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der Ihnen bekannten Fachbegriffe, was mit den Straßenbäumen genauer: mit den Zellen in den Wurzeln - ,,osmotisch" geschieht. (20 Punkte) ● - 2.3. Ermitteln Sie mindestens eine Möglichkeit, wie den Straßenbäumen geholfen werden könnte und beurteilen Sie Ihre Methode(n) hinsichtlich ihrer praktischen Anwendbarkeit. (6 Punkte) ● Bearbeiten Sie alle Aufgaben auf Ihren Klausurbögen entsprechend der Operatoren (siehe eingefügte Tabelle) und auf Grundlage der Materialien M1-M5 sowie Ihres Wissens. Achten Sie zudem darauf, dass Sie (Darstellungsleistung 6 Punkte) Ihre Gedanken schlüssig, stringent und klar ausführen, Ihre Darstellung sachgerecht strukturieren, eine differenzierte und präzise Fachsprache verwenden und Ihre Arbeit formal ansprechend gestalten. Viel Erfolg! 1 Biologie EF Name: Materialien (abgekürzt M1-M5) M1 1 2 6 M2: Informationstext: Pfropfungsexperimente mit Algen der Gattung Acetabularia 1. Klausur Zellbiologie Ein bekanntes Untersuchungsobjekt ist die Algengattung Acetabularia, die 1932 von dem deutschen Botaniker Hämmerling untersucht wurde. Äußerlich gleicht sie durch ihre Dreiteilung in Hut, Stiel und Wurzelbereich (= Rhizoid) im Aufbau einer höheren Pflanze. Als Einzeller besitzt sie einen Zellkern, der sich im Rhizoid befindet. Die Arten unterscheiden sich in der Gestalt des Hutes und kommen zum Beispiel im Mittelmeer (A. mediterranea) oder in der Karibik (A. crenulata) vor. Die Abbildung zeigt die Durchführung und Ergebnisse der Experimente. Pfropfen ist eine Technik, bei der lebendes Gewebe verschiedener Organismen so miteinander verbunden wird, dass es gemeinsam weiterwächst. 3 10. Abbildung 1: Schematische Darstellung einer Zelle. Quelle: Markl Biologie Oberstufe. Stuttgart, 2011. Anmerkung: Bei 9 handelt es sich um die Zellmembran 9 M3: Abbildung: Pfropfungsexperimente mit Algen der Gattung Acetabularia A. mediterranea A. crenulata 2 Biologie EF Name: M4 Normalzustand einer Pflanzenzelle: der Zellkörper drückt gegen die Zell- wand und wird prall (turgeszent). M5 zeichnen erklären Abb. 1 begründen ableiten Operator Definition (Be)nennen Strukturen, Sachverhalte oder Zusammenhänge fachsprachlich richtig bezeichnen erläutern Atautove beschreiben Strukturen, Sachverhalte oder Zusammenhänge strukturiert unter Verwendung der Fachsprache wiedergeben eine möglichst exakte grafische Darstellung beobachtbarer oder gegebener Strukturen anfertigen und beschriften ermitteln 1. Klausur Zellbiologie valvole beurteilen. Abb. 2 -zentrale Vakuole einen Sachverhalt mit Hilfe eigener Kenntnisse in einen Zusammenhang einordnen sowie ihn nachvollziehbar und verständlich machen interpretieren fachspezifische Zusammenhänge im Hinblick auf eine gegebene Fragestellung begründet herausstellen Sachverhalte auf Regeln und Gesetzmäßigkeiten bzw. auf kausale Beziehungen von Ursache und Wirkung zurückführen auf der Grundlage wesentlicher Merkmale sachgerechte Schlüsse ziehen Abb. 3 einen Sachverhalt veranschaulichend darstellen und durch zusätzliche Informationen verständlich machen einen Zusammenhang oder eine Lösung finden und herleiten und das Ergebnis formulieren zu einem Sachverhalt ein selbstständiges Urteil unter Verwendung von Fachwissen und Fachmethoden formulieren und begründen 3 Biologie EF Name: 1.1 Inhaltliche Leistung Erwartungshorizont 1. Klausur Zellbiologie Erwartungshorizont 1. Klausur: Kein Leben ohne Zelle Der Schüler/ die Schülerin... o benennt die einzelnen Punkte wie folgt: 1) Zellkern/ Nukleus, 2) Kernkörperchen/ Nucleolus, 3) Vakuole, 4) Zellwand 5) Mitochondrium, 6) Endoplasmatisches Reticulum, 7) Dictyosomen/ Golgi-Apparat, 8) Chloroplast, 9) Zellmembran, 10) Cytoplasma o begründet, dass es sich um eine Pflanzenzelle handelt, damit, dass Chloroplasten, eine Zellwand und eine Vakuole vorliegen, O beschreibt die Aufgaben der Zellorganellen/ Zellstrukturen: Zellkern: steuert Stoffwechselvorgänge innerhalb der Zelle, enthält die Erbinformation (DNA) Nucleolus: (Ort der Synthese der Bausteine der Ribosomen) Vakuole: sorgt für den Innendruck der Zelle (Turgor), Speicherung von Farb-, Abfall- und Reservestoffen Zellwand: schützt die Zelle, gibt ihr Stabilität, verleiht ihr eine Gestalt, schützt sie vor übermäßigem Wassereintritt Mitochondrium: zuständig für: Energiegewinnung, Stoffabbau und Zellatmung Endoplasmatisches Retikulum: raues ER: Proteinbiosynthese. Glattes ER: Mitwirkung an einer Vielzahl von Stoffwechselvorgängen, vor allem dem Kohlenhydratstoffwechsel, (Speicherungsmedium für Calcium und Glykogen, Entgiftung der Zelle und Ort der Translation) Dictyosomen/ Golgi-Apparat: Bildung von Zellmembran und Zellwand Chloroplast: Ort der Fotosynthese Zellmembran: Abgrenzung der versch. Zellorganellen, bestimmen / regeln den Stoffaustausch max. erreichte Punkte Punkte 10 2 1 1 1 1 1 0,5 0,5 2 1 Biologie EF Name: 1.2 2.1 Erwartungshorizont 1. Klausur Zellbiologie beschreibt Versuchsablauf und -ergebnis: o dargestellt sind Pfropfungsexperimente mit Algen der Gattung Acetabularia (A.mediterranea und A.crenulata), durchgeführt von Hämmerling Versuchsablauf: O Acetabularia ist ein Einzeller und besteht aus drei Teilen: Hut, Stiel und Rhizoid (in diesem befindet sich auch der Zellkern). O A. mediterranea und A. crenulata werden in drei Teile zerschnitten: Hut, Stiel und Rhizoid Hüte werden nicht benutzt o Stiel von A. mediterranea wird auf Rhizoid von A. crenulata gepfropft o Stiel von A. crenulata wird auf Rhizoid von A. mediterranea gepfropft Ergebnisse: o Alge mit Crenulata-Rhizoid (und-Kern) und Mediterranea-Stiel bildet Crenulata-Hut aus o Alge mit Mediterranea-Rhizoid (und -Kern) und Crenulata-Stiel bildet Mediterranea-Hut aus ...leitet eine Fragestellung zum Versuch ab, z.B.: Welche Funktion/Bedeutung kommt dem Zellkern zu? O (Welches Zellorganell enthält die Erbinformationen und steuert die Lebensvorgänge?) 1.3 ....interpretiert die Versuchsergebnisse: O o Da der Zellkern für erneutes Wachstum sorgt, steuert er wohl die Lebensvorgänge einer Zelle O Der Zellkern ersetzt die Erbinformationen des Zellkerns dest entfernten Rhizoids. Da der Zellkern für die Ausprägung von Merkmalen sorgt, trägt er wohl die Erbinformation, die DNA, die spezifische Merkmale festlegt. ...erfüllt ein weiteres aufgabenbezogenes Kriterium (2) Summe Aufgabe 1 ...erklärt die Begriffe Diffusion und Osmose: Diffusion: auf brownscher Molekularbewegung beruhende gleichmäßige Verteilung von Teilchen in Richtung des Konzentrationsgradienten, die zum Konzentrationsausgleich führt Osmose: einseitig gerichtete Diffusion des Lösungsmittels zweier verschieden konzentrierter Lösungen durch eine semipermeable Membran von der schwächer konzentrierten zur stärker konzentrierten Lösung 2 1,5 1 0,5 1 1 1 1 3 2 2 4 40 3 3 Biologie EF Name! 2.2 2.3 Erwartungshorizont 1. Klausur Zellbiologie ...nennt in Material 4 alle passenden Fachbegriffe an passender Stelle: Abb.1: hypotonische Umgebung (außen verdünnter als innen, innen konzentrierter als außen), Abb.2: hypertonische Umgebung (außen konzentrierter als innen), durch Wasserverlust schrumpft der Zellkörper, die Zellmembran zieht sich von der Zellwand zurück (Plasmolyse) Abb.3: isotonische Umgebung (Konzentration innen und außen gleich), durch Innendruck ist die Zelle schlaff weiteres, z.B.: Zellwand, Zellmembran, Cytoplasma, Zellkern oder osmotischer Druck O ...zeichnet Streusalz und Schmelzwasser schematisch in Abb. 2 ein (umgebendes Medium) ...erläutert unter Einbindung von Material 4 fachsprachlich, was mit den Straßenbäumen (den Zellen in den Wurzeln) osmotisch geschieht: O Durch das viele Salz, welches sich im Erdreich um die Wurzelzellen angesammelt hat, ist dort eine hypertonische Lösung und in den Wurzelzellen eine hypotonische Lösung entstanden. O Das führt zu einem Konzentrationsgefälle zwischen dem Erdreich und den Wurzelzellen, welche von einer semi-permeablen Membran umgeben sind. Durch die semi-permeablen Membranen kann nur Wasser aus den Wurzelzellen in das umgebende Erdreich diffundieren, da Salze nicht ohne Energieaufwand durch die Membran diffundieren können. (Osmose) O Somit wird den Bäumen Wasser entzogen, sie können keines aufnehmen, was zu dem kranken und schlechten Zustand der Bäume führt. Dieser Vorgang wird Plasmolyse genannt. ...ermittelt mindestens eine Möglichkeit, wie den Straßenbäumen geholfen werden könnte, in etwa: O Um diesem Prozess entgegenzuwirken, müsste die Salz- Konzentration im umgebenden Erdreich erniedrigt werden. o Dies könnte z. B. durch Wasserzufuhr geschehen, da das Wasser den Konzentrationsunterschied ausgleicht bzw. den hypotonischen Zustand wiederherstellt. O Dies wird Deplasmolyse genannt. ...beurteilt diese Methode(n) hinsichtlich ihrer praktischen Anwendbarkeit. (vorbeugend: nicht streuen keine Alternative aufgrund der Gefahr durch Glätte, rechtzeitige gründliche Räumung, Sand, Kies, Sägespäne Gebrauchtes Streugut gehört weder in die Mülltonne noch in die Kanalisation, sondern sollte von der Stadtreinigung aufgekehrt und fachgerecht aufbereitet werden.) ...erfüllt ein weiteres aufgabenbezogenes Kriterium (2) 1 1 1 2 2 5 5 5 5 2 2 1 Biologie EF Name Note Summe Aufgabe 2 Summe inhaltliche Leistung Erwartungshorizont 1. Klausur Zellbiologie Darstellungsleistung Der Schüler/ die Schülerin... O führt seine Gedanken schlüssig, stringent und klar aus, strukturiert seine Darstellung sachgerecht, O verwendet eine differenzierte und präzise Sprache, O gestaltet seine Arbeit formal ansprechend. Summe Darstellungsleistung Gesamtpunktzahl Summe Aufgabe 1 Summe Aufgabe 2 Summe Darstellungsleistung Erfüllung weiterer aufgabenbezogener Kriterien (4) Gesamtpunktzahl Die Klausur wird abschließend mit der Note sehr gut plus sehr gut sehr gut minus gut plus gut gut minus befriedigend plus befriedigend befriedigend minus ausreichend plus ausreichend ausreichend minus mangelhaft plus mangelhaft mangelhaft minus ungenügend erreichte Punktzahl 88-85 84-80 79-75 74-70 69-65 64-60 59-55 54-50 49-45 44-40 39-35 34-30 29-25 24-20 19-15 14-0 14 413 12 11 10 bewertet. 40 80 max. Punkte 88 8 max. errei Punkte Punk 40 40 8 era Pu