IB-Examen Nr. 2 (2011) Lösungen

TEIL A

Aufgabe 1 50% von 3 Stunden: 90 Minuten je höher die Temperatur, desto länger die Aktivität. Schutz vor Fressfeinden (Vögeln), keine Konkurrenz zu tagaktiven Tieren je höher die Temperatur, desto niedriger die Stoffwechselrate

Aufgabe 1 Gruppenmäuse: niedrigere Stoffwechselrate zwischen 68 und 89 O2Kg-1min-1 allein lebende Mäuse: höher, zwischen 90 und 104 O2Kg-1min-1 Beide haben ihr Optimum bei 21:00 Uhr

Aufgabe 1 allein: höhere Wärmeverlust keine Arbeitsteilung mehr Stress (Prädatoren)

Aufgabe 1 Stoffwechselwege brauchen ATP ATP Produktion durch Zellatmung Sauerstoff wird verbraucht

Aufgabe 1 Aktivität: bei allen am höchsten zwischen 21:00 und 03:00 Uhr Stoffwechselrate auch in dieser Zeit am höchsten stützt die Hypothese bei 8 Grad: Gruppenmäuse: höchste Aktivität 00:00 – 03:00 Uhr; höchste Stoffwechselrate aber um 21:00 widerspricht der Hypothese Im Allgmeinen spricht mehr für die Hypothese als dagegen

Aufgabe 1 I: Cristae II: Matrix Membraneinstülpung; große Oberfläche; viel Platz für Elektronentransportkette; Protonengradient Vergrößerung: 20 000 gemessene Größe: 12 cm = 120 000 µm eigentliche Größe: 120 000 : 20 000 = 6µm

Aufgabe 2 (i) Phosphat (ii) kovalente Bindung Sinn Strang: wird nicht abgeschrieben Anti-Sinn-Strang: wird von RNA-Polymerase abgeschrieben Der neue RNA-Strang ist eine Kopie des Sinn-Stranges

Desoxyribose, Phosphat, Basen Aufgabe 2 – c) Prokaryoten Eukaryoten Proteine nein Histone Form Ring linear/ Nukleosomen Anzahl Chromosomen 1 viele Plasmid ja Bestandteile Desoxyribose, Phosphat, Basen

Aufgabe 3 Ausscheidung ist die Abgabe von Endprodukten des Stoffwechsels aus dem Körper Glomerulus, Bowmannsche Kapsel hoher Blutdruck in afferenter Arteriole, kleine Moleküle (NaCl, Glukose) werden durch die Basalmembran gepresst, große Moleküle (Proteine) bleiben im Blut.

Aufgabe 3 Unterschied: Konzentration von NaCl oder Glukose in I höher als in II Ähnlichkeit: Konzentration an Proteinen

Aufgabe 4 (i): Kieselalge (ii): Forelle Energiefluss: Energie kann nicht wieder verwertet werden. Es ist kein Kreislauf, sondern ein Fluss. Quelle: Licht Transport von Nährstoffen: Kann wieder verwertet werden, es ist ein Kreislauf, z.B. Kohlenstoffkreislauf

Aufgabe 4 Von einer Trophiestufe zur nächsten, geht ca. 90% der Energie durch Zellatmung/Wärme/Bewegung verloren.

Teil B

5 a) steigt die Temperatur, steigt auch die Enzymaktivität bis zum Optimum dann Denaturierung, dann sinkt die Aktivität je höher die Substratkonzentration, desto höher die Enzymaktivität bis zum Optimum, dann bleibt die Aktivität konstant, da alle Enzyme ein Substrat haben

5 b) kompetitiv: nicht kompetitiv Hemmungsmolekül (ähnlich dem Substrat) bindet an die Wirkstelle, Beispiel: Hemmung von Bernsteinsäure nicht kompetitiv Hemmungsmolekül bindet an Enzym, aber nicht an die Wirkstelle das Enzym verändert seine Struktur Beispiel: Nervengas Sarin

5 c) Calvin-Zyklus: Kohlenstoff-Fixierung, Reduktion CO2 bindet an C5-Körper (Ribulosebisphosphat) dabei hilft RuBP-Carboxylase C6 zerfällt in 2 C3 (GP) Reduktion zu TP mit NADH; Glukose Regeneration von RuBP mit ATP 6 Zyklen für ein Molekül Glukose

6 a) Zellzyklus: Interphase: G1: Wachstum von Organellen S: DNA-Replikation G2: Wachstum, Protiensythese Mitose (Teilung von Chromosomen, Zellkern und Zelle) Pro-, Meta-, Ana-, Telophase Zytokinese Zellen bewegen sich auseinander, Zellplatte bei Pflanzenzellen

6 b)

6 c) Transpiration ist die Abgabe von Wasser über die Blätter und Stiele bei Pflanzen Faktoren (erläutern) Licht Temperatur Feuchtigkeit Wind

7 a) Nichttrennung von Chromosom 21 in der Meiose 1 eine Gamete hat 2 mal das Chromosom 21 bei Verschmelzung von Ei- und Samenzelle hat die Zygote dann 3 mal das Chromosom 21

7 b) polygen: einem Merkmal liegen viele Gene zugrunde das Protein Melanin wird von 3-4 Genen gesteuert, die dominant oder rezessiv sind

7 c) Basenaustauschmutation GAG zu GTG Glutaminsäure (polar) zu Valin (nicht polar) Strukturänderung im Hämoglobin Erythrozyten haben Sichelform können schlechter O2 transportieren körperliche Aktivität stark eingeschränkt

8 a) Kälte Hitze Hautarteiolen verengen sich weniger Blut weniger Wärmeabgabe an die Umwelt Hitze Hautarteriolen erweitern sich mehr Blut mehr Wärmeabgabe

8 b) Plazenta produziert Progesteron steuert Entwicklung der Gebärmutter Vor Geburt: Absinken des Progesteronspiegels Hypothalamus produziert Oxytocin Oxytocon lässt Muskeln der Gebärmutterwand kontrahieren positive Rückkopplung

8 c) passive Immunisierung aktive Immunisierung Antikörper werden injiziert Antikörper bekämpfen Antigene aktive Immunisierung modifiziert Form des Pathogens wird injiziert Körper bildet Antikörper und Gedächtniszellen diese Können bei Infektion sehr schnell Antikörper bilden mehrfache Impfung: schnellere und größere Produktion von Antikörpern lange Zeit immun