Schnittbereich Biologie und Humanbiologie, Abschlussprüfungen

Alle Lernziele und Antworten für die Abschlussprüfung der Klasse 15s

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R. S.
Diese Lernkarten behandeln die Schnittmenge zwischen Biologie und Humanbiologie auf Mittelschulniveau, mit einem Fokus auf Proteine, Aminosäuren und den Betriebsstoffwechsel. Sie decken Themen wie die Struktur und Funktion von Enzymen, die Nierenfunktion, den Unterschied zwischen Primärharn und Endharn, sowie die Bedeutung von Nährstoffen im Körper ab. Die Karteikarten sind besonders nützlich für Schüler, die sich auf Abschlussprüfungen vorbereiten und ein tieferes Verständnis der menschlichen Physiologie und Biochemie erlangen möchten.
Karten
30
Lernende
1
Sprache
Deutsch
Kategorie
Biologie
Stufe
Mittelschule
Erstellt / Aktualisiert
11.04.2015 / 24.05.2025

Cartes-fiches

Beschreibe den Aufbau und die Bedeutung des Nährstoffes: Protein

bestehen aus Aminosäurenketten, welche durch die Enzyme Proteasen gespalten werden . Sie dienen der Herstellung eigener Proteine (siehe Proteinbiosynthese).

AS/AS/ AS/AS/ AS/AS/ AS/AS/ AS/AS/ AS/AS/

Beschreibe den Aufbau und die Bedeutung des Nährstoffes: Kohlenhydrate

Kohlenhydrate:
bestehen aus Monosachariden (Einfachzucker), welche durch das Enzym Carbohydrasen gespalten werden können. Sie dienen der Energiegewinnung und werden in als Speicher angelegt (z.B Glykogenspeicher in der Leber).

MS/MS/ MS/MS/ MS/MS/ MS/MS/ MS/MS/

Beschreibe den Aufbau und die Bedeutung des Nährstoffes: Fett

An ein Glycerin sind Fettsäuren angebunden. Eine Spaltung findet durch das Verdauungsenzym Lipase statt. Fette dienen der Energiegewinnung.

Erkläre den Aufbau eines Proteins (und warum gibt es vers. Strukturen?)

Damit ein Protein funktionieren kann, muss es eine spezifische räumliche Struktur haben. Diese erlangt es, indem es seine Struktur ändert. Die Anreihung von Aminosäuren zu einer Kette benennt man Primärstruktur. Form sich diese Kette weiter zu einem Beta-Faltblatt oder Alfa-Helix hat es die Sekundärstruktur erreicht. Wenn diese Sekundärstruktur sich im Raum formt bildet es die Tertiärstruktur. Gelangen nun zwei Tertiärstrukturen zusammen und „verknoten“ sich so bildet sich die Quartärstruktur. Durch Wasserstoffbrücken wird die Form erzeugt.

Wie viele Aminosäuren sind in menschlichen Proteinen? Wie viele sind essentiell?

Beim Menschen handelt es sich um 21 verschiedene Aminosäuren und davon sind 8 essentiell. Die Aminosäureketten können eine Länge von bis zu mehreren tausend Aminosäuren haben. Bestehen sie aus unter 100, so nennt man sie Peptide und erst bei grösseren von Proteinen

Bedeutung von essentiellen Aminosäuren?

Essentielle Aminosäuren kann der Körper nicht selber herstellen, das heisst sie müssen zwingend durch die Nahrung aufgenommen werden. Geschieht dies nicht, so kann der Körper nicht mehr richtig funktionieren.

Zusammenhang Zellaufbau und Proteinbiosynthese erläutern.

Der erste Schritt der Proteinbiosynthese, die Translation, findet im Zellkern statt. Da die DNA zu gross ist und auch nicht beschädigt werden darf, ist dieser Vorgang notwendig. Der zweite Schritt, die Transkription ist dann an den Ribosomen.

Proteine wiederum sind notwendig für Funktionen der Zelle.

Wie sieht eine Peptidbindung aus (chemisch)?

Peptidbindung ist blau markiert
.

Aminosäuregrundstruktur: wie sieht sie aus?

Siehe Bild

Denaturierung von Proteinen theoretisch erläutern.

Unter Denaturierung versteht man den Verlust der Struktur, resp. den „Rückfall“ in die Primärstruktur. Es kommt zu einer Denaturierung bei hohen Temperaturen unter der Wirkung von Säure, Basen und anderen Stoffen, die starke Wasserstoffbrücken ausbilden können.

Denaturierung von Proteinen am Beispiel der Verdauung von Proteinen erläutern.

Die Denaturierung der Proteine findet im Magen statt. Unter Einwirkung der Salzsäure wird Pepsinogen zu Pepsin, welches dann wiederum die Proteine in kleinere Stücke zerlegt.

Im Zwölffingerdarm (1.Teil des Dünndarms) werden die Proteine dann mit Proteasen gespaltet (z.b Trypsin und Erepsin).

Beispiele zu konkreten Proteinen und deren Funktion nennen.

Strukturproteine: mechanische Stabilität von Organen und Geweben, zum Beispiel:
Kollagen (macht ¼ aller Proteine bei Wirbeltieren aus: Haut, Sehnen, Knorpel, Knochen, Zähne)

Transport von Substanzen (im Plasma, in der Zelle und durch die Zellmembran), zum Beispiel:
Hämoglobin in Erythrozyten, Ionenkanälchen in Doppellipidschicht von Membranen.

Steuerung und Regelung, zum Beispiel:
Hormone wie Insulin und die Insulinrezeptoren sind Proteine

Bewegung und Transport, zum Beispiel:
Muskelprotein, Myosin, Aktin

Biokatalysatoren, zum Beispiel
Enzyme

„Enzyme sind Biokatalysatoren“. Diese Aussage erklären und Bsp. dazu schildern.

Biokatalysatoren setzen die Aktivierungsenergie herunter und beschleunigen so die Reaktionszeit. Ein Beispiel ist die Amylase, welche bereits im Mund anfängt den Mehrfachzucker zu spalten und den Verdauungsprozess verschnellert.

„Enzyme setzen Aktivierungsenergie herunter“. Diese Aussage erklären.

Enzyme ermöglichen, dass bei viel geringerem Energiegebrauch die Reaktion abläuft. Es geschieht also als schnellerer Prozess (siehe Abbildung)

Substrat- und Wirkungsspezifität von Enzymen erklären.

Enzyme ermöglichen spezifische chemische Reaktionen in und ausserhalb der Zelle. Da Enzyme nur an  Substrate binden, die auch die nötige Raumstruktur aufweisen, spricht man auch vom Schlüssel-Schloss-Prinzip. Das Enzym ist also substratspezifisch. Beispiele: Maltase. katalysiert Maltose

Wirkungsspezifisch bedeutet, dass jedes Enzym, seine eine bestimmte Aufgabe hat. Es dient nur einem Zweck.

Einfluss von Hitze auf die Enzymwirkung schildern

Hitze verstärkt die Enzymwirkung. Allerdings nicht bis ins unendliche. b 70°C denaturieren Enzyme irreversibel.

Ab 40°C (beim Menschen) verändern sich Enzyme aber bereits so weit, dass sie Reaktionen nicht mehr ordnungsgemäß katalysieren können. Deshalb liegt kurz davor das menschliche Temperatur-Optimum. Bei anderen Lebewesen können diese Temperaturgrenzen aber weit höher oder tiefer liegen.

Beispiele von Lebensmittel kennen, die viele Kohlenhydrate enthalten, und solche die proteinreich sind und solche mit einem hohen Fettanteil.

Proteinreich: Fleisch, Ei, Tofu, Hülsenfrüchte wie Linsen, Mais

Kohlenhydratreich: Brot, Zucker, Teigwaren, Reis, Kartoffeln, Banane

Fettig: Nüsse, Öl, Kokosnuss, Sesam, Leinsamen

Sie können den Energiebedarf des menschlichen Körpers erklären (Grundumsatz, Tätigkeitsumsatz, Betriebsstoffwechsel, Baustoffwechsel).

Der Mensch muss Stoffwechsel betreiben. Es gibt eine Baustoffwechsel und den, Betriebsstoffwechsel.

Baustoffwechsel: Ist die Herstellung mit Baustoffen zu körpereigenen Produkten, wie Bsp. aus Aminosäuren werden köpereigene Proteine gebildet.

, Betriebsstoffwechsel: Bezeichnet die Vorgänge die es braucht um den Körper am Leben zu erhalten wie die Warmhalten, Zellatmung, etc.

Alle Kalorien welche an einem Tag gebraucht werden um den , Betriebsstoffwechsel aufrecht zu erhalten ergeben den Grundumsatz. Bei Frauen und Männern gibt es Unterschiede, welche bedingt durch das unters. Gewicht, Muskelanteil und der Grösse ist.

Der Tätigkeitsumsatz ergeben sich wen zusätzlich noch Kalorien für Bewegung wie BSP. Sport.

Zusammensetzung Nahrung und Bedeutung der Nährstoffe im Zusammenhang mit dem Baustoff- und Betriebsstoffwechsel.

Der Körper muss eine Baustoffwechsel und eine Betriebsstoffwechsel betreiben. Die Aminosäuren der Proteine werden zum Herstellen eigener Proteine weiterverwendet und in Notfallsituationen auch für den Betriebsstoffewechsel (Beispiel radikale Diäten=Muskelabbau).

Die Monosacharide der Kohlenhydrate werden für den Betriebsstoffwechsel genutzt (Energiegewinnung und für das Anlegen von Speicher wie dem Glykagonspeicher in der Leber).

Auch die Fettsäuren der Fette werden für den Betriebsstoffwechsel gebraucht.

Sie kennen die Reaktionsgleichung der Fotosynthese und der Zellatmung und verstehen den Zusammenhang zum Thema Ernährung.

Der Traubenzucker nimmt der Mensch über die Nahrung zu sich und muss also auch verdaut und resorbiert werden. Dies damit der Mensch auch Energie hat um Bsp. die Muskeln zu kontrahieren (ATP).

Aufgaben der Niere und vom Harnsystem erklären.

Regelung des Flüssigkeits- und Elektrolythaushalts

            - Regelung des Säure- Basenhaushaltes

            - Entgiftung des Körpers

            - Regelung der Bildung von Erythrozyten

            -Regelung des Blutdrucks

            - Regelung des Knochenstoffwechsels

Sie definieren die Begriffe: Nierenkörperchen, Nephron, Glomerulus, Hilus korrekt.

Nierenkörperchen: Gebilde aus Kapillarenknäulchen und Bowmansche Kapsel.

 

Nephron: Das Nephron ist eine Funktionseinheit der Niere. Es besteht aus dem Nierenkörperchen und dem daran angeschlossenen Tubulussystem. Im Nephron werden der Primärharn filtriert und anschließend verschiedene Substanzen rückresorbiert

 

Glomerulus: Kappillarenknäuel.

 

Hilus: Nierenpforte

Sie kennen die Lage der Niere im Körper und die Unterschiede bei der Länge der Harnleiter bei Mann und Frau.

Die Lager der Nieren befindet sich auf beiden Seiten der Wirbelsäule an der hinteren Wand der Bauchhöhle und sie berührten fast das Zwerchfell.

Die weibliche Harnröhre ist etwa 2,5 bis 5 cm lang. Die männliche Harnröhre ist mit 20 bis 25 cm deutlich länger, als die weibliche Harnröhre.

Unterschied Primärharn und Endharn erklären.

Primärharn - Endharn

Wasser: 170 Liter - 1 Liter

Glucose: 125g - 0g

Harnstoff: 35g - 35g

NaCl: 1500g - 5g

Nierenfunktion erläutern.

Durch die menschliche Niere fliesst täglich 1000-2000 Liter Blut. Durch den hohen Druck in den Kapillarenknäueln wird die Blutflüssigkeit zwischen den Zellen der Kapillarwand hindurch in die Bowmansche Kapsel gepresst. Das entstandene Filtrat ist der Primärharn.

Vorgänge der Resorption:

- zwischen der 1. und der 2. Markierung: Glukose, ein grosser Teil NaCl und viel Wasser wird im absteigenden Ast des Nierenkanälchens resorbiert

- zwischen der 2. und der 3. Markierung: Das NaCl wird bereits soweit abgebaut, dass am Schluss nur noch das was ausgeschieden wird übrig bleibt; der Wasseranteil wird um ¾ reduziert durch die Resorption (Gegenstromprinzip in der Henle-Schleife).

- Zwischen der 3. und der 4. Markierung: Das restliche Wasser, welches nicht ausgeschieden werden soll wird noch resorbiert. Ab hier wird das Filtrat Endharn genannt.

Beschreiben, was eine Harnleiterkolik, was Nierensteine und Nierengriess ist.

Harnleiterkolik: akute schmerzen die Aufgrund eines Nierensteines im Harnleiter auftreten

Nierengries: kleine Kristalle die sich aus Salz bilden, sie können die Harnleiter passieren

Nierenstein: gross gewordenen Nierengriess-Kristalle, welche im Nierenbecken liegen bleiben.

- Die Funktion einer künstlichen Niere umschreiben und erklären.

Das Blut wird aus einer Vene zu einem Zellophanschlauch geleitet. Durch das Zellophan hindurch können der Harnstoff und andere Abbaustoffe, Gifte und Wasser in eine Flüssigkeit abgegeben werden, die den Zellophanschlauch umspült. Das gereinigte Blut wird in eine Vene zurückgeleitet. Dieser Vorgang wird Dialyse genannt.

Unterschiede zur Stickstoffausscheidung zwischen verschiedenen Tiergruppen kennen (Prinzip; was wird ausgeschieden; warum; Vorteile in der jeweiligen Situation).

Besonders giftig sind stickstoffhaltige Reaktionsprodukte. Beim Abbau von Proteinen fällt beispielsweise das sehr giftige Amoniak an. Diese Moleküle sind sehr wasserlöslich, deshalb könne Wassertiere diese ohne grossen Energieaufwand direkt ins Wasser abgeben. Land/Lufttiere können diesen Stoff allerdings nicht schnell genug/genug verdünnt ausscheiden, deshalb scheiden sie die weniger giftige Alternativen aus. Säugetiere wie Amphibien, Haie geben den Stickstoff als Harnstoff ab (1000 mal weniger giftig als Ammoniak). Daher kann es in höheren Konzentrationen gespeichert + mit geringem Wasserverlust ausgeschieden werden. Vögel, Insekten, viele Reptilien müssen noch mehr auf das Wasser achten und scheiden daher die fast wasserunlösliche Harnsäure aus.

Kannst du alle diese Strukturen mit dem Namen benennen?

alles richtig?

Verdauung im Überblick erklären können:

siehe Tabelle:

Étudier