biologie und chemie

Schweizerische Maturitätsprüfung
Gruppe / Kandidat/in Nr: .......................................
Winter 2011, Zürich
Name/Vorname: ....................................................
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Schwerpunktfach
BIOLOGIE UND CHEMIE
Teil
Fächerübergreifender Teil Biologie
Verfasser:
G. Rutz, M. Lüscher
Richtzeit:
30 Minuten (von total 3 Stunden)
Hilfsmittel:
Taschenrechner gemäss Weisungen
Hinweise:
1. Die Antworten sind direkt auf die Aufgabenblätter zu schreiben.
2. Fassen Sie sich kurz, aber präzise. Überflüssiges beansprucht nur wertvolle Zeit!
3. Unleserliches wird nicht korrigiert und demzufolge auch nicht bewertet.
4. Die erreichbaren Punktzahlen sind angegeben.
5. Zur Erreichung der Note 6 müssen nicht alle
Aufgaben vollständig gelöst werden.
Punktemaximum:
20.5 Punkte
Und nun wünschen wir Ihnen viel Erfolg!
Für die Korrigierenden:
.............................
Erreichte Punktzahl:
............................. Punkte
Note Biologie:
.............................
(auf Zehntelnote gerundet)
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Schweizerische Maturitätsprüfung
Teil 1:
Winter 2011, Zürich
Blut
Dauer: ca. 10-15 min
1
a)
9 Punkte
12.5 Punkte
Während der Kammersystole stösst das Herz Blut in die grossen Arterien aus,
also auch in die Hauptschlagader. Der Druck, mit dem dies erfolgt, wird bei der
klassischen Blutdruckmessung (meist am linken Oberarm) bestimmt (oberer
Blutdruckwert, z.B. 125 mmHg).
Handelt es sich bei der Angabe des Systolendrucks um (bitte ankreuzen)
❐
den gesamten Druck in der Armarterie?
❐
den Überdruck gegenüber dem herrschenden Luftdruck?
❐
um keine dieser beiden Varianten?
Begründung:
6 P
Die Herzkammersystole
dauert 0.3 sec. Skizzieren
Sie im Diagramm auf der
nächsten Seite die Kurve
für die Menge Blut, die die
linke Kammer verlässt (in
Ruhe sitzende Person mit
Puls 60/min). Achten Sie
auf präzise Berücksichtigung der Zeitangaben in
der Aufgabenstellung.
Ohne Begründung in Worten.
Blutausstoss bei Kammersystole
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Schweizerische Maturitätsprüfung
Winter 2011, Zürich
Blutausstoss bei Kammersystole
0
1
2
3
4
Zeit / sec
Ergänzen Sie das Diagramm durch eine zweite Kurve (gestrichelt) für die fliessende Menge Blut an der durch ✮ markierten Stelle (vgl. Abbildung auf der
vorhergegangenen Seite) für die gleiche Person in gleicher Haltung.
Begründung für den Verlauf der gestrichelten Kurve:
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Schweizerische Maturitätsprüfung
b)
Winter 2011, Zürich
Der pH-Wert beeinflusst die Sauerstoffbindefähigkeit von Hämoglobin. Diese Wirkung heisst
Bohr-Effekt: je tiefer der pH-Wert, desto weniger
O2 bindet an Hämoglobin.
Ein Jogger steigert seine Laufgeschwindigkeit
von „langsam“ auf „geringfügig schneller“, ohne
dass er dabei ausser Atem gerät. Wird der BohrEffekt die ATP-Produktion in seinen nun etwas
stärker arbeitenden Muskeln fördern oder hemmen?
Antwort: ______________________
Begründung:
3 P
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Schweizerische Maturitätsprüfung
Teil 2:
Lebensprozesse brauchen Energie
Dauer: ca. 15-20 min
2
a)
Winter 2011, Zürich
11.5 Punkte
17.5 Punkte
In Zellen grenzen Membranen
spezialisierte Bereiche wie Mitochondrien, Dictyosomen und damit
die in ihnen ablaufenden chemischen Reaktionen von einander
ab. Tausende von Substanzen
können dank Membranen auf
kleinstem Raum voneinander getrennt und in z.T. hohen lokalen
Konzentrationen gelagert werden.
Membranen sind für viele Substanzen allerdings nicht ganz undurchlässig. Erklären Sie nun die folgende Aussage:
„Eine Zelle ist ein entropiearmes System, das nur durch ständige Energiezufuhr erhalten bleibt.“
Hinweis: Beginnen Sie mit einer Erklärung des Begriffs Entropie (1 Satz).
6 P
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Schweizerische Maturitätsprüfung
b)
Winter 2011, Zürich
Es wird behauptet, dass in
Wüsten lebende Tiere wie
Wüstenspringmäuse fettreiches Futter gegenüber kohlenhydratreichem Futter bevorzugen sollten, weil die
Veratmung von 1 g Fett mehr
Wasser freisetzt als die Veratmung von 1 g Kohlenhydraten (z.B. Glucose). Dank diesem höheren Gewinn von
Wasser könnten die Tiere
überleben, ohne zu trinken.
Um zu überprüfen, ob die Behauptung über die Wasserfreisetzung aus Fetten
bei Wüstenspringmäusen stimmen kann, gehen Sie bitte so vor:
b1)
Notieren Sie die Reaktionsgleichung für die Zellatmung (Edukt: Glucose).
b2)
Berechnen Sie, wie viele Gramm Wasser pro Gramm Glucose, das in die
Zellatmung eintritt, frei werden (Molmasse Glucose = 180 g). Alle Rechenschritte nachvollziehbar notieren.
5.5 P
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Schweizerische Maturitätsprüfung
b3)
Winter 2011, Zürich
Schauen wir nun als Beispiel für die Veratmung von Fett ein Triglycerid
mit 3 Stearinsäureresten an (Molmasse des ganzen Moleküls: 890 g). Die
Reaktionsgleichung lautet:
2 (C17H35COO-)3-C3H5 + 163 O2  114 CO2 + 110 H2O.
Überprüfen Sie mit Hilfe der Angaben aus der Gleichung, ob die Behauptung zur stärkeren Wasserfreisetzung aus Fetten bei Mäusen gestützt
oder widerlegt wird.
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