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"content": "Nicht für den Prüfling bestimmt Hessisches Kultusministerium Landesabitur 2017 \nBiologie Lösungs- und Bewertungshinweise \nLeistungskurs Vorschlag B2 \nSeite 1 von 5I Erläuterungen \nAufgabenart \nmaterialgebundene Aufgabenstellung \n \nVoraussetzungen gemäß Lehrplan und Erlass „Hinweise zur Vorbereitung auf die schriftlichen \nAbiturprüfungen“ in der für den Abiturjahrgang geltenden Fassung \nQ3: Verhaltensbiologie \nSignalübertragung und Verrechnung; Reize (äußere Bedingungen) und Rezeption: Bau und Funktion \nsensorischer Rezeptoren mit adäquatem Reiz und Rezeptorpotenzial, Bau und Funktion der Netzhaut \nmit Signaltransduktion; Steuerung von Verhalten durch äußere Faktoren und innere Bedingungen: \nPrinzip der Abhängigkeit von exogenen Faktoren \n \n \nII Lösungshinweise und Bewertungsraster \nIn den nachfolgenden Lösungshinweisen sind alle wesentlichen Gesichtspunkte, die bei der Bearbei-\ntung der einzelnen Aufgaben zu berücksichtigen sind, konkret genannt und diejenigen Lösungswege \naufgezeigt, welche die Prüflinge erfahrungsgemäß einschlagen werden. Selbstverständlich sind jedoch \nLösungswege, die von den vorgegebenen abweichen, aber als gleichwertig betrachtet werden können, \nebenso zu akzeptieren. \n \nAufg. erwartete Leistungen BE \n1 Beschriftung der Netzhautbestandteile und Angabe des Lichteinfalls: \n1: Pigmentzellen; 2: Stäbchen; 3: Zapfen; 4: Horizontalzellen; 5: Bipolarzellen; \n6: Amakrinzellen; 7: Ganglienzellen. Lichteinfall von unten, d.h. von der Seite der \nNervenbahnen. \n \nGegenüberstellung der Funktionsprinzipien von Netzhaut (unterrichtsabhängig) und \nHörschnecke: \n \nNetzhaut Hörschnecke \nsichtbares Licht (alterna-\ntiv: elektromagnetische \nWellen mit Wellenlängen \nzwischen 400 und \n800 nm) adäquater Reiz \n Umbiegung der Cilien der \nHörsinneszellen (alterna-\ntiv: mechanischer Reiz) \ndurch Bewegung der \nFlüssigkeit in den Gehör-\ngängen, ausgelöst durch \nSchallwellen (im Fre-\nquenzbereich zwischen \n0,02 und 20 kHz). \nAbsorption von Licht \ndurch Sehfarbstoffmole-\nküle in den Rezeptorzel-\nlen. Dadurch Spannungs-\nveränderung der Memb-\nran (Hyperpolarisation). \n \nVerschiedene Reizqualitä-\nten (d.h. verschiedene \nWellenlängen bzw. Licht-Rezeption der Reizquali-\ntät Verbiegung der Cilien \nlöst Depolarisation der \nHörzelle aus. \n \n \n \n \nVerschiedene Reizqualitä-\nten (= Tonhöhen) erzeu-gen Schwingungsmaxima \n \n \n4",
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"content": "Nicht für den Prüfling bestimmt Hessisches Kultusministerium Landesabitur 2017 \nBiologie Lösungs- und Bewertungshinweise \nLeistungskurs Vorschlag B2 \nSeite 2 von 5Aufg. erwartete Leistungen BE \nfarben) erregen bevorzugt \nverschiedene Typen von \nZapfen. an unterschiedlichen Stel-\nlen der Cochlea. \n \nHöhere Lichtintensität \nwandelt mehr Pigment-\nmoleküle um, dadurch \nstärkere Hyperpolarisati-\non der Rezeptorzelle. \n Rezeption der Reizquanti-\ntät Höhere Lautstärke be-\nwirkt stärkere Verbiegung \nder Cilien, dadurch stär-\nkere Depolarisation der \nHörzelle. \n \nMaterial 1 basiert auf: \nhttp://www.juergenquednau.com/Asset/Retina.600x474.gif (abgerufen am 04.06.2016). \n \nMaterial 2 basiert auf: \nhttp://www.biologie-schule.de/aufbau-des-menschlichen-ohres.php (abgerufen am 05.01.2016). \nhttp://www.learnline.schulministerium.nrw.de (abgerufen am 05.01.2016). \nAndrea Erdmann et al.: Neurobiologie, Braunschweig 2005, S. 38f. \nAndrea Erdmann et al.: Neurobiologie, Braunschweig 2015, S. 86. \n \n \n \n \n \n \n \n \n9 \n \n2 Beschreibung und Analyse der zeitlichen Veränderung der Ortungslaute während des \nBeutefangs bei der Großen Hufeisennase: \n– mit Anflug auf die Beute immer kürzer werdende Laute mit kontinuierlicher Folge \n(von ca. 70 ms während des normalen Flugs auf ca. 30 bis ca. 10 ms; (1–3)) \n– Fang ca. 300–400 ms nach Wahrnehmung der Beute. Während des Fangens und \ndes Fressvorgangs werden (ca. 100 ms lang) keine Laute ausgestoßen (4). \n– nach dem Fangen zunächst noch kürzere Laute (von ca. 15 ms), in Gruppen mit \nUnterbrechung (5–8) \n– zum Schluss (Rückkehr zum Suchflug) wieder länger werdende Einzellaute \n(ca. 50 ms) wie zu Beginn (9–10) \n \nMaterial 3 basiert auf: \nhttp://herr-kalt.de/unterricht/2013-2014/bio9a/sinnesorgane/themen/echoortung/start#welche-arten-des-\nrufs-gibt-es (abgerufen am 05.01.2016). \nhttp://www.schule-bw.de/unterricht/faecher/biologie/material/wirbeltiere/saeuge/fledermaeuse/ echoor-\ntung.html (abgerufen am 05.01.2016). \nGerhard Neuweiler: How bats detect flying insects, Phys. Today 33(8), 1980, S. 34–40.\nhttp://hrsbstaff.ednet.ns.ca/jenninj2/Physics%2011/2012-3/Projects/Echolocation/ \nHow%20Bats%20Detect%20Flying%20Insects.pdf. \nGerhardt Heldmaier et al.: Vergleichende Tierphysiologie, Berlin, Heidelberg 2013, S. 723–727. \n \n \n \n \n \n \n \n \n6",
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"content": "Nicht für den Prüfling bestimmt Hessisches Kultusministerium Landesabitur 2017 \nBiologie Lösungs- und Bewertungshinweise \nLeistungskurs Vorschlag B2 \nSeite 3 von 5Aufg. erwartete Leistungen BE \n3 Zusammenfassung der entscheidenden Unterschiede bezüglich des spezialisierten \nHörvermögens der echoortenden Großen Hufeisennase (Gr. H.) gegenüber einer nicht-\nechoortenden Fledermaus: \n(Die Antwort soll sich auf die Unterschiede bzgl. der Spezialisierung beschränken, \nnicht ausführlich alle Darstellungen beschreiben.) \n– Frequenzabbildung: Bei der Gr. H. nimmt der Bereich der 3. Oktave auf der \nBasilarmembran einen deutlich größeren Bereich ein als bei der nicht-echoortenden \nArt. Der Bereich zwischen 82 und 86 kHz ist darin noch einmal vergrößert und die \nNeuronendichte um ca. das 10-fache erhöht. Die Bereiche der 1. und 2. Oktave \nsind hingegen kleiner bzw. 1. und 2. Oktave zugunsten der 3. Oktave verkleinert. \n– Hörschwelle: Der auffälligste Unterschied der Empfindlichkeit der Gr. H. gegen-\nüber der nicht-echoortenden Fledermausart ist die erhöhte Sensibilität im engen \nFrequenzbereich von ca. 83 kHz, begrenzt von deutlich weniger sensitiven Berei-\nchen. Dagegen nimmt bei der nicht-echoortenden Fledermaus die Sensibilität bei \nhöheren Frequenzen kontinuierlich ab. \n \nErläuterung der Spezialisierung der echoortenden Art: \nDie Ortungsrufe der Gr. H. haben eine Frequenz von ca. 83 kHz. In diesem Bereich \nmüssen die Tiere also besonders differenziert hören können, um die Echos analysieren \nzu können. Deshalb wird ein großer Teil der Basilarmembran für die Wahrnehmung in \ndiesem Frequenzbereich verwendet und die Neuronendichte ist dort extrem hoch. In-\nnerhalb dieses Bereichs können nahe beieinanderliegende Frequenzen dadurch besser \nunterschieden werden als in anderen Frequenzbereichen. Die hohe Neuronendichte \nkönnte auch erklären, warum die Gr. H. in diesem Frequenzbereich sehr viel geringere \nLautstärken wahrnehmen kann als bei den angrenzenden Frequenzen als die nicht-\nechoortende Art. Der für die Gr. H. wichtige Frequenzbereich wird somit selektiv \nverstärkt und ist dadurch aus Tönen mit ähnlichen Frequenzen gut herauszuhören. \n \nMaterial 4 basiert auf: \nGerhard Neuweiler: How bats detect flying insects, Phys. Today 33(8), 1980, S. 34–40. \nhttp://hrsbstaff.ednet.ns.ca/jenninj2/Physics%2011/2012-3/Projects/Echolocation/ \nHow%20Bats%20Detect%20Flying%20Insects.pdf. \nPeter Simmons: Nerve cells and animal behaviour, Cambridge 2010. \nhttp://catdir.loc.gov/catdir/samples/cam032/99011620.pdf (abgerufen am 05.01.2016) \nGerhardt Heldmaier et al.: Vergleichende Tierphysiologie, Berlin, Heidelberg 2013, S. 723–727. \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n6 \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n6",
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"content": "Nicht für den Prüfling bestimmt Hessisches Kultusministerium Landesabitur 2017 \nBiologie Lösungs- und Bewertungshinweise \nLeistungskurs Vorschlag B2 \nSeite 4 von 5Aufg. erwartete Leistungen BE \n4 Analyse und Erklärung der Reaktion einer fliegenden Fledermaus auf das Phänomen \ndes Dopplereffekts: \nDie Fledermaus verändert während ihres Flugs die Frequenz ihrer Ortungslaute so, \ndass die Frequenz des Echos nahezu konstant bei etwas über 83 kHz liegt, und stellt so \nsicher, dass die Echofrequenz immer im sensibelsten Hörbereich bleibt. \nBei Start bzw. Ende des Flugs (0 m und 6,5 m) sind die Frequenzen von Ruflaut und \nEcho identisch. Da die Frequenz des Echos zunimmt, wenn die Fledermaus auf das \nreflektierende Objekt (Landepfosten) zufliegt, senkt die Fledermaus im Verlauf des \nFlugs die Frequenz ihres Rufes um ca. 2 kHz ab, um diesen Dopplereffekt zu kompen-\nsieren und die Frequenz des Echos auf ca. 83 kHz zu halten. Kurz vor dem Ziel erhöht \ndie Fledermaus die Frequenz des Ruflauts wieder in dem Maße, wie sie langsamer \nwird. \n \nBegründung der Reaktion der Fledermaus als Folge einer negativen Rückkopplungs-\nSchaltung: \nDie Reaktion der Fledermaus muss auf dem Schaltprinzip der negativen Rückkopp-\nlung beruhen, da das von den Hörzellen aufgenommene Tonsignal des Echos kontinu-\nierlich mit dem Sollwert verglichen werden muss. Liegt die Tonhöhe des Echos über \ndem Sollwert von ca. 83 kHz, muss die Frequenz des Ortungslautes entsprechend re-\nduziert werden, die Regulation wirkt also der Änderung der wahrgenommenen Fre-\nquenz entgegen. \n \nMaterial 5 basiert auf: \nDavid McFarland: Biologie des Verhaltens, Weinheim 1989, S. 208. \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n7 \n \n \n \n \n \n \n \n \n5 \n5 Erklärung, wie ein vor dichtem Blattwerk fliegendes Insekt bei Windstille und bei \nWind erkannt werden kann: \nDie Flügel eines Insektes erzeugen ein Echo, dessen Frequenz sich in regelmäßigem \nRhythmus ändert, wenn sie sich (je nach Art des Flügelschlags und der Position des \nfliegenden Insektes) auf die Fledermaus zu- und wegbewegen. \nBewegen sich die Blätter nicht, z.B. bei Windstille, dann ist die Frequenz des von \nihnen reflektierten Echos weitgehend konstant und kann so von dem sich regelmäßig \nändernden Echo des Insektes unterschieden werden. \nBei Wind sind die Blattbewegungen sehr unregelmäßig und entsprechend unregelmä-\nßig ist die Veränderung des Echos. Auch dies unterscheidet sich deutlich von der \ngleichmäßigen Echofrequenzänderung, die der Flügelschlag eines Insekts erzeugt. \nBei fliegenden Insekten kommt zusätzlich noch die Ortsveränderung dieses Echos und \nFrequenzverschiebung je nach Flugrichtung des Insekts hinzu. \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n7 \n Summe 50",
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"content": "Nicht für den Prüfling bestimmt Hessisches Kultusministerium Landesabitur 2017 \nBiologie Lösungs- und Bewertungshinweise \nLeistungskurs Vorschlag B2 \nSeite 5 von 5III Bewertung und Beurteilung \nDie Bewertung und Beurteilung erfolgt unter Beachtung der nachfolgenden Vorgaben nach § 33 der \nOberstufen- und Abiturverordnung (OAVO) vom 20. Juli 2009 (ABl. S. 408), zuletzt geändert durch \nVerordnung vom 13. Juli 2016 (ABl. S. 306). Nach § 52 (Übergangsregelungen) sind bei der Bewer-\ntung und Beurteilung der sprachlichen Richtigkeit in der deutschen Sprache die Bestimmungen \ndes § 9 Abs. 12 OAVO in Verbindung mit Anlage 9b in der seit 16. August 2016 geltenden Fassung \nanzuwenden. In den modernen Fremdsprachen sowie den alten Sprachen gelten die Bestimmungen \ndes § 9 Abs. 13 in Verbindung mit den Anlagen 9b und c bzw. 9d der Verordnung in der bis zum \n15. August 2016 geltenden Fassung. Bei der Berechnung von Prozentwerten und Fehlerindizes ge-\nmäß Anlage 9 OAVO werden die berechneten Werte nicht gerundet. Für die Umrechnung von Pro-\nzentanteilen der erbrachten Leistungen in Notenpunkte ist Anlage 9a zu § 9 Abs. 12 OAVO in der \nbis zum 15. August 2016 geltenden Fassung anzuwenden. Darüber hinaus sind die Vorgaben der Er-\nlasse „Hinweise zur Vorbereitung auf die schriftlichen Abiturprüfungen (Abiturerlass)“ und „Durch-\nführungsbestimmungen zum Landesabitur“ in der für den Abiturjahrgang geltenden Fassung zu be-\nachten. \n \nBei der Bewertung und Beurteilung ist auch die Intensität der Bearbeitung zu berücksichtigen. Als Be-\nwertungskriterien dienen über das Inhaltliche hinaus qualitative Merkmale wie Strukturierung, Diffe-\nrenziertheit und Schlüssigkeit der Argumentation. \n \nIm Fach Biologie besteht die Prüfungsleistung aus der Bearbeitung je eines Vorschlags aus den Auf-\ngabengruppen A und B, wofür insgesamt maximal 100 BE vergeben werden können. Ein Prüfungs-\nergebnis von 5 Punkten (ausreichend) setzt voraus, dass insgesamt 46% der zu vergebenden BE er-\nreicht werden. Ein Prüfungsergebnis von 11 Punkten (gut) setzt voraus, dass insgesamt 76% der zu \nvergebenden BE erreicht werden. \n \n \nGewichtung der Aufgaben und Zuordnung der Bewertungseinheiten zu den Anforderungs-\nbereichen \n \nAufgabe Bewertungseinheiten in den Anforderungsbereichen Summe AFB I AFB II AFB III \n1 9 4 13 \n2 4 2 6 \n3 2 10 12 \n4 9 3 12 \n5 7 7 \nSumme 15 25 10 50 \n \nDie auf die Anforderungsbereiche verteilten Bewertungseinheiten innerhalb der Aufgaben sind als \nRichtwerte zu verstehen.",
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