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Die „roten Fäden“ durch die Biologie PPG-Grundwissen: 5.-10. Klasse Version: V09.2017
Stoffwechsel
Oberfläche
Stoffe und Teilchen
Information
Evolution ..............
Fortpflanzung
Energie
Stoffwechsel
Oberfläche
Stoffe und Teilchen
Information
Evolution ..............
Fortpflanzung
Energie
Stoff- und Energieumwandlung
Variabilität und Angepasstheit
Struktur und Funktion
Steuerung und Regelung
Evolution Information
Reproduktion
Organisations-ebene
Stoff- und Energieumwandlung
Variabilität und Angepasstheit
Struktur und Funktion
Steuerung und Regelung
Evolution Information
Reproduktion
Organisations-ebene
Stoff- und Energieumwandlung
Variabilität und Angepasstheit
Struktur und Funktion
Steuerung und Regelung
Evolution Information
Reproduktion
Organisations-ebene
Teilchenmodell
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 1
Alle Stoffe bestehen aus kleinsten Teilchen, die sich in Größe und Masse unterscheiden.
Sie sind selbst unter dem Mikroskop noch nicht sichtbar.
Zwischen den Teilchen ist nichts.
Die kleinsten Teilchen sind ständig in Bewegung. Durch Erwärmen eines Stoffes werden sie schneller, durch Abkühlen langsamer.
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 1
Reinstoffe
Stoffgemische
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 2
Reinstoffe
➢ erkennt man an ihren Eigenschaften (z.B. Siedetemperatur, Härte).
➢ bestehen aus untereinander gleichen Teilchen.
Stoffgemische
➢ bestehen aus unterschiedlichen Reinstoffen und damit aus verschiedenen Teilchen (Beispiel: Zuckerwasser ist ein Gemisch aus dem Reinstoff Zucker und dem Reinstoff Wasser).
➢ lassen sich aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften der Reinstoffe wieder voneinander trennen (Beispiel: Filtration, Abdampfen).
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 2
Luft ist ein Gasgemisch
Gasnachweise
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 3
Luft ist ein Gasgemisch und besteht aus
Gasnachweise
Glimmspanprobe:
Glimmender Holzspan + Sauerstoff Glimmspan entzündet sich Holzspan entzündet sich Holzspan entzündet sich
Kalkwasserprobe:
klares Kalkwasser + Kohlenstoffdioxid milchige Trübung
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 3
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 4
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 4
Stickstoff (ca. 78 %)
Sauerstoff (ca. 21 %)
Edelgase (ca. 1 %)
Kohlenstoffdioxid (ca. 0,04 %)
Teilchen-
abstand
groß
… mittel
… klein
Evolutionstheorie
nach Darwin
Mutation
seit
5./8. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 5
Evolution (Geschichte des Lebens)
verschiedene Nachkommen (durch Mutationen und
geschlechtl. Fortpflanzung)
Überproduktion an Nachkommen
Fortpflanzung
natürliche Selektion:
wegen der Konkurrenz überleben nur
die an die jeweiligen Umweltbedingungen
am besten Angepassten einer Art
Änderung der Umweltbedingungen
Abänderung der Art
bzw. Entstehung neuer Arten
Mutation
Zufällige Veränderung der Erbinformation (z.B. durch Röntgen- oder UV-Strahlung), die bei einem Lebewesen zu veränderten Eigenschaften führen kann.
seit
5./8. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 5
Art
systematische Begriffe
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 6
Alle Lebewesen, die sich miteinander fortpflanzen und dabei fruchtbare Nachkommen hervorbringen,
gehören zu einer Art.
Der Verwandtschaftsgrad
nimmt mit abgestufter
Ähnlichkeit zu:
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 6
Kennzeichen des Lebens
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 7
✓ Aufbau aus Zellen
✓ Bewegung
✓ Stoffwechsel
✓ Wachstum
✓ Fortpflanzung
✓ Information
(Aufnahme, Verarbeitung, Weitergabe)
✓ Energieumwandlung
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 7
Zelle
seit
5./8. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 8
Zelle: kleinste lebensfähige Einheit der Lebewesen
Chloroplasten
tierische Zelle
Zellkern
mit DNA Cytoplasma
Zellwand
Vakuole Zellmembran
ion
pflanzliche Zelle Bakterium
Zellwand
ringförmige DNA
Zellmembran
Chloroplasten
tierische Zelle
Zellkern mit DNA
Cytoplasma
Zellwand
Vakuole Zellmembran
ion
Informa
pflanzliche Zelle Bakterium
Zellwand
ringförmige DNA
Zellmembran
seit
5./8. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 8
Beispiel
S tamm Wirbeltiere
K lasse Säugetiere
O rdnung Raubtiere
F amilie Katzen
G attung Großkatzen
A rt Löwe
Evolution
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 13
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 13
Evolution
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 14
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 14
Evolution
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 15
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 15
Evolution
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 16
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 16
Evolution
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 17
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 17
Evolution
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 18
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 18
Evolution
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 19
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 19
Evolution
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 20
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 20
Organisationsebene
seit
5./10. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 9
Biosphäre Gesamtheit der Ökosysteme unserer Erde
Ökosystem Biotop (Lebensraum) + Biozönose (Lebensgemeinschaft)
Population Lebewesen einer Art, die im gleichen Gebiet leben und eine Fortpflanzungsgemeinschaft bilden
Organismus besteht aus verschiedenen Organen (z. B. Muskeln, Herz)
Organ Funktionseinheit aus verschiedenen Geweben (z.B. Muskel aus Muskelgewebe, Nervengewebe)
Gewebe bestehen aus vielen gleichen Zelltypen (z.B. Muskelgewebe aus vielen Muskelzellen)
Zelle ist die kleinste, lebensfähige Einheit der Lebewesen (z.B: Muskelzelle)
Zellorganellen sind membranumschlossene Untereinheiten einer Zelle, die bestimmte Aufgaben erfüllen (z.B. Zellkern)
Teilchen z.B. DNA-Molekül
-Molekül
seit
5./10. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 9
Nervensystem
Vom Reiz zur Reaktion
seit
5./9. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 10
seit
5./9. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 10
Skelett des Menschen
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 11
Das Skelett ist ein Kompromiss aus Stützfunktion, Schutz wichtiger Organe und Beweglichkeit:
Gelenke: bewegliche Verbindungsstellen zwischen Knochen
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 11
Muskeln ( 9 Organ)
Gegenspieler-Prinzip
seit
5./9. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 12
Muskeln
➢ bewegen die Knochen.
➢ können sich nur zusammenziehen, aber nicht aktiv dehnen
(Gegenspielerprinzip von Beuger und Strecker).
Weiteres Beispiel für das Gegenspielerprinzip:
➢ vegetatives (=autonomes) Nervensystem: Sympathicus - Parasympathicus
seit
5./9. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 12
Submikroskopische Ebene
CO2
Makroskopische Ebene
Mikroskopische Ebene
Nahrungsbestandteile
Nährstoffnachweise
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 13
Nahrung
Nährstoffe weitere Nahrungsbestandteile
Ballaststoffe Vitamine Mineralsalze Wasser Kohlenhydrate z.B. Stärke,
Traubenzucker
Fette Eiweiß/Proteine
Stoffe zeigen typische Reaktionen
➢ Stärke: Iod (braun) + Stärke Blaufärbung
➢ Eiweiß: Hitze oder Säurezugabe Gerinnung
➢ Fett: Fettfleckprobe
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 13
Verdauung
Enzyme
seit
5./10. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 14
Verdauung
Zerlegung der Nährstoffteilchen in kleinere Bestandteile,
um die Aufnahme ins Blut zu ermöglichen
Enzyme
sind Proteinmoleküle die den Auf-, Um- und Abbau aller
von der Zelle benötigten Moleküle bei Körpertemperatur
beschleunigen bzw. erst ermöglichen.
Chemisch betrachtet funktionieren Enzyme als substrat-
und wirkspezifische Bio-Katalysatoren.
seit
5./10. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 14
Stoffwechsel
➢ Aufnahme von Stoffen (z.B. Nährstoffe)
➢ Umwandlung von Stoffen zum Aufbau und
für die Energieversorgung des Körpers
➢ Abgabe von Abfallstoffen (Ausscheidung)
seit
5./8. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 15
energiereiche Stoffe
Traubenzucker
energiearme Stoffe Wasser, Kohlenstoffdioxid
Wärme,
ATP
Abbau ohne Sauerstoff
(anaerob)
weitere Abbauprozesse
Gärung
Alkohol oder Milchsäure
Abbau mit Sauerstoff
(aerob)
Zellatmung
Lichtenergie
Fotosynthese
seit
5./8. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 15
Energie
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 16
Es gibt verschiedene Formen von Energie, die sich ineinander umwandeln lassen.
Beispiele:
Energie
in Nährstoffen
Bewegungsenergie,
Wärme
Lageenergie
des Wassers elektrische Energie
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 16
Oberflächenvergrößerung
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 17
Viele Vorgänge in Natur und Technik werden durch Vergrößerung der Oberfläche verbessert.
Beispiele:
Darmzotten: Aufnahme der Nährstoffteilchen ins Blut
Lungenbläschen: Gasaustausch
seit
5. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 17
doppelter geschlossener
Blutkreislauf
offener Blutkreislauf
seit
5./8. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 18
doppelter geschlossener Blutkreislauf
Kapillaren (Haargefäße): feinste Blutgefäße zwischen Arterien
und Venen für den Stoffaustausch
Venen: Blutgefäße, die das Blut zum
Herzen hintransportieren Herz
Arterien (Schlagadern): Blutgefäße, die das Blut vom
Herzen wegtransportieren
Körperzelle
Lungenbläschen
Körperkreislauf
Lungenkreislauf
offener Blutkreislauf
Das Blut fließt nicht wie beim geschlossenen Blutkreislauf in Gefäßen (Adern) zu den Organen, sondern umspült diese frei.
seit
5./8. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 18
Keimzellen
Begattung / Bestäubung
Befruchtung
seit
5./6. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 19
Geschlechtszellen (=Keimzellen):
➢ Eizelle: unbewegliche, weibliche Geschlechtszelle
➢ Spermium: bewegliche, männliche Geschlechtszelle
➢ Pollen: enthält männliche Geschlechtszellen
Begattung / Bestäubung
Übertragung der Spermien in den weiblichen Körper
bzw. der Pollen auf die Narbe der Blüte der gleichen Art
Befruchtung
Verschmelzung des Zellkerne der männlichen Geschlechtszelle und der weiblichen Geschlechtszelle (Eizelle)
seit
5./6. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 19
Kennzeichen
der 5 Wirbeltierklassen
( 9 Organismus)
seit
5./6. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 20
Kennzeichen der Wirbeltiere:
• Wirbelsäule • knöchernes Skelett
seit
5./6. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 20
Embryo
Larve
Metamorphose
seit
5./6. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 21
Embryo
Organismus, der sich aus der befruchteten Eizelle
entwickelt
Larve
Jugendform mit besonderen Organen (z.B. Kiemen), die
dem erwachsenen Tier fehlen
Metamorphose
Verwandlung der Larve zum erwachsenen Tier, wobei
eine Gestaltänderung durch Rückbildung, Umwandlung und Neubildung von Organen erfolgt
seit
5./6. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 21
Pflanzenkörper
( 9 Organismus)
seit
6. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 22
Spross Blüte Fortpflanzung
Blätter Ernährung (Fotosynthese)
Stängel / Stamm Transport
Wurzel Aufnahme von Wasser und Mineralsalzen
Speicherung von Nährstoffen
Verankerung im Boden
seit
6. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 22
Blüte
Samen
Frucht
seit
6. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 23
Kelchblatt
Blütenblatt
Staubbeutel mit Pollen
Staubfaden
Fruchtknoten
Griffel
Narbe
Samenanlage mit Eizelle
Blütenboden
Blüte
Staubgefäß
Stempel
Samen Embryo im Ruhezustand, der von Vorratsstoffen umgeben ist ( Keimung junge Pflanze)
Frucht Die Frucht entsteht nach der Befruchtung meistens aus dem
Fruchtknoten und enthält die Samen bis zur Reife.
seit
6. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 23
Ungeschlechtliche Fortpflanzung
Geschlechtliche Fortpflanzung
seit
6. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 24
Ungeschlechtliche Fortpflanzung ( Klone )
Ein Lebewesen erzeugt Nachkommen,
die untereinander identisch sind (z.B. Kartoffelknolle).
Geschlechtliche Fortpflanzung ( 5 Evolution)
Zwei Lebewesen erzeugen Nachkommen,
die untereinander etwas verschieden sind.
seit
6. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 24
Fotosynthese
Zellatmung
seit
6. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 25
Fotosynthese (in Chloroplasten) Stoffebene:
Wasser + Kohlenstoffdioxid Sauerstoff + Traubenzucker
Zellatmung (in Mitochondrien) Stoffebene:
Traubenzucker + Sauerstoff Kohlenstoffdioxid + Wasser
Energetische Ebene:
Chemische Energie Bewegungsenergie + Wärme
seit
6. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 25
5 Reiche der Lebewesen
seit
8. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 26
seit
8. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 26
Kennzeichen der Gliederfüßer
( 9 Organismus)
seit
8. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 27
seit
8. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 27
seit
8. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 28
Unvollkommene Verwandlung (z.B. Heuschrecken)
Vorteil:
alle Stadien können
vor Feinden flüchten
Vollkommene Verwandlung (z.B. Schmetterlinge, Käfer)
Vorteil:
keine Nahrungskonkurrenz
zwischen Larve und Imago
seit
8. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 28
Unvollkommene
Verwandlung
Vollkommene Verwandlung
Ei
mehrere Häutungen
Larve Imago
Larve Imago
Puppe
Ei
Hormonsystem
seit
9. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 29
seit
9. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 29
Genetische Information
seit
9. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 30
Genetische Information
Der Informationsträger ist die DNA. Sie enthält die Anweisung für den Bau eines Lebewesens und für die Steuerung seiner Lebensvorgänge.
Ein Gen ist ein Abschnitt der DNA.
Ein bzw. mehrere Gene tragen die Information für den Bau eines Proteins.
Ein Protein kann z. B. als Enzym die Bildung eines Merkmals (z.B. roter Blütenfarbstoff) bewirken.
seit
9. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 30
Mitose
seit
9. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 31
2n
Verdopplung der
Einchromatid-Chromosomen
2n
Körperzelle
2n
Trennung der
Zweichromatid-Chromosomen
in Einchromatid-Chromosomen
seit
9. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 31
Meiose
seit
9. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 32
seit
9. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 32
Mitose in Körperzellen Bedeutung
Ungeschlechtliche Fortpflanzung und Wachstum Ergebnis
Zwei identische / erbgleiche (Tochter)zellen mit doppeltem Chromosomensatz (2n)
Meiose in Urgeschlechtszellen
Bedeutung
geschlechtliche Fortpflanzung
Halbierung des Chromosomensatzes
zur Erhaltung der arttypischen Chromosomenzahl
Schaffung genetischer Vielfalt
Ergebnis
Vier erbungleiche Zellen (Spermien bzw. Eizelle und Polkörperchen) mit einfachem Chromosomensatz (1n)
Immunsystem
Resistenz
seit
9. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 33
seit
9 Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 33
Schlüssel-Schloss-Prinzip
seit
9./10. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 34
Beispiele:
➢ Hormonsystem: Hormon / Rezeptor an der Zielzelle
➢ Synapse: Transmitter / Rezeptor an der Zielzelle
➢ Immunabwehr: Antigen-Antikörper-Reaktion ( Immunsystem)
➢ Verdauung: Enzym-Substrat-Komplex
seit
9./10. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 34
Verdauung
seit
10. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 35
seit
10. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 35
Umweltfaktor
ökologische Potenz (=Toleranzbereich)
Konkurrenzausschlussprinzip
seit
10 Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 36
abiotischer Faktor:
z.B. Licht, Temperatur, Wasser, Boden
biotischer Faktor:
z.B. Artgenossen, Nahrungsangebot, Feinde, Parasiten, Krankheitserreger, artfremde Nahrungskonkurrenten
ökologische Potenz
Fähigkeit eines Organismus, Schwankungen eines Umweltfaktors bei natürlicher Konkurrenz zu ertragen
Konkurrenzausschlussprinzip
(5 Evolutionstheorie nach Darwin)
Arten, die um dieselben Ressourcen konkurrieren, können auf Dauer nicht im gleichen Lebensraum existieren ökologische Nische
seit
10. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 36
Zerlegung der
Nährstoffteilchen in kleinere Bestandteile,
um die Aufnahme ins Blut zu ermöglichen
Resistenz Unempfindlichkeit von Bakterien gegen bestimmte Stoffe (oft Antibiotika)
Ökologie
seit
10. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 37
seit
10 Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 37
Räuber-Beute-Beziehungen
seit
10 Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 38
Population
Beute
Population
Fressfeind
+
-
seit
10. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 38
Symbiose
Parasitismus
seit
10. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 39
Symbiose
Beziehung zwischen artverschiedenen Lebewesen
zum gegenseitigen Nutzen
z.B. Biene – Blume
Parasitismus
Beziehung zwischen artverschiedenen Lebewesen
zum Nutzen der einen Art und zum Nachteil der anderen
z.B. Zecke – Mensch
seit
10. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 39
Bioindikatoren (= Zeigerorganismen)
seit
10. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 40
Lebewesen, die bestimmte Umweltbedingungen anzeigen
z.B.:
➢ Flechten zur Bestimmung der Luftverunreinigung
➢ Wasserlebewesen zur Bestimmung der Gewässergüte
seit
10. Jgst.
Struktur und Funktion
Organisationsebene
Stoff- und Energieumwandlung
Information
Variabilität und Angepasstheit
Evolution
Reproduktion
Steuerung und Regelung 40
je mehr, desto mehr
je weniger, desto weniger
je mehr, desto weniger je weniger, desto mehr
![Ausblick: Auf dem Weg zur Integrationsplattform · 2019. 2. 20. · stellt die Administration auf Organisationsebene sicher. B1 Berechtigungen können auf allen Ebenen […], in verschiedenen](https://img.pdfslide.org/doc/110x75/5fe201d3d1511852a74d5b9d/ausblick-auf-dem-weg-zur-integrationsplattform-2019-2-20-stellt-die-administration.jpg)
