Nachschreibtermin Modulabschlussklausur Grundlagen-Modul ...

Biologie-Modulabschlussk
Modulabschlussklausur
lausur 18.03.2013
Nachschreibtermin
Grundlagen der Biologie I
Frage 1 (Bähler
Bähler)
Eukaryontische Zellen besitzen unterschiedliche Formen. Die Form kann wesentlich vom
Zytoskelett beeinflusst werden.
a) Aus was besteht das Zytoskelett?
b) Welche Komponente des Zytoskelettes spielt bei der Kernteilung eine wesentliche
Rolle?
c) Das Zytoskelett spielt auch bei der intrazellulären Organisation der Zelle eine
wesentliche Rolle. Wie können Vesikel von der Zellmitte gerichtet zur
Zellperipherie befördert werden?
d) Wenn Vesikel mit der Plasmamembran verschmelzen, vergrößert sich die
Oberfläche der Zelle. Wie kann eine ungehinderte Oberflächenvergrößerung
verhindert werden?
e) Wie können Zellen Signale wahrnehmen, die zu einer Veränderung der
Organisation des Zytoskelettes führen sollen?
f) Wie kann ein Signal in einer zellulären Signalkette verstärkt werden?
Antwort:
a) Intermediärfilamente, Mikrotubuli, Aktinfilamente
b) Mikrotubuli
c) Motormoleküle, die zum Plusende der Mikrotubuli „laufen“ (Kinesine)
d) Endozytose
e) Rezeptoren (Oberflächenrezeptoren, intrazelluläre Rezeptoren)
f) Aktivierung eines Enzyms, Öffnung eines Ionenkanals, etc
Frage 2 (Moerschbacher
Moerschbacher)
Warum spielen im Primärstoffwechsel aller Zellen Phosphatgruppenübertragungen und
Elektronenübertragungen eine zentrale Rolle? Bitte definieren Sie die Begriffe
Phosphorylierung, Dephosphorylierung, Oxidation und Reduktion. Welche Reaktionen
werden von Kinasen und Oxidoreduktasen katalysiert? Welche
Cosubstrate/prosthetischen Gruppen sind an diesen Reaktionen beteiligt?
Antwort:
Der Primärstoffwechsel dient zum großen Teil dem Energiestoffwechsel, d.h. der
Mobilisierung und Bereitstellung chemischer Energie zur Aufrechterhaltung des
thermodynamischen Ungleichgewichts zwischen lebender Zelle und unbelebter
Umgebung, zur Ermöglichung von Reaktionen auf Umweltbedingungen, und zum
Wachstum. Die Übertragung einer Phosphatgruppe auf ein Substrat aktiviert dieses, da

die starke negative Ladung Spannung in das Molekül bringt. Die Übertragung von
Elektronen erhöht die Energie eines Substrats, da diese Elektronen bei der stark
exergonischen Übertragung auf Sauerstoff Arbeit leisten können.
Phosphorylierung: Übertragung einer Phosphatgruppe auf ein Substrat
Dephosphorylierung: Abspaltung einer Phosphatgruppe von einem Substrat
Oxidation: Entzug von Elektronen aus einem Substrat (Erhöhung der Oxidationszahl)
Reduktion: Übertragung von Elektronen auf ein Substrat (Erniedrigung der
Oxidationszahl)
Kinasen: phosphorylieren ein Substrat
Oxidoreduktasen: übertragen Elektronen von einem Substrat auf ein anderes
Cosubstrat bei Phosphorylierung: ATP
Cosubstrat bei Oxidation/Reduktion: NAD + /NADH
prosthetische Gruppe bei Oxidation/Reduktion: FAD/FADH 2
Frage 3 (Püschel
(
Püschel)
Steroid-Rezeptoren sind eine wichtige Klasse von Transkriptionsfaktoren.
1) Skizzieren Sie die Struktur eines Steroid-Rezeptors und erläutern sie, welche Funktion
die einzelnen Protein-Domänen haben.
2) Wie führt die Bindung des Liganden zur Aktivierung der Transkription durch Steroid-
Rezeptoren?
Antwort:
1) Skizze s. Skript
DNA-Bindung, Ligandenbindung, Aktivierung der Transkription
2) s. Skript
Hsp90 bindet an den Rezeptor und hält ihn im Cytoplasma, Ligandenbindung führt zur
Dissoziation von Hsp90 und Import des Rezeptors in den Zellkern, der dann an ein HRE in
den Promotoren der Zielgene bindet
Frage 4 (Püschel
Püschel)
weiblich
männlich

Der oben abgebildete Stammbaum zeigt drei Generationen einer Familie, in der das
seltene Spock-Syndrom auftritt (schwarze Symbole), dessen Kennzeichen eine
veränderte Form der Ohren und eine Veränderung der Erythrocyten (grünes Blut) sind.
1) Was können Sie aus diesem Stammbaum über die Vererbung des für das Spock--
Syndrom verantwortlichen Gens ableiten? Begründen Sie Ihre Schlussfolgerung.
2) Wie würden Sie vorgehen, um das für das Spock--Syndrom verantwortliche Gen zu
identifizieren? Erklären Sie kurz das Prinzip des Vorgehens.
3) Wie bezeichnet man die Veränderung mehrerer, scheinbar nicht zusammenhängender,
phenotypischer Merkmale durch ein einzelnes Gen.
Antwort:
1) Das Gen wird X-chromosomal vererbt und ist rezessiv. Begründung: nur Männer zeigen
den Phenotyp (X-chromosomal), der Phenotyp tritt erst wieder in der übernächsten
Generation auf. Autosomale Vererbung ist unwahrscheinlich, da der Phenotyp in der
dritten Generation in zwei unterschiedlichen Ästen des Stammbaums auftritt.
2) Vorgehen: in einer Familie müsste ein Polymorphismus (z.B. ein SNP oder ein RFLP)
identifiziert werden, der über mehrere Generationen zusammen mit der Mutation vererbt
wird. Eine Kosegregation mit der Mutation zeigt, dass Polymorphismus und Mutation
während der Meiose selten oder nie getrennt werden, der Polymorphismus also in der
Nähe der Mutation liegt.
3) Pleiotropie
Grundlagen der Biologie II
Frage 5 (Tudzynski
(
Tudzynski)
Skizzieren und erläutern Sie das sekundäre Dickenwachstum bei dikotylen
Angiospermen. Welche Gewebe-/Zelltypen sind beteiligt?
Antwort:
- offenes Leitbündel: fascikuläres/interfascikuläres Kambium
- Bildung von Holz (Tracheen, Parenchym, Holzfasern, etc.) und Bast (Siebröhren,
Geleitzellen, Fasern)
- Bildung der Rinde (Korkkkambium/Phellogen; Phellem, Phelloderm)

Frage 6 (Tudzynski
(
Tudzynski)
Enzyme werden u.a. mit Pilzen biotechnologisch produziert. Nennen Sie drei
Anwendungsgebiete für technische Enzyme (Art der Enzyme, Vorteile des Einsatzes).
Antwort:
z. B.
• Waschmittel (Proteasen, Zellulasen, Lipasen: Reinigungswirkung und opt.
Aufhellung
• Fruchtsäfte (Pectinasen, Zellulasen, Xylanasen: Klärung, bessere Filtration)
• Käseherstellung (Proteasen: Reifung)
• Tierfutter (Zellulasen, Phytase: besserer Aufschluss)
Frage 7 (Weber
(
Weber):
Beschreiben Sie möglichst genau die Vorgänge bei der Befruchtung einer Eizelle durch
ein Spermium an einem Beispiel.
Antwort:
Kapazitation
Akrosomreaktion (schneller, langsamer Block, Befruchtungspotenzial)
Corticalreaktion
Aktivierung der Eizelle
Frage 8 (Weber
(
Weber)
Beschreiben Sie den Weg eines roten Blutkörperchens durch das Kreislaufsystem des
Menschen. Beginnen Sie im rechten Ventrikel.
Antwort:
Rechter Ventrikel
Lungenarterien
Lungenkapillaren
Linkes Atrium
Linker Ventrikel
Aorta
Arterien
Kapillarsystem
Hohlvenen
Rechtes Atrium

Frage 9 (Kullmann
(
Kullmann)
Freilandbiologie, zoologischer Teil
a) Bei welcher Kategorie der Linne’schen Systematik endet der Name immer auf „-
idae“?
Familie (1 Punkt)
b) Wie bezeichnet man in der Phylogenetischen Systematik stammesgeschichtlich
alte Merkmale, die nicht zur Begründung von monophyletischen Gruppen
herangezogen werden können?
Plesiomorphien (1 Punkt)
c) Welcher Zahntyp (wissenschaftliche Bezeichnung) ist bei Säugetieren im
Milchgebiss nicht vorhanden?
Molare (1 Punkt), (Backenzähne (0,5 Punkte))
d) Wie nennt man es, wenn sich aus einer Stammart im gleichen Lebensraum zwei
neue Arten entwickeln?
Sympatrische Artbildung (1 Punkt)
e) Erklären Sie, durch welche Mechanismen eine Muschel ihre Schale öffnen und
schließen kann (im ganzen Satz, bitte).
Geöffnet wird die Schale durch die Spannung (0,5) des Ligaments (0,5),
geschlossen wird die Schale durch Kontraktion (0,5) der Schließmuskeln (0,5).
f) Wie lautet der Name für die am häufigsten bei Vögeln auftretende Fußform und
wie ist die Stellung der Zehen dabei?
Anisodactylie (1 Punkt) , 3 Zehen nach vorne (0,5), 1 Zeh nach hinten (0,5)
g) Nennen Sie 2 Anpassungen, mit denen Insekten im Wasser atmen können.
Tracheenkieme, Atemrohr, physikalische Kieme (je 0,5)
h) Nennen Sie zwei einheimische Vertreter der Teleostei, die ein anadromes
Wanderverhalten zeigen.
Maifisch, Finte, Lachs, Meerforelle (je 0,5)
Frage 10 (Tenberge
(
Tenberge)
Freilandbiologie, botanischer Teil
Bitte beschreiben Sie wesentliche Merkmale der Apiaceae, indem Sie folgende Teilfragen
(möglichst kurz) beantworten:
a) Nennen Sie zwei Vertreter der Apiaceae (aus unterschiedlichen Gattungen mit
botanischem Namen ohne Autor). (1/10)
b) Nennen Sie die Blütenformel der Apiaceae. (2/10)

c) Skizzieren und beschriften Sie ein Blütendiagramm der Apiaceae. (2/10)
d) Benennen und skizzieren Sie die charakteristischen Blütenstände der Apiaceae.
(2/10)
e) Wie erfolgt typischerweise die Bestäubung bei den Apiaceae ? (1/10)
f) Leiten Sie aus dem Blüten- bzw. Blütenstandsbau ein Phänomen oder Prinzip ab,
welches die Bestäubung funktionell unterstützt oder lenkt. (2/10)
1)
Antwort:
a) z.B. Daucus carota, Heracleum sphondylium, Aegopodium podagraria, Anthriscus
sylvestris, Chaerophyllum temulum;
b) r oder z K5 r C5 A5 Ḡ(2); (K stark reduziert, Ovar unterständig);
c) Skizze gemäß Vorlesung oder Abbildung nach Stützel, T. (2006) Botanische
Bestimmungsübungen. Ulmer, Abb. 26;
d) Einfache Dolde und zusammengesetzte Dolde (Doppeldolde).
Skizze gemäß Vorlesung, Schmeil-Fitschen, S. 24 Abb. 101, 106 oder nach Stützel, T.
(2006) Botanische Bestimmungsübungen. Ulmer, Abb. 28;
Doldenstrahlen 1. Ordnung, Doldenstrahlen 2. Ordnung, Hülle (Involucrum), Hüllchen
(Involucellum), Blüte, ggf. Döldchen.
e) Meist zoophil;
f) Der Diskus, eine meist flache Drüse welche die beiden Griffel umgibt, sekretiert
Nektar, der für unterschiedlicher Bestäuber frei zugänglich ist;
Der Blütenstand funktioniert meist als Pseudanthium; randständige Blüten sind ggf.
vergrößert und zygomorph, Blüten sind oft extrem proteandrisch;