Aufgabe A - Erwartungsbild-

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1 Aufgabe A. Erstellen einer tabellarischen Übersicht z.b. Abschnitt Substrat/ Abbauprodukt Drüse Enzym Mundhöhle Stärke zu Maltose Mundspeicheldrüsen Amylase Dünndarm Stärke zu Maltose Bauchspeicheldrüse Amylase Dünndarm Maltose zu Glukose Dünndarmschleimhaut Maltase. Schematische Zeichnung Chloroplast Beschriftung: äußere Membran, innere Membran mit Stroma- und Granathylakoiden, Matrix, DNA, Ribosomen, Stärkekorn Erklären eines Zusammenhangs z.b. - Austrieb: Kartoffel bildet neue Triebe, d.h. neue Zellen entstehen, Pflanze wächst - Zum Wachstum benötigt Pflanze Stoffe zu Synthese der Zellbestandteile sowie Energie für diese Prozesse - Solange noch keine oberirdischen Pflanzenteile ausgebildet sind, die mittels Photosynthese Glukose bilden könnten, nutzt Pflanze die in der Kartoffelknolle gespeicherten organischen Stoffe - Kartoffel schrumpft durch diesen Substratverlust 4. Beschreibung eines Verfahrens z. B. - Nutzung des Ti-Plasmids des Agrobakteriums, Isolierung des Ti-Plasmids, Vorbereitung zur Aufnahme fremder Genen durch Restriktionsenzyme - Isolierung der Resistenzgene aus den Zellen der Wildkartoffel mittels gleicher Restriktionsenzyme - Einbau der Gene in Plasmid-DNA, Verbindung der klebrigen Enden durch Ligase - Übertragung des Plasmids in Bakterienzelle, Vermehrung dieser - Infizierung der Zellen der Kartoffel, Resistenzgene werden in Pflanzengenom eingebaut Diagramm erstellen: z.b. Interpretieren: z.b. - Kartoffelkäfer und Schildlaus stehen in einem Räuber-Beute-Verhältnis - Einsatz der Schildläuse verringert die Populationsdichte der Kartoffelkäfer - Beide Populationen schwanken periodisch, Maxima phasenverschoben - 3 5

2 6 Gegenüberstellen in einer Tabelle: z.b. Vorteile Nachteile biologische chemische Schädlingsbekämpfung Schädlingsbekämpfung umweltfreundlich, da nur spezielle Schädlinge vernichtet werden umweltfreundlich, da keine Gefährdung von Nützlingen durch Konkurrenzverhalten kann biologisches Gleichgewicht beeinflusst werden kostenintensiv schnelle und effektive Wirkung kurzfristig kostengünstiger vernichtet auch nützliche Arten Anreicherung in der Nahrungskette ist möglich 4 Aufgabe B. Anfertigen Skizze Beschriftung: Schleimhülle, Zellwand, Zellmambran, Zellplasma, Bakterienchromosom, Plasmid, Ribosom, Mesosom, Reservestoffe Einordnung: Procyte Begründung: z.b. freiliegendes Bakterienchromosom gering kompartimiert 5. Erläutern: z.b. - Symbiose als Form der interspezifischen Beziehung, Beziehung zum beiderseitigem Vorteil - E. coli nutzt Nährstoffe des Menschen für seine heterotrophe Assimilation, unterstützt dabei die Abwehr von Krankheitserregern für den Menschen 3. Auswerten z.b. - Abbildung zeigt die Anzahl der Bakterien in zwei Kulturen in Abhängigkeit von der Zeit - Kurvenbeschreibung - nach kurzer Anlaufphase beginnen Zellteilungen, Bakterienkulturen gehen in exponentielles Wachstum über, nach einiger Zeit verlangsamt sich das Wachstum, was vor allem auf eine Verknappung des Nährstoffangebotes zurückzuführen ist, stationäre Wachstumsphase stellt sich ein - Bakterienkultur b erreicht aufgrund geringer konzentrierten Nährmedium Kapazitätsgrenze eher 5 4. Gegenüberstellung in einer Tabelle: aerober Prozess anaerober Prozess Ausgangsstoffe Glukose, Sauerstoff Glukose Reaktionsprodukte Kohlenstoffdioxid, Milchsäure Wasser Verlauf Glykolyse, Säurekreislauf, Endoxidation Glykolyse, Reduktion BTS zu Milchsäure Energiegewinn (pro mol Glukose) mol ATP mol ATP 4

3 5. Fließbild erstellen z.b. B-Lymphozyt Makrophage Phagozytose EHEC Phagozytose EHEC Antigenpräsentation Antigenpräsentation Aktivierung T-Helferzellen Aktivierter B-Lymphozyt T-Helferzelle Abgabe von Botenstoffen Zellteilungen B-Plasmazellen Bildung von Antikörpern 3 4 Hinweis: BE Abzug, wenn zusätzlich zelluläre Immunantwort beschrieben wurde. Beschreiben: z.b. - Elektronentransport - Protonentransport - ATP-Bildung - Wasserbildung Aufgabe B 4. Begründen z.b. - Ringer-Lösung hat die gleiche Ionen-Konzentration wie die Körperflüssigkeit. Sie ist zum Blut isotonisch - bei Starkem Blutverlust würde der Blutdruck zusammenbrechen, obwohl die noch vorhandenen Erythrozythen noch genügend Sauerstoff transportieren könnten, eine Infusion von physiologischer Kochsalzlösung kann den Kreislauf stabilisieren und damit eine lebensrettende Erstversorgung sichern Erläutern z.b. - Einsatz höher konzentrierte Lösung, Blutplasma wird zur hypertonischen Lösung, Blutzellen geben Wasser ab und schrumpfen - Einsatz niedriger konzentrierten Lösung, Blutplasma wird zur hypotonischen Lösung, Blutzellen nehmen Wasser auf und können platzen 3. Ableiten z.b. - Hemopure besitzt als möglichen Vorteil zusätzlich die Eigenschaft, Sauerstoff zu binden und kann damit möglicherweise die Versorgung der Organe und insbesondere des Gehirns mit Sauerstoff nach schwerem Blutverlust sicherstellen - Hemopore ist mit allen Blutgruppen verträglich, so dass es vor allem bei Engpässen bei seltenen Blutgruppen zum Einsatz kommen kann 4. Ermitteln eines möglichen Tripletts: z.b. - Glutamin entsteht durch Translation folgender mrna-tripletts: GAA GAG, diese entstehen durch Transkriktin folgender codogener DNA-Tripletts: CTT CTC - Valin entsteht durch Translation folgender mrna-tripletts: GUA, GUC, GUU GUG dies entstehen durch die Transkription folgender codogener DNA- Tripletts: CAT, CAG, CAA CAC - Mutation entsteht durch einen Basentausch von T bei Glutamin zu A bei Valin - Dies ist möglich bei beiden Tripletts von Glutamin CTT zu CAT CTC zu CAC 6 4

4 5. Begründen z.b. - Erbgang erfolgt autosomal-rezessiv - Mutiertes Allel rezessiv, weil phänotypisch gesunde Eltern und erkrankte Kinder 5 und 6 haben - Erbgang autosomal, weil erkrankte Tochter 6 bei gonosomalem Erbgang einen erkrankten Vater (besitzt nur Gen auf X-Chromosom) haben müsste Angabe der Genotypen: (H = Hämoglobin A, h = Hämoglobin S) Person Nr Genotyp Hh Hh Hh, HH Hh, HH hh hh Hh Hh 4 Aufgabe C. Protokollieren: Aufgabenstellung Vorbetrachtungen: z.b. - Iod-Kaliumjodid-Lösung zeigt Vorhandensein von Stärke durch Blaufärbung an, α-amylase spaltet Stärke - die zunehmende Entfärbung zeigt die Spaltung von Stärke als Maß der Reaktionsgeschwindigkeit an - die Enzymaktivität ist abhängig von der Temperatur (RGT-Regel), deshalb müsste die Blaufärbung im 40 C warmen Wasserbad am schnellsten verschwinden Durchführung: z.b. - 3 Reagenzgläser mit Stärkelösung füllen und Iod-Kaliumjodid-Lösung hinzugeben, Zugabe des Enzyms α-amylase, Reagenzgläser in die verschiedenen Wasserbäder stellen, Zeit bis zu Entfärbung messen Beobachtung: z.b. - Entfärbung mit Zeitangabe Auswertung: z.b. - die Enzymaktivität ist abhängig von der Temperatur - steigende Temperaturen bewirken eine höhere Reaktionsgeschwindigkeit (RGT- Regel) 0. Diagramm erstellen: z.b. xxxxxxxxxx Auswerten: z.b. - Wirkungsbereich Enzym A liegt bei ph-wert 4, mit einem Optimum bei 8 - Wirkungsbereich Enzym B liegt bei ph-wert 0,5 4, mit einem Optimum bei - die relative Aktivität von Enzymen ist vom ph-wert abhängig 3 5

5 . Mikroskopieren: - Qualität des Präparates - Einstellung des Mikroskops (Vergabe der BE durch den prüfenden Fachlehrer entsprechend des verbalen Urteils des Aufsicht führenden Fachlehrers laut Protokoll) Zeichnen: - Übereinstimmung von Präparat und Zeichnung (Vergabe der BE durch den prüfenden Fachlehrer entsprechend des verbalen Urteils des Aufsicht führenden Fachlehrers laut Protokoll) Zeichnung (Übersicht) - Erfassen der Lage und der Proportionen der Gewebe - Beschriftung Obere Epidermis, Palisadengewebe, Schwammgewebe, untere Epidermis mit Spaltöffnungen, Leitbündel Angaben zur Zeichnung (Objekt, Organ, Präparation, Vergrößerung). Vergleich in einer Tabelle z.b. Aufgabe C Gemeinsamkeiten Unterschiede Oleander Heidekraut Obere und untere Epidermis Palisaden und Schwammgewebe Spaltöffnungen Epidermis mehrschichtig Spaltöffnungen tief eingesenkt Blatt nicht eingerollt Blatt eingerollt Epidermis einschichtig Spaltöffnungen nicht eingesenkt Schlussfolgerung: z.b. - Einschränkung der Transpiration durch eingesenkte Spaltöffnungen (Oleander) - Einschränkung der Transpiration durch Einrollen des Blattes (Heidekraut) 3. Begründen: z.b. Hygrophyt: - Pflanzen feuchter Standorte stehen große Mengen Wasser zur Verfügung, so dass sie die Spaltöffnungen während des Tages dauerhaft geöffnet haben können. - Deshalb genügt die geringe Anzahl, um das für die Photosynthese notwendige Kohlenstoffdioxid aufzunehmen. Xerophyt: - Pflanzen trockener Standorte haben um sich vor zu starker Transpiration zu schützen tagsüber oft die Spaltöffnungen geschlossen. - Deshalb benötigen sie viele Spaltöffnungen, um in Falle ihrer Öffnung große mengen Kohlenstoffdioxid aufzunehmen und so auch bei geschlossenen Spaltöffnungen weiter Photosynthese betreiben zu können