In der vorliegenden Arbeit wird eine Lösung zu den Aufgaben 1, 3 und 4a der Biologieolympiade 2015 gegeben.
Inhaltsverzeichnis
Aufgabe 1a)
Aufgabe 1b)
Aufgabe 1c)
Aufgabe 1d)
Aufgabe 3a)
Aufgabe 3b)
Aufgabe 3c)
Aufgabe 3d)
Aufgabe 3e)
Aufgabe 4a)
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit dokumentiert experimentelle Untersuchungen und biologische Analysen zu verschiedenen Themengebieten der Biologie, insbesondere zu physiologischen Alterungsprozessen bei Hühnereiern, dem Einfluss von Chemikalien auf Eischalen sowie ökologischen und molekularbiologischen Fragestellungen.
- Physiologie und Alterungsprozesse von Hühnereiern
- Chemische Einflüsse auf die Eischalenstruktur
- Vergleichende Biologie: Huhn vs. Mensch
- Ökologische Faktoren des Bienensterbens
- Methoden der molekularbiologischen Quantifizierung (PCR)
Auszug aus dem Buch
Aufgabe 1a)
Je älter ein Ei ist, desto größer ist der Feuchtigkeitsverlust, der aufgrund der porösen Schale im Laufe der Zeit eintritt. Bedingt dadurch wird die Luftkammer im Ei größer. Frische Eier mit einer relativ kleinen Luftkammer verursachen beim Schütteln -im Gegensatz zu älteren- kein Geräusch.
Dies kann ich nach der eigens durchgeführten experimentellen Untersuchung bestätigen. Eine fotografische oder zeichnerische Dokumentation dessen ist hier jedoch nicht möglich, da sich das Ergebnis hier einzig und allein auf meinen akustischen Sinn stützt.
Die zunehmend größer werdende Luftblase im Ei und der somit voranschreitende Alterungsprozess kann außerdem folgend nachgewiesen werden: In einem mit Wasser gefüllten Glas sinkt ein neues Ei zu Boden und bleibt auf der Seite liegen, ein Ei mit einer kleinen Luftblase hingegen richtet sich am Boden auf und steht. Ein wirklich altes Ei hingegen hat einen so vorangeschrittenen Prozess der Bildung einer Luftblase aufzuweisen, dass es hier einen so großen Auftrieb gibt, dass das Ei an der Wasseroberfläche schwimmt. Ein solches sollte umgehend entsorgt werden.
Zusammenfassung der Kapitel
Aufgabe 1a): Untersuchung des Alterungsprozesses von Eiern durch Akustik- und Auftriebstests.
Aufgabe 1b): Analyse des Gewichtsverlusts von Eierschalen unter Einfluss von Essigsäure sowie verschiedenen Zusätzen wie Kochsalz und Zucker.
Aufgabe 1c): Biologischer Vergleich zwischen Hühnerei und menschlicher Eizelle hinsichtlich Größe und Gewicht.
Aufgabe 1d): Bewertung der Hühnereiweißallergie im Kontext von Impfstoffen und deren Herstellungsverfahren.
Aufgabe 3a): Kategorisierung von Pflanzen nach ihrem Lichtbedarf in Kurz-, Langtag- und tagneutrale Pflanzen.
Aufgabe 3b): Erläuterung des Wachstumsverhaltens von Fenchel in Abhängigkeit von der Tageslänge.
Aufgabe 3c): Beschreibung der Lichtsteuerung der Blütenbildung bei Chrysanthemen.
Aufgabe 3d): Grafische Darstellung der Lichtabhängigkeit der Blüteninduktion bei verschiedenen Pflanzentypen.
Aufgabe 3e): Untersuchung der Ursachen für das Massensterben von Honigbienen, insbesondere durch Monokulturen, Schädlinge und Pestizide.
Aufgabe 4a): Vergleich molekularbiologischer Methoden zur Quantifizierung von PCR-Produkten mittels DNA-Farbstoffen und fluoreszierenden Sonden.
Schlüsselwörter
Hühnerei, Luftkammer, Alterungsprozess, Essigsäure, Calciumcarbonat, Impfstoffe, Hühnereiweißallergie, Kurztagpflanzen, Langtagpflanzen, Bienensterben, Varroa-Milbe, Pestizide, PCR, DNA-Farbstoffe, Fluoreszierende Sonden
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in diesem Dokument grundsätzlich?
Das Dokument enthält eine Reihe von experimentellen Ergebnissen und biologischen Analysen, die im Rahmen der Biologieolympiade 2015 erstellt wurden.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die Schwerpunkte liegen auf der Physiologie von Eiern, botanischen Wachstumsregulierungen, ökologischen Problemen der Bienenhaltung sowie molekularbiologischen Quantifizierungstechniken.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung zu den Eiern?
Das Ziel ist es, physikalische und chemische Methoden aufzuzeigen, mit denen das Alter von Eiern bestimmt und der Abbau der Eischale durch Säuren nachgewiesen werden kann.
Welche wissenschaftlichen Methoden werden verwendet?
Es werden empirische Beobachtungen (Schütteltest, Auftriebstest), tabellarische Auswertungen von Gewichtsverlusten und mathematische Verhältnisberechnungen angewandt.
Was wird im Hauptteil zur Botanik behandelt?
Der Hauptteil befasst sich mit dem Einfluss der Lichtdauer (Fotoperiodismus) auf die Blütenbildung und das Wachstum von Pflanzen wie Spinat, Fenchel und Chrysanthemen.
Welche Faktoren tragen nach dem Dokument zum Bienensterben bei?
Hauptursachen sind einseitige Nahrungsangebote durch Monokulturen, die Varroa-Milbe, der Nosema-Pilz sowie die Belastung durch chemische Pestizid-Cocktails.
Was ist der Unterschied zwischen DNA-Farbstoffen und fluoreszierenden Sonden?
DNA-Farbstoffe sind kostengünstig und einfach in der Handhabung, bieten jedoch eine geringere Spezifität, während fluoreszierende Sonden eine hohe Spezifität ermöglichen, aber teurer sind.
Warum wird Essigsäure für das Experiment mit Eierschalen verwendet?
Essigsäure reagiert mit dem in der Schale enthaltenen Calciumcarbonat, was zu einer Protonierung des Kalks und der Bildung von Kohlenstoffdioxid führt, wodurch die Schale abgebaut wird.
Warum ist bei Masern-Mumps-Röteln-Impfungen Vorsicht bei Allergikern geboten?
Da diese Impfstoffe auf Hühnereiern gezüchtet werden, können Restmengen an Hühnereiweiß enthalten sein, die bei Allergikern vom Soforttyp schwere Reaktionen auslösen können.
Welche Rolle spielen Insektenhotels für Honigbienen?
Insektenhotels bieten geschützte Nistplätze, ermöglichen die Lagerung von Pollen zur Ernährung der Brut und dienen als Überwinterungshilfe.
- Arbeit zitieren
- Maurice Bode (Autor:in), 2014, Teillösung zur Biologieolympiade 2015, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/294310
