Bio Matura

Wie kann ich die Ladung der Erde durch ein Experiment herausfinden?

Man gibt angefeuchtete Erde in einen Trichter, macht eine Vertiefung in die Erde. Anschliessend wird Methylenblau und Eosin-Rot durch die Erde getröpfelt. Methylenblau hat eine positive Ladung, Eosin-Rot hingegen eine negative. Die Farbe der Flüssigkeit die unten aus der Erde tritt, verrät uns die Ladung der Bodenteilchen. Die Flüssigkeit ist Rot. Methylenblau wurde durch die negativ geladenen Teilchen abgebunden und tritt unten nicht aus.

Wie kann ich Kupfer und Eisen in der Erde nachweisen?

Man gibt angefeuchtete Erde in einen Trichter, macht eine Vertiefung in die Erde. Durch die Erde lässt man eine Eisenchlorid-Lösung und Kupfersulfat-Lösung laufen. Nebenan gibt man in Behältnisse auch Kupfersulfat- rsp. Eisenchlorid-Lösung. Zu Eisenchlorid gibt man Kaliumrhodanid und zu Kupfersulfat Ammoniak. Die zusammengehörige Stoffe binden zusammen. Die Probe in den Behältnissen, die nicht durch die Erde liefen, fungiert als Blindprobe, so würde es aussehen, wenn die Eisen-/Kupferionen nicht abgebunden werden. Doch die Proben, welche durch die Erde liefen, verfärben sich nicht (werden nicht Rot bei Eisen und nicht Blau bei Kupfer). Die Erde bindet die Eisen-/Kupferionen ab.

Wie kann ich den Sauren Regen veranschaulichen?

Man nimmt Erde welche Kupfer- und Eisenionen gebunden hat. Anschliessen wird durch die Erde Salzsäure gegeben, in der gleichen Menge wie Eisen-/Kupferionen vorhanden sind. Die aufgefangenen Proben, werden wieder mit Kaliumrhodanind rsp. Ammoniak auf die Ionen geprüft. Die Ionen sind in diesem Experiment vorhanden. Die Proben verfärben sich zu Blau und Rot. Die Salzsäure löst die Ionen von den Bodenteilchen ab und wäscht diese aus, so werden wichtige Nährstoffe aus der Erde ausgewaschen.

Wie kann man Cellulase in Waschmitteln nachweisen?

Man gibt in vier RG Zwiebelschalen. In das erste noch Wasser, in das zweite Vollwaschmittel, in das dritte Colorwaschmittel und in das vierte Waschmittel ohne Cellulase. Diese Ansätze werden geschüttelt und dann stehen gelassen.

Das RG mit Wasser hat eine leichte Verfärbung, da einige Zellwände der Zwiebelschale offen waren, die braune Farbe wurde wieder "aktiviert" durch die Feuchtigkeit.

Im RG mit Waschmittel ohne Cellulase (Wollwaschmittel) sieht die Flüssigkeit gleich aus wie bei dem mit Wasser.

Im RG mit Colorwaschmittel hat sich die Flüssigkeit verfärbt. Das Waschmittel hat somit Cellulase enthalten.

Das RG mit Vollwaschmittel hat keine offensichtliche Verfärbung der Flüssigkeit dazu kommt noch das auch die Zwiebelschale ihre Farbe abgegeben hat. Das Vollwaschmittel enthält Cellulase welche die Cellulose der Zellwand zerschneidet, dadurch wird die braune Farbe der Zwiebelschale entfernt. Da aber Vollwaschmittel auch noch Bleichmittel enthalten, kann dies nicht in der Flüssigkeit nachgewiesen werden.

Was macht Vollwaschmittel(generell Waschmittel) mit der Wasserhärte?

Die Wasserhärte wird durch die Anzahl Magnesium- und Calciumionen definiert. Je mehr Ionen im Wasser sind, desto härter ist das Wasser.

Um den Einfluss von Vollwaschmittel auf die Wasserhärte zu untersuchen, gibt man Glaswolle in ein Rohr, verschliesst das eine Ende, füllt das Rohr bis zur Hälfte mit Vollwaschmittel, gibt dann hartes Wasser mit in das Rohr. Anschliessend prüft man die Härte des Wassers nochmals. Das Wasser wurde von sehr hart zu sehr weich, das ist so, weil das Vollwaschmittel Enthärter enthalten. Diese binden genau an die Magnesium- und Calciumionen und machen das Wasser weich. So muss weniger Waschmittel verwendet werden, um die Wäsche zu waschen.

Enthalten Waschmittel Protease? Wie kann ich das nachprüfen?

Man erstellt eine Lösung mit Gelatin und gibt dazu Voll-/Woll- und Feinwaschmittel. In eine weitere Probe gibt man Wasser als Blindporbe. Die Proben werden in den Kühlschrank gestellt, damit die Gelatine erstarren kann.

Die Probe welche Vollwaschmittel enthält, ist nicht ausgehärtet. Sie enthält Protease. Protease zerschneidet Proteine. Sie würde somit tierisches Haar zerstören. Dieses Protein wird genetisch hergestellt.

Die anderen Proben mit Woll- und Feinwaschmittel enthalten keine Protease, da die Probe fest wurde. Sie sind somit für tierisches Haar geeignet.

Wieso werden Stoffetzen bei Color-Waschmittel nicht gefärbt?

Um dies zu Untersuchen kann man Vollwaschmittel bzw. Color-Waschmittel mit Wasser verdünnen und anschliessend noch mit Kongorot-Lösung versehen. Zur Lösung wird, dann ein Tuch dazu gegeben.

Das Tuch, welches in Vollwaschmittel lag, hat die Farbe angenommen und ist stark verfärbt.

Das Tuch mit Colorwaschmittel, hat sich leicht verfärbt aber bei weitem nicht so stark wie bei der Probe mit Voll. Das Colorwaschmittel enthält Chemische Substanzen, welche Farbpartikel in Schwebe gehalten werden. Die Farbstoffe könne anschliessen weggewaschen werden, so verfärbt eine rote Socke nicht den hellblauen Pullover.

Wie kann man Bleichmittel in Waschmittel nachweisen?

In dem man drei RG mit verdünnten Randensaft und Wasser, Vollwaschmittel oder Feinwaschmittel vorsichtig zum Kochen bringt.

Das erste RG mit Wasser ist Rot und fungiert als Blindprobe/Referenzprobe.

Das zweite RG mit Voll. ist verfärbt leicht blasser. Es enthält Bleichmittel, welche die Farbstoffe zerstören.

Das dritte RG mit Fein. ist gleich Rot wie die Blindprobe und enthält somit kein Bleichmittel.

Wie kann man die Tensid-Ladung herausfinden?

Man stellt ein Tensidindikator aus Methylblau und Methylorange, Schwefelsäure und Wasser her. Dieser Indikator wird dann in Tensidproben gegeben, welche mit Schwefelsäure angesäuert wurden, um bessere Resultate zu erreichen, und dann noch mit Essigsäurethylester überschichtet.

Wenn die Probe strahlend blau ist, dann sind es anionische Tenside.

Wenn die Probe gelb ist, sind die Tenside kationisch.

Wenn die Probe farblos ist, dann sind nichtionische Tenside vorhanden.

Wenn keine klare blau Färbung vorhanden ist, dann sind die Tenside anionisch und kationisch.

Wie kann man den Bakteriengehalt in Rohwasser aus einer Kläranlage bestimmen?

Man erstellt zuerst eine Verdünnungsreihe, dann wird werden die Proben auf Nähragar gegeben und die Platten für 2-4 Tage stehen gelassen, damit sich Kolonien bilden können. Die Kolonien müssen dann ausgezählt werden und so kann, man den Bakteriengehalt hochrechnen. Bei unserem Versuch muss man die Verdünnungsreihe noch weiter führen, da zu viele Bakterienkolonien auf den Platten waren.

Anzahl Kolonien × Verdünnungsfaktor = ursprünglicher Bakteriengehalt

Welche Wirkung hat ein Filter mit der Porengrösse 0.45μm?

Der Filter mit einer Porengrösse von 0,45 μm entfernt einen grossen Teil der Bakterien aus dem Rohwasser. Dies zeigt das Experiment, da nach der Filtration nur noch 25 cfu/ml nachgewiesen wurden. Der Bakteriengehalt wurde bestimmt, indem die Probe auf Nähragar gegeben, inkubiert und die entstandenen Kolonien ausgezählt wurden. Dadurch konnte gezeigt werden, dass der Filter die mikrobiologische Belastung deutlich reduziert, das Wasser jedoch nicht vollständig steril macht.

Wie kann man nachweisen, dass im Rohwasser bakterieninfizierende Phagen vorhanden sind?

Im Experiment wurden das Rohwasserfiltrat (enthalten Phagen) und eine 1:10 Verdünnung mit einer E.-coli-Kultur vermischt und auf Agarplatten ausplattiert. Nach der Inkubation entstanden Plaques (klare Stellen im Bakterienrasen). Diese entstehen, weil Phagen die E.-coli-Bakterien infizieren und zerstören.

Da in beiden Ansätzen Plaques beobachtet wurden, zeigt das Experiment, dass das Wasser Phagen enthält. Durch das Auszählen der Plaques konnte zudem ein Phagentiter von ungefähr 10210^2102 Phagen/ml bestimmt werden.

Was sagt eine Gramnegativ resp. Grampositiv aus?

Diese zwei Begriffe teilen Mikroorganismen in zwei Gruppen auf. Die Gramnegativen Mikroorganismen geben die Farbe ab, sie haben eine dünne Zellwand mit komplexer Struktur und wenig Peptidoglykan. Die grampositiven Mikroorganismen behalten die Farbe erscheinen Blau, sie haben eine dickere Zellwand, die jedoch einfacher aufgebaut ist und einen hohen Peptidoglykan enthalten.

Wie kann man die Gramfärbung bestimmen?

Bakterien werden auf einem Präparat mit Farbe und Phenol (Farbverstärker, nicht zwingend) gefärbt. Als nächstes wird die Farbe mit Wasser abgespült. Anschliessen wird dem Lugolsche Lösung (aus Iod und Kaliumiodid) hinzugegeben und wieder mit Wasser abgespült. Die Lugolsche Lösung sorgt dafür, dass die Farbe sich verdickt und somit nicht direkt ausgespült wird. Danach wird 96 % Ethanol auf das Präparat gegeben, einige der Bakterien verlieren ihre Farbe. Zum Schluss wird noch Safranin oder Fuchsin hinzugegeben, um die Bakterien, die keine Farbe haben zu erkennen.

Die Dicke der Murein-Schicht (Bestandteil der Zellwand bei Bakterien) spielt hier eine zentrale Rolle. Sie besteht aus Zucker und Aminosäuren. Bei einer grampositiven Färbung ist diese Schicht dick (20-80 nm). Der Farbstoffkomplex bleibt zwischen den vielen Peptidoglykan-Schichten hängen und somit erscheint die Zelle anschliessend blau.  Bei einer gramnegativen Färbung ist die Murein-Schicht der Untersuchten Bakterien sehr dünn (-10 nm). Das Ethanol löst die blaue Farbe aus der Zellwand und durch die nochmalige Einfärbung mit Safranin ist die Zelle rot.

Was sagt ein OF-Test aus?

Er hilft auch bei der Eingrenzung von Mikroorganismen, denn er sagt ob die Mikroorganismen aerob oder anaerob sind. Die Bakterien werden in Reagenzgläser gegeben, dazu kommt noch ein pH-Indikator, durch den man anschliessen sehen kann, ob etwas passiert ist oder nicht. Zu einem Reagenzglas wird noch Paraffinöl hinzugegeben. Das Öl schwimmt oben auf und kann somit das Glas mit Luftdicht verschliessen. Die Reagenzgläser werden inkubiert.

Beide Röhrchen Gelb (sauer) --> Bakterium kann ohne und mit Sauerstoff

Nur offenes Röhrchen Gelb (sauer) --> Bakterium ist aerob und braucht Sauerstoff

Grün (neutral) --> keine oder gleich starke Reaktionen

Blau (basisch) --> Proteine wurden abgebaut

(Ammoniak als Abfallprodukt --> Base)

Wird Glukose abgebaut so entsteht eine Säure als Produkt und der pH-Indikator zeigt Gelb an. Werden Proteine abgebaut, so entsteht als Produkt Ammoniak, was eine Base ist. Der pH-Indikator gibt Blau an.

Wie kann ich Seen abbilden?

Zuerst werden grobe Fremdstoffe aus dem Schlamm entfernt. Anschliessend werden zerrissenes Zeitungspapier, zerdrückte Kreide und Stücke eines gekochten Eis als Schwefelquelle mit dem Schlamm vermischt und gut durchgerührt.

Danach wird die Mischung in eine abgeschnittene Flasche gefüllt und festgedrückt, damit keine Luftblasen entstehen. Die Flasche wird mit Wasser aufgefüllt und luftdicht mit Plastikfolie verschlossen. Anschliessend stellt man das Biotop an einen hellen Ort ohne direkte Sonneneinstrahlung.

Nach etwa ein bis eineinhalb Monaten entstehen auf der Lichtseite farbige Bänder, die durch die Besiedlung verschiedener Bakterien entstehen.

Wie kann man den gerichteten Auxin-Transport eindeutig nachweisen?

In dem man Bohnenkeimlinge heranzüchtet und beleuchtet sie nur von einer Seite. Anschliessend werden mehrere Versuchsansätze verglichen:

intakter Keimling

Keimlingsspitze entfernt

Keimlingsspitze mit einer undurchlässigen Schicht abgedeckt

Keimlingsspitze seitlich mit Gelatine oder Agar verbunden

Beim intakten Keimling krümmt sich der Spross zum Licht, weil Auxin auf die Schattenseite transportiert wird und dort das Zellwachstum fördert. Entfernt man die Spitze, findet keine Krümmung mehr statt, da dort Auxin gebildet wird. Wird Auxin jedoch über eine Agarplatte seitlich weitergeleitet, tritt die Krümmung erneut auf.

Damit kann gezeigt werden, dass Auxin:

in der Sprossspitze gebildet wird,

gerichtet transportiert wird,

und auf einer Seite stärkeres Wachstum auslöst.

Wie kann man den Einfluss von Gibberelin auf die Samenkeimung herausfinden?

Man trennt den Embryo vom Mehlkörper bei Samen. Ein Teil der Mehlkörper wird auf eine Agarplatte mit Gibberelin und Stärke gegeben, einen weiteren Teil auf eine Platte ohne Gibberelin im Agar und der letzte Teil auf eine Seite der Membran. Das selbe macht man mit den Embryonen. Die Hälften müssen jedoch bevor sie auf die Agarplatten gelegt werden mit Jawelwasser und Wasser abgewaschen werden.

Die Agarplatte wird mit Jod gefärbt, da das Jod in die Stärkespirale sich ablagert kann es nicht ausgewaschen werden. Wenn jedoch keine Stärke vorhanden ist wird das Jod ausgespült. Gibberelin lässt Stärke in Zucker umwandeln. Gibberelin ersetzt den Embryo und Stärke wird in Zucker umgewandelt.

Welchen Zusammenhang besteht zwischen einer verbrannten Banane und Ethylen?

Wenn man eine Banane mit Schale über eine Flamme hält, dann kann man diesen Prozess verschnellern. Es entstehen verschiedene Ringe dort wo die Hitze konzentriert wurde. Die Ringe bestehen aus: der verkohlten Mitte, einem dunklen Ring (hier sind die Farbstoffe auch kaputt nur ist die Hitze nicht genügend stark für das Verkohlen), einem hellen Ring (die Hitze ist zu gross für die Farbstoffe, die Moleküle denaturieren) und einem braunen Ring (die Hitze ist ideal um den bräune Prozess zu beschleunigen). Wenn die Pflanze gestresst wird, dann löst es die Phenoloxidase aus.

Welche Rolle spielen die Samenschale, das Endospermhäutchen und die Abscisinsäure (ABA) bei der Keimung eines Samens?

Im Experiment wurden Samen unter verschiedenen Bedingungen untersucht. Samen im natürlichen Zustand keimten nicht. Auch Samen, bei denen nur die Samenschale entfernt wurde, keimten nicht. Daraus lässt sich schliessen, dass die innere Schicht, das Endospermhäutchen, weiterhin verhindert, dass die hemmende Blausäure entweichen kann.

Erst als sowohl die Samenschale als auch das Endospermhäutchen entfernt wurden, kam es zur Keimung. Das zeigt, dass die Blausäure nun entweichen konnte und die Keimhemmung aufgehoben wurde.

Im letzten Versuch wurden zusätzlich Abscisinsäure (ABA) zugegeben. Obwohl beide Hüllen entfernt waren, keimten die Samen nicht. Daraus folgt, dass ABA ebenfalls die Keimung hemmt.

Das Experiment zeigt also, dass die Samenschale und das Endospermhäutchen die Keimung indirekt verhindern, indem sie das Entweichen der Blausäure verhindern. ABA wirkt dagegen direkt als keimhemmender Stoff.

Wie kann ich Plasmid-DNA in ein Bakterium einschleusen und später wiederverwenden?

Um die Sequenz einzuschliessen, muss die Zellmembran porös sein, dies kann man mit Salzlösung machen. Wenn man dies nicht macht, ist der Vorgang ineffizient. Die Bakterien, welche mit Salzlösung behandelt wurden, sind kompetent. Unter bestimmten Bedingungen wird, dann die Sequenz dazugegeben. Nur manche nehmen die Sequenz auf, da aber eine Eigenschaft in der Sequenz ist, zum Beispiel Antibiotikaresistenz, kann man die veränderten Bakterien von den unveränderten unterscheiden.

Nach dem Einschliessen von der DNA-Sequenz werden die veränderten Bakterien in einem Nährmedium ohne Antibiotika gegeben, um sich zu vermehren (Eigenschaft können sie annehmen und verwenden).

Bakterien werden auf Platten mit Antibiotika gegeben, um die Bakterien zu selektionieren.

Wie kann ich Plasmid-DNA auswerten?

Das Restriktionsenzyme schneiden das Plasmid an bestimmten Stellen auf und das gewünschte Gen wird eingefügt.

Durch Gel-Elektrophorese werden die DNA-Stücke in einem elektrischen Feld der Grösse nach getrennt und durch die Banden sichtbar gemacht. Ladepuffer wird dazugegeben damit die Proben schwerer werden und in die Gel-Taschen sinken, hinzu kommt das es noch ein Farbindikator ist.