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Schule > Biologie > Abstammungslehre und Evolution > Musterklausur: Cytologie, Systematik und Virologie mit Lösungen

Klausur Biologie: Cytologie und Virologie

Klausur N12 Biologie 4 Stündig

Aufgabe 1

a) Benennen Sie die in der Abbildung unten mit den Ziffern 1-9 versehenen Strukturen und geben Sie jeweils eine Funktion an. (6 Punkte)
b) Handelt es sich hierbei um die Darstellung einer tierischen oder pflanzlichen Zelle? Begründen Sie ihre Aussage. (3 Punkte)
c) Zeichnen Sie einen Längsschnitt durch einen Chloroplasten und beschriften Sie alle wichtigen Strukturen. (7 Punkte)

Aufgabe 2

Benennen Sie zwei Bereiche einer Tierzelle, die von einer Doppelmembran umgeben sind. (2 Punkte)

Aufgabe 3

Welche der folgenden Organellen bzw. Strukturen lassen sich nur mit Hilfe des Elektronenmikroskops sichtbar machen, nicht aber mit dem Lichtmikroskop? (Kreuzen Sie die richtigen Lösungen an!) (4 Punkte)

o Mikrotubuli (24 nm Durchmesser)
o Mitochondrien (10 Mikrometer Länge)
o Proteinmolekül (ca. 10 nm)
o Zellmembran (7-10 nm Dicke)
o Chloroplast (4-8 Mikrometer Länge)
o Kernporen (30-40 nm)

Aufgabe 4

In der Regel werden Chloroplasten von zwei Membranen umgeben. Untersuchungen an bestimmten einzelligen Algen haben gezeigt, dass diese nur Chloroplasten mit vier Membranen haben. Dabei entspricht die innerste Membran im Wesentlichen der von Procyten, während die anderen drei Membranen denen von Eucyten entsprechen. Erklären sie anhand einer Zeichnung wie es im Laufe der Evolution zur Entstehung von Chloroplasten mit vier Membranen gekommen sein könnte.
(7 Punkte)

Aufgabe 5

a) Was versteht man unter Kompartimentierung? (3 Punkte)
b) Beschreiben Sie 3 Beispiele für Kompartimentierung aus der Cytologie.
(3 Punkte)

Aufgabe 6

Untersuchungen an einer Pflanzenzelle haben gezeigt, dass sich eingedrungene Viren nach der Vermehrung auch von Zelle zu Zelle ausbreiten können, ohne dass die jeweilige Wirtszelle platzt oder Vakuolen mit Viren abgesondert werden. Wie lässt sich diese Erkenntnis erklären? (4 Punkte)

Aufgabe 7

Kultiviert man Bakterien auf speziellen Nährböden, so können inmitten der "Bakterienrasen" binnen weniger Stunden Bereiche auftreten, in denen die Bakterien massenhaft durch Bakteriophagen sterben, obwohl völlig steril gearbeitet wurde und weder durch die Luft noch durch anderweitige Verunreinigungen Phagen in die Bakterienkultur gelangen konnten. Erklären die diesen Umstand mit Hilfe einer Skizze. (6 Punkte)

Aufgabe 8

Neben der Endosymbiontenhypothese gibt es noch die so genannte "Kompartimentierungshypothese"(s. Abb. unten)
a) Beschreiben sie die Aussage der Kompartimentierungshypothese mit Hilfe der Abbildung. (5 Punkte)
b) Welche Befunde sprechen gegen die Kompartimentierungshypothese und eher für die Endosymbiontenhypothese? (4 Punkte)

Aufgabe 9

Biologen stehen vor der Komplizierten Aufgabe, die Vielfalt des Lebens zu ordnen. Seit Aristoteles gab es viele Versuche in dieser Richtung.
(6 Punkte)
a) Welche der unten dargestellten Tiere gehören zu den Insekten?
b) Was sind die Kennzeichen der Insekten?
c) Welche Tiere der Abbildung gehören zu den Fischen?

Lösungen

Aufgabe 1
a) 1. Zellmembran, (selektivpermeable Biomembran) Kontrollierter Stoffaustausch mit anderen Zellen oder der Umgebung
2. Zellwand, stabilisiert die Zelle
3. Zellkern (Nucleus), Steuerzentrum
4. Zellkernhülle, grenzt das Cytoplasma vom Karioplasma ab
5. Mitochondrium, Zellatmung
6. Chloroplast, Fotosynthese
7. raues Endoplasmatisches Reticulum, Fertigstellung von Proteinen
8. Golgi-Apparat, Sortier-, Fertigungs-, Lager- und Versandzentrale
9. Vakuole, Speicher für Stoffwechselendprodukte

b) Hierbei handelt es sich eindeutig u eine Pflanzenzelle, da sie eine Zellwand, eine Zentralvakuole und Chloroplasen aufweist welche in tierischen Zellen nicht vorhanden sind.
c) siehe Fachliteratur

Aufgabe 2
1. Das Stroma eines Mitochondriums
2. Das Karioplasma des Nucleus

Aufgabe 3

Welche der folgenden Organellen bzw. Strukturen lassen sich nur mit Hilfe des Elektronenmikroskops sichtbar machen, nicht aber mit dem Lichtmikroskop? (Kreuzen Sie die richtigen Lösungen an!) (4 Punkte)

o Mikrotubuli (24 nm Durchmesser)
o Proteinmolekül (ca. 10 nm)
o Zellmembran (7-10 nm Dicke)
o Kernporen (30-40 nm)

Aufgabe 4

Wird durch mehrere Membraneinschnürungen mit mehreren Membranen umschlossen. (Nur Prinzip nicht die komplette Antwort müsst noch Ausgeführt werden!!!)

Aufgabe 5

a) Die Unterteilung z.B. einer Zelle in verschiedene Reaktionsräume.
b) 1. Das endoplasmatische Reticulum (ER) besteht aus mehreren Kompartimenten welche vermutlich durch Membraneinschnürungen entsatnden. Somit können im ER verschiedenste chemische Reaktionen ablaufen ohne sich gegenseitig zu beeinflussen. 2. Das Mitochondrium es hat ein Kompartiment in welchem z.B. Reaktionen ablaufen können welche der Zelle schaden könnten. 3. Der Chloroplast, in dem verschiedene Kompartimente des Chloroplasten können ungestört Reaktionen ablaufen.

Aufgabe 6

Jede Pflanzenzelle besitzt so genannte Tüpfel in der Zellwand, durch welche Viren eindringen könnten und von Zelle zu Zelle wandern könnten.

Aufgabe 7

Die Bakteriophagen mussten gar nicht in diese Bakterienkultur gelangen, denn sie waren bereits da, in einer der Anfangszellen. Unter den Zellen, welche man zum kultivieren in eine Petrischale mit Nährboden gab, muss eine lysogene Bakterienzelle gewesen sein. Sie trug die Virus-DANN schon in sich, durch Teilung vermehrte die Zelle sich, jedoch auch die virale DANN. Dies nennt man einen lysogenen Zyklus. Durch äußere Reize wie z.B. Sonneneinstrahlung ging er in den lytischen Zyklus über. D.h. die Virus-DANN gab den Ribosomen die Baupläne für die Proteine welche es benötigt. Waren diese fertig, stellten sich auf Grund von Selbstorganisation Viren her. Diese brechen aus der Zelle aus und zerstören sie somit. Nun infizieren sie weitere Zellen.

Aufgabe 8

a) 1. Ein Plasmid, Erbinformationsträger, gelang in die Zelle 2. Durch Membraneinstülpung und Abschnürung nach innen wird ER gebildet 3. Das Plasmid wird von einer Membranabschnürung nach innen umhüllt Das ER wird nach innen abgeschnürt 3. Der Plasmid ist nun in der Membranhülle
b) 1. Bakterienmembran ???

Aufgabe 9

a) 5,11,18,19
b) 1. drei Teilung des Körpers 2. 6 Beine
c) 10,12

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