DNA: Bausteine
Welche DNA-Base paart sich mit Adenin?
Mit Adenin (A) paart sich Thymin (T). Auch die Antwort ‚T‘ genügt.
Wie heißt die typische räumliche Form der DNA aus zwei umeinander gewundenen Strängen?
Die Form heißt Doppelhelix. Sinngemäß genügt: eine schraubenförmig gewundene Doppelspirale.
Welche dünne Hülle grenzt jede Zelle nach außen ab?
Die Zellmembran, auch Plasmamembran genannt, grenzt jede Zelle nach außen ab.
Welches Organ pumpt das Blut durch den Körper?
Das Herz pumpt das Blut durch den Körper.
Wie nennt man Tiere, die sich ausschließlich von Pflanzen ernähren?
Sie heißen Pflanzenfresser oder Herbivoren. Einer der beiden Begriffe genügt.
Wofür stehen die Buchstaben A, T, G und C bei den DNA-Basen?
A = Adenin, T = Thymin, G = Guanin, C = Cytosin. Alle vier Zuordnungen müssen stimmen.
Welche zwei Bausteine bilden das äußere Rückgrat eines DNA-Strangs?
Das Rückgrat besteht aus abwechselnden Desoxyribose-Zuckern und Phosphatgruppen. Beide Bestandteile müssen genannt werden.
In welchen Zellorganellen findet die Fotosynthese grüner Pflanzen statt?
Die Fotosynthese findet in den Chloroplasten statt.
Wie heißt der rote Blutfarbstoff, der in roten Blutkörperchen Sauerstoff bindet?
Der Blutfarbstoff heißt Hämoglobin.
Zu welcher Wirbeltierklasse gehören Frösche und Kröten?
Sie gehören zu den Amphibien, auch Lurche genannt.
Aus welchen drei Bestandteilen besteht ein DNA-Nukleotid?
Ein DNA-Nukleotid besteht aus einer Phosphatgruppe, dem Zucker Desoxyribose und einer Base. Alle drei Bestandteile müssen genannt werden; ‚Zucker‘ statt ‚Desoxyribose‘ genügt.
Die beiden DNA-Stränge verlaufen antiparallel. Was bedeutet das?
Die Stränge verlaufen in entgegengesetzten Richtungen. Genauer: Ein Strang verläuft von 5′ nach 3′, der andere von 3′ nach 5′. Die Erklärung ‚entgegengesetzte Richtungen‘ genügt.
Welche zwei Stoffe nutzt eine Pflanze zur Bildung von Traubenzucker bei der Fotosynthese?
Die Ausgangsstoffe sind Wasser und Kohlenstoffdioxid (CO₂). Beide müssen genannt werden. Licht liefert zusätzlich die nötige Energie, ist aber kein Stoff.
Wo in der Lunge werden Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid mit dem Blut ausgetauscht, und in welche Richtung gelangt Sauerstoff?
Der Gasaustausch findet an den Lungenbläschen (Alveolen) statt. Sauerstoff gelangt aus der Luft in den Lungenbläschen ins Blut. Ort und Richtung müssen stimmen.
Welche Aufgabe erfüllen Destruenten wie viele Pilze und Bakterien im Stoffkreislauf?
Sie zersetzen tote organische Stoffe und machen dabei mineralische Nährstoffe wieder verfügbar, die Pflanzen aufnehmen können. Zersetzung und Rückführung von Nährstoffen müssen sinngemäß genannt werden.
Wie viele Wasserstoffbrücken verbinden ein A–T-Basenpaar und ein G–C-Basenpaar jeweils?
Adenin–Thymin: zwei Wasserstoffbrücken. Guanin–Cytosin: drei Wasserstoffbrücken. Beide Zahlen müssen richtig zugeordnet sein.
Schätze: Wie groß ist der Durchmesser einer typischen DNA-Doppelhelix in Nanometern?
Der Durchmesser beträgt ungefähr 2 Nanometer (nm). Akzeptierter Schätzbereich: 1,5 bis 2,5 nm. Gemeint ist die übliche B-DNA.
Schätze: Wie lang ist eine typische Zelle des Darmbakteriums Escherichia coli in Mikrometern?
Eine typische E.-coli-Zelle ist ungefähr 2 Mikrometer (µm) lang. Akzeptierter Schätzbereich: 1 bis 3 µm. Die Länge schwankt mit Stamm und Wachstumsbedingungen; besondere langgestreckte Formen sind nicht gemeint.
Schätze: Wie viele Liter Blut hat ein gesunder erwachsener Mensch mit etwa 70 Kilogramm Körpergewicht?
Das sind ungefähr 5 Liter Blut. Akzeptierter Schätzbereich: 4 bis 6 Liter. Die Menge hängt unter anderem von Körpergröße und Körperzusammensetzung ab.
Schätze: Vor wie vielen Millionen Jahren starben die Dinosaurier aus, die nicht zur Vogellinie gehören?
Sie starben vor ungefähr 66 Millionen Jahren aus. Akzeptierter Schätzbereich: 60 bis 72 Millionen Jahre. Die Vogellinie überlebte; heutige Vögel gehören zu den Dinosauriern.
Zwei gleich lange DNA-Abschnitte enthalten unterschiedlich viele G–C-Paare. Welcher lässt sich schwerer durch Erwärmen in Einzelstränge trennen? Begründe mit dem Strukturmodell.
Der Abschnitt mit mehr G–C-Paaren lässt sich schwerer trennen. Im vereinfachten Strukturmodell verbinden G und C drei Wasserstoffbrücken, A und T nur zwei. Entscheidung und Begründung müssen stimmen. Zusätzlich tragen Wechselwirkungen zwischen benachbarten Basen zur Stabilität bei.
Schätze: Wie lang wäre die gesamte DNA aus dem Zellkern einer kernhaltigen, ruhenden menschlichen Hautzelle, aneinandergereiht und ausgestreckt, in Metern?
Die Gesamtlänge beträgt ungefähr 2 Meter. Akzeptierter Schätzbereich: 1,5 bis 2,5 Meter. Gemeint ist eine Körperzelle mit zwei Chromosomensätzen vor der DNA-Verdopplung; die DNA ist im Zellkern stark verpackt.
Auch grüne Pflanzenzellen besitzen Mitochondrien. Wozu brauchen sie diese trotz ihrer Chloroplasten?
Chloroplasten bilden bei der Fotosynthese Zucker. Mitochondrien bauen energiereiche Stoffe bei der Zellatmung ab und stellen dabei ATP als unmittelbar nutzbaren Energieträger bereit, auch im Dunkeln. Sinngemäß genügt: Zellatmung macht die Energie aus Zucker für Zellvorgänge nutzbar; auch Pflanzen brauchen diese Energie.
Warum wirken Antibiotika nicht gegen Viren? Nenne einen Angriffspunkt bei Bakterien, der Viren fehlt.
Antibiotika greifen bakterielle Strukturen oder Prozesse an. Viren besitzen zum Beispiel keine bakterielle Zellwand und keine eigenen Ribosomen; sie nutzen Wirtszellen zur Vermehrung. Es genügt, das fehlende bakterielle Angriffsziel zu erklären und eines der beiden Beispiele zu nennen.
Zu viele Nährstoffe gelangen in einen See und lösen starkes Algenwachstum aus. Warum kann danach Sauerstoffmangel entstehen?
Wenn viele Algen absterben, bauen Mikroorganismen die organischen Stoffe ab und verbrauchen dabei durch Zellatmung gelösten Sauerstoff. Sinngemäß müssen Absterben der Algen, Abbau durch Zersetzer und Sauerstoffverbrauch erklärt werden. Auch die Atmung lebender Organismen trägt zum Verbrauch bei.