1. Runde 2001 (verjährt)

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Aufgabe 1 (Ökologie/Botanik)

a) Im Röhricht stehender Gewässer oder in teilweise überschwemmten Gebieten findet man oft die Schwertlilie. Zeichnen Sie schematisch die Anordnung der Leitgewebe sowie die Lage der Spaltöffnungen im Blatt dieser Pflanze, indem Sie möglichst ein selbst hergestelltes Querschnittspräparat mikroskopieren! Benennen Sie den Blatt-Typ und ordnen Sie die Pflanze taxonomisch (Klasse, Ordnung, Familie, Gattung) ein!

b) Die Sichttiefe eines Sees ändert sich im Lauf eines Jahres. Skizzieren Sie qualitativ diesen Zusammenhang in einem Diagramm über 12 Monate und begründen Sie die Schwankungen!

c) In warmen Sommernächten kann es zu einem vermehrten Sterben von Fischen im Fluss kommen. Nennen Sie die Ursache und erläutern Sie die Faktoren, die zu dieser Problematik führen!

Aufgabe 2 (Mikrobiologie)

Die beiden Bakterienspecies A und B wurden auf drei dicht verschlossenen Petrischalen ausplattiert:
Petrischale 1: nur mit Species A
Petrischale 2: nur mit Species B
Petrischale 3: eine Hälfte mit Species A, die andere Hälfte mit Species B; die beiden Hälften sind durch einen agarfreien Bereich voneinander getrennt.

Nach eintägiger Bebrütung konnten folgende Beobachtungen gemacht werden:
Schale 1: dichter Bakterienrasen von Species A.
Schale 2: kein Wachstum erkennbar.
Schale 3: dichter Bakterienrasen von Species A, wenige Kolonien von Species B.

a) Formulieren Sie eine Hypothese, die diese Beobachtungen schlüssig erklärt!

b) Erklären Sie die Bedeutung des agarfreien Bereichs für Ihre Hypothese!

c) Beschreiben Sie ein Experiment, das Ihre Hypothese stützt!

Aufgabe 3 (Stoffwechselphysiologie)

a) Untersuchungen zufolge tragen Proteine beim Menschen durchschnittlich zu 15% der Energiebereitstellung bei. Bestimmen Sie mit Hilfe der gegebenen idealen Daten den täglichen Grundumsatz einer Person, für die in Ruhe ein Sauerstoffverbrauch von 12 l/h gemessen wurde und deren Nahrung einen RQ von 0,895 liefert.

Nahrungs-
bestandteil
RQ <kalorisches äquivalent
[kJ/l O2]
Kohlehydrate 1,0 21,1
Proteine 0,8 20,1
Fette 0,7 19,6

b) Der Tri-Ester aus Glycerin und Palmitinsäure, Linolsäure sowie Stearinsäure kann im menschlichen Körper vollständig oxidiert werden. Berechnen Sie den RQ-Wert dieses Fettes und erläutern Sie kurz, ob bei Tieren unter bestimmten Umständen ein RQ>1 beobachtet werden kann!

c) Ermitteln Sie die beim Abbau dieses Fettes theoretisch entstehende Menge ATP (mol/g) unter Angabe der Hauptreaktionen sowie des Rechenweges!

d) Erklären Sie die Beobachtung, dass Wiederkäuer gegenüber vergleichbaren Säugern weniger Harnstoff ausscheiden und fast keine essentiellen Aminosäuren brauchen!

Aufgabe 4 (Genetik/Molekularbiologie)

Ein E.-coli-Stamm wurde gleichzeitig mit T2- und T4-Phagen infiziert. Dabei wurden Phagen gebildet, die sowohl T2- als auch T4-resistente E.-coli-Stämme infizieren konnten. Vermehrte man nun diese "neuen" Phagen einzeln in einem T2- und T4-empfindlichen Stamm, so wurden nur Phagen gebildet, die entweder T2- oder T4-resistente Stämme infizieren konnten.

a) Formulieren Sie eine Hypothese, die diese Beobachtungen schlüssig erklärt!

b) Bei dem Experiment war die DNA der für die ersten Infektion verwendeten T2-Phagen mit 15N markiert. Die DNA der bei der ersten Infektion gebildeten Phagen wurde isoliert und einer CsCl - Dichtegradientenzentrifugation unterzogen. Gehen Sie davon aus, dass nicht-markierte T2-DNA und T4-DNA die gleiche Dichte haben. Beschreiben und deuten Sie die Beobachtungen, die man am Zentrifugenröhrchen machen könnte!

c) Angenommen man hätte bei der Einzelvermehrung der "neuen" Phagen wiederum Phagen erhalten, die sowohl zur Infektion von T2- als auch T4-resistenten Bakterienstämmen in der Lage gewesen wären. Beschreiben und deuten Sie für diesen Fall die Beobachtungen, die sich am Zentrifugenröhrchen machen ließen, wenn man das bei (b) genannte Experiment durchführen würde!