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Klausurfragen Biologie Oberstufe 2
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Biologie Klasse 3 und 4 am
Abendgymnasium, das entspricht 12 und 13 am Gymnasium, Klausurfragen auf dem
Stand von 2014/15 1. Zeichnen und beschriften Sie das Modell einer Biomembran. 6 Fertigen Sie die Zeichnung selbst an. Stichworte: Eingelagertes Protein Kann Katalytische Aufgaben im Zellplasma hinein erledigen (Proteine-Aufgabe: ph-Wert des Blutes puffern, Transport, Enzyme sind Biokatalysatoren, Hormone, Stützproteine, Immunproteine), Rezeptor für Hormone Rechts oben: Protein mit aktivem Zentrum Mitte: Tunnelprotein, Carrier (aktiver mit ATP-Verbrauch und passiver Transport) Außen: hydrophil (wasserliebend) Innen: hydrophob (wasserfürchtend) Phospholipide 2. Was wissen Sie über die „Zellatmung“? 4 Antwort: Umgekehrte Photosynthese C6H12O6 (Glucose) + 6O2 = > 6CO2 + 6H2O +36 ATP Findet bei fast allen Zellen im Mitochondrium statt
(Ausnahme: Bei anaeroben Bakterien) 3. Was wissen Sie über Plasmide? 5 Antwort: Der Plasmid ist ein ringförmiger DNA-Ring des
Bakteriums. Es kann durch den Pilum, eine Art Verbindungsstück zu einem anderen
Bakterium übertragen werden. Dies dient dem Genaustausch zwischen den Bakterien.
Diesen Vorgang nennt man Konjugation. Plasmide werden gerne in der Gentechnik
verwendet (Genfähre). Die Plasmide tragen nur wenige Anteile der Gene. 4. Was ist die Tertiärstruktur eines Proteins und was bewirkt sie? 5 Antwort: Bewirkt die räumliche, starre Struktur des Proteins. Stabilität wird bewirkt durch: Wasserstoffbrücken, Säure-Base-Wechselwirkung, Zystein mit Disulfidbrücken, hydrophile- und hydrophobe-Wechselwirkung (hält Proteine in der Biomembran). Die Tertiärstruktur basiert auf der Primärstruktur gleich Sequenz, gleich Verknüpfung der Aminosäure. Bewirkt: die räumliche Struktur und Faltung, Katalysator
(katalytisches Zentrum) und Epitope eines Antigens werden erkannt. 5. Skizzieren Sie auf einfache Weise den Bau einer biologischen Aminosäure 4 Antwort: Lollipop-Modell Aminogruppe, Rest = variabler Teil, konstanter Teil,
carboxyl-Gruppe 6. Beschreiben Sie in Strukturformeln das Zustandekommen einer Peptidbindung 4 7. Beschreiben Sie die Aufgaben der T-Helferzellen in der spezifischen Immunabwehr 6 Antwort: Die T-Helferzellen docken jeweils an: An den
Makrophagen, welche zufällig und beliebig ein Antigen gefressen haben, an den
B-Zellen, welche gezielt ein Antigen mit den passenden Epitopen verspeißt haben
und an den T-Killerzellen. Wenn sie am Makrophagen andocken, der passenden
Epitope des Antigens präsentiert, dient das der eigenen Vermehrung, bzw.
Klonierung, der durch den Botenstoff, Interleukin 1 gewährleistet wird. Nun
können die vermehrten T-Helferzellen an jeweils passende B-Zellen und
T-Killerzellen andocken, die jeweils passende Epitope präsentieren. Dabei wird
mit Interleukin 2 die Vermehrung der B-Zellen zu Plasmazellen angeregt. Was
machen Plasmazellen? Sie stellen Antikörper her. Die T-Helferzellen stammen aus
dem Thymus. 8. Was passiert im Axonhügel einer Nervenzelle? Beschreiben Sie den Input und den Output beim Axonhügel. Das soll als Grundlage Ihrer Beschreibung dienen, was im Axonhügel geschieht. 6 Antwort: Es treffen die Dendritenpotentiale der vorgeschalteten Nervenzelle ein. Am Axonhügel angekommen wird auf zwei Arten mit dem gemeldeten Potential verfahren. Erstens: zeitliche Summation: First in First out (Reaktion direkt) Zweiten: räumliche Summation: Potentiale werden verrechnet
und der Durchschnitt entscheidet über die Umcodierung. Am Axonhügel wird die
Höhe des Dendritenpotential umcodiert in die Frequenz der Aktionspotentiale.
9. Wie wird die Hyperpolarisation beim Aktionspotential chemisch erzeugt und was ist ihre Aufgabe? 3 Antwort: Die Hyperpolarisation wird chemisch erzeugt. Es strömen mehr Kalium-Ionen aus, als zuvor Natrium-Ionen ein. Dadurch wird das Ruhepotential von -70 mV unterschritten auf -75 mV (kurz). Aufgabe: Dies trennt die Aktionspotentiale voneinander und
sorgt dafür, dass sie nach dem Alles-Oder-Nichts-Prinzip immer gleich und
getrennt voneinander entstehen. 10. Beschreiben Sie den „Lebensweg“ eines Transmitters - wo kommt er her, wo geht er hin, wie wirkt er und wie endet seine Wirkungsweise? 5 Antwort: Transmitter befinden sich in Vesikeln am präsynaptischen Teil des Neurons und werden am Synaptischen Spalt durch Exozytose freigesetzt, um am gegenüberliegenden Postsynaptischen Spalt der nächsten Nervenzelle an einem Rezeptor anzudocken und so Informationen weiterzuleiten. Der Transmitter wird danach „recycelt“, also in seine Einzelteile, mittels Enzyme zersetzt und von der Synapse wieder per Endozytose aufgenommen, um sich dann wieder neu zu bilden. Beispiel: Der Transmitter Acetylcholin wird von der Cholinesterase zerlegt in Acetat und Cholin. Antwort: Weil wir keine Metalle zur gerichteten
Stromleitung in uns haben. Wir sind wässrige Systeme, in denen gerichteter
Stromfluss unmöglich ist. Der Körper muss sich mit stehenden Potentialen und
deren Veränderung behelfen. 12. Wie verläuft und was besagt der Perimeter-Versuch? 4 Antwort: Bei der Fixierung eines Punktes, in einiger
Entfernung von den Augen, wird seitlich ein zu identifizierendes Objekt
eingebracht. Die Wahrnehmung des Objektes übernimmt der äußere Bereich der
Augen. Dort sitzen nur schwarz-weiß Stäbchen. Diese erkennen, dass dort Bewegung
ist, mehr aber nicht, weil ganz viele Stäbchen mit nur einem Axon verschaltet
sind, direkt ins Gehirn. Erst weiter zur Mitte hin werden Formen und dann Farben
erkannt. 13. Beim Sehvorgang spielt der Stoff Retinal eine Rolle. Was wissen Sie über diesen Stoff - wesentlicher Teil der Formel und Reaktionsablauf bei Lichteinwirkung? 4 Antwort: Retinal gibt es in den Formen. Trans- und
Cis-Retinal, welches sich im aktiven Zentrum von Opsin befindet. Cis-Retinal
wird durch Photonen (Lichteinfall) aus dem Opsin gelöst und bildet sich dann zu
Trans-Retinal. Rhodopsin nennt man auch Sehpurpur. Es befindet sich in den
Stäbchen der Netzhaut. In der Dunkelheit sind alle Katzen grau, da nur Stäbchen
funktionieren (Schwarz-weiß-sehen). 14. Was ist das Ziel und wie verläuft die Transkription? 6 Antwort: Das Ziel ist das Erzeugen einer Bauanleitung für ein Protein in Form eines m-RNA-Strangs. Die Transkription findet statt im Zellkern: der codogene Strang der DNA (von 3´nach 5´, also entsprechend dem kontinuierlichen Strang bei der Replikation) wird mit Hilfe der RNA-Polymerase in m-RNA übersetzt. Die m-RNA wandert durch die Kernporen ins Zellplasma. RNA unterscheidet sich auf zwei Arten von DNA: a). ist der Zucker, die "Pentose" in
der Mitte ihres Nukleotids, keine Desoxy- sondern eine "normale"
Ribonukleinsäure. 15. Was ist das Ziel und wie verläuft die Replikation? 6 Antwort: Das Ziel der Replikation ist das Verdoppeln der
Chromosomen der DNA. Dies geschieht in der Interphase der Mitose. Der DNA-Strang
wird von der Helicase gespalten. Dies alles geschieht vom 3` zum 5`-Ende. Die
DNA-Polymerase verknüpft nun freie Nukleotide aus dem Kernplasma über
Phosphatbrücken mit den komplementären Basen. Es entstehen nun zwei neue
DNA-Stränge aus Einem. Es ist eine semikonservative Replikation, das bedeutet,
dass die zwei neuen DNA-Stränge aus einer Hälfte des alten DNA-Strangs und zur
anderen Hälfte aus einem neu zusammengesetzten entstehen. Nach diesem Vorgang
kann eine erneute Zellteilung stattfinden. 16. Wir befinden uns bei der Auswahl der Bakterien, bei denen der Gentransfer des Insulingens gelang. Von 1000 künstlichen Plasmiden, die auf dem Nährboden herumliegen, trägt nur eines das Insulin-Gen. Und von 1000 dieser künstlichen Plasmide wurde nur eines vom Bakterium aufgenommen und in seine DNA eingebaut. Wie findet man jenes eine millionste Bakterium, das Insulin herzustellen vermag? 5 Antwort: Restriktionsenzym, Ampicillin, Plasmid , E.
Coli 17. Was muss sich alles in einem einzelnen Reaktionsgefäß befinden, das zur Gensequenzierung bereitsteht? 3 Eine Gensequenzierung klärt die Abfolge der Basen
innerhalb eines DNA Stranges. 18. Was ist die TAQ-Polymerase: Wo stammt sie her, warum wird sie für die PCR-Methode benötigt und unter welchen Umständen leistet sie welche Arbeit? 5 Thermus Aquaticus (Bakterium) in Geysieren. TAQ-Polymerase
stammt aus den Geysier-Bakterien. |