänotypisch erkrankte Eltern ein gesundes Kind bekommen (Personen 8/9/14), der vorgegebene Stammbaumausschnitt sowohl männliche als auch weibliche Personen mit Diabetes aufweist und bei x-chromosomal dominanter Vererbung der kranke Vater (2) keine gesunden Töchter (4 und 10) haben könnte. 2 gibt eine sinnvolle Gensymbolik an, z. B.: A: dominantes Allel für veränderte Glucokinase (MODY 2), a: rezessives Allel für intakte Glucokinase. 3 gibt für die Familienmitglieder die Genotypen an: alle gesunde Personen Genotyp aa, Personen 2, 6, 8 und 9 Genotyp Aa, Personen 13 und 15 die möglichen Genotypen Aa oder AA. 4 erläutert anhand von Material D und G, dass bei dem diabetischen Patienten eine Punktmutation im dritten Basentriplett des Exons 7 vorliegt 5 erläutert die Folge dieser Punktmutation, z. B.: gesunde Person: DNA-Sequenz codogener Strang: 3' -TGC- 5' mrna-sequenz: 5' -ACG -3' diabetischer Patient: DNA-Sequenz: 3' -TAC- 5' mrna-sequenz: 5' -AUG- 3' Folge dieser Punktmutation ist der Austausch der Aminosäure Threonin gegen Methionin im Enzym Glucokinase: gesunde Person: Threonin diabetischer Patient: Methionin 6 deutet den Austausch der Aminosäure im ursächlichen Zusammenhang mit der veränderten Glucokinase bei Patienten mit MODY 2, z. B.: Durch die veränderte Aminosäuresequenz kommt es vermutlich zu einer Veränderung der Struktur der Glucokinase und könnte eine geringere Enzymaktivität bedingen. 7 erfüllt ein weiteres aufgabenbezogenes Kriterium. (2) 8 (II) 2 (I) 4 (II) 2 (I) 6 (II) 4 (III)

4 Seite 4 von 7 Teilaufgabe II.3 1 erläutert mit Hilfe des vorliegenden Materials E die Insulinausschüttung bei der unveränderten Glucokinase in einer normalen Zelle in Abgrenzung zu einer Zelle mit veränderter Glucokinase, z. B.: Bei unveränderter Glucokinase wird beim oxidativen Abbau der Glucose ATP gebildet. Wenn ATP gebildet wird, wirkt es hemmend auf ein Membranprotein (SUR1). Das bei normalem ATP-Gehalt gehemmte SUR1 verhindert den Einstrom von Ca 2+ nicht. Der Einstrom von Ca 2+ fördert die Ausschüttung von Insulin. 2 erläutert mit Hilfe des vorliegenden Materials E die veränderte Insulinausschüttung der an Diabetes mellitus MODY 2 Erkrankten in Abgrenzung zum Normalfall, z. B.: Bei veränderter Glucokinase kann das Substrat nur noch geringfügig umgesetzt werden, dadurch wird weniger ATP gebildet. Geringe Mengen ATP haben keine hemmende Wirkung auf das Membranprotein SUR1. Wenn nicht ATP auf das Membranprotein SUR1 wirkt, wird der Einstrom von Ca 2+ gehemmt, und als Folge wird kein Insulin ausgeschieden. 3 stellt eine Hypothese zur Wirkung der Sulfonylharnstoff-Präparate auf, z. B., dass die Sulfonylharnstoff-Präparate vergleichbar ATP-Molekülen auf SUR1 wirken und damit den gleichen Einfluss wie ATP auf die Insulinausschüttung haben, also der Einsatz der Präparate zu einer Erhöhung der Insulinausschüttung führt. 4 erfüllt ein weiteres aufgabenbezogenes Kriterium. (2) 6 (II) 6 (II) 6 (III) b) Darstellungsleistung führt seine Gedanken schlüssig, stringent und klar aus. strukturiert seine Darstellung sachgerecht. verwendet eine differenzierte und präzise Sprache. gestaltet seine Arbeit formal ansprechend. 6

5 Seite 5 von 7 7. Bewertungsbogen zur Prüfungsarbeit Name des Prüflings: Kursbezeichnung: Schule: Teilaufgabe II.1 1 wertet die Materialien 10 (I) 2 erfüllt ein weiteres aufgabenbezogenes Kriterium: (2) Summe II.1 Teilaufgabe 10 EK 2 ZK DK Teilaufgabe II.2 1 ermittelt einen autosomal-dominanten 8 (II) 2 gibt eine sinnvolle 2 (I) 3 gibt für die 4 (II) 4 erläutert anhand von 2 (I) 5 erläutert die Folge... 6 (II) 6 deutet den Austausch 4 (III) 7 erfüllt ein weiteres aufgabenbezogenes Kriterium: (2) Summe II.2 Teilaufgabe 26 2 EK = Erstkorrektur; ZK = Zweitkorrektur; DK = Drittkorrektur

6 Seite 6 von 7 Teilaufgabe II.3 1 erläutert mit Hilfe 6 (II) 2 erläutert mit Hilfe 6 (II) 3 stellt eine Hypothese 6 (III) 4 erfüllt ein weiteres aufgabenbezogenes Kriterium: (2) Summe II.3 Teilaufgabe 18 Summe der II.1, II.2 und II.3 Teilaufgabe 54 Darstellungsleistung führt seine Gedanken strukturiert seine Darstellung verwendet eine differenzierte gestaltet seine Arbeit Summe Darstellungsleistung 6 6 Festlegung der Gesamtnote (Bitte nur bei der letzten bearbeiteten Aufgabe ausfüllen.) Übertrag der Punktsumme aus der ersten bearbeiteten Aufgabe 60 Übertrag der Punktsumme aus der zweiten bearbeiteten Aufgabe 60 der gesamten Prüfungsleistung 120 aus der Punktsumme resultierende Note Note ggf. unter Absenkung um ein bis zwei Notenpunkte gemäß 13 Abs. 2 APO-GOSt Paraphe

7 Seite 7 von 7 ggf. arithmetisches Mittel der Punktsummen aus EK und ZK: ggf. arithmetisches Mittel der Notenurteile aus EK und ZK: Die Klausur wird abschließend mit der Note: ( Punkte) bewertet. Unterschrift, Datum: Grundsätze für die Bewertung (Notenfindung) Für die Zuordnung der Notenstufen zu den en ist folgende Tabelle zu verwenden: Note Punkte Erreichte sehr gut plus sehr gut sehr gut minus gut plus gut gut minus befriedigend plus befriedigend befriedigend minus ausreichend plus ausreichend ausreichend minus mangelhaft plus mangelhaft mangelhaft minus ungenügend