Grundwissen für den Bio-Test der 10. Jahrgangsstufe

Das GW kann auf der Homepage des CJT unter Downloads heruntergeladen werden.

Die Beispielaufgaben werden unverändert oder in leicht abgeänderter Form geprüft. Zusätzlich wird eine Transfer-Aufgabe geprüft.

GW- Kärtchen Beispielaufgaben

GW-Nr. 5: Evolutionstheorie nach Darwin

1. Ergänze den folgenden Lückentext sinnvoll.

Aufgrund von Mutation und geschlechtlicher Fortpflanzung unterscheiden sich alle Individuen einer Art etwas in ihren Merkmalen/Erbeigenschaften. Die Überproduktion von Nachkommen führt zwischen den Individuen einer Art zur Konkurrenz um Nahrung, Lebensraum und Fortpflanzungspartner. Durch natürliche Selektion überleben nur die an die jeweiligen Umweltbedingungen am besten Angepassten einer Art und können sich weiter fortpflanzen. Dies führt allmählich zu einer Veränderung /Neubildung von Arten.

2. Spechte können mit ihren langen, klebrigen Zungen tief in Gänge von Ameisenhaufen oder in Rindenspalten hineingelangen, um Insekten und deren Larven zu erbeuten. Erkläre die evolutive Entstehung der langen Zunge nach DARWIN.

Überproduktion an Nachkommen Variabilität bzgl. langer Zunge Natürliche Selektion (wegen der Konkurrenz überleben nur Spechte mit langer Zunge, die an neue Nahrungsquellen gelangen) Erhöhter Fortpflanzungserfolg der Bestangepassten (mutierte Allele können vererbt werden)

GW-Nr. 32: Analoge und homologe Organe

Erkläre anhand von Beispielen möglichst genau den Unterschied zwischen analogen und homologen Organen!

Homologe Organe sind bauplangleiche, teilweise funktionsverschiedene Organe. Diese Ähnlichkeiten im Bauplan weisen auf eine Verwandtschaft der Lebewesen hin. Beispiel: Vogelflügel und Menschenarm

Analoge Organe sind bauplanverschiedene, aber funktionsgleiche Organe. Diese Ähnlichkeit beruht nicht auf Verwandtschaft.

Beispiel: Vogelflügel und Insektenflügel

GW-Nr. 8: Zelle

1. Ordne den Bestandteilen tierischer Zellen ihre Funktion zu, indem du Begriffe aus Spalte 1 sauber mit

Begriffen aus Spalte 2 verbindest.

Bestandteil Funktion

Zellplasma Zellorganell der Photosynthese.

Zellvakuole Enthält für den Stoffwechsel wichtige Stoffe wie Zucker oder Aminosäuren.

Mitochondrium Enthält die Erbinformation.

Zellkern Dient der Energiegewinnung.

Zellwand Grenzt die Zelle nach außen ab.

Zellmembran Dient zur Stabilität der Zelle.

GW - Nr. 16: Energie

1. Du hast Fussballtraining. Ein Mitspieler verteilt vorher Traubenzucker für die Mannschaft. Während des

Trainings läufst du viel, und obwohl es kalt ist, beginnst du langsam zu schwitzen. Nach dem Training fährst du mit dem Fahrrad nach Hause und schaltest, da es langsam dunkel wird, den Dynamo zu, so dass

du mit Hilfe deines Fahrradlichts die Abkürzung über den Feldweg nehmen kannst. Stelle alle, in diesem Text genannten, Formen der Energiewandlung vor.

Chemische Energie → Bewegungsenergie → Wärme Bewegungsenergie → Elektrische Energie → Lichtenergie

2. Nenne mit dem Fachbegriff den Vorgang, bei der Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt wird.

Fotosynthese

GW - Nr. 13: Nahrungsbestandteile / Nährstoffnachweise

1. In einem Fitnessstudio werden zwei neue Fitnessgetränke beworben: Getränk „Extreme Power“ speziell für Bodybuilder und

Getränk „Long-lasting-energy“ für Ausdauersportler. Du nimmst beide Getränke mit nach Hause und testest sie auf ihre Inhaltsstoffe. Dazu gibst du Jodlösung

in die Getränke, eines färbt sich besonders intensiv dunkelblau.

a) Begründe, um welches der beiden Getränke es sich dabei handelt. b) Beschreibe eine Methode, den möglichen Hauptinhaltsstoff des anderen Getränks zu identifizieren.

a) Durch den Test mit der Jodlösung kann Stärke nachgewiesen werden. Stärke besteht aus verknüpften Traubenzuckermolekülen. Traubenzucker ist ein Energieträger. Getränk „Long-lasting-energy“, sollte viel Stärke bzw. Traubenzucker enthalten, da vor allem Ausdauersportler bei der Energiegewinnung in der Zellatmung auf Traubenzuckerzufuhr angewiesen sind.

b) Das Getränk „Extreme Power“ sollte vor allem Proteine enthalten, die Bodybuilder zum Muskelaufbau benötigen. Erhitzt man eine klare Proteinlösung, fallen Proteine aus.

GW - Nr. 15/25: Fotosynthese / Zellatmung / Gärung

Um den Einfluss verschiedener Umweltfaktoren auf die Fotosynthese einer Wasserpflanze zu untersuchen,

führten Forscher folgende Experimente durch und verglichen das Volumen des gebildeten Sauerstoffs in den

vier Versuchsansätzen bei ansonsten gleichen Versuchsbedingungen. Dabei zeigten sich folgende Ergebnisse:

Versuchs--ansatz

Versuchsbedingung Gebildetes

Sauerstoff-Volumen

Nr. 1 Wasserpflanze bei Tageslicht mit Leitungswasser 11 mL

Nr. 2 Wasserpflanze bei Tageslicht in kohlenstoffdioxidangereichertem Leitungswasser 16 mL

Nr. 3 Wasserpflanze bei Tageslicht in kohlenstoffdioxidarmen Leitungswasser 7 mL

Nr. 4 Wasserpflanze bei Tageslicht in Teichwasser 14 mL

Kennzeichne in folgender Tabelle alle Vermutungen, die die Forscher mit diesem Experiment überprüfen könnten, mit einem „R“ und alle, die sich nicht überprüfen lassen, mit einem „F“!

Die Forscher vermuteten vor dem Experiment, dass …

F … die Fotosynthese bei Licht besser abläuft als im Dunklen.

R … Teichwasser mehr Kohlenstoffdioxid enthält als Leitungswasser.

R … die Fotosynthese bei Tageslicht vom Kohlenstoffdioxidgehalt des Wassers abhängt.

F … die Fotosynthese bei höherer Temperatur besser abläuft.

GW-Nr. 17: Oberflächenvergrößerung

Erläutere mit Hilfe einer Skizze an einem selbst gewählten Beispiel das Prinzip der Oberflächenvergrößerung.

Eine durch Faltungen entstehende Oberflächenvergrößerung bewirkt einen höheren und damit effektiveren Stoff- bzw. Energieaustausch.

GW - Nr. 14/39: Verdauung / Enzyme

Die folgende Grafik zeigt eine Versuchsreihe die du im Natur- und Technik Praktikum durchgeführt hast. Kreuze an, ob die folgenden Aussagen zu den Versuchen 1-4 richtig oder falsch sind.

Jodlösung dient zum Nachweis von Traubenzucker. R F

Die Lösung im Reagenzglas 1 wird sich gelbbraun färben. R F

Die Lösung in Reagenzglas 2 wird sich schwarzblau färben. R F

Bei Versuch 3 fällt die Iodprobe positiv aus. R F

Die Lösung in Reagenzglas 4 wird sich gelbbraun färben. R F

a) Erkläre die Funktion des Speichels in Versuch 5.

Im Speichel sind Enzyme enthalten, Enzyme sind Proteinmoleküle, sie beschleunigen/ermöglichen den Ab/Umbau verschiedenere Stoffe im Körper z.B. Stärke zu Traubenzucker

b) Beschreibe deine Beobachtungen in den Reagenzgläsern 5a- 5c und begründe deine Vermutungen auf Teilchenebene.

a) bleibt blau, 5°C zu kalt für Enzymwirkung b) wird nach kurzer Zeit klar, 37°C optimale Temperatur für Enzymwirkung c) bleibt blau, Enzyme/Proteine werden bei 90° zerstört

GW - Nr. 38: Schlüssel-Schloss-Prinzip

1. Erläutere das Schlüssel-Schloss-Prinzip anhand eines Beispiels der Thematik Verdauung.

Schlüssel-Schloss Prinzip Enzyme besitzen spezielle Rezeptoren (Schloss) an die nur bestimmte Substrate (Schlüssel) andocken können, wodurch das Substrat zum Beispiel zerlegt wird.

2. Nenne zwei weitere Vorgänge im Körper die ebenfalls auf dem Schlüssel-Schloss-Prinzip beruhen.

Hormonsystem – Hormon, Rezeptor der Zielzelle Synapse – Transmitter, Rezeptor der Zielzelle

Rüc

ken

mar

k

GW - Nr. 18: offener und geschlossener Blutkreislauf

Zeichne in folgender Skizze den Weg des Blutes

ein. Kennzeichne zusätzlich die Blutgefäße mit

sauerstoffreichem Blut.

GW – Nr. 20: Gemeinsamkeiten und Unterschiede der Wirbeltierklassen

1. Nenne die charakteristischen gemeinsamen Kennzeichen der Wirbeltiere.

2. Vergleiche die zwei Wirbeltierklassen Amphibien und Reptilien:

Körperbedeckung Körpertemperatur Fortpflanzung Atmung

Amphibien

Reptilien

GW - Nr. 23: Blüte / Samen / Frucht

1. Benenne die mit den Ziffern 3, 5, 6, 7 und 8 gekennzeichneten Bestandteile einer Blüte.

2. Definiere den botanischen Fachbegriff „Samen“.

Lungenbläschen

Körperzelle

Herz

GW - Nr. 40: Umweltfaktor / ökologische Potenz / Konkurrenz-Ausschluss-Prinzip

Was versteht man unter dem „Konkurrenzausschlussprinzip“?

GW - Nr. 9/41: Organisationsebene / Ökologie

Bilde durch Verbinden der Begriffe aus der rechten und linken Spalte, drei Paare. Nimm jeweils das genauest

passende Paar.

Symbiose

Belebter Teil der Erde

Parasitismus

Kuh – Einzeller im Magen

Biosphäre

Lebensgemeinschaft

Biotop

Koala - Eukalyptus

Biozönose

Räuber-Beute-Beziehung

GW - Nr. 42: Räuber-Beute-Beziehungen

Die Größe einer Lemming-Population (Pflanzenfresser) hängt wesentlich von der Menge der zur Verfügung

stehenden Nahrung (Vegetation) ab. In einem bestimmten Biotop in Skandinavien erreicht die Lemming-

Population etwa alle 5 Jahre ein Minimum.

Zeichne ein beschriftetes Liniendiagramm, das die

Populationsdichte der Lemminge und die Menge an Vegetation (jeweils in relativen Einheiten) in

diesem Biotop über einen Zeitraum von 8 Jahren darstellt.

GW - Nr. 43: Symbiose / Parasitismus

Erläutere die Fachbegriffe „Symbiose“ und „Parasitismus“ anhand geeigneter Beispiele.

GW - Nr. 44: Bioindikatoren (=Zeigerorganismen)

Erläutere den Fachbegriff „Bioindikator“ anhand eines geeigneten Beispiels.