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BMS-Breaker - Testsimulation B v1.4 1 Lösungen - Testsimulation B Biologie (40 Fragen) 1. Aufgabe: Adrenalin und Noradrenalin - D Die für die Synthese von Adrenalin benötigten Reaktionsschritte laufen weitgehend in den Zellen des Nebennierenmarks ab. Noradrenalin wird zusätzlich von den postsynaptischen Neuronen des Sympathikus freigesetzt. Die Schilddrüse produziert vor allem Thyroxin und regt damit den Energiestoffwechsel des Körpers an. Mit der Produktion von Calcitonin ist die Schilddrüse an der Regelung des Calciumhaushalts beteiligt. In der Hypophyse werden die Hormone Somatotropin, Prolaktin, FSH, LH, TSH und ACTH gebildet. Letzteres hat eine regulierende Wirkung auf die Nebennierenrinde, welche dadurch vorrangig zur Cortisolproduktion angeregt wird. Die Epiphyse ist für die Melatoninproduktion zuständig und reguliert damit den Schlaf-Wach- Rhythmus. 2. Aufgabe: Mutation - A Bei einer Genmutation kommt es zu Änderungen der Nukleotidsequenz. Sie tritt oft zufällig auf und bildet die häufigste Art der Mutation. Es ist auch einfach vorzustellen, dass es beispielsweise leichter zu einem Austausch eines einzigen kleinen Nukleotids kommt, als etwa von ganzen Chromosomenabschnitten. 3. Aufgabe: Chromosomenenden - D Telomere heißen die Endabschnitte der Chromosomen. Sie sind nicht kodierend und bestehen aus sich wiederholender (repetitiver) DNA. In Körperzellen werden die Telomere im Rahmen von Zellteilungen jedes Mal ein kleines Stück kürzer, da sie in der Interphase nicht vollständig repliziert werden können. 4. Aufgabe: Haut - D Die Haut weist einen pH-Wert von rund 5,5 auf. Einen stark sauren pH-Wert von 0 bis 2 findet man im Magen. Im Bereich von 4 bis 6 befindet sich die Haut und in manchen Fällen auch Schweiß und Harn. Basische Werte über 7 werden im Blut, in der Galle und im Darm erreicht. 5. Aufgabe: Reparatur-DNA - D Die RNA besitzt im Gegensatz zur DNA eine zusätzliche reaktive Hydroxyl-Gruppe mehr, wodurch sie im Vergleich zur DNA instabiler ist. Nur Mutationen in der Keimbahn können an Nachkommen weitervererbt werden. Einzelstrangbrüche sind häufiger als Doppelstrangbrüche, können jedoch in den meisten Fällen repariert werden. Endonukleasen schneiden den DNA-Strang an zwei Stellen (duale Inzision), womit ein kleines DNA-Stück inklusive der Schädigung freigesetzt und abgebaut werden kann. 6. Aufgabe: Niere - B Die Galle wird zwar dem Zwölffingerdarm zugeführt, aber nicht von der Niere, sondern von der Leber produziert. Die Niere ist ein paarig angelegtes Organ des Harnsystems, das für die Harnbereitung und Regulation des Wasser- und Elektrolythaushalts zuständig ist. Die funktionelle Einheit der Niere ist das Nephron, das aus Nierenkörperchen und Nierenkanälchen besteht. Ein Neuron ist eine Nervenzelle. Die Nierenkörperchen bilden täglich ca. 180 Liter Primärharn, der ein Ultrafiltrat des Blutes (gepresstes Blutplasma ohne große Eiweiße und zelluläre Bestandteile) darstellt. Damit enthält es neben Wasser, Elektrolyte, Aminosäuren und Glucose viele weitere Biomoleküle. 7. Aufgabe: chemische Evolution - D Urey und Miller gelang es in einem der Uratmosphäre nachempfundenen Setting, organische Moleküle aus anorganischen herzustellen. Erst in weiteren Ursuppenversuchen konnten auch vermehrt kompliziertere organische Verbindungen nachgewiesen werden, bei denen sich Moleküle zu größeren Strukturen verbinden.
BMS-Breaker - Testsimulation B v1.4 2 8. Aufgabe: Gene der Antikörper - A Um zu der Vielfalt an Antikörpern zu kommen, läuft der Prozess der V(D)J-Rekombination ab. Der Begriff fasst die einzelnen rekombinierten Genabschnitte (V - variable; D - diversifying; J - joining) zusammen. Die J- und V-Abschnitte werden immer für die Bildung einer variablen Region benötigt. Bei schweren Seitenketten kommt hinsichtlich der variablen Region zusätzlich noch ein D-Gen-Segment hinzu. C-Segmente sind für die konstanten Abschnitte verantwortlich und unterliegen keiner Rekombination. 9. Aufgabe: Telophase - C Die neue Kernhülle bildet sich in der Telophase aus. Die Chromosomen bestehen in der Telophase jeweils nur aus einer Chromatide. Da es im Kern einfach zur Trennung der Chromatiden kommt und auch die restlichen Zellorganellen gleich aufgeteilt werden, liegen nach einer mitotischen Zellteilung zwei gleiche Zellen vor. Mitochondrien und Chloroplasten vermehren sich nicht im Rahmen der Mitose, sondern durch eigenständige Teilung und werden – wie gerade erwähnt – im Rahmen der Zellteilung gleichmäßig auf die Tochterzellen aufgeteilt. 10. Aufgabe: Ökosystem heterotroph - A Heterotrophe Organismen ernähren sich von energiereichen organischen Stoffen, da sie selbst nicht in der Lage sind, diese herzustellen. Heterotrophe Organismen sind vor allem Tiere, der Mensch und viele Bakterien. Höhere (etwa fleischfressende) Pflanzen sind seltene Formen von heterotrophen Varianten, da Pflanzen fast ausschließlich autotroph leben. Pflanzen produzieren somit Biomasse aus anorganischen Ausgangsstoffen. 11. Aufgabe: Ökologie - C Die Aufgabe der Destruenten liegt im Abbau und der Remineralisation von abgestorbenen Produzenten und Konsumenten sowie Teilen davon. So entstehen neue anorganische Substanzen, die wieder von den Produzenten zum Aufbau von Biomasse genutzt werden können. In erster Linie werden unter Destruenten Bakterien und Pilze verstanden. 12. Aufgabe: Sympathikus - D Der Sympathikus ist für eine möglichst schnelle Leistungssteigerung des Organismus verantwortlich. Gemäß der „flight or fight“-Reaktion soll er entwicklungsgeschichtlich der Vorbereitung auf Angriff oder Flucht und anderen außergewöhnliche Anstrengungen dienen. Physiologisch kommt es unter anderem zu einer Steigerung der Herzfrequenz, des Blutdrucks, des Muskeltonus, des Stoffwechsels und der Schweißdrüsensekretion, einer Erweiterung der Pupillen, der Bronchien und vielem mehr. 13. Aufgabe: Ökologie - D Produzenten betreiben Photosynthese und bauen energiereiche Biomasse auf. Diese wiederum wird von Konsumenten als Energiequelle genutzt. Die Lebensweise der Produzenten wird auch als autotroph bezeichnet, die der Konsumenten hingegen als heterotroph. Beispiele für autotrophe Organismen wären grüne Pflanzen und heterotrophe Organismen wären Tiere. Destruenten sind in der Lage, organische Substanzen in anorganische Bestandteile aufzuspalten, wie beispielsweise Bakterien und Pilze. 14. Aufgabe: Antigene - B Nur durch das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Antigene A und/oder B kommen die vier Blutgruppen im AB0-System zustande. Antigen A entspricht Blutgruppe A und Antigen B der Blutgruppe B. Bei Blutgruppe AB liegen die Antigene A und B vor, Blutgruppe 0 kennzeichnet sich durch das Fehlen von Antigen A und B. 15. Aufgabe: Gasaustausch - A Die Lungenbläschen (Alveolen) sind der Ort des Gasaustausches zwischen Alveolarluft und kapillärem Blut. Sie besitzen eine sackförmige Form und sind durch Alveolarsepten voneinander getrennt. Über die alveolokapilläre Membran erfolgt die Aufnahme von Sauerstoff aus dem Alveolarraum der Lungen in das Blut, sowie – in umgekehrter Richtung – der Transport von Kohlenstoffdioxid.