Wie läuft der MedAT-Untertest „Gedächtnis und Merkfähigkeit“ (Allergieausweise) ab, und was prüfen die drei Untertests des Testteils „Sozial-emotionale Kompetenzen“ (SEK)?

Bei „Gedächtnis und Merkfähigkeit“ prägt man sich in 8 Minuten 8 fiktive Allergieausweise ein (jeweils Passfoto, Name, Geburtsdatum mit Tag und Monat, Medikamenteneinnahme Ja/Nein, Blutgruppe A/B/AB/0, Allergien und 5-stellige Ausweisnummer; Notizen sind in der Lernphase verboten!), bearbeitet danach als Distraktionsphase Zahlenfolgen und Wortflüssigkeit (zusammen 35 Min.) und beantwortet anschließend 25 Fragen in 15 Minuten; SEK gliedert sich in: (1) Emotionen erkennen (wie fühlt sich eine Person in einer geschilderten Situation am wahrscheinlichsten/unwahrscheinlichsten?), (2) Emotionen regulieren (welcher Umgang mit eigenen negativen Gefühlen ist am zielführendsten?) und (3) Soziales Entscheiden (Reihung von fünf Handlungsüberlegungen in einem moralischen Dilemma nach der Stufentheorie der Moralentwicklung von Lawrence Kohlberg!).

Welche Enzyme wirken bei der semikonservativen DNA-Replikation zusammen, wie läuft die Transkription und das Spleißen bei Eukaryoten ab, und welche Codons steuern Start und Stopp der Translation?

Replikation: Topoisomerase entspiralisiert, Helikase trennt die Wasserstoffbrücken (A=T mit 2 H-Brücken, G≡C mit 3 H-Brücken!), Primase synthetisiert RNA-Primer, DNA-Polymerase synthetisiert immer in 5'→3'-Richtung (Leitstrang kontinuierlich, Folgestrang diskontinuierlich über Okazaki-Fragmente), DNA-Ligase verknüpft die Fragmente; Transkription: RNA-Polymerase II liest den Matrizenstrang (codogenen Strang) in 3'→5'-Richtung und synthetisiert prä-mRNA in 5'→3'-Richtung (Uracil statt Thymin); RNA-Prozessierung im Zellkern: 5'-Methylguanosin-Cap, 3'-Poly-A-Schwanz und Spleißen (Introns werden herausgeschnitten, Exons zusammengefügt); Translation am Ribosom startet am Startcodon AUG (Methionin) und endet an den Stopcodons UAA, UAG oder UGA.

Wie lauten die Rechenregeln für Potenzen, Logarithmen, quadratische Gleichungen (Satz von Vieta), Trigonometrie, das Skalarprodukt zweier Vektoren sowie die Grundableitungen in der Differentialrechnung?

Potenzen: a^n · a^m = a^(n+m), a^n / a^m = a^(n−m), (a^n)^m = a^(n·m), a^(−n) = 1/a^n, a^(m/n) = n-te Wurzel aus a^m; Logarithmen: log(a·b) = log(a) + log(b), log(a/b) = log(a) − log(b), log(a^r) = r·log(a); Satz von Vieta für x^2 + px + q = 0 mit Lösungen x_1, x_2: x_1 + x_2 = −p und x_1 · x_2 = q; Trigonometrie: sin^2(α) + cos^2(α) = 1, tan(α) = sin(α)/cos(α), sin(30°) = cos(60°) = 0,5, sin(45°) = cos(45°) = √2/2; Skalarprodukt a · b = a_x·b_x + a_y·b_y + a_z·b_z = |a|·|b|·cos(φ) (zwei Vektoren stehen genau dann senkrecht/orthogonal aufeinander, wenn a · b = 0 ist!); Ableitungen: (x^n)' = n·x^(n−1), (e^(kx))' = k·e^(kx), (ln x)' = 1/x, (sin x)' = cos x, (cos x)' = −sin x.

Welche Rechenmethoden (Mischungskreuz, Verdünnungsreihen, Proportionalitäten und Einheitenanalyse) benötigt man im TMS-Untertest „Quantitative und formale Probleme“ (24 Aufgaben in 60 Min.)?

Da kein Taschenrechner erlaubt ist, arbeitet man mit Zehnerpotenzen, Brüchen und dem Mischungskreuz (Alligationsregel): Mischt man Volumen V_1 der Konzentration c_1 mit Volumen V_2 der Konzentration c_2 zur Zielkonzentration c_m, verhalten sich die Volumina umgekehrt zu den Konzentrationsdifferenzen: V_1 / V_2 = |c_m − c_2| / |c_1 − c_m| (bzw. c_m = (c_1·V_1 + c_2·V_2)/(V_1 + V_2)); beim Umstellen von Formeln (z. B. Clearance C = (U · V_Punkt) / P) prüft man Potenzen und Proportionalitäten (steht eine Größe im Zähler quadratisch und eine andere im Nenner in der 3. Potenz, wie ändert sich das Ergebnis bei Verdopplung?).

Welche vier systematischen Prüfregeln verhindern typische Fehlschlüsse im TMS-Untertest „Diagramme und Tabellen“ (24 Aufgaben in 60 Min.)?

(1) Achsen und Skalierung prüfen: Was ist auf x- und y-Achse in welcher Einheit aufgetragen, beginnt die Achse bei 0 und ist sie linear oder logarithmisch skaliert (auf einer logarithmischen Achse entspricht derselbe Abstand einer Multiplikation statt einer Addition!)? (2) Relativwerte (Prozent, Promille, Rate je 1.000 Einwohner) strikt von Absolutwerten unterscheiden: Aus reinen Prozentangaben zweier verschieden großer Gruppen lässt sich OHNE Angabe der Gesamtzahl (Stichprobengröße N) niemals berechnen, in welcher Gruppe absolut mehr Personen betroffen sind! (3) Kumulierte vs. zeitpunktbezogene Kurven beachten (eine flacher werdende kumulierte Kurve bedeutet sinkende Zuwächse, aber keinen Rückgang des Gesamtbestands!); (4) Keine unzulässige Extrapolation über den dargestellten Zeitraum hinaus und keine Verwechslung von Korrelation mit Kausalität.

Mit welcher Methodik löst man im TMS die Untertests „Medizinisch-naturwissenschaftliches Grundverständnis“ (24 Aufgaben in 60 Min.) und „Textverständnis“ (4 Fachtexte mit je 6 Fragen in 60 Min.)?

In beiden Untertests wird kein auswendig gelerntes Fachwissen vorausgesetzt, sondern alle relevanten Zusammenhänge stehen im Text; effektivste Strategie ist das Übersetzen komplexer Fließtexte in strukturierte Pfeildiagramme (Ursache → Wirkung, Hemmung `—|`, Aktivierung `→`, Anstieg `↑`, Abfall `↓`) für physiologische Regelkreise (z. B. negative Rückkopplung: Hypothalamus [Hormon A] → Hypophyse [Hormon B] → Drüse [Hormon C], wobei C sowohl A als auch B hemmt: fällt die Drüse aus, sinkt C `↓` und wegen fehlender negativer Rückkopplung steigen A `↑` und B `↑`!); bei Aussagenkombinationen (I, II, III) eliminiert man nach sicherer Prüfung einer Einzelaussage sofort alle unpassenden Antwortbuchstaben.

Wie funktionieren im TMS die visuell-räumlichen Untertests „Schlauchfiguren“ (24 Aufgaben in 15 Min.) und „Muster zuordnen“ (24 Aufgaben in 30 Min.), und welche Koordinatenregeln helfen beim Kippen und Drehen des Würfels?

Bei „Schlauchfiguren“ zeigt das linke Bild stets die Vorderansicht eines durchsichtigen Würfels mit Schläuchen, das rechte Bild denselben Würfel aus einer von fünf Perspektiven: von rechts (r), links (l), unten (u), oben (o) oder hinten (h): (1) bei r, l und h bleiben Oben und Unten unverändert (bei h vertauschen sich Links↔Rechts sowie Vorne↔Hinten; bei r wird die rechte Seite zur neuen Vorderseite und die alte Vorderseite wandert nach links), (2) bei u und o bleiben Links und Rechts unverändert (bei u kippt der Würfel nach hinten, sodass die alte Unterseite zur neuen Vorderseite und die alte Vorderseite zur Oberseite wird); bei „Muster zuordnen“ muss unter 5 Ausschnitten (A–E) derjenige gefunden werden, der exakt deckungsgleich (ohne Drehung, ohne Spiegelung, ohne Größenänderung!) im großen komplexen Gesamtbild enthalten ist.

Welche Regeln gelten im MedAT-Testteil KFF bei den Untertests „Figuren zusammensetzen“ (15 Aufgaben in 20 Min.) und „Implikationen erkennen“ (10 Aufgaben in 10 Min.)?

Bei „Figuren zusammensetzen“ müssen mehrere unregelmäßige Teilflächen rein gedanklich zu einem vorgegebenen regelmäßigen Zielpolygon bzw. Kreis/Kreissektor (Dreieck, Quadrat, Rechteck, Raute, Parallelogramm, Trapez, regelmäßiges Fünf-, Sechs-, Sieben-, Achteck, Kreis, Halb-, Viertelkreis) zusammengesetzt werden — Drehen in der Zeichenebene ist erlaubt, Spiegeln (Umklappen) der Teilflächen ist VERBOTEN!; bei „Implikationen erkennen“ (Syllogismen mit „Alle“, „Einige“, „Kein“) muss ohne Alltagswissen rein formal-logisch mittels Euler-/Venn-Diagrammen geprüft werden, welche Schlussfolgerung zwingend aus zwei Prämissen folgt (Grundregeln: „Einige X sind Y“ heißt im MedAT „mindestens eines, möglicherweise auch alle“; aus zwei partikulären Prämissen „Einige…“ oder zwei negativen Prämissen folgt NIEMALS eine zwingende Konklusion!).

Wie setzt sich der österreichische Aufnahmetest für Humanmedizin (MedAT-H) bzw. Zahnmedizin (MedAT-Z) prozentual zusammen, und wie viele Fragen umfasst der Basiskenntnistest Medizinische Studien (BMS)?

MedAT-H: 40 % BMS (94 Fragen in 75 Min.: 40 Biologie, 24 Chemie, 18 Physik, 12 Mathematik), 40 % KFF (Kognitive Fähigkeiten und Fertigkeiten: Figuren zusammensetzen, Zahlenfolgen, Wortflüssigkeit, Gedächtnis und Merkfähigkeit, Implikationen erkennen), 10 % Textverständnis (12 Fragen in 35 Min.) und 10 % SEK (Sozial-emotionale Kompetenzen: Emotionen erkennen, Emotionen regulieren, Soziales Entscheiden); beim MedAT-Z ersetzen Manuelle Fertigkeiten (Drähte biegen und Formen spiegeln, 20 %) das Textverständnis, während KFF 30 % zählt.

Wie lauten Schweredruck, Archimedisches Prinzip, Kontinuitätsgleichung, Bernoulli-Gleichung und das Gesetz von Hagen-Poiseuille in der Fluidmechanik, und wie berechnet man die benötigte Wärmemenge beim Erwärmen eines Stoffes?

Hydrostatischer Schweredruck p = ρ · g · h (unabhängig von der Gefäßform — Hydrostatisches Paradoxon!); Auftriebskraft nach Archimedes F_A = ρ_Fluid · V_eingetaucht · g; Kontinuitätsgleichung A_1 · v_1 = A_2 · v_2 (Verengung des Rohrquerschnitts A erhöht die Strömungsgeschwindigkeit v!); Bernoulli-Effekt: p + 0,5·ρ·v^2 + ρ·g·h = konstant (wo die Strömungsgeschwindigkeit v in einer Engstelle steigt, SINKT der statische Druck p auf die Gefäßwand!); Gesetz von Hagen-Poiseuille für laminare Strömung: Volumenstromstärke I_V = (π · r^4 · Δp) / (8 · η · l) — wegen r^4 führt eine Halbierung des Gefäßradius r bei gleichem Druckabfall zu einer Abnahme des Volumenstroms auf 1/16 (bzw. erfordert den 16-fachen Druckabfall für denselben Fluss!); Wärmemenge Q = m · c · ΔT.

Wie ordnet sich das elektromagnetische Spektrum nach Wellenlänge und Photonenenergie, was ändert sich im Atomkern bei Alpha-, Beta-Minus-, Beta-Plus- und Gamma-Zerfall, und wie rechnet man mit der Halbwertszeit?

Photonenenergie E = h · f = h · c / λ — je kürzer die Wellenlänge λ, desto höher Frequenz f und Energie E: Radiowellen > Mikrowellen > Infrarot > sichtbares Licht (780 nm Rot bis 380 nm Violett) > UV > Röntgenstrahlung > Gammastrahlung (kürzeste Wellenlänge, höchste Energie); Kernzerfälle: Alpha-Zerfall (^4_2He-Kern wird emittiert → Massenzahl A sinkt um 4, Ordnungszahl Z sinkt um 2), Beta-Minus-Zerfall (Neutron → Proton + e− + Antineutrino → A bleibt konstant, Z steigt um +1), Beta-Plus-Zerfall (Proton → Neutron + e+ + Neutrino → A bleibt konstant, Z sinkt um −1), Gamma-Übergang (A und Z bleiben unverändert); Zerfallsgesetz N(t) = N_0 · (1/2)^(t / T_1/2): Nach n Halbwertszeiten ist noch der Bruchteil (1/2)^n der ursprünglichen Atomkerne (bzw. Aktivität A in Bq) vorhanden.

Welche Aufgabentypen und Lösungsstrategien kennzeichnen im MedAT-Testteil KFF die Untertests „Zahlenfolgen“ (10 Aufgaben in 15 Min.) und „Wortflüssigkeit“ (15 Aufgaben in 20 Min.)?

Bei „Zahlenfolgen“ sind 7 Zahlen vorgegeben und die beiden nächsten Zahlen (Position 8 und 9) müssen durch Erkennen des Bildungsgesetzes bestimmt werden (Grundrechenarten +, −, ×, ÷ in 1. oder 2. Differenzebene, Zweier-/Dreier-Sprungfolgen über jede zweite/dritte Zahl oder Verknüpfung zweier Vorgänger; z. B. 3 — 6 — 4 — 8 — 6 — 12 — 10 → abwechselnd ×2 und −2 → nächste Zahlen: 20 und 18!); bei „Wortflüssigkeit“ muss aus einer ungeordneten Buchstabenfolge ein deutsches Substantiv im Nominativ Singular (Grundform, ohne Umlaute Ä/Ö/Ü und ohne ß) gebildet und dessen Anfangsbuchstabe angegeben werden (Strategie: Endungen wie -UNG, -HEIT, -KEIT, -SCHAFT, -TION, -NIS, -TUM und Präfixe wie VER-, ZER-, ENT-, GE-, BE- abspalten).

Welche Aufgaben übernehmen die Zelltypen der Magenschleimhaut, die Verdauungsenzyme im Dünndarm sowie Aldosteron und ADH (Vasopressin) im Nephron der Niere?

Magenschleimhaut: Belegzellen (Parietalzellen) sezernieren Salzsäure (HCl, pH 1,5–2) und den Intrinsic Factor (zwingend nötig für die Resorption von Vitamin B12 / Cobalamin im terminalen Ileum!), Hauptzellen sezernieren inaktives Pepsinogen (wird durch HCl zu Pepsin aktiviert), Nebenzellen bilden schützenden Muzinschleim; im Duodenum spalten Pankreas-Amylase (Kohlenhydrate), Trypsin/Chymotrypsin (Proteine) und Pankreaslipase (unterstützt durch in der Leber gebildete und in der Gallenblase gespeicherte Gallensäuren zur Fettemulgierung); in der Niere fördert Aldosteron (Steroidhormon der Nebennierenrinde) im distalen Tubulus/Sammelrohr die Na+- und Wasserrückresorption sowie die K+- und H+-Ausscheidung; ADH (Peptidhormon aus dem Hypothalamus, ausgeschüttet über den Hypophysenhinterlappen/Neurohypophyse) bewirkt den Einbau von Aquaporin-2-Wasserkanälen im Sammelrohr zur reinen Wasserrückresorption.

Wie entstehen Ruhemembranpotenzial und Aktionspotenzial an einer Nervenzelle, welche Rolle spielt die Na+/K+-ATPase, und wie erfolgt die Erregungsübertragung an einer chemischen Synapse?

Ruhemembranpotenzial (ca. −70 mV): entsteht hauptsächlich als K+-Diffusionspotenzial durch offene K+-Hintergrundkanäle und wird durch die Na+/K+-ATPase aufrechterhalten (pumpt unter Verbrauch von 1 ATP 3 Na+-Ionen nach außen und 2 K+-Ionen nach innen); Aktionspotenzial: Überschreiten des Schwellenpotenzials (ca. −55 mV) öffnet spannungsabhängige Na+-Kanäle → schneller Na+-Einstrom (Depolarisation bis ca. +30 mV, Overshoot) → rasche Inaktivierung der Na+-Kanäle (verursacht die absolute Refraktärzeit!) und verzögerte Öffnung spannungsabhängiger K+-Kanäle → K+-Ausstrom (Repolarisation und Hyperpolarisation); chemische Synapse: Aktionspotenzial öffnet präsynaptische spannungsabhängige Ca2+-Kanäle → Ca2+-Einstrom löst Exozytose von Neurotransmitter-Vesikeln (z. B. Acetylcholin, Glutamat) in den synaptischen Spalt aus → Bindung an postsynaptische Rezeptoren.

Wie lauten die Spaltungsverhältnisse der Mendelschen Regeln, woran erkennt man im Stammbaum autosomal-rezessive, autosomal-dominante und X-chromosomal-rezessive Erbgänge, und wie lautet das Hardy-Weinberg-Gesetz?

Mendel: monohybrid dominant-rezessiv in F2 phänotypisch 3:1 (genotypisch 1:2:1), intermediär 1:2:1, dihybrid dominant-rezessiv in F2 (3. Regel) 9:3:3:1; Stammbaum: autosomal-rezessiv = phänotypisch gesunde (heterozygote) Eltern haben kranke Kinder, Generationen werden übersprungen, Männer und Frauen gleich häufig betroffen (z. B. Mukoviszidose, Phenylketonurie); autosomal-dominant = tritt in jeder Generation auf, kranke (heterozygote) Eltern können gesunde Kinder haben (z. B. Chorea Huntington, Marfan-Syndrom); X-chromosomal-rezessiv = überwiegend Männer betroffen, kranker Vater hat niemals kranke Söhne, aber alle Töchter sind Konduktorinnen (z. B. Hämophilie A/B, Rot-Grün-Sehschwäche); Hardy-Weinberg-Gleichgewicht: Allelfrequenzen p + q = 1 und Genotypfrequenzen p^2 (AA) + 2pq (Aa) + q^2 (aa) = 1.

Wie beschreiben Ordnungszahl (Z), Massenzahl (A) und die vier Quantenzahlen (n, l, m_l, m_s) den Atombau, und wie verlaufen Elektronegativität, 1. Ionisierungsenergie und Atomradius im Periodensystem der Elemente (PSE)?

Ordnungszahl Z = Anzahl der Protonen (= Elektronenzahl im neutralen Atom), Massenzahl A = Protonen + Neutronen (Isotope haben gleiches Z, aber verschiedenes A); Quantenzahlen: Hauptquantenzahl n = 1, 2, 3… (Schale K, L, M… mit maximal 2n^2 Elektronen), Nebenquantenzahl l = 0 bis n−1 (Unterschale/Orbitaltyp: l=0 → s [max. 2 e−], l=1 → p [max. 6 e−], l=2 → d [max. 10 e−], l=3 → f [max. 14 e−]), Magnetquantenzahl m_l = −l bis +l (2l+1 Orbitale), Spinquantenzahl m_s = +1/2 oder −1/2; periodische Trends: Elektronegativität (Maximum bei Fluor = 4,0) und 1. Ionisierungsenergie steigen innerhalb einer Periode von links nach rechts und sinken innerhalb einer Hauptgruppe von oben nach unten; der Atomradius nimmt dagegen in einer Periode von links nach rechts AB (wegen steigender Kernladung bei gleicher Schalenanzahl) und in einer Gruppe von oben nach unten ZU.

Wie verlaufen kleiner Lungenkreislauf und großer Körperkreislauf mit den vier Herzklappen und dem Erregungsleitungssystem, und welche Faktoren verschieben die Sauerstoffbindungskurve des Hämoglobins nach rechts (Bohr-Effekt)?

Lungenkreislauf: rechter Ventrikel → Pulmonalklappe → Truncus pulmonalis / Aa. pulmonales (sauerstoffarmes Blut!) → Lungenkapillaren → Vv. pulmonales (sauerstoffreiches Blut!) → linkes Atrium; Körperkreislauf: linkes Atrium → Mitralklappe (Bikuspidalklappe) → linker Ventrikel → Aortenklappe → Aorta → Körperkapillaren → V. cava superior/inferior → rechtes Atrium → Trikuspidalklappe → rechter Ventrikel; Erregungsleitung: Sinusknoten (primärer Schrittmacher im rechten Vorhof, 60–80/min) → AV-Knoten → His-Bündel → Tawara-Schenkel → Purkinje-Fasern; eine Rechtsverschiebung der O2-Bindungskurve (geringere O2-Affinität = erleichterte O2-Abgabe im arbeitenden Muskel!) entsteht durch: (1) steigenden CO2-Partialdruck (pCO2 ↑), (2) sinkenden pH-Wert / steigende H+-Konzentration (Azidose), (3) steigende Temperatur (T ↑) und (4) steigendes 2,3-Bisphosphoglycerat (2,3-BPG ↑).

Wie sind im TMS die Gedächtnis-Untertests „Figuren lernen“ (20 Figuren) und „Fakten lernen“ (15 Patienten in 5 Gruppen) aufgebaut, und mit welchen Mnemotechniken maximiert man die Punktzahl?

Beide Einprägephasen finden unmittelbar vor der Mittagspause statt, die Abfrage nach den Einprägephasen: Bei „Figuren lernen“ prägt man sich in 4 Minuten 20 abstrakte, durch Linien in 5 Teilflächen unterteilte Figuren ein, bei denen jeweils genau eine Teilfläche schwarz ausgefüllt ist (Strategie: Gesamtform + Position der schwarzen Fläche in ein konkretes Gegenstandsbild übersetzen, z. B. „Kinderwagen mit schwarzem Verdeck rechts oben“); bei „Fakten lernen“ prägt man sich in 6 Minuten 15 Patienten ein, die in 5 Gruppen zu je 3 Personen gegliedert sind (jede Person hat Name, Alter, Beruf, Geschlecht/Charaktereigenschaft/Familienstand und Diagnose) — da alle 3 Personen einer Gruppe dieselbe Altersdekade (z. B. ca. 20, 30, 40, 50, 60 Jahre) und oft gemeinsame Strukturmerkmale teilen, verankert man jede Dreiergruppe an einem eigenen Raumort (Loci-Methode) mit einer lebendigen visuellen Szene.

Welche sieben Basiseinheiten definiert das Internationale Einheitensystem (SI), und wie lauten die Grundgesetze der Mechanik für beschleunigte Bewegung, Kraft, Arbeit, Leistung, kinetische/potenzielle Energie und Impuls?

7 SI-Basiseinheiten: Meter (m, Länge), Kilogramm (kg, Masse), Sekunde (s, Zeit), Ampere (A, elektrische Stromstärke), Kelvin (K, thermodynamische Temperatur), Mol (mol, Stoffmenge), Candela (cd, Lichtstärke); Kinematik: v = v_0 + a·t und s = v_0·t + 0,5·a·t^2 sowie v^2 − v_0^2 = 2·a·s; Dynamik: Kraft F = m · a (1 N = 1 kg·m/s^2), Arbeit W = F · s · cos(α) (1 J = 1 N·m = 1 W·s), Leistung P = W / t = F · v (1 W = 1 J/s), kinetische Energie E_kin = 0,5 · m · v^2, Lageenergie E_pot = m · g · h, Impuls p = m · v (Impulserhaltung gilt bei jedem elastischen und unelastischen Stoß im abgeschlossenen System!).

Wie berechnen sich Gesamtwiderstand und Gesamtkapazität bei Reihen- und Parallelschaltung von Ohmschen Widerständen bzw. Kondensatoren, und wie lauten Ohmsches Gesetz und elektrische Leistung?

Ohmsches Gesetz: U = R · I; elektrische Leistung: P = U · I = I^2 · R = U^2 / R; Widerstand eines Leiters: R = ρ · l / A; bei Ohmschen Widerständen gilt: Reihenschaltung R_ges = R_1 + R_2 + … (überall gleicher Strom I, Spannungen teilen sich auf), Parallelschaltung 1/R_ges = 1/R_1 + 1/R_2 + … (überall gleiche Spannung U, Ströme teilen sich auf, R_ges ist kleiner als der kleinste Einzelwiderstand!); bei Kondensatoren (C = Q / U = ε_0·ε_r·A/d, gespeicherte Energie E = 0,5·C·U^2) ist es exakt umgekehrt: Parallelschaltung C_ges = C_1 + C_2 + … und Reihenschaltung 1/C_ges = 1/C_1 + 1/C_2 + …!

Welche acht gewerteten Untertests umfasst der deutsche Test für Medizinische Studiengänge (TMS), wie ist der Testtag in Vor- und Nachmittag gegliedert, und wie wird der TMS-Standardwert skaliert?

Vormittag: (1) Muster zuordnen (24 Aufgaben, 30 Min.), (2) Medizinisch-naturwissenschaftliches Grundverständnis (24 Aufgaben, 60 Min.), (3) Schlauchfiguren (24 Aufgaben, 15 Min.), (4) Quantitative und formale Probleme (24 Aufgaben, 60 Min.), die Einprägephasen für (5) Figuren lernen (20 Figuren, 4 Min.) und (6) Fakten lernen (15 Patienten, 6 Min.) sowie unmittelbar danach vor der Mittagspause deren Reproduktionsphasen (Figuren lernen 5 Min., Fakten lernen 7 Min.); Nachmittag (nach 1 Stunde Pause): (7) Textverständnis (4 Texte à 6 Fragen = 24 Aufgaben, 60 Min.) und (8) Diagramme und Tabellen (24 Aufgaben, 60 Min.); der TMS-Standardwert ist normalverteilt mit Mittelwert 100 und Standardabweichung 10.

Welche Zehnerpotenzen gehören zu den SI-Präfixen von Femto bis Tera, und welche Umrechnungsfaktoren gelten bei Flächen-, Volumen- und Geschwindigkeitseinheiten im BMS Mathematik und TMS?

SI-Präfixe: Femto (f) = 10^−15, Piko (p) = 10^−12, Nano (n) = 10^−9, Mikro (μ) = 10^−6, Milli (m) = 10^−3, Zenti (c) = 10^−2, Dezi (d) = 10^−1, Deka (da) = 10^1, Hekto (h) = 10^2, Kilo (k) = 10^3, Mega (M) = 10^6, Giga (G) = 10^9, Tera (T) = 10^12; bei Flächeneinheiten (Quadrat) potenziert sich der Umrechnungsfaktor mit 2 (1 m^2 = 100 dm^2 = 10^4 cm^2 = 10^6 mm^2), bei Volumeneinheiten (Kubik) mit 3: 1 m^3 = 1.000 dm^3 = 1.000 L, 1 dm^3 = 1 L = 1.000 cm^3 = 1.000 mL, 1 cm^3 = 1 mL = 1.000 mm^3 = 1.000 μL; Geschwindigkeit: 1 m/s = 3,6 km/h (Umrechnung m/s → km/h mal 3,6; km/h → m/s geteilt durch 3,6).

Wie bestimmt man Oxidationszahlen in chemischen Verbindungen, was geschieht an Anode und Kathode bei Oxidation und Reduktion, und wie unterscheiden sich Galvanisches Element und Elektrolyse hinsichtlich der Polung?

Oxidationszahlen: Elemente = 0; einatomige Ionen = Ionenladung; Fluor immer −I; Sauerstoff fast immer −II (Ausnahmen: in Peroxiden wie H2O2 ist O = −I, in OF2 ist O = +II); Wasserstoff mit Nichtmetallen +I (in Metallhydriden wie NaH = −I); Summe aller Oxidationszahlen = Gesamtladung des Teilchens; Oxidation = Elektronenabgabe (Oxidationszahl steigt, Stoff ist Reduktionsmittel), Reduktion = Elektronenaufnahme (Oxidationszahl sinkt, Stoff ist Oxidationsmittel); in BEIDEN Systemen (Galvanisches Element und Elektrolyse) findet die Oxidation IMMER an der Anode und die Reduktion IMMER an der Kathode statt („Anode = Oxidation, Kathode = Reduktion“ — Vokale A/O und Konsonanten K/R!); im Galvanischen Element ist die Anode der Minuspol und die Kathode der Pluspol, bei der Elektrolyse ist die Anode der Pluspol und die Kathode der Minuspol.

Wie hängen Wellenlänge (λ), Frequenz (f) und Ausbreitungsgeschwindigkeit (c) zusammen, wie ist der Schalldruckpegel in Dezibel (dB) definiert, und wie funktionieren Brechung, dünne Linsen und die Korrektur von Kurz- und Weitsichtigkeit?

Wellengleichung: c = λ · f (mit f = 1/T); Schalldruckpegel L = 10 · log_10(I / I_0) dB — eine Verzehnfachung der Schallintensität I erhöht den Pegel um +10 dB, eine Hundertfachung um +20 dB, eine Verdopplung um ca. +3 dB; Brechungsgesetz nach Snellius: n_1 · sin(α_1) = n_2 · sin(α_2) (Totalreflexion nur beim Übergang vom optisch dichteren ins optisch dünnere Medium n_1 > n_2); Abbildungsgleichung dünner Linsen: 1/f = 1/g + 1/b, Brechkraft D = 1/f (in Dioptrien dpt = 1/m); bei Kurzsichtigkeit (Myopie) ist der Augapfel zu lang bzw. die Brechkraft zu hoch (Brennpunkt liegt vor der Netzhaut → Korrektur durch Zerstreuungslinse/Konkavlinse mit D 0).

Welche Molekülgeometrien und Bindungswinkel ergeben sich nach dem VSEPR-Modell und der Hybridisierung für CH4, NH3, H2O, BF3/Ethen und CO2/Ethin, und warum hat Wasser (H2O) einen ungewöhnlich hohen Siedepunkt?

CH4 (Methan, sp3-hybridisiert, 4 Bindungspaare, 0 freie Elektronenpaare): tetraedrisch mit 109,5°; NH3 (Ammoniak, sp3, 3 Bindungspaare, 1 freies Elektronenpaar): trigonal-pyramidal mit ca. 107°; H2O (Wasser, sp3, 2 Bindungspaare, 2 freie Elektronenpaare): gewinkelt mit 104,5°; BF3 bzw. C-Atome in Ethen C2H4 (sp2): trigonal-planar mit 120°; CO2 bzw. Ethin C2H2 (sp): linear mit 180° (daher ist CO2 trotz polarer C=O-Bindungen nach außen ein unpolares Molekül ohne permanentes Dipolmoment!); Wasser hat wegen der gewinkelten Struktur und der hohen Elektronegativitätsdifferenz O–H starke intermolekulare Wasserstoffbrückenbindungen (jedes H2O-Molekül kann bis zu 4 H-Brücken ausbilden).

Wie lautet das Massenwirkungsgesetz (MWG), wie verschieben Druck-, Konzentrations- und Temperaturänderungen ein chemisches Gleichgewicht nach Le Chatelier, und wann läuft eine Reaktion nach der Gibbs-Helmholtz-Gleichung freiwillig (exergon) ab?

Für aA + bB ⇌ cC + dD lautet die Gleichgewichtskonstante K_c = ([C]^c · [D]^d) / ([A]^a · [B]^b) (reine Feststoffe und reine Flüssigkeiten als Lösungsmittel gehen mit dem Aktivitätswert 1 nicht in den Bruch ein); nach Le Chatelier verschiebt eine Druckerhöhung das Gleichgewicht auf die Seite mit der kleineren Gasmolzahl (Volumenverkleinerung), eine Temperaturerhöhung verschiebt es in die endotherme Richtung (ΔH > 0); Gibbs-Helmholtz-Gleichung: ΔG = ΔH − T · ΔS — eine Reaktion läuft bei konstantem Druck und konstanter Temperatur genau dann freiwillig (spontan / exergon) ab, wenn die freie Enthalpie ΔG < 0 ist.

Welche funktionellen Gruppen entstehen bei der schrittweisen Oxidation primärer und sekundärer Alkohole sowie bei deren Reaktion mit Carbonsäuren oder Aldehyden, und wie unterscheiden sich Konstitutionsisomere, Enantiomere und Diastereomere?

Oxidation eines primären Alkohols (R-CH2-OH) liefert zuerst ein Aldehyd (R-CHO) und weiter eine Carbonsäure (R-COOH); Oxidation eines sekundären Alkohols liefert ein Keton (R-CO-R'); tertiäre Alkohole lassen sich ohne C-C-Bindungsbruch nicht oxidieren; Carbonsäure + Alkohol ⇌ Carbonsäureester + Wasser (Veresterung / Kondensation); Carbonsäure + Amin ⇌ Carbonsäureamid (Peptidbindung!) + Wasser; Aldehyd + 1 Alkohol ⇌ Halbacetal (intramolekular beim Ringschluss von Glukose zur Pyranose!), Halbacetal + weiterer Alkohol ⇌ Vollacetal (glykosidische Bindung!) + Wasser; Konstitutionsisomere haben gleiche Summenformel, aber andere Verknüpfung; Enantiomere sind Chiralitäts-Spiegelbildisomere (verhalten sich wie Bild und Spiegelbild, alle Chiralitätszentren invertiert), Diastereomere sind Stereoisomere, die KEINE Spiegelbilder voneinander sind (z. B. cis/trans-Isomere oder Zucker-Epimere).

Wie berechnet man den pH-Wert starker und schwacher einprotoniger Säuren, wie lautet die Henderson-Hasselbalch-Gleichung für Puffersysteme, und wie verändert sich der pH-Wert bei zehnfacher Verdünnung einer starken Säure?

pH = −log_10([H3O+]) und pH + pOH = 14 (bei 25 °C, K_W = 10^−14 mol^2/L^2); für eine starke Säure (vollständig dissoziiert, z. B. HCl, HNO3) gilt pH = −log_10(c_0), für eine zweiwertige starke Säure wie H2SO4 gilt näherungsweise [H3O+] ≈ 2·c_0; für eine schwache Säure (z. B. Essigsäure) gilt pH = 0,5 · (pK_S − log_10(c_0)); Henderson-Hasselbalch-Gleichung für Puffer: pH = pK_S + log_10([konjugierte Base A−] / [Säure HA]) — liegen Säure und korrespondierende Base im Verhältnis 1:1 vor, ist pH = pK_S (maximale Pufferkapazität!); verdünnt man eine starke Säure (z. B. von 0,01 mol/L mit pH 2) um den Faktor 10 mit Wasser (auf 0,001 mol/L), steigt der pH-Wert um genau +1 Einheit (auf pH 3).

Wie verändern sich Chromosomensatz (n) und Chromatiden-/DNA-Gehalt (c) einer menschlichen Zelle im Verlauf des Zellzyklus (G1, S, G2), der Mitose sowie der Meiose I und Meiose II?

In der G1-Phase ist eine somatische Zelle diploid mit Ein-Chromatid-Chromosomen (2n, 2c = 46 Chromosomen, 46 Chromatiden); in der S-Phase verdoppelt die DNA-Replikation den Chromatidenbestand auf Zwei-Chromatid-Chromosomen (2n, 4c = 46 Chromosomen, 92 Chromatiden in G2); die Mitose trennt in der Anaphase die Schwesterchromatiden und liefert 2 genetisch identische diploide Tochterzellen (2n, 2c); in der Meiose I (Reduktionsteilung) paaren sich homologe Chromosomen (Crossing-over im Pachytän der Prophase I) und werden in der Anaphase I getrennt → 2 haploide Zellen mit Zwei-Chromatid-Chromosomen (1n, 2c = 23 Chromosomen, 46 Chromatiden); die Meiose II (Äquationsteilung) trennt die Schwesterchromatiden in der Anaphase II → 4 genetisch verschiedene haploide Keimzellen (1n, 1c = 23 Chromosomen, 23 Chromatiden).

Wie lauten die Grundformeln der Stöchiometrie für Stoffmenge (n), Stoffmengenkonzentration (c), Verdünnung sowie die ideale Gasgleichung, und welches Volumen nimmt 1 Mol eines idealen Gases unter Normbedingungen (STP) ein?

Stoffmenge n = m / M = N / N_A (mit m = Masse in g, M = molare Masse in g/mol, N = Teilchenzahl, N_A ≈ 6,022 · 10^23 mol^−1); Stoffmengenkonzentration (Molarität) c = n / V (in mol/L); Verdünnungsgleichung c_1 · V_1 = c_2 · V_2; ideale Gasgleichung p · V = n · R · T (mit p in Pa = N/m^2, V in m^3, R ≈ 8,314 J/(mol·K), T in Kelvin: T[K] = θ[°C] + 273,15); 1 Mol eines idealen Gases nimmt bei Standard-Normbedingungen (0 °C = 273,15 K und 101,325 kPa = 1 atm) ein molares Volumen von V_m ≈ 22,4 Liter ein.

Welche Funktionen haben die fünf Immunglobulin-Klassen (IgM, IgG, IgA, IgE, IgD), welche Antigene und Antikörper liegen im AB0-Blutgruppensystem vor, und welche Organe gehen aus Ektoderm, Mesoderm und Entoderm hervor?

Immunglobuline: IgM = Pentamer, erster gebildeter Antikörper bei Primärinfektion (und Isoagglutinine Anti-A/Anti-B); IgG = häufigster Antikörper im Serum, Sekundärantwort und als EINZIGER Antikörper plazentagängig (Nestschutz des Neugeborenen!); IgA = Dimer auf Schleimhäuten, Speichel und Muttermilch; IgE = bindet an Mastzellen/Basophile (Typ-I-Soforttypallergie mit Histaminausschüttung sowie Parasiten-/Wurmabwehr); IgD = B-Zell-Rezeptor; AB0-System: Blutgruppe A hat A-Antigen auf Erythrozyten und Anti-B im Plasma; B hat B-Antigen und Anti-A; AB hat A- und B-Antigene und keine Antikörper (Universalempfänger für Erythrozytenkonzentrate); 0 hat keine A/B-Antigene und Anti-A sowie Anti-B im Plasma (Universalspender für Erythrozytenkonzentrate!); Keimblätter: Ektoderm → Nervensystem (ZNS/PNS), Epidermis, Sinnesepithel, Zahnschmelz; Mesoderm → Knochen, Skelett-/Herz-/glatte Muskulatur, Bindegewebe, Blut/Gefäße, Nieren, Gonaden; Entoderm → Epithel des Magen-Darm-Trakts, der Atemwege/Lunge sowie Parenchym von Leber, Pankreas und Schilddrüse.

Welche spezifischen Funktionen erfüllen die Organellen einer eukaryotischen Zelle (Zellkern/Nucleolus, Mitochondrien, raues und glattes ER, Golgi-Apparat, Lysosomen, Peroxisomen), und welche Belege stützen die Endosymbiontentheorie?

Nucleolus im Zellkern synthetisiert rRNA (für 80S-Ribosomen); Mitochondrien erzeugen ATP über Citratzyklus (Matrix) und Atmungskette (innere Membran/Cristae); raues ER (mit 80S-Ribosomen) synthetisiert Membran- und Sekretproteine, glattes ER dient der Lipid-/Steroidhormonsynthese, Entgiftung und Ca2+-Speicherung; Golgi-Apparat modifiziert (z. B. Glykosylierung) und sortiert Proteine von der cis- zur trans-Seite; Lysosomen bauen Makromoleküle durch saure Hydrolasen (pH 4,5–5,0) ab; Peroxisomen bauen H2O2 mittels Katalase sowie sehr langkettige Fettsäuren ab; Belege der Endosymbiontentheorie für Mitochondrien (und Plastiden): Doppelmembran (innere mit Cardiolipin), eigene ringförmige DNA ohne Histone, eigene 70S-Ribosomen und Vermehrung durch Zweiteilung.

MedAT (Österreich) & TMS (Deutschland) — BMS (Biologie, Chemie, Physik, Mathematik), Kognitive Figuren/Zahlenfolgen und Textverständnis

32 vertiefte Prüfungskarten zum österreichischen Aufnahmeverfahren MedAT-H/MedAT-Z und zum deutschen Test für Medizinische Studiengänge (TMS): Testaufbau und Gewichtung (40 % BMS / 40 % KFF / 10 % TV / 10 % SEK sowie alle 8 TMS-Untertests), BMS Biologie (Zellbiologie, Mitose/Meiose, Molekular- und Mendel-Genetik, Stammbaumanalyse, Hardy-Weinberg, Neurophysiologie, Herz-Kreislauf, Bohr-Effekt, Verdauung, Niere, Hormone, Immunsystem, AB0-System, Keimblätter), BMS Chemie (Atombau, Quantenzahlen, PSE, Bindungen/VSEPR, Stöchiometrie, Gasgesetz, MWG/Le Chatelier/Gibbs, pH-Wert/Henderson-Hasselbalch-Puffer, Redox/Elektrochemie, Organik/Stereochemie), BMS Physik (SI-Einheiten, Mechanik, Hagen-Poiseuille/Bernoulli, Elektrizität, Optik/Linsen, Radioaktivität), BMS Mathematik (Zehnerpotenzen, Logarithmen, Vektoren, Ableitungen) sowie KFF/SEK und TMS-Lösungsstrategien.

Level: advanced
Languages: de → de
Cards: 32
Markdown: MedAT (Österreich) & TMS (Deutschland) — BMS (Biologie, Chemie, Physik, Mathematik), Kognitive Figuren/Zahlenfolgen und Textverständnis (.md)

Flashcards (32)

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1	Wie läuft der MedAT-Untertest „Gedächtnis und Merkfähigkeit“ (Allergieausweise) ab, und was prüfen die drei Untertests des Testteils „Sozial-emotionale Kompetenzen“ (SEK)?	Bei „Gedächtnis und Merkfähigkeit“ prägt man sich in 8 Minuten 8 fiktive Allergieausweise ein (jeweils Passfoto, Name, Geburtsdatum mit Tag und Monat, Medikamenteneinnahme Ja/Nein, Blutgruppe A/B/AB/0, Allergien und 5-stellige Ausweisnummer; Notizen sind in der Lernphase verboten!), bearbeitet danach als Distraktionsphase Zahlenfolgen und Wortflüssigkeit (zusammen 35 Min.) und beantwortet anschließend 25 Fragen in 15 Minuten; SEK gliedert sich in: (1) Emotionen erkennen (wie fühlt sich eine Person in einer geschilderten Situation am wahrscheinlichsten/unwahrscheinlichsten?), (2) Emotionen regulieren (welcher Umgang mit eigenen negativen Gefühlen ist am zielführendsten?) und (3) Soziales Entscheiden (Reihung von fünf Handlungsüberlegungen in einem moralischen Dilemma nach der Stufentheorie der Moralentwicklung von Lawrence Kohlberg!).
2	Welche Enzyme wirken bei der semikonservativen DNA-Replikation zusammen, wie läuft die Transkription und das Spleißen bei Eukaryoten ab, und welche Codons steuern Start und Stopp der Translation?	Replikation: Topoisomerase entspiralisiert, Helikase trennt die Wasserstoffbrücken (A=T mit 2 H-Brücken, G≡C mit 3 H-Brücken!), Primase synthetisiert RNA-Primer, DNA-Polymerase synthetisiert immer in 5'→3'-Richtung (Leitstrang kontinuierlich, Folgestrang diskontinuierlich über Okazaki-Fragmente), DNA-Ligase verknüpft die Fragmente; Transkription: RNA-Polymerase II liest den Matrizenstrang (codogenen Strang) in 3'→5'-Richtung und synthetisiert prä-mRNA in 5'→3'-Richtung (Uracil statt Thymin); RNA-Prozessierung im Zellkern: 5'-Methylguanosin-Cap, 3'-Poly-A-Schwanz und Spleißen (Introns werden herausgeschnitten, Exons zusammengefügt); Translation am Ribosom startet am Startcodon AUG (Methionin) und endet an den Stopcodons UAA, UAG oder UGA.
3	Wie lauten die Rechenregeln für Potenzen, Logarithmen, quadratische Gleichungen (Satz von Vieta), Trigonometrie, das Skalarprodukt zweier Vektoren sowie die Grundableitungen in der Differentialrechnung?	Potenzen: a^n · a^m = a^(n+m), a^n / a^m = a^(n−m), (a^n)^m = a^(n·m), a^(−n) = 1/a^n, a^(m/n) = n-te Wurzel aus a^m; Logarithmen: log(a·b) = log(a) + log(b), log(a/b) = log(a) − log(b), log(a^r) = r·log(a); Satz von Vieta für x^2 + px + q = 0 mit Lösungen x_1, x_2: x_1 + x_2 = −p und x_1 · x_2 = q; Trigonometrie: sin^2(α) + cos^2(α) = 1, tan(α) = sin(α)/cos(α), sin(30°) = cos(60°) = 0,5, sin(45°) = cos(45°) = √2/2; Skalarprodukt a · b = a_x·b_x + a_y·b_y + a_z·b_z = \|a\|·\|b\|·cos(φ) (zwei Vektoren stehen genau dann senkrecht/orthogonal aufeinander, wenn a · b = 0 ist!); Ableitungen: (x^n)' = n·x^(n−1), (e^(kx))' = k·e^(kx), (ln x)' = 1/x, (sin x)' = cos x, (cos x)' = −sin x.
4	Welche Rechenmethoden (Mischungskreuz, Verdünnungsreihen, Proportionalitäten und Einheitenanalyse) benötigt man im TMS-Untertest „Quantitative und formale Probleme“ (24 Aufgaben in 60 Min.)?	Da kein Taschenrechner erlaubt ist, arbeitet man mit Zehnerpotenzen, Brüchen und dem Mischungskreuz (Alligationsregel): Mischt man Volumen V_1 der Konzentration c_1 mit Volumen V_2 der Konzentration c_2 zur Zielkonzentration c_m, verhalten sich die Volumina umgekehrt zu den Konzentrationsdifferenzen: V_1 / V_2 = \|c_m − c_2\| / \|c_1 − c_m\| (bzw. c_m = (c_1·V_1 + c_2·V_2)/(V_1 + V_2)); beim Umstellen von Formeln (z. B. Clearance C = (U · V_Punkt) / P) prüft man Potenzen und Proportionalitäten (steht eine Größe im Zähler quadratisch und eine andere im Nenner in der 3. Potenz, wie ändert sich das Ergebnis bei Verdopplung?).
5	Welche vier systematischen Prüfregeln verhindern typische Fehlschlüsse im TMS-Untertest „Diagramme und Tabellen“ (24 Aufgaben in 60 Min.)?	(1) Achsen und Skalierung prüfen: Was ist auf x- und y-Achse in welcher Einheit aufgetragen, beginnt die Achse bei 0 und ist sie linear oder logarithmisch skaliert (auf einer logarithmischen Achse entspricht derselbe Abstand einer Multiplikation statt einer Addition!)? (2) Relativwerte (Prozent, Promille, Rate je 1.000 Einwohner) strikt von Absolutwerten unterscheiden: Aus reinen Prozentangaben zweier verschieden großer Gruppen lässt sich OHNE Angabe der Gesamtzahl (Stichprobengröße N) niemals berechnen, in welcher Gruppe absolut mehr Personen betroffen sind! (3) Kumulierte vs. zeitpunktbezogene Kurven beachten (eine flacher werdende kumulierte Kurve bedeutet sinkende Zuwächse, aber keinen Rückgang des Gesamtbestands!); (4) Keine unzulässige Extrapolation über den dargestellten Zeitraum hinaus und keine Verwechslung von Korrelation mit Kausalität.
6	Mit welcher Methodik löst man im TMS die Untertests „Medizinisch-naturwissenschaftliches Grundverständnis“ (24 Aufgaben in 60 Min.) und „Textverständnis“ (4 Fachtexte mit je 6 Fragen in 60 Min.)?	In beiden Untertests wird kein auswendig gelerntes Fachwissen vorausgesetzt, sondern alle relevanten Zusammenhänge stehen im Text; effektivste Strategie ist das Übersetzen komplexer Fließtexte in strukturierte Pfeildiagramme (Ursache → Wirkung, Hemmung `—\|`, Aktivierung `→`, Anstieg `↑`, Abfall `↓`) für physiologische Regelkreise (z. B. negative Rückkopplung: Hypothalamus [Hormon A] → Hypophyse [Hormon B] → Drüse [Hormon C], wobei C sowohl A als auch B hemmt: fällt die Drüse aus, sinkt C `↓` und wegen fehlender negativer Rückkopplung steigen A `↑` und B `↑`!); bei Aussagenkombinationen (I, II, III) eliminiert man nach sicherer Prüfung einer Einzelaussage sofort alle unpassenden Antwortbuchstaben.
7	Wie funktionieren im TMS die visuell-räumlichen Untertests „Schlauchfiguren“ (24 Aufgaben in 15 Min.) und „Muster zuordnen“ (24 Aufgaben in 30 Min.), und welche Koordinatenregeln helfen beim Kippen und Drehen des Würfels?	Bei „Schlauchfiguren“ zeigt das linke Bild stets die Vorderansicht eines durchsichtigen Würfels mit Schläuchen, das rechte Bild denselben Würfel aus einer von fünf Perspektiven: von rechts (r), links (l), unten (u), oben (o) oder hinten (h): (1) bei r, l und h bleiben Oben und Unten unverändert (bei h vertauschen sich Links↔Rechts sowie Vorne↔Hinten; bei r wird die rechte Seite zur neuen Vorderseite und die alte Vorderseite wandert nach links), (2) bei u und o bleiben Links und Rechts unverändert (bei u kippt der Würfel nach hinten, sodass die alte Unterseite zur neuen Vorderseite und die alte Vorderseite zur Oberseite wird); bei „Muster zuordnen“ muss unter 5 Ausschnitten (A–E) derjenige gefunden werden, der exakt deckungsgleich (ohne Drehung, ohne Spiegelung, ohne Größenänderung!) im großen komplexen Gesamtbild enthalten ist.
8	Welche Regeln gelten im MedAT-Testteil KFF bei den Untertests „Figuren zusammensetzen“ (15 Aufgaben in 20 Min.) und „Implikationen erkennen“ (10 Aufgaben in 10 Min.)?	Bei „Figuren zusammensetzen“ müssen mehrere unregelmäßige Teilflächen rein gedanklich zu einem vorgegebenen regelmäßigen Zielpolygon bzw. Kreis/Kreissektor (Dreieck, Quadrat, Rechteck, Raute, Parallelogramm, Trapez, regelmäßiges Fünf-, Sechs-, Sieben-, Achteck, Kreis, Halb-, Viertelkreis) zusammengesetzt werden — Drehen in der Zeichenebene ist erlaubt, Spiegeln (Umklappen) der Teilflächen ist VERBOTEN!; bei „Implikationen erkennen“ (Syllogismen mit „Alle“, „Einige“, „Kein“) muss ohne Alltagswissen rein formal-logisch mittels Euler-/Venn-Diagrammen geprüft werden, welche Schlussfolgerung zwingend aus zwei Prämissen folgt (Grundregeln: „Einige X sind Y“ heißt im MedAT „mindestens eines, möglicherweise auch alle“; aus zwei partikulären Prämissen „Einige…“ oder zwei negativen Prämissen folgt NIEMALS eine zwingende Konklusion!).
9	Wie setzt sich der österreichische Aufnahmetest für Humanmedizin (MedAT-H) bzw. Zahnmedizin (MedAT-Z) prozentual zusammen, und wie viele Fragen umfasst der Basiskenntnistest Medizinische Studien (BMS)?	MedAT-H: 40 % BMS (94 Fragen in 75 Min.: 40 Biologie, 24 Chemie, 18 Physik, 12 Mathematik), 40 % KFF (Kognitive Fähigkeiten und Fertigkeiten: Figuren zusammensetzen, Zahlenfolgen, Wortflüssigkeit, Gedächtnis und Merkfähigkeit, Implikationen erkennen), 10 % Textverständnis (12 Fragen in 35 Min.) und 10 % SEK (Sozial-emotionale Kompetenzen: Emotionen erkennen, Emotionen regulieren, Soziales Entscheiden); beim MedAT-Z ersetzen Manuelle Fertigkeiten (Drähte biegen und Formen spiegeln, 20 %) das Textverständnis, während KFF 30 % zählt.
10	Wie lauten Schweredruck, Archimedisches Prinzip, Kontinuitätsgleichung, Bernoulli-Gleichung und das Gesetz von Hagen-Poiseuille in der Fluidmechanik, und wie berechnet man die benötigte Wärmemenge beim Erwärmen eines Stoffes?	Hydrostatischer Schweredruck p = ρ · g · h (unabhängig von der Gefäßform — Hydrostatisches Paradoxon!); Auftriebskraft nach Archimedes F_A = ρ_Fluid · V_eingetaucht · g; Kontinuitätsgleichung A_1 · v_1 = A_2 · v_2 (Verengung des Rohrquerschnitts A erhöht die Strömungsgeschwindigkeit v!); Bernoulli-Effekt: p + 0,5·ρ·v^2 + ρ·g·h = konstant (wo die Strömungsgeschwindigkeit v in einer Engstelle steigt, SINKT der statische Druck p auf die Gefäßwand!); Gesetz von Hagen-Poiseuille für laminare Strömung: Volumenstromstärke I_V = (π · r^4 · Δp) / (8 · η · l) — wegen r^4 führt eine Halbierung des Gefäßradius r bei gleichem Druckabfall zu einer Abnahme des Volumenstroms auf 1/16 (bzw. erfordert den 16-fachen Druckabfall für denselben Fluss!); Wärmemenge Q = m · c · ΔT.
11	Wie ordnet sich das elektromagnetische Spektrum nach Wellenlänge und Photonenenergie, was ändert sich im Atomkern bei Alpha-, Beta-Minus-, Beta-Plus- und Gamma-Zerfall, und wie rechnet man mit der Halbwertszeit?	Photonenenergie E = h · f = h · c / λ — je kürzer die Wellenlänge λ, desto höher Frequenz f und Energie E: Radiowellen > Mikrowellen > Infrarot > sichtbares Licht (780 nm Rot bis 380 nm Violett) > UV > Röntgenstrahlung > Gammastrahlung (kürzeste Wellenlänge, höchste Energie); Kernzerfälle: Alpha-Zerfall (^4_2He-Kern wird emittiert → Massenzahl A sinkt um 4, Ordnungszahl Z sinkt um 2), Beta-Minus-Zerfall (Neutron → Proton + e− + Antineutrino → A bleibt konstant, Z steigt um +1), Beta-Plus-Zerfall (Proton → Neutron + e+ + Neutrino → A bleibt konstant, Z sinkt um −1), Gamma-Übergang (A und Z bleiben unverändert); Zerfallsgesetz N(t) = N_0 · (1/2)^(t / T_1/2): Nach n Halbwertszeiten ist noch der Bruchteil (1/2)^n der ursprünglichen Atomkerne (bzw. Aktivität A in Bq) vorhanden.
12	Welche Aufgabentypen und Lösungsstrategien kennzeichnen im MedAT-Testteil KFF die Untertests „Zahlenfolgen“ (10 Aufgaben in 15 Min.) und „Wortflüssigkeit“ (15 Aufgaben in 20 Min.)?	Bei „Zahlenfolgen“ sind 7 Zahlen vorgegeben und die beiden nächsten Zahlen (Position 8 und 9) müssen durch Erkennen des Bildungsgesetzes bestimmt werden (Grundrechenarten +, −, ×, ÷ in 1. oder 2. Differenzebene, Zweier-/Dreier-Sprungfolgen über jede zweite/dritte Zahl oder Verknüpfung zweier Vorgänger; z. B. 3 — 6 — 4 — 8 — 6 — 12 — 10 → abwechselnd ×2 und −2 → nächste Zahlen: 20 und 18!); bei „Wortflüssigkeit“ muss aus einer ungeordneten Buchstabenfolge ein deutsches Substantiv im Nominativ Singular (Grundform, ohne Umlaute Ä/Ö/Ü und ohne ß) gebildet und dessen Anfangsbuchstabe angegeben werden (Strategie: Endungen wie -UNG, -HEIT, -KEIT, -SCHAFT, -TION, -NIS, -TUM und Präfixe wie VER-, ZER-, ENT-, GE-, BE- abspalten).
13	Welche Aufgaben übernehmen die Zelltypen der Magenschleimhaut, die Verdauungsenzyme im Dünndarm sowie Aldosteron und ADH (Vasopressin) im Nephron der Niere?	Magenschleimhaut: Belegzellen (Parietalzellen) sezernieren Salzsäure (HCl, pH 1,5–2) und den Intrinsic Factor (zwingend nötig für die Resorption von Vitamin B12 / Cobalamin im terminalen Ileum!), Hauptzellen sezernieren inaktives Pepsinogen (wird durch HCl zu Pepsin aktiviert), Nebenzellen bilden schützenden Muzinschleim; im Duodenum spalten Pankreas-Amylase (Kohlenhydrate), Trypsin/Chymotrypsin (Proteine) und Pankreaslipase (unterstützt durch in der Leber gebildete und in der Gallenblase gespeicherte Gallensäuren zur Fettemulgierung); in der Niere fördert Aldosteron (Steroidhormon der Nebennierenrinde) im distalen Tubulus/Sammelrohr die Na+- und Wasserrückresorption sowie die K+- und H+-Ausscheidung; ADH (Peptidhormon aus dem Hypothalamus, ausgeschüttet über den Hypophysenhinterlappen/Neurohypophyse) bewirkt den Einbau von Aquaporin-2-Wasserkanälen im Sammelrohr zur reinen Wasserrückresorption.
14	Wie entstehen Ruhemembranpotenzial und Aktionspotenzial an einer Nervenzelle, welche Rolle spielt die Na+/K+-ATPase, und wie erfolgt die Erregungsübertragung an einer chemischen Synapse?	Ruhemembranpotenzial (ca. −70 mV): entsteht hauptsächlich als K+-Diffusionspotenzial durch offene K+-Hintergrundkanäle und wird durch die Na+/K+-ATPase aufrechterhalten (pumpt unter Verbrauch von 1 ATP 3 Na+-Ionen nach außen und 2 K+-Ionen nach innen); Aktionspotenzial: Überschreiten des Schwellenpotenzials (ca. −55 mV) öffnet spannungsabhängige Na+-Kanäle → schneller Na+-Einstrom (Depolarisation bis ca. +30 mV, Overshoot) → rasche Inaktivierung der Na+-Kanäle (verursacht die absolute Refraktärzeit!) und verzögerte Öffnung spannungsabhängiger K+-Kanäle → K+-Ausstrom (Repolarisation und Hyperpolarisation); chemische Synapse: Aktionspotenzial öffnet präsynaptische spannungsabhängige Ca2+-Kanäle → Ca2+-Einstrom löst Exozytose von Neurotransmitter-Vesikeln (z. B. Acetylcholin, Glutamat) in den synaptischen Spalt aus → Bindung an postsynaptische Rezeptoren.
15	Wie lauten die Spaltungsverhältnisse der Mendelschen Regeln, woran erkennt man im Stammbaum autosomal-rezessive, autosomal-dominante und X-chromosomal-rezessive Erbgänge, und wie lautet das Hardy-Weinberg-Gesetz?	Mendel: monohybrid dominant-rezessiv in F2 phänotypisch 3:1 (genotypisch 1:2:1), intermediär 1:2:1, dihybrid dominant-rezessiv in F2 (3. Regel) 9:3:3:1; Stammbaum: autosomal-rezessiv = phänotypisch gesunde (heterozygote) Eltern haben kranke Kinder, Generationen werden übersprungen, Männer und Frauen gleich häufig betroffen (z. B. Mukoviszidose, Phenylketonurie); autosomal-dominant = tritt in jeder Generation auf, kranke (heterozygote) Eltern können gesunde Kinder haben (z. B. Chorea Huntington, Marfan-Syndrom); X-chromosomal-rezessiv = überwiegend Männer betroffen, kranker Vater hat niemals kranke Söhne, aber alle Töchter sind Konduktorinnen (z. B. Hämophilie A/B, Rot-Grün-Sehschwäche); Hardy-Weinberg-Gleichgewicht: Allelfrequenzen p + q = 1 und Genotypfrequenzen p^2 (AA) + 2pq (Aa) + q^2 (aa) = 1.
16	Wie beschreiben Ordnungszahl (Z), Massenzahl (A) und die vier Quantenzahlen (n, l, m_l, m_s) den Atombau, und wie verlaufen Elektronegativität, 1. Ionisierungsenergie und Atomradius im Periodensystem der Elemente (PSE)?	Ordnungszahl Z = Anzahl der Protonen (= Elektronenzahl im neutralen Atom), Massenzahl A = Protonen + Neutronen (Isotope haben gleiches Z, aber verschiedenes A); Quantenzahlen: Hauptquantenzahl n = 1, 2, 3… (Schale K, L, M… mit maximal 2n^2 Elektronen), Nebenquantenzahl l = 0 bis n−1 (Unterschale/Orbitaltyp: l=0 → s [max. 2 e−], l=1 → p [max. 6 e−], l=2 → d [max. 10 e−], l=3 → f [max. 14 e−]), Magnetquantenzahl m_l = −l bis +l (2l+1 Orbitale), Spinquantenzahl m_s = +1/2 oder −1/2; periodische Trends: Elektronegativität (Maximum bei Fluor = 4,0) und 1. Ionisierungsenergie steigen innerhalb einer Periode von links nach rechts und sinken innerhalb einer Hauptgruppe von oben nach unten; der Atomradius nimmt dagegen in einer Periode von links nach rechts AB (wegen steigender Kernladung bei gleicher Schalenanzahl) und in einer Gruppe von oben nach unten ZU.
17	Wie verlaufen kleiner Lungenkreislauf und großer Körperkreislauf mit den vier Herzklappen und dem Erregungsleitungssystem, und welche Faktoren verschieben die Sauerstoffbindungskurve des Hämoglobins nach rechts (Bohr-Effekt)?	Lungenkreislauf: rechter Ventrikel → Pulmonalklappe → Truncus pulmonalis / Aa. pulmonales (sauerstoffarmes Blut!) → Lungenkapillaren → Vv. pulmonales (sauerstoffreiches Blut!) → linkes Atrium; Körperkreislauf: linkes Atrium → Mitralklappe (Bikuspidalklappe) → linker Ventrikel → Aortenklappe → Aorta → Körperkapillaren → V. cava superior/inferior → rechtes Atrium → Trikuspidalklappe → rechter Ventrikel; Erregungsleitung: Sinusknoten (primärer Schrittmacher im rechten Vorhof, 60–80/min) → AV-Knoten → His-Bündel → Tawara-Schenkel → Purkinje-Fasern; eine Rechtsverschiebung der O2-Bindungskurve (geringere O2-Affinität = erleichterte O2-Abgabe im arbeitenden Muskel!) entsteht durch: (1) steigenden CO2-Partialdruck (pCO2 ↑), (2) sinkenden pH-Wert / steigende H+-Konzentration (Azidose), (3) steigende Temperatur (T ↑) und (4) steigendes 2,3-Bisphosphoglycerat (2,3-BPG ↑).
18	Wie sind im TMS die Gedächtnis-Untertests „Figuren lernen“ (20 Figuren) und „Fakten lernen“ (15 Patienten in 5 Gruppen) aufgebaut, und mit welchen Mnemotechniken maximiert man die Punktzahl?	Beide Einprägephasen finden unmittelbar vor der Mittagspause statt, die Abfrage nach den Einprägephasen: Bei „Figuren lernen“ prägt man sich in 4 Minuten 20 abstrakte, durch Linien in 5 Teilflächen unterteilte Figuren ein, bei denen jeweils genau eine Teilfläche schwarz ausgefüllt ist (Strategie: Gesamtform + Position der schwarzen Fläche in ein konkretes Gegenstandsbild übersetzen, z. B. „Kinderwagen mit schwarzem Verdeck rechts oben“); bei „Fakten lernen“ prägt man sich in 6 Minuten 15 Patienten ein, die in 5 Gruppen zu je 3 Personen gegliedert sind (jede Person hat Name, Alter, Beruf, Geschlecht/Charaktereigenschaft/Familienstand und Diagnose) — da alle 3 Personen einer Gruppe dieselbe Altersdekade (z. B. ca. 20, 30, 40, 50, 60 Jahre) und oft gemeinsame Strukturmerkmale teilen, verankert man jede Dreiergruppe an einem eigenen Raumort (Loci-Methode) mit einer lebendigen visuellen Szene.
19	Welche sieben Basiseinheiten definiert das Internationale Einheitensystem (SI), und wie lauten die Grundgesetze der Mechanik für beschleunigte Bewegung, Kraft, Arbeit, Leistung, kinetische/potenzielle Energie und Impuls?	7 SI-Basiseinheiten: Meter (m, Länge), Kilogramm (kg, Masse), Sekunde (s, Zeit), Ampere (A, elektrische Stromstärke), Kelvin (K, thermodynamische Temperatur), Mol (mol, Stoffmenge), Candela (cd, Lichtstärke); Kinematik: v = v_0 + a·t und s = v_0·t + 0,5·a·t^2 sowie v^2 − v_0^2 = 2·a·s; Dynamik: Kraft F = m · a (1 N = 1 kg·m/s^2), Arbeit W = F · s · cos(α) (1 J = 1 N·m = 1 W·s), Leistung P = W / t = F · v (1 W = 1 J/s), kinetische Energie E_kin = 0,5 · m · v^2, Lageenergie E_pot = m · g · h, Impuls p = m · v (Impulserhaltung gilt bei jedem elastischen und unelastischen Stoß im abgeschlossenen System!).
20	Wie berechnen sich Gesamtwiderstand und Gesamtkapazität bei Reihen- und Parallelschaltung von Ohmschen Widerständen bzw. Kondensatoren, und wie lauten Ohmsches Gesetz und elektrische Leistung?	Ohmsches Gesetz: U = R · I; elektrische Leistung: P = U · I = I^2 · R = U^2 / R; Widerstand eines Leiters: R = ρ · l / A; bei Ohmschen Widerständen gilt: Reihenschaltung R_ges = R_1 + R_2 + … (überall gleicher Strom I, Spannungen teilen sich auf), Parallelschaltung 1/R_ges = 1/R_1 + 1/R_2 + … (überall gleiche Spannung U, Ströme teilen sich auf, R_ges ist kleiner als der kleinste Einzelwiderstand!); bei Kondensatoren (C = Q / U = ε_0·ε_r·A/d, gespeicherte Energie E = 0,5·C·U^2) ist es exakt umgekehrt: Parallelschaltung C_ges = C_1 + C_2 + … und Reihenschaltung 1/C_ges = 1/C_1 + 1/C_2 + …!
21	Welche acht gewerteten Untertests umfasst der deutsche Test für Medizinische Studiengänge (TMS), wie ist der Testtag in Vor- und Nachmittag gegliedert, und wie wird der TMS-Standardwert skaliert?	Vormittag: (1) Muster zuordnen (24 Aufgaben, 30 Min.), (2) Medizinisch-naturwissenschaftliches Grundverständnis (24 Aufgaben, 60 Min.), (3) Schlauchfiguren (24 Aufgaben, 15 Min.), (4) Quantitative und formale Probleme (24 Aufgaben, 60 Min.), die Einprägephasen für (5) Figuren lernen (20 Figuren, 4 Min.) und (6) Fakten lernen (15 Patienten, 6 Min.) sowie unmittelbar danach vor der Mittagspause deren Reproduktionsphasen (Figuren lernen 5 Min., Fakten lernen 7 Min.); Nachmittag (nach 1 Stunde Pause): (7) Textverständnis (4 Texte à 6 Fragen = 24 Aufgaben, 60 Min.) und (8) Diagramme und Tabellen (24 Aufgaben, 60 Min.); der TMS-Standardwert ist normalverteilt mit Mittelwert 100 und Standardabweichung 10.
22	Welche Zehnerpotenzen gehören zu den SI-Präfixen von Femto bis Tera, und welche Umrechnungsfaktoren gelten bei Flächen-, Volumen- und Geschwindigkeitseinheiten im BMS Mathematik und TMS?	SI-Präfixe: Femto (f) = 10^−15, Piko (p) = 10^−12, Nano (n) = 10^−9, Mikro (μ) = 10^−6, Milli (m) = 10^−3, Zenti (c) = 10^−2, Dezi (d) = 10^−1, Deka (da) = 10^1, Hekto (h) = 10^2, Kilo (k) = 10^3, Mega (M) = 10^6, Giga (G) = 10^9, Tera (T) = 10^12; bei Flächeneinheiten (Quadrat) potenziert sich der Umrechnungsfaktor mit 2 (1 m^2 = 100 dm^2 = 10^4 cm^2 = 10^6 mm^2), bei Volumeneinheiten (Kubik) mit 3: 1 m^3 = 1.000 dm^3 = 1.000 L, 1 dm^3 = 1 L = 1.000 cm^3 = 1.000 mL, 1 cm^3 = 1 mL = 1.000 mm^3 = 1.000 μL; Geschwindigkeit: 1 m/s = 3,6 km/h (Umrechnung m/s → km/h mal 3,6; km/h → m/s geteilt durch 3,6).
23	Wie bestimmt man Oxidationszahlen in chemischen Verbindungen, was geschieht an Anode und Kathode bei Oxidation und Reduktion, und wie unterscheiden sich Galvanisches Element und Elektrolyse hinsichtlich der Polung?	Oxidationszahlen: Elemente = 0; einatomige Ionen = Ionenladung; Fluor immer −I; Sauerstoff fast immer −II (Ausnahmen: in Peroxiden wie H2O2 ist O = −I, in OF2 ist O = +II); Wasserstoff mit Nichtmetallen +I (in Metallhydriden wie NaH = −I); Summe aller Oxidationszahlen = Gesamtladung des Teilchens; Oxidation = Elektronenabgabe (Oxidationszahl steigt, Stoff ist Reduktionsmittel), Reduktion = Elektronenaufnahme (Oxidationszahl sinkt, Stoff ist Oxidationsmittel); in BEIDEN Systemen (Galvanisches Element und Elektrolyse) findet die Oxidation IMMER an der Anode und die Reduktion IMMER an der Kathode statt („Anode = Oxidation, Kathode = Reduktion“ — Vokale A/O und Konsonanten K/R!); im Galvanischen Element ist die Anode der Minuspol und die Kathode der Pluspol, bei der Elektrolyse ist die Anode der Pluspol und die Kathode der Minuspol.
24	Wie hängen Wellenlänge (λ), Frequenz (f) und Ausbreitungsgeschwindigkeit (c) zusammen, wie ist der Schalldruckpegel in Dezibel (dB) definiert, und wie funktionieren Brechung, dünne Linsen und die Korrektur von Kurz- und Weitsichtigkeit?	Wellengleichung: c = λ · f (mit f = 1/T); Schalldruckpegel L = 10 · log_10(I / I_0) dB — eine Verzehnfachung der Schallintensität I erhöht den Pegel um +10 dB, eine Hundertfachung um +20 dB, eine Verdopplung um ca. +3 dB; Brechungsgesetz nach Snellius: n_1 · sin(α_1) = n_2 · sin(α_2) (Totalreflexion nur beim Übergang vom optisch dichteren ins optisch dünnere Medium n_1 > n_2); Abbildungsgleichung dünner Linsen: 1/f = 1/g + 1/b, Brechkraft D = 1/f (in Dioptrien dpt = 1/m); bei Kurzsichtigkeit (Myopie) ist der Augapfel zu lang bzw. die Brechkraft zu hoch (Brennpunkt liegt vor der Netzhaut → Korrektur durch Zerstreuungslinse/Konkavlinse mit D < 0); bei Weitsichtigkeit (Hyperopie) ist der Augapfel zu kurz bzw. die Brechkraft zu gering (Brennpunkt hinter der Netzhaut → Korrektur durch Sammellinse/Konvexlinse mit D > 0).
25	Welche Molekülgeometrien und Bindungswinkel ergeben sich nach dem VSEPR-Modell und der Hybridisierung für CH4, NH3, H2O, BF3/Ethen und CO2/Ethin, und warum hat Wasser (H2O) einen ungewöhnlich hohen Siedepunkt?	CH4 (Methan, sp3-hybridisiert, 4 Bindungspaare, 0 freie Elektronenpaare): tetraedrisch mit 109,5°; NH3 (Ammoniak, sp3, 3 Bindungspaare, 1 freies Elektronenpaar): trigonal-pyramidal mit ca. 107°; H2O (Wasser, sp3, 2 Bindungspaare, 2 freie Elektronenpaare): gewinkelt mit 104,5°; BF3 bzw. C-Atome in Ethen C2H4 (sp2): trigonal-planar mit 120°; CO2 bzw. Ethin C2H2 (sp): linear mit 180° (daher ist CO2 trotz polarer C=O-Bindungen nach außen ein unpolares Molekül ohne permanentes Dipolmoment!); Wasser hat wegen der gewinkelten Struktur und der hohen Elektronegativitätsdifferenz O–H starke intermolekulare Wasserstoffbrückenbindungen (jedes H2O-Molekül kann bis zu 4 H-Brücken ausbilden).
26	Wie lautet das Massenwirkungsgesetz (MWG), wie verschieben Druck-, Konzentrations- und Temperaturänderungen ein chemisches Gleichgewicht nach Le Chatelier, und wann läuft eine Reaktion nach der Gibbs-Helmholtz-Gleichung freiwillig (exergon) ab?	Für aA + bB ⇌ cC + dD lautet die Gleichgewichtskonstante K_c = ([C]^c · [D]^d) / ([A]^a · [B]^b) (reine Feststoffe und reine Flüssigkeiten als Lösungsmittel gehen mit dem Aktivitätswert 1 nicht in den Bruch ein); nach Le Chatelier verschiebt eine Druckerhöhung das Gleichgewicht auf die Seite mit der kleineren Gasmolzahl (Volumenverkleinerung), eine Temperaturerhöhung verschiebt es in die endotherme Richtung (ΔH > 0); Gibbs-Helmholtz-Gleichung: ΔG = ΔH − T · ΔS — eine Reaktion läuft bei konstantem Druck und konstanter Temperatur genau dann freiwillig (spontan / exergon) ab, wenn die freie Enthalpie ΔG < 0 ist.
27	Welche funktionellen Gruppen entstehen bei der schrittweisen Oxidation primärer und sekundärer Alkohole sowie bei deren Reaktion mit Carbonsäuren oder Aldehyden, und wie unterscheiden sich Konstitutionsisomere, Enantiomere und Diastereomere?	Oxidation eines primären Alkohols (R-CH2-OH) liefert zuerst ein Aldehyd (R-CHO) und weiter eine Carbonsäure (R-COOH); Oxidation eines sekundären Alkohols liefert ein Keton (R-CO-R'); tertiäre Alkohole lassen sich ohne C-C-Bindungsbruch nicht oxidieren; Carbonsäure + Alkohol ⇌ Carbonsäureester + Wasser (Veresterung / Kondensation); Carbonsäure + Amin ⇌ Carbonsäureamid (Peptidbindung!) + Wasser; Aldehyd + 1 Alkohol ⇌ Halbacetal (intramolekular beim Ringschluss von Glukose zur Pyranose!), Halbacetal + weiterer Alkohol ⇌ Vollacetal (glykosidische Bindung!) + Wasser; Konstitutionsisomere haben gleiche Summenformel, aber andere Verknüpfung; Enantiomere sind Chiralitäts-Spiegelbildisomere (verhalten sich wie Bild und Spiegelbild, alle Chiralitätszentren invertiert), Diastereomere sind Stereoisomere, die KEINE Spiegelbilder voneinander sind (z. B. cis/trans-Isomere oder Zucker-Epimere).
28	Wie berechnet man den pH-Wert starker und schwacher einprotoniger Säuren, wie lautet die Henderson-Hasselbalch-Gleichung für Puffersysteme, und wie verändert sich der pH-Wert bei zehnfacher Verdünnung einer starken Säure?	pH = −log_10([H3O+]) und pH + pOH = 14 (bei 25 °C, K_W = 10^−14 mol^2/L^2); für eine starke Säure (vollständig dissoziiert, z. B. HCl, HNO3) gilt pH = −log_10(c_0), für eine zweiwertige starke Säure wie H2SO4 gilt näherungsweise [H3O+] ≈ 2·c_0; für eine schwache Säure (z. B. Essigsäure) gilt pH = 0,5 · (pK_S − log_10(c_0)); Henderson-Hasselbalch-Gleichung für Puffer: pH = pK_S + log_10([konjugierte Base A−] / [Säure HA]) — liegen Säure und korrespondierende Base im Verhältnis 1:1 vor, ist pH = pK_S (maximale Pufferkapazität!); verdünnt man eine starke Säure (z. B. von 0,01 mol/L mit pH 2) um den Faktor 10 mit Wasser (auf 0,001 mol/L), steigt der pH-Wert um genau +1 Einheit (auf pH 3).
29	Wie verändern sich Chromosomensatz (n) und Chromatiden-/DNA-Gehalt (c) einer menschlichen Zelle im Verlauf des Zellzyklus (G1, S, G2), der Mitose sowie der Meiose I und Meiose II?	In der G1-Phase ist eine somatische Zelle diploid mit Ein-Chromatid-Chromosomen (2n, 2c = 46 Chromosomen, 46 Chromatiden); in der S-Phase verdoppelt die DNA-Replikation den Chromatidenbestand auf Zwei-Chromatid-Chromosomen (2n, 4c = 46 Chromosomen, 92 Chromatiden in G2); die Mitose trennt in der Anaphase die Schwesterchromatiden und liefert 2 genetisch identische diploide Tochterzellen (2n, 2c); in der Meiose I (Reduktionsteilung) paaren sich homologe Chromosomen (Crossing-over im Pachytän der Prophase I) und werden in der Anaphase I getrennt → 2 haploide Zellen mit Zwei-Chromatid-Chromosomen (1n, 2c = 23 Chromosomen, 46 Chromatiden); die Meiose II (Äquationsteilung) trennt die Schwesterchromatiden in der Anaphase II → 4 genetisch verschiedene haploide Keimzellen (1n, 1c = 23 Chromosomen, 23 Chromatiden).
30	Wie lauten die Grundformeln der Stöchiometrie für Stoffmenge (n), Stoffmengenkonzentration (c), Verdünnung sowie die ideale Gasgleichung, und welches Volumen nimmt 1 Mol eines idealen Gases unter Normbedingungen (STP) ein?	Stoffmenge n = m / M = N / N_A (mit m = Masse in g, M = molare Masse in g/mol, N = Teilchenzahl, N_A ≈ 6,022 · 10^23 mol^−1); Stoffmengenkonzentration (Molarität) c = n / V (in mol/L); Verdünnungsgleichung c_1 · V_1 = c_2 · V_2; ideale Gasgleichung p · V = n · R · T (mit p in Pa = N/m^2, V in m^3, R ≈ 8,314 J/(mol·K), T in Kelvin: T[K] = θ[°C] + 273,15); 1 Mol eines idealen Gases nimmt bei Standard-Normbedingungen (0 °C = 273,15 K und 101,325 kPa = 1 atm) ein molares Volumen von V_m ≈ 22,4 Liter ein.
31	Welche Funktionen haben die fünf Immunglobulin-Klassen (IgM, IgG, IgA, IgE, IgD), welche Antigene und Antikörper liegen im AB0-Blutgruppensystem vor, und welche Organe gehen aus Ektoderm, Mesoderm und Entoderm hervor?	Immunglobuline: IgM = Pentamer, erster gebildeter Antikörper bei Primärinfektion (und Isoagglutinine Anti-A/Anti-B); IgG = häufigster Antikörper im Serum, Sekundärantwort und als EINZIGER Antikörper plazentagängig (Nestschutz des Neugeborenen!); IgA = Dimer auf Schleimhäuten, Speichel und Muttermilch; IgE = bindet an Mastzellen/Basophile (Typ-I-Soforttypallergie mit Histaminausschüttung sowie Parasiten-/Wurmabwehr); IgD = B-Zell-Rezeptor; AB0-System: Blutgruppe A hat A-Antigen auf Erythrozyten und Anti-B im Plasma; B hat B-Antigen und Anti-A; AB hat A- und B-Antigene und keine Antikörper (Universalempfänger für Erythrozytenkonzentrate); 0 hat keine A/B-Antigene und Anti-A sowie Anti-B im Plasma (Universalspender für Erythrozytenkonzentrate!); Keimblätter: Ektoderm → Nervensystem (ZNS/PNS), Epidermis, Sinnesepithel, Zahnschmelz; Mesoderm → Knochen, Skelett-/Herz-/glatte Muskulatur, Bindegewebe, Blut/Gefäße, Nieren, Gonaden; Entoderm → Epithel des Magen-Darm-Trakts, der Atemwege/Lunge sowie Parenchym von Leber, Pankreas und Schilddrüse.
32	Welche spezifischen Funktionen erfüllen die Organellen einer eukaryotischen Zelle (Zellkern/Nucleolus, Mitochondrien, raues und glattes ER, Golgi-Apparat, Lysosomen, Peroxisomen), und welche Belege stützen die Endosymbiontentheorie?	Nucleolus im Zellkern synthetisiert rRNA (für 80S-Ribosomen); Mitochondrien erzeugen ATP über Citratzyklus (Matrix) und Atmungskette (innere Membran/Cristae); raues ER (mit 80S-Ribosomen) synthetisiert Membran- und Sekretproteine, glattes ER dient der Lipid-/Steroidhormonsynthese, Entgiftung und Ca2+-Speicherung; Golgi-Apparat modifiziert (z. B. Glykosylierung) und sortiert Proteine von der cis- zur trans-Seite; Lysosomen bauen Makromoleküle durch saure Hydrolasen (pH 4,5–5,0) ab; Peroxisomen bauen H2O2 mittels Katalase sowie sehr langkettige Fettsäuren ab; Belege der Endosymbiontentheorie für Mitochondrien (und Plastiden): Doppelmembran (innere mit Cardiolipin), eigene ringförmige DNA ohne Histone, eigene 70S-Ribosomen und Vermehrung durch Zweiteilung.