LA13-BIO-LK-C-AUFG
Abitur-Prüfung in Hessen aus 2013 in Biologie
Hessisches Kultusministerium Landesabitur 2013 Biologie Thema und Aufgabenstellung Leistungskurs Vorschlag C Seite 1 von 5 Hinweise für den Prüfling Auswahlzeit: 45 Minuten Bearbeitungszeit (insgesamt): 240 Minuten Auswahlverfahren Es gibt drei Aufgabengruppen A, B und C, aus denen insgesamt zwei Vorschläge zu bearbeiten sind. Aus der Gruppe B stehen zwei Vorschläge zur Auswahl, einer dieser Vorschläge ist auszuwählen und zu bearbeiten. Aus den verbleibenden beiden Gruppen A und C steht je ein Vorschlag zur Auswahl, einer dieser Vor- schläge ist auszuwählen und zu bearbeiten. Die beiden nicht ausgewählten Vorschläge müssen am Ende der Auswahlzeit der Aufsicht führenden Lehrkraft zurückgegeben werden. Erlaubte Hilfsmittel 1. ein Wörterbuch zur deutschen Rechtschreibung 2. ein eingeführter Taschenrechner (Bei grafikfähigen Rechnern und Computeralgebrasystemen ist ein Reset durchzuführen.) 3. eine Liste der fachspezifischen Operatoren Sonstige Hinweise keine In jedem Fall vom Prüfling auszufüllen Name: Vorname: Prüferin / Prüfer: Datum:
Hessisches Kultusministerium Landesabitur 2013 Biologie Thema und Aufgabenstellung Leistungskurs Vorschlag C Seite 2 von 5 Verhaltensbiologie Autoaggression Aufgaben 1. Fassen Sie zwei selbstgewählte Aggressionstheorien zusammen und geben Sie die Besonderheiten von Autoaggression an (Material 1). (10 BE) 2. Beschreiben und erläutern Sie die neuronale Verrechnung am dargestellten Abschnitt der Schmerzleitungsbahn (ohne Berücksichtigung der molekularbiologischen Vorgänge) und daraus resultierende Konsequenzen für die Fortleitung von Aktionspotenzialen (Material 2). (15 BE) 3. Beschreiben und erklären Sie anhand von Abbildung 3.2 die Beobachtungen an der Schmerzfaser einer Maus (Material 2 und 3). (17 BE) 4. Entwickeln Sie eine begründete Hypothese zu der physiologischen Wirkung von Naltrexon bei autoaggressiven Menschen und begründen Sie, warum die empfohlene Dosis bei 25mg/kg liegt (Material 1 bis 3). (8 BE)
Hessisches Kultusministerium Landesabitur 2013 Biologie Thema und Aufgabenstellung Leistungskurs Vorschlag C Seite 3 von 5 Material 1 Autoaggression: Ein Heer von Selbstverletzten Autoaggressives Verhalten ist unter Teenagern weiter verbreitet als angenommen: so verletzt sich z.B. jedes zehnte Mädchen selbst. Frühere Zahlen basierten überwiegend auf Fällen, die medizinisch behandelt wurden. Doch das ist nur ein Bruchteil. Eine große Umfrage unter britischen Teenagern zeigt nun, wie hoch die Dunkelziffer ist: Elf Prozent der befragten 15- und 16-jährigen Mädchen fügen sich absichtlich körperlichen Schaden zu, häufig ohne einen erkennbaren Auslöser. Unter den gleichaltrigen Jungen sind es drei Prozent. Mit dem Schnitt ins eigene Fleisch bauen die Betroffenen einen unerträglichen inneren Druck ab. Ge- fühle von Wut und Verzweiflung entladen sich nicht in Aggressivität gegen andere oder Gegenstände, sondern richten sich gegen sich selbst. Material 2 Körpereigene Drogen Berichte über Menschen unter extremen Bedingungen (z.B. bei außergewöhnlichen körperlichen An- strengungen wie bei einem Marathonlauf) oder die Tatsache, dass (Schwer-)Verletzte unmittelbar nach einem Unfall frei von Schmerzen sind, hatten schon seit langem den Verdacht erweckt, dass der mensch- liche Körper selbst in der Lage sein könnte, Substanzen zu erzeugen, die das Schmerzempfinden redu- zieren. Diese Vermutung wurde verstärkt, als körpereigene Rezeptoren für Substanzen gefunden wur- den, die ähnlich den Drogen Opium und Morphin gebaut sind. Diese Rezeptoren werden Opiatrezepto- ren genannt. Da es unwahrscheinlich ist, dass der Organismus zufällig spezielle Rezeptoren für Drogen besitzt, mit denen er von Natur aus gar nicht in Kontakt kommt, suchte man nach körpereigenen Substanzen, die von den Opiatrezeptoren gebunden werden. Die Suche war erfolgreich: 1975 gelang es Hughes und Kosterlitz in Aberdeen, aus dem Gehirn von Schweinen einen Stoff zu isolieren, der einige strukturelle Ähnlichkeiten mit Morphin aufwies und den sie Enkephalin nannten. Nachdem später noch andere dieser körpereigenen Substanzen entdeckt wurden, nannte man diese Gruppe von Neurotransmittern aufgrund ihrer mit dem Morphin vergleichbaren Wirkung endogene Morphine, abgekürzt Endorphine.
Hessisches Kultusministerium Landesabitur 2013 Biologie Thema und Aufgabenstellung Leistungskurs Vorschlag C Seite 4 von 5 Abbildung 2.1 Endorphinwirkung Erläuterungen: , , und gehören zu vier verschie- denen Neuronen. Die Pfeile kennzeichnen die Orte, an denen die dargestellten Poten- zialveränderungen gemessen wurden. An den chemischen Synapsen A/B und D/B wirkt Acetylcholin als Transmitter, an Sy- napse C/A Endorphin. Material 3 Medikamente gegen Autoaggression Zahlreiche Wissenschaftler versuchen, autoaggressive Verhaltensweisen neurobiologisch zu erklären. So könnte selbstverletzendes Verhalten z.B. auf einer Störung des Endorphinstoffwechsels beruhen, so dass Patienten mit Medikamenten, die Opiatwirkungen beeinflussen, geholfen werden könnte. Dazu wurden entsprechende Untersuchungen mit den Präparaten Naloxon und Naltrexon durchgeführt. Bei- de Präparate wirken prinzipiell gleich. Abbildung 3.1 Strukturformeln von Morphin, Naltrexon und Naloxon Erläuterung: cyclische Kohlenwasserstoffstruktur, die nicht Gegenstand der Aufgabe ist. D CBA
Hessisches Kultusministerium Landesabitur 2013 Biologie Thema und Aufgabenstellung Leistungskurs Vorschlag C Seite 5 von 5 Abbildung 3.2 Wirkung von Endorphin und Naloxon an einer (afferenten) Schmerzfaser der Maus Abbildung 3.3 Autoaggressives Verhalten unter Einfluss von Naltrexon bei drei verschie- denen Patienten