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Antigen und Antikörper

Zwei Aufgaben zu Antigen und Antikörper — mit einem Schnelltest und zweimal Windpocken.

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1

Der Schnelltest

AFB I–II

Viele Schnelltests auf Krankheitserreger arbeiten mit Antikörpern. Auf einem Teststreifen sitzen an der Testlinie (T) Antikörper, die nur an ein Antigen eines bestimmten Virus binden. Wandert eine Probe mit diesem Virus über den Streifen, sammeln sich dort die Viren mit einem Farbstoff an und die Linie färbt sich.

  1. Nenne den Fachbegriff für die Oberflächenmerkmale des Virus, die der Test erkennt.
  2. Beschreibe den Bau eines Antikörpers.
  3. Erkläre, warum die Testlinie bei einer Erkältung durch ein anderes Virus farblos bleibt.
  4. Vergleiche die Aufgabe der Antikörper im Test mit ihrer Aufgabe im Körper.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Sie gehören zum Erreger.
Hinweis zu Aufgabe b)
Form und Zahl der Bindungsstellen.
Hinweis zu Aufgabe c)
Schlüssel-Schloss-Prinzip.
Hinweis zu Aufgabe d)
Festhalten — verklumpen.

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Antigene.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Ein Antikörper ist ein Y-förmiges Protein. An den Enden der beiden Arme sitzt je eine gleiche Bindungsstelle, deren Form genau zu einem Antigen passt.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Das andere Virus trägt andere Antigene. Sie passen nicht zu den Bindungsstellen der Antikörper an der Testlinie, deshalb werden die Viren dort nicht festgehalten und keine Farbe sammelt sich an.

Erwartungshorizont zu Aufgabe d)

In beiden Fällen binden die Antikörper spezifisch an das passende Antigen. Im Test halten sie die Viren fest und machen sie sichtbar; im Körper verklumpen sie die Erreger, damit Fresszellen sie beseitigen.

2

Zweimal Windpocken?

AFB II–III

Die folgende Tabelle zeigt die Menge an Antikörpern gegen Windpockenviren im Blut eines Kindes nach der ersten Ansteckung (Tag 0).

Tag037142860
Antikörper (relative Einheiten)00101006020

Das Kind hatte ab Tag 12 Fieber und Bläschen. Ein Jahr später hat es erneut Kontakt zu Windpocken, wird aber nicht krank.

  1. Beschreibe den Verlauf der Antikörpermenge.
  2. Erkläre, warum das Kind trotz Abwehr krank wurde.
  3. Begründe, warum das Kind beim zweiten Kontakt gesund bleibt.
  4. Zeichne ein Diagramm der Antikörpermenge über die Zeit und skizziere darin den Verlauf beim zweiten Kontakt.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Wann beginnt der Anstieg, wann ist das Maximum?
Hinweis zu Aufgabe b)
Wie lange braucht die spezifische Abwehr beim ersten Kontakt?
Hinweis zu Aufgabe c)
Welche Zellen bleiben nach der ersten Infektion?
Hinweis zu Aufgabe d)
Zweite Kurve: früher, steiler, höher.

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

In den ersten Tagen sind keine Antikörper nachweisbar. Ab etwa Tag 7 steigt die Menge, erreicht um Tag 14 ihr Maximum (100) und sinkt danach langsam wieder (Tag 60: 20).

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Beim ersten Kontakt mussten passende Lymphozyten erst aktiviert und vermehrt werden. In dieser Zeit konnten sich die Viren stark vermehren — das Kind wurde krank, bevor genug Antikörper da waren.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Gedächtniszellen erkennen das Antigen sofort wieder. Sie bilden in kurzer Zeit sehr viele Antikörper, die die Viren verklumpen, bevor sie sich stark vermehren. Das Kind ist immun.

Erwartungshorizont zu Aufgabe d)

Achsen: Tage (x), Antikörper (y); erste Kurve nach Tabelle. Die zweite Kurve steigt schon nach 1–2 Tagen, steiler und deutlich höher (z. B. über 500) und bleibt länger hoch.