Um diese Frage zu lösen, probieren wir durch strukturiertes Ausschlussverfahren die richtige Antwort zu finden. Ein Bakterienstamm wird einem Medium ausgesetzt, das einen für sie unverwertbaren Zucker enthält. Nach Zugabe einer Substanz in geringer Konzentration können einige Bakterien diesen Zucker doch nutzen. In hoher Konzentration führt dieselbe Substanz allerdings zum Tod aller Bakterienzellen. Unsere Aufgabe ist es, die Gruppe der Substanz zu identifizieren.
- Antibiotika: Diese wirken generell bakterizid oder bakteriostatisch und sind nicht dafür bekannt, Bakterienzellen in die Lage zu versetzen, neue Nahrungsquellen zu nutzen.
- Einwertige Anionen und Zweiwertige Kationen: Während diese Ionen wichtige Rollen in Zellprozessen spielen können, ist es unwahrscheinlich, dass sie die spezifische Fähigkeit verleihen, einen zuvor unverwertbaren Zucker zu metabolisieren. Ihre Hauptwirkung in hohen Konzentrationen wäre eher osmotischer Stress, der jedoch als nicht letal für die Fragestellung ausgeschlossen wurde.
Um diese Frage zu lösen, probieren wir durch strukturiertes Ausschlussverfahren die richtige Antwort zu finden. Ein Bakterienstamm wird einem Medium ausgesetzt, das einen für sie unverwertbaren Zucker enthält. Nach Zugabe einer Substanz in geringer Konzentration können einige Bakterien diesen Zucker doch nutzen. In hoher Konzentration führt dieselbe Substanz allerdings zum Tod aller Bakterienzellen. Unsere Aufgabe ist es, die Gruppe der Substanz zu identifizieren.
- Antibiotika: Diese wirken generell bakterizid oder bakteriostatisch und sind nicht dafür bekannt, Bakterienzellen in die Lage zu versetzen, neue Nahrungsquellen zu nutzen.
- Einwertige Anionen und Zweiwertige Kationen: Während diese Ionen wichtige Rollen in Zellprozessen spielen können, ist es unwahrscheinlich, dass sie die spezifische Fähigkeit verleihen, einen zuvor unverwertbaren Zucker zu metabolisieren. Ihre Hauptwirkung in hohen Konzentrationen wäre eher osmotischer Stress, der jedoch als nicht letal für die Fragestellung ausgeschlossen wurde.
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- Kohlenhydrate: Als Nahrungsquelle würden Kohlenhydrate eher als zusätzlicher Energielieferant dienen, statt die Fähigkeit zur Nutzung eines anderen Zuckers zu verleihen oder in hoher Konzentration tödlich zu sein.
- Mutagene: Diese Substanzen können das genetische Material von Organismen verändern und somit neue Eigenschaften hervorrufen, wie zum Beispiel die Fähigkeit, einen zuvor unverwertbaren Zucker zu metabolisieren. In hohen Konzentrationen können mutagene Substanzen jedoch auch schädlich sein und zum Zelltod führen.
Die Beschreibung passt am besten zu Mutagenen. Mutagene können genetische Veränderungen in den Bakterienzellen bewirken, die es einigen ermöglichen, den Zucker zu nutzen, den sie vorher nicht verwerten konnten. Diese Veränderungen können durch Mutationen in den Genen entstehen, die für den Zuckermetabolismus verantwortlich sind. In hoher Konzentration sind Mutagene jedoch oft schädlich und können so viele DNA-Schäden verursachen, dass alle Bakterienzellen sterben. Daher ist "Mutagene" die richtige Antwort.
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B00260
Für solche Fragen ist es wichtig, nicht nur die direkten Effekte der Substanzen auf Bakterien zu kennen, sondern auch, wie diese Effekte die genetische Ebene beeinflussen können. Eine gute Strategie ist, sich bei jeder Antwortmöglichkeit zu fragen: Wie würde diese Substanz auf die Bakterien wirken? Dieser Ansatz hilft, die möglichen Auswirkungen auf die Zellbiologie besser zu verstehen und zu beurteilen.
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