Teil C – Zellbiologie und Stoffwechselphysiologie
Wähle eine der nachstehenden Aufgaben aus und bearbeite diese.
Aufgabe C1
Die Küchenzwiebel Allium cepa wird der Unterfamilie der Lauchgewächse Allioideae zugeordnet. Mit der Bezeichnung Zwiebel ist sowohl die Pflanzenart als auch das Speicherorgan gemeint. Durch Färbung der farblosen Zwiebelschuppen-Epidermis werden Zellstrukturen wie Zellkerne gut sichtbar.Während bestimmter Phasen des Zellzyklus sind Zellkerne in den Meristemzellen der Vegetationsspitzen ihrer Wurzel jedoch nicht zu erkennen. Bestimmte Medikamente in der Krebstherapie können die Entwicklung des Spindelapparates hemmen. Sie greifen damit vor allem in den Zellzyklus der sich schnell teilenden Krebszellen ein. Material 8: Krebstherapie
1
Fertige ein Abzugspräparat von der Epidermis einer Zwiebelschuppe an.
Nutze die zur Verfügung gestellte lod-Kaliumiodid-Lösung zum Sichtbarmachen von Zellbestandteilen.
Fertige eine beschriftete mikroskopische Zeichnung von drei Epidermiszellen im Zellverbund an.
Nach Fertigstellung der Zeichnung ist das Präparat unter dem Mikroskop der Aufsicht führenden Fachlehrkraft vorzuweisen.
Nutze die zur Verfügung gestellte lod-Kaliumiodid-Lösung zum Sichtbarmachen von Zellbestandteilen.
Fertige eine beschriftete mikroskopische Zeichnung von drei Epidermiszellen im Zellverbund an.
Nach Fertigstellung der Zeichnung ist das Präparat unter dem Mikroskop der Aufsicht führenden Fachlehrkraft vorzuweisen.
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2
Stelle die Phasen des Zellzyklus in einem Fließschema dar.
Gib die in den Phasen stattfindenden Prozesse an.
Gib die in den Phasen stattfindenden Prozesse an.
05 BE
3
Erkläre mit Hilfe von Material 8 die Wirkungsweise und eine mögliche Nebenwirkung von Krebsmedikamenten.
03 BE
15 BE
Aufgabe C2
Inhaltsstoffe der Pflanze Stevia rebaudiana sind als energiearmes Zuckerersatzmittel bekannt. Ursprünglich stammt die Pflanze aus Südamerika. Die Süße erhält sie durch sekundäre Assimiliationsprodukte, die Steviolglykoside. In Deutschland ist das Steviakraut als Nahrungsmittel nicht zugelassen, jedoch gelten 2 Ausnahmen: Steviablätter dürfen in Teemischungen verwendet werden und der Steviaextrakt ist als Süßstoff E 960 bewilligt.Dieser Süßstoff kann als Alternative zum Rübenzucker (Saccharose) beim Backen verwendet werden. Hefepilze der Art Saccharomyces cerevisiae führen unter bestimmten Bedingungen alkoholische Gärung durch und werden unter anderem zur Herstellung von Hefegebäcken eingesetzt. Dadurch geht der Teig locker auf.
1
Untersuche experimentell die Vergärung verschiedener Süßungsmittel durch die Backhefe S. cerevisiae.
Fertige zum Experiment ein Kurzprotokoll an.
Durchführung:
Beschrifte 5 Reagenzgläser mit den Ziffern 1 bis 5. Bereite die Reagenzgläser wie folgt vor:
Gib anschließend zu jedem Reagenzglas 4 mL Hefesuspension. Stelle alle Reagenzgläser für 10 Minuten in ein
warmes Wasserbad.
Beurteile den Einsatz von Stevia als Ersatz für Rohrzucker beim Backen eines Hefeteigs.
Beschrifte 5 Reagenzgläser mit den Ziffern 1 bis 5. Bereite die Reagenzgläser wie folgt vor:
- Reagenzglas 1: 4 mL Wasser
- Reagenzglas 2: ca. 1 cm hoch Saccharose +4 mL Wasser
- Reagenzglas 3: ca. 1 cm hoch Fructose +4 mL Wasser
- Reagenzglas 4: ca. 1 cm hoch Steviapulver +4 mL Wasser
- Reagenzglas 5 : 4 mL Honiglösung
Gib anschließend zu jedem Reagenzglas 4 mL Hefesuspension. Stelle alle Reagenzgläser für 10 Minuten in ein
warmes Wasserbad.
Beurteile den Einsatz von Stevia als Ersatz für Rohrzucker beim Backen eines Hefeteigs.
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2
Stelle die Prozesse der Glykolyse bis hin zur Bildung von Ethanol in S. cerevisiae in einem Fließschema dar.
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monatlich kündbarSchulLV-PLUS-Vorteile im ÜberblickDu hast bereits einen Account?Lösung C1:
1
Abzugspräparat von der Epidermis einer Zwiebelschuppe:
Durchführung: Schneide eine dünne Schicht von der Epidermis einer Zwiebelschuppe ab und färbe sie mit Iod-Kaliumiodid-Lösung, um die Zellbestandteile deutlich sichtbar zu machen. Untersuche das Präparat unter dem Mikroskop und zeichne die beobachteten Epidermiszellen, wobei du besondere Merkmale wie Zellwände und Zellkerne hervorhebst.
Beispiel der mikroskopischen Zeichnung:
Hinweis: Es handelt sich hier um eine schematische Zeichnung. Größe und Form können je nach Präparat abweichen.
2
Phasen des Zellzyklus:
3
Wirkungsweise und eine mögliche Nebenwirkung von Krebsmedikamenten:
Krebsmedikamente zielen darauf ab, die Zellteilung von Krebszellen zu hemmen, indem sie den Spindelapparat während der Mitose blockieren. Dadurch wird die Fähigkeit der Krebszellen, sich zu vermehren, stark eingeschränkt. Eine mögliche Nebenwirkung ist jedoch, dass auch gesunde, sich schnell teilende Zellen betroffen werden, was zu Haarausfall, Anämie und Übelkeit führen kann.
Lösung C2:
1
Kurzprotokoll:
- Vorbereitung des Experiments:
- Beschriftung der Reagenzgläser: Fünf Reagenzgläser wurden mit den Ziffern 1 bis 5 beschriftet.
- Befüllung der Reagenzgläser:
- Reagenzglas 1: 4 mL Wasser
- Reagenzglas 2: 1 cm hoch Saccharose (Zucker) + 4 mL Wasser
- Reagenzglas 3: 1 cm hoch Fructose (Fruchtzucker) + 4 mL Wasser
- Reagenzglas 4: 1 cm hoch Steviapulver + 4 mL Wasser
- Reagenzglas 5: 4 mL Honiglösung
- Durchmischung: Der Inhalt der Reagenzgläser wurde gründlich gemischt.
- Zugabe der Hefesuspension: Zu jedem Reagenzglas wurden 4 mL Hefesuspension hinzugefügt.
- Durchführung:
- Alle Reagenzgläser wurden für 10 Minuten in ein 35°C warmes Wasserbad gestellt.
- Nach 10 Minuten wurden die Reagenzgläser aus dem Wasserbad genommen und die Reaktion der Hefe auf die verschiedenen Süßungsmittel beurteilt.
- Beobachtung und Auswertung:
Reagenzglas Beobachtung Auswertung 1 Keine Schaumbildung In Wasser ist keine Form von Substrat vorhanden, das von Hefe zu CO2 (Schaumbildung) und Ethanol umgewandelt werden kann. 2 Schaumbildung Fructose dient Hefe als Substrat, und es entsteht CO2. 3 Schaumbildung Saccarose dient Hefe als Substrat, und es entsteht CO2. 4 Keine Schaumbildung Stevia kann von Hefe nicht vergoren werden. Es entsteht kein CO2. 5 Schaumbildung Honig enthält Zucker, der von Hefe vergoren werden kann. Es entsteht CO2. - Schlussfolgerung: Stevia kann durch Hefezellen nicht vergoren werden, und eine CO2-Entwicklung zur Lockerung des Teiges bleibt aus. Damit ist Stevia zum Hefeteigbacken ungeeignet.
2
Prozesse der Glykolyse bis hin zur Bildung von Ethanol in S. cerevisiae:
