Zwanzig gemischte Aufgaben aus allen Kapiteln — von AFB I bis AFB III, mit sofortiger Rückmeldung und gestuften Tipps.
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Runde 1: Grundlagen sichern
Sieben kurze Aufgaben (AFB I) quer durch alle Kapitel — sie sollten ohne Nachschlagen gelingen.
A1
Was die Glykolyse hinterlässt
ZellatmungAFB I
Nennen Sie alle Stoffe, die bei der Glykolyse je Molekül Glucose netto entstehen.
Mehrere Antworten sind richtig. Markieren Sie alle zutreffenden und klicken Sie dann auf „Prüfen“.
Glucose (C₆) wird in zwei Pyruvat (C₃) gespalten und oxidiert: 2 ATP werden investiert, 4 gebildet — netto 2 ATP; dazu 2 NADH + H⁺. CO₂ und Acetyl-CoA entstehen erst bei der oxidativen Decarboxylierung in der Matrix, FADH₂ im Citratzyklus.
Unterscheiden Sie brutto und netto beim ATP.
Kohlenstoffdioxid wird in der Glykolyse noch nicht abgespalten.
A2
Bauteile des Laubblatts
FotosyntheseAFB I
Ordnen Sie jeder Struktur des Laubblatts ihre Hauptfunktion zu.
Klicken Sie links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Struktur und Funktion hängen zusammen: Das dicht gepackte Palisadengewebe enthält die meisten Chloroplasten, das lockere Schwammgewebe verteilt CO₂ im Blatt, und die Schließzellen verbinden den Gasaustausch mit dem Wasserhaushalt.
Denken Sie an die drei Aufgaben des Blatts: Licht einfangen, CO₂ hereinlassen, Wasser sparen.
Das Phloem transportiert Assimilate — es fehlt hier bewusst.
A3
Vom Gen zum Protein
MolekulargenetikAFB I
Geben Sie für jede Aussage an, ob sie stimmt.
5 Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann starten Sie die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5
Wer die Reihenfolge Transkription → Prozessierung → Translation sicher kann, beantwortet die meisten Abiturfragen zur Proteinbiosynthese schon zur Hälfte.
Achten Sie auf die Wörter „statt“ und „keine“.
Zwei Aussagen sind falsch.
A4
Ähnlich, aber warum?
EvolutionAFB I
Ordnen Sie jedes Beispiel in die passende Kategorie ein.
Ziehen Sie jede Karte in den passenden Korb — oder wählen Sie sie mit Enter aus und drücken Sie dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Homologie
2Analogie
3Rudiment
Homolog: gleicher Grundbauplan durch gemeinsame Abstammung, egal welche Funktion. Analog: gleiche Funktion bei unabhängiger Entstehung (Konvergenz). Rudiment: zurückgebildete homologe Struktur ohne oder mit geringer Funktion.
Fragen Sie: Gleicher Bauplan oder nur gleiche Funktion?
Maulwurfsgrille ist ein Insekt, Krake ein Weichtier.
A5
Eine Synapse arbeitet
NeurobiologieAFB I
Stellen Sie die Vorgänge an einer cholinergen Synapse in der richtigen Reihenfolge dar.
Ziehen Sie die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Ein Aktionspotenzial erreicht die präsynaptische Endigung.
2Spannungsgesteuerte Ca²⁺-Kanäle öffnen sich, Ca²⁺ strömt ein.
3Vesikel verschmelzen mit der Membran und geben Acetylcholin in den Spalt ab.
4Acetylcholin bindet an Rezeptoren der postsynaptischen Membran.
5Na⁺-Ionen strömen ein, ein EPSP entsteht.
6Acetylcholinesterase spaltet Acetylcholin, Cholin wird wieder aufgenommen.
Elektrisch → chemisch → elektrisch: Das Aktionspotenzial wird in eine Transmitterausschüttung übersetzt und an der Postsynapse wieder in eine Spannungsänderung. Der Abbau beendet das Signal und macht die Synapse wieder bereit.
Am Anfang steht ein elektrisches Signal, am Ende der Abbau.
Calcium wirkt vor der Ausschüttung.
A6
Wo passiert was?
MixStoffwechselAFB I
Bestimmen Sie für jeden Vorgang alle Orte, an denen er in einer Pflanzenzelle abläuft.
Setzen Sie in jeder Zeile alle passenden Kreuze. Enter setzt und löscht.
Vorgang
Cytoplasma
Mitochondrium
Chloroplast
Glykolyse
Citratzyklus
Calvin-Zyklus
Fotolyse des Wassers
ATP-Bildung durch eine ATP-Synthase
Reduktion eines Elektronenüberträgers (NAD⁺ oder NADP⁺)
Pflanzenzellen haben Mitochondrien und Chloroplasten. ATP-Synthasen sitzen in der inneren Mitochondrienmembran und in der Thylakoidmembran. NAD⁺ wird in Glykolyse und Citratzyklus reduziert, NADP⁺ am Fotosystem I.
Eine Pflanze betreibt auch Zellatmung.
Die letzte Zeile hat in jeder Spalte ein Kreuz.
A7
Kohlenstoff auf Wanderschaft
ÖkologieAFB I
Beschreiben Sie den Kohlenstoffkreislauf, indem Sie den Lückentext vervollständigen — zwei Wörter bleiben übrig.
Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.
Produzenten binden CO₂ aus der Luft durch in organischen Stoffen. Über die gelangt der Kohlenstoff zu den Konsumenten. Alle Lebewesen geben ihn durch wieder als CO₂ ab; abgestorbene Biomasse bauen ab. Fossile Kohlenstoffspeicher setzt der Mensch vor allem durch frei.
Fotosynthese ist die einzige große biologische Senke; Zellatmung aller Lebewesen und Zersetzung sind die natürlichen Quellen. Die Verbrennung fossiler Stoffe bringt zusätzlich Kohlenstoff in den Kreislauf, der seit Jahrmillionen gebunden war.
Welcher Prozess nimmt CO₂ auf, welche geben es ab?
Die übrig bleibenden Wörter gehören zu anderen Kreisläufen.
2
Runde 2: Kapitel verknüpfen
Sieben Aufgaben (AFB II) mit Material, Rechnung und Code-Sonne: anwenden, auswerten, erklären.
A8
Bilanz einer Glucose
ZellatmungAFB II
Berechnen Sie die ATP-Ausbeute der Zellatmung je Glucose und den Wirkungsgrad. Rechnen Sie mit 2,5 ATP je NADH + H⁺, 1,5 ATP je FADH₂, \(\Delta G^{\circ\prime}(\text{ATP}) = -30{,}5\,\text{kJ/mol}\) und \(\Delta G^{\circ\prime}(\text{Glucose}) = -2870\,\text{kJ/mol}\).
Rechnen Sie die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt.
ATP aus 10 NADH + H⁺:ATP
ATP aus 2 FADH₂:ATP
ATP gesamt (mit 4 ATP aus Substratkettenphosphorylierung):ATP
in ATP gespeicherte Energie:kJ/mol
Wirkungsgrad η:%
10 · 2,5 + 2 · 1,5 + 4 = 32 ATP; 32 · 30,5 kJ/mol = 976 kJ/mol; η = 976 : 2870 ≈ 0,34 = 34 %. Der Rest wird als Wärme frei. Mit Glycerinphosphat-Shuttle (30 ATP) ergäben sich ≈ 32 %.
Die 4 ATP stammen aus Glykolyse (2) und Citratzyklus (2).
η = Energie in ATP : Energie der Glucose.
A9
Die Lichtkurve der Buche
FotosyntheseAFB II
Die Abbildung zeigt die Netto-O₂-Abgabe eines Buchenblatts bei verschiedenen Lichtintensitäten (Modellwerte, 25 °C, CO₂ nicht begrenzend). Ermitteln Sie die gesuchten Werte.
Füllen Sie alle Felder aus und prüfen Sie dann. Enter in einem Feld prüft ebenfalls.
Gesuchte Größe
Wert
O₂-Verbrauch durch Zellatmung in µmol/(m²·s)
Lichtkompensationspunkt in klx
Bruttofotosynthese bei 30 klx in µmol/(m²·s)
Im Dunkeln wird nur geatmet: Nettowert −4, also 4 µmol/(m²·s) Verbrauch. Die Kurve schneidet die Nulllinie bei 3 klx — dort gleichen sich Brutto-Fotosynthese und Atmung aus. Bei 30 klx liest man netto 6 ab; brutto = netto + Atmung = 6 + 4 = 10.
Bei 0 klx findet keine Fotosynthese statt.
Brutto = Netto + Atmung.
A10
Ein Basenaustausch
MolekulargenetikAFB II
Im codogenen Strang eines Gens wird das Triplett 3′-ACC-5′ durch Mutation zu 3′-ATC-5′. Analysieren Sie die Mutation mithilfe der Code-Sonne.
Wählen Sie in jedem Menü den passenden Eintrag. Alle Felder müssen stimmen.
Gesucht
Angabe
mRNA-Codon vorher
mRNA-Codon nachher
Aminosäure vorher → nachher
Mutationstyp
Die mRNA ist komplementär und antiparallel zum codogenen Strang: 3′-ACC-5′ → 5′-UGG-3′ (Trp). Nach der Substitution C → T lautet sie 5′-UAG-3′, ein Stoppcodon. Das Protein bricht vorzeitig ab und ist meist funktionslos.
Schreiben Sie das Codon komplementär und von 5′ nach 3′.
UAG, UAA und UGA sind Stoppcodons.
A11
Zwei Kraftwerke der Zelle
MixStoffwechselAFB II
Vergleichen Sie Chloroplast und Mitochondrium hinsichtlich ihrer energieumwandelnden Vorgänge.
Ordnen Sie jedes Merkmal einem der drei Bereiche zu. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, dann 1–3 für den Bereich, 0 zurück.
1 nur Chloroplast
2 beide
3 nur Mitochondrium
Beide Organellen arbeiten chemiosmotisch: Eine Elektronentransportkette pumpt Protonen, die ATP-Synthase nutzt den Rückstrom. Entgegengesetzt sind Richtung und Partner: Im Chloroplasten fließen Elektronen vom Wasser zum NADP⁺ (Energie aus Licht), im Mitochondrium vom NADH zum Sauerstoff (Energie aus Nährstoffen).
Welche Vorgänge brauchen Licht, welche Sauerstoff?
Drei Merkmale gehören in die Mitte.
A12
Wie stark wirkt der Zufall?
EvolutionAFB II
Ein neutrales Allel kommt in vier Populationen mit der Frequenz 0,5 vor. Stellen Sie eine begründete Vermutung auf, wie stark sich seine Frequenz durch Gendrift in zehn Generationen verändert.
Wählen Sie für jede Zeile eine Stufe von 1 (kaum) bis 5 (sehr stark). Mit der Tastatur: Tab zur Zeile, ←/→ zwischen den Stufen, Enter setzt.
1 = kaum5 = sehr stark
Heringsschwarm mit mehreren Millionen Tieren
Dorfsperlinge in einer Kleinstadt (etwa 2000 Tiere)
zehn Vögel, die eine neue Insel besiedeln (Gründerpopulation)
Rest von 20 See-Elefanten nach starker Bejagung
Gendrift ist ein Stichprobenfehler: Je kleiner die Population, desto stärker weichen die Allelfrequenzen zufällig ab — bis zur Fixierung oder zum Verlust eines Allels. Gründer- und Flaschenhalseffekt sind Sonderfälle der Gendrift.
Denken Sie an Münzwürfe: 10 Würfe oder 10 000 Würfe?
Die Selektion spielt bei einem neutralen Allel keine Rolle.
A13
Wenn die Myelinscheide fehlt
NeurobiologieAFB II
Bei Multipler Sklerose greift das Immunsystem die Myelinscheiden im Zentralnervensystem an. Erklären Sie Schritt für Schritt die Folgen für die Erregungsleitung.
Spielen Sie den Weg Schritt für Schritt durch: Was ist jetzt richtig? Nur die richtige Karte bringt Sie weiter.
Saltatorische Leitung braucht beides: isolierende Myelinscheiden und Schnürringe mit Na⁺-Kanälen. Fehlt die Isolation, reicht der Strom nicht mehr bis zum nächsten Schnürring.
Wozu dient die Isolation zwischen den Schnürringen?
Aktionspotenziale entstehen nur, wenn der Schwellenwert erreicht wird.
A14
Energie in der Nahrungskette
ÖkologieAFB II
In einem See wurden gemessen (Modellwerte, je m² und Jahr): Nettoprimärproduktion 8800 kJ, Produktion der Pflanzenfresser 1100 kJ, Produktion der Fleischfresser 90 kJ. Werten Sie die Daten aus: Wie viel Prozent der Produktion der Pflanzenfresser erscheint in der Produktion der Fleischfresser?
Schieben Sie den Regler auf Ihre Antwort — Pfeiltasten bewegen ihn schrittweise. Nach dem Prüfen sehen Sie den Trefferbereich.
0 %30 %
90 : 1100 ≈ 0,082 = 8,2 %. Von den Produzenten zu den Pflanzenfressern sind es 1100 : 8800 = 12,5 %. Beide Werte liegen in der Größenordnung der 10-%-Faustregel; der Rest wird veratmet, nicht gefressen oder unverdaut ausgeschieden.
Teilen Sie den Wert der höheren durch den der niedrigeren Stufe.
Das Ergebnis liegt zwischen 5 % und 10 %.
3
Runde 3: Urteilen und entwickeln
Sechs Aufgaben (AFB III): Fehler finden, Versuche planen, begründet urteilen — mit einer Trickaufgabe.
A15
Ein Lernzettel zur Evolution
MixEvolutionGenetikAFB III
Ein Schüler hat einen Lernzettel geschrieben. Überprüfen Sie seine Aussagen.
In diesem Text stecken Fehler. Klicken Sie genau die falschen Zeilen an — die richtigen müssen stehen bleiben.
Drei Fehler: eine lamarckistische Begründung, die Verwechslung von somatischen und Keimbahnmutationen und die Evolution eines Individuums. Im Abitur kosten gerade finale Formulierungen („um zu“, „damit“) Punkte.
Achten Sie auf Formulierungen mit „weil sie wollten“ oder „passt sich an“.
Drei Aussagen sind falsch.
A16
Ein Insektizid an der Synapse
NeurobiologieAFB III
Organophosphate hemmen die Acetylcholinesterase irreversibel. Bei Vergiftungen treten Muskelkrämpfe und später Lähmungen auf. Beurteilen Sie die folgenden Aussagen — markieren Sie alle fachlich haltbaren.
Mehrere Antworten sind richtig. Markieren Sie alle zutreffenden und klicken Sie dann auf „Prüfen“.
Hemmung des Abbaus = Überangebot an Transmitter: erst Dauererregung, dann Dauerdepolarisation mit inaktivierten Na⁺-Kanälen. Ein Rezeptorblocker (z. B. Curare) führt dagegen sofort zur schlaffen Lähmung ohne Krämpfe.
Was geschieht mit Acetylcholin, wenn das Enzym fehlt?
Vier Aussagen sind haltbar.
A17
Ein Versuch mit Wasserpest
FotosyntheseAFB III
Sie sollen prüfen, ob die Fotosyntheserate der Wasserpest (Elodea) von der Lichtintensität abhängt. Entwickeln Sie einen Versuchsplan, indem Sie die Tabelle vervollständigen.
Wählen Sie in jedem Menü den passenden Eintrag. Alle Felder müssen stimmen.
Planungsschritt
Festlegung
unabhängige Variable
abhängige Variable (Messgröße)
konstant zu halten
Kontrollansatz
Maßnahme gegen Zufallsfehler
Nur eine Variable wird verändert, alle anderen bleiben konstant (Wärme der Lampe mit einer Wasserküvette abfangen). Der Dunkelansatz zeigt, dass die Gasbildung vom Licht abhängt. Wiederholungen machen das Ergebnis zuverlässiger.
Was verändern Sie, was messen Sie?
Eine Lampe erwärmt auch das Wasser.
A18
Trickaufgabe: Wie lang ist die mRNA?
TrickMolekulargenetikAFB III
Ein Protein besteht aus 100 Aminosäuren. Ein Mitschüler sagt: „Der codierende Bereich der reifen mRNA hat 300 Nucleotide.“ Widerlegen Sie die Aussage, indem Sie die richtige Mindestzahl an Nucleotiden vom Startcodon bis einschließlich Stoppcodon angeben.
Tragen Sie Ihr Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
100 Codons à 3 Nucleotide für die Aminosäuren (das Startcodon AUG codiert die erste Aminosäure, Methionin) plus ein Stoppcodon ohne Aminosäure: 101 · 3 = 303. Die Falle: Das Stoppcodon wird vergessen. Introns zählen nicht mit, sie sind in der reifen mRNA schon entfernt.
Welches Codon steht in der mRNA, codiert aber keine Aminosäure?
Das Startcodon zählt bereits zu den 100 Aminosäuren.
A19
Keimbahntherapie — ja oder nein?
MolekulargenetikAFB III
Mit CRISPR/Cas könnten Genveränderungen schon im Embryo korrigiert werden (Keimbahntherapie). Diskutieren Sie diese Möglichkeit, indem Sie die Aussagen ordnen.
Ziehen Sie jede Karte in den passenden Korb — oder wählen Sie sie mit Enter aus und drücken Sie dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Pro-Argument
2Contra-Argument
3kein Argument (Sachfehler)
Eine Diskussion stellt Argumente beider Seiten gegenüber und gewichtet sie. Sachlich falsche Aussagen scheiden vorher aus: Keimbahntherapie betrifft alle Zellen und die Nachkommen, CRISPR/Cas schneidet die DNA. In Deutschland verbietet das Embryonenschutzgesetz die Keimbahnveränderung.
Prüfen Sie zuerst jede Aussage auf ihre fachliche Richtigkeit.
Somatische und Keimbahntherapie unterscheiden sich darin, wer betroffen ist.
A20
Resistente Bakterien
EvolutionAFB III
Ein Zeitungsartikel behauptet: „Bakterien gewöhnen sich an Antibiotika und werden dadurch resistent.“ Nehmen Sie Schritt für Schritt Stellung.
Spielen Sie den Weg Schritt für Schritt durch: Was ist jetzt richtig? Nur die richtige Karte bringt Sie weiter.
Resistenzentwicklung ist Evolution im Zeitraffer: Variation (Mutation, Gentransfer) und Selektion durch das Antibiotikum verändern die Zusammensetzung der Population.
Trennen Sie das Entstehen der Variation vom Wirken der Selektion.
