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Abi-Aufgaben 2014:Reli, Bio, Physik

Katholische Religion:

"Muss ich auch wandern in finsterer Schlucht, ich fürchte kein Unheil; denn du bist bei mir." Ps 23,4

a) Weisen Sie an je einem Textbeispiel aus dem Alten und Neuen Testament nach, dass der biblische Gott auch ein Gott der Bedürftigen ist!

b) Stellen Sie die Theodizee-Frage dar und prüfen Sie, ob Antwortversuche darauf in Widerspruch zu einem Gott der Bedürftigen stehen!

"Nur noch kurz die Welt retten." (M 3)

c) Entwerfen Sie einen Artikel für die Schülerzeitung Ihres Gymnasiums, in dem Sie sich kritisch mit Grundgedanken von M 3 auseinandersetzen und konkrete Möglichkeiten zur Mitgestaltung der Zukunft aus christlicher Hoffnung heraus entwickeln!

Biologie:

Beispielaufgabe Honigbienen

Honigbienen bilden in ihren Staaten eine Tiergemeinschaft aus vielen Einzeltieren, die auch als Superorganismus bezeichnet wird. Die Arbeitsteilung im Bienenstock ist gut untersucht, Königin und Drohnen sind für die Fortpflanzung zuständig, Arbeiterinnen versorgen den Stock.

Raps ist eine attraktive Futterpflanze für Bienen. Beim Anbau von Raps als Intensivkultur wird seit einigen Jahren die Düngung mit Borsalzen empfohlen. Bor ist ein u. a. für das Wachstum der Rapspflanzen notwendiges Spurenelement und wird in Form von Blattdüngung auf die Pflanzen ausgebracht.

a) Um mögliche Folgen einer Bordüngung für die Bienen abschätzen zu können, die Raps als Nektar- und Pollenquelle nutzen, wurden Versuche unter Laborbedingungen durchgeführt, bei denen die Bienen mit Zuckerwasser unterschiedlichen Borgehalts gefüttert wurden (Abb. 1). Beschreiben Sie die Versuchsergebnisse im Überblick!

Abi-Prüfung Biologie, Bayern 2014

Anteil der überlebenden Testbienen im Laborversuch in Abhängigkeit vom Borgehalt des Futters (Gehalt in ppm = parts per million)

(Foto: Bayerisches Kultusministerium)

b) Planen Sie auf Basis der Daten in Abb. 1 die Durchführung einer Freilanduntersuchung, mit der überprüft werden kann, ob Bienenvölker durch eine Bordüngung während der Blütezeit des Rapses beeinträchtigt werden!

Während ihres Lebens übernehmen Arbeiterinnen unterschiedliche Aufgaben im Stock. Als Sammelbienen besuchen sie Pflanzen und nehmen dort Nektar auf, der in Honig umgewandelt und in Waben gelagert wird. Er enthält neben energiereichen Inhaltsstoffen wie z. B. Glucose auch verschiedene Enzyme, Aromastoffe, Vitamine und Hormone.

c) In einer Messreihe wurde der Zuckergehalt des Nektars der u.a. in Südosteuropa und in der Türkei vorkommenden Thymianart Thymus capitatus in Abhängigkeit von der Temperatur untersucht. Die Pflanzen wurden in einer Klimakammer 14 Stunden belichtet, anschließend erfolgte die Probenentnahme. Zeichnen Sie auf Basis der Wertetabelle ein Diagramm und erklären Sie die Messergebnisse unter Berücksichtigung der Photosyntheserate!

Abi-Prüfung Biologie, Bayern 2014

Zuckergehalt des Nektars (Mittelwerte) in den Blüten von Thymus capitatus in Abhängigkeit von der Temperatur

(Foto: Bayerisches Kultusministerium)

Beispielaufgabe Malaria

Bei Malaria handelt es sich um eine der häufigsten Infektionskrankheiten des Menschen. Sie wird z. B. durch den einzelligen eukaryotischen Parasiten Plasmodium falciparum hervorgerufen. Wird der Parasit bei einem Stich der Stechmücke Anopheles gambiae übertragen, befällt er zunächst menschliche Leberzellen, um sich anschließend im Blut innerhalb der roten Blutkörperchen zu vermehren.

Die Anopheles-Mücke erkennt Menschen an spezifischen Geruchskomponenten des Schweißes. Unzählige feinste Sinneshärchen auf den Fühlern enthalten Neuronen mit Rezeptormolekülen, an die die Geruchsmoleküle binden und Aktionspotentiale auslösen.

a) Fertigen Sie eine beschriftete schematische Skizze eines Neurons mit nicht-myelinisierter Nervenfaser an!

b) Beschreiben Sie die beiden biologischen Grundprinzipien, die durch den dichten Besatz an Sinneshärchen und die Duftstofferkennung verwirklicht sind!

Zur Bekämpfung der Malaria gibt es Methoden, die beim Überträger, der Stechmücke, wirken, sowie solche, die den Erreger selbst zum Ziel haben.

c) DDT ist ein Insektizid, das seit Anfang der 1940er Jahre als Kontaktgift eingesetzt wird. Es lagert sich an die Natriumkanäle der Nervenfasermembran an und verhindert deren Schließen. Stellen Sie in einem beschrifteten Diagramm den Verlauf eines Aktionspotentials unter dem Einfluss von DDT dar und erläutern Sie die unmittelbaren Auswirkungen von DDT auf die Übertragung von Aktionspotentialen an der Synapse sowie die Folgen für die Stechmücke!

d) Plasmodien enthalten besondere Zellorganellen, die sogenannten Apicoplasten. Untersuchungen ergaben, dass Apicoplasten von vier Membranen umgeben sind, von de-nen die drei äußeren strukturelle Ähnlichkeiten aufweisen. Stellen Sie eine begründete Hypothese zur Entstehung der Hüllen der Apicoplasten auf!

Physik:

Die Nasa-Mission Dawn zu Vesta und Ceres

Die im Jahr 2007 gestartete Raumsonde Dawn erreichte im Jahr 2011 den Asteroiden Vesta. Der Abstand von Vesta zur Sonne variiert zwischen 2,15 AE und 2,57 AE.

a) Berechnen Sie die Umlaufzeit von Vesta.

Man geht davon aus, dass Vesta an einer größeren Kollision beteiligt war. Trümmer dieser Kollision bewegen sich durch das Sonnensystem; einige davon haben die Erde als Meteoriten erreicht.

b) Beschreiben Sie zwei Phänomene, die im Zusammenhang mit Meteoriten auftreten können.

Im Jahr 2015 wird die Sonde Dawn den Zwergplaneten Ceres erreichen, der wie Vesta zum Asteroidengürtel gehört.

c) Mitte April 2014 standen Ceres und Vesta in Opposition zur Sonne. Führen Sie zwei mögliche Gründe an, weshalb uns Vesta hierbei heller erschien, obwohl 60 Ceres größer ist.