Hinweis: Schwerpunktthemen und EPA’s beachten und den ... · IGS Buchholz (Stand: Januar 2017) QUALIFIKATIONSPHASE Schulcurriculum Biologie - Oberstufe 2 Thema Inhaltsbezogene Kompetenzen

IGS Buchholz (Stand: Januar 2017) QUALIFIKATIONSPHASE Schulcurriculum Biologie - Oberstufe

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Hinweis: Schwerpunktthemen und EPA’s beachten und den Arbeitsplan entsprechend anpassen!

Qualifikationsphase - 1. Semester: Stoffwechsel (Zellatmung), Genetik und Evolution

UR 1: Zellatmung und Gärung - Was ist Leben? (Semesterwochenstunden: ___)

Thema Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Anmerkungen Material

1.1: Zellatmung FW 1.1: erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene von

Molekülen modellhaft (Enzyme).

FW 1.2: erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene von Organellen (Mitochondrien).

FW 2.2: erläutern die Funktion der Kompartimentierung (chemiosmotische

ATP-Bildung*).

FW 3.1: beschreiben kompetitive und allosterische Wirkungen (Enzymaktivität).

FW 4.1: erläutern Grundprinzipien von Stoffwechselwegen (Redoxreaktionen, Energieumwandlung, Energieentwertung,

ATP/ADP-System).

FW 4.3: erläutern die Bereitstellung von Energie unter Bezug auf die vier Teilschritte der Zellatmung (C-Körper-Schema, ATP-Bilanz).

EG 1.1: beschreiben und erklären biologische Sachverhalte kriteriengeleitet durch Beobachtung und Vergleich.

EG 4.5: beschreiben, analysieren und deuten Abbildungen, Tabellen, Diagramme sowie grafische Darstellungen unter Beachtung der untersuchten Größen und Einheiten.

KK 1: beschreiben und erklären biologische Sachverhalte unter Verwendung geeigneter Fachbegriffe.

KK 3: entwickeln Fragen zu biologischen Sachverhalten und formulieren Hypothesen.

KK 5: argumentieren mithilfe biologischer Evidenzen, um Hypothesen zu testen und Fragen zu beantworten.

KK 7: veranschaulichen biologische Sachverhalte adressatenbezogen und zielorientiert auf angemessene Art und Weise: Text, Tabelle, Diagramm, Schema, Skizze, Zeichnung, Conceptmap.

Ausgangsfrage:

Wie wird die für das Leben notwendige Energie bereitgestellt?

Leben als System, das sich selbst reproduziert, das einen höheren Energiegehalt als seine nichtlebende Umgebung hat und das diesen Zustand durch die Organisation permanenter Energiezufuhr (autotroph, heterotroph) erhält. Eigentlich die zentrale Frage der Biologie! Diese braucht aber zum Verständnis keinerlei biochemische Einzelheiten!


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1.2: Gärung:

FW 3.1: beschreiben kompetitive und allosterische Wirkungen (Enzymaktivität).

FW 4.1: erläutern Grundprinzipien von Stoffwechselwegen (Redoxreaktionen, Energieumwandlung, Energieentwertung, ATP/ADP-System).

FW 4.3: erläutern die Bereitstellung von Energie unter Bezug auf die vier Teilschritte der Zellatmung (C-Körper-Schema, ATP-Bilanz).

EG 2.1: entwickeln Hypothesen, planen Experimente, führen diese durch und werten sie hypothesenbezogen aus.

EG 2.2: diskutieren Fehlerquellen bei Experimenten (fehlender Kontrollansatz).

EG 4.1: protokollieren Beobachtungen und Experimente.


Fragen:

a) Wie war unter diesen Bedingungen Leben möglich?

b) Wie entstand in der Folgezeit die Sauerstoff-atmosphäre? (s. 1.3)

Hinführung über:

Blick in die Erdgeschichte: ursprünglich sauerstofffreie Atmosphäre – keine ZA

möglich

OPTIONAL: 1.3: Exkurs: chemische Evolution mit genetischen Aspekten (evt. Endosymbionten-theorie)

FW 1.1: erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene von Molekülen modellhaft (DNA-

Basenpaarung).

FW 7.4: erläutern Angepasstheit als Ergebnis von Evolution (Mutation, Selektion).

FW 7.7: beschreiben Biodiversität auf verschiedenen Systemebenen (genetische Variabilität, Artenvielfalt, Ökosystemvielfalt).

EG 4.5: beschreiben, analysieren und deuten Abbildungen, Tabellen, Diagramme sowie grafische Darstellungen unter Beachtung der untersuchten Größen und Einheiten.


KK 2: unterscheiden zwischen proximaten und ultimaten Erklärungen und vermeiden unangemessenefinale Begründungen.

KK 6: recherchieren, dokumentieren und präsentieren biologische Sachverhalte mithilfe digitaler Medien und Technologien

und reflektieren den Einsatz kritisch

Grundfrage: Wie ist das Leben entstanden? (aufbauend auf den unter 1.1. erarbeiteten Bedingungen für Leben)


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UR 2: Genetik am Beispiel der Mukoviszidose (Semesterwochenstunden:____)

Hinweis: Genetik möglichst kurzhalten, da Wiederholung aus Klasse 11


2.1 Systemebenen bei der Mukoviszidose (Moleküle, Zellen, Organe,

Individuen)

KK 1 beschreiben und erklären biologische Sachverhalte unter

Verwendung geeigneter Fachbegriffe.

KK 3 entwickeln Fragen zu biologischen Sachverhalten und formulieren

Hypothesen.

Wiederholung Systemebenen

2.2 Stofftransport durch Membranen und das CFTR-Protein (Chloridkanal)

FW 2.1 erklären verschiedene Arten von Stofftransport zwischen Kompartimenten

(passiver und aktiver Transport).

FW 1.1 erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene von

Molekülen modellhaft.

FW 2.2 erläutern die Funktion der Kompartimentierung.

EG 2.1 entwickeln Hypothesen, planen Experimente, führen diese durch und werten sie hypothesenbezogen aus (aktiver/passiver Transport)

EG 4.1 protokollieren Beobachtungen und

Experimente.

EG 3.1 wenden Modelle an, erweitern sie und beurteilen die Aussagekraft und

Gültigkeit.

KK 1 beschreiben und erklären biologische Sachverhalte unter Verwendung geeigneter Fachbegriffe.

KK 4 ziehen aus der Betrachtung biologischer Phänomene Schlussfolgerungen, verallgemeinern diese und leiten Regeln ab.

Kenntnis des Membranbaus (Lipiddoppelschicht, Proteine) Erklärung der selektiven Permeabilität der Membran Erklärung von passiven und aktiven Transportmechanismen auf molekularer Ebene [Konzentrationsgradient, ATP-Verbrauch] Osmose: Modellversuch mit Gurkenscheiben, Modellkritik

HexBuggs


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2.3 Biosynthese des CFTR-Proteins

FW 1.1 erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene von Molekülen modellhaft (DNA-Basenpaarung).

FW 5.1: erläutern das Prinzip der Signaltransduktion als Übertragung von extrazellulären in intrazelluläre Signale.

FW 5.2 erläutern die Informationsübertragung innerhalb der Zelle (Proteinbiosynthese bei Eukaryoten, Transkriptionsfaktoren, alternatives Spleißen).

EG 2.1 entwickeln Hypothesen, [planen Experimente, führen diese durch und werten sie hypothesenbezogen aus].

EG 3.1 wenden Modelle an, erweitern sie und beurteilen die Aussagekraft und Gültigkeit:

EG 4.5 beschreiben, analysieren und deuten Abbildungen, Tabellen, Diagramme sowie grafische Darstellungen unter Beachtung der untersuchten Größen

und Einheiten.

KK 5 argumentieren mithilfe biologischer Evidenzen, um Hypothesen zu testen und Fragen zu beantworten.

Wiederholung Proteinbiosynthese und ggf. Nachvollzug eines autoradiographischen

Versuches dazu;

2.4 Nachweis verschiedener CFTR-Mutanten: Prinzip der PCR-Technik und der Gelelektrophorese

FW 1.1 erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene von Molekülen modellhaft (DNA-Basen-paarung).

EG 1.2 führen Trennverfahren durch und werten sie aus.

EG 4.2 beschreiben die Prinzipien biologischer Arbeitstechniken (PCR, Gel-Elektrophorese, DNA-Microarray*), werten

Befunde aus und deuten sie.

EG 4.5 beschreiben, analysieren und deuten Abbildungen, Tabellen, Diagramme sowie grafische Darstellungen unter Beachtung der untersuchten Größen und Einheiten.

EG 4.3: erklären die Vorläufigkeit der Erkenntnisse mit Begrenztheit der Methoden.

Mutationen des CFTR-Gens (auch Fehler beim

Spleißen)


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2.5 Ethische Analyse: PID bei Verdacht auf Mukoviszidose?

KK 8 diskutieren komplexe biologische Fragestellungen, deren Lösung strittig ist.

BW 4 führen eine ethische Analyse durch, unterscheiden dabei deskriptive von normativen Aussagen und begründen Handlungsoptionen aus deontologischer und konsequenzialistischer Sicht (PID).

Rollenspiel


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UR 3 Variabilität und Angepasstheit sowie Evolutionstheorien und ihre Belege (Semesterwochenstunden: ___)

Thema Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Anmerkungen, Beispiele Material

7.1 Evolutions-theorien und Belege für die Synthetische

Theorie

FW 7.6 erläutern die Evolutionstheorien von Lamarck und Darwin und die Synthetische Evolutionstheorie.

FW 8.1 werten molekularbiologische Homologien (DNA, Proteine) zur Untersuchung phylogenetischer Verwandtschaft aus (Wirbeltiere).

FW 8.2 beschreiben Analogien als Anpassungsähnlichkeiten und Homologien als auf Abstammung basierende Ähnlichkeiten.

FW 7.7 beschreiben Biodiversität auf verschiedenen Systemebenen (genetische Variabilität, Artenvielfalt, Ökosystemvielfalt).

FW 7.4 erläutern Angepasstheit als Ergebnis von Evolution (Mutation, Rekombination, Gendrift, Selektion)

EG 4.4 analysieren und deuten naturwissenschaftliche Texte.



KK 3 entwickeln Fragen zu biologischen Sachverhalten und formulieren Hypothesen.


Homologie

Analogie

7.2 Evolutions-faktoren

FW 7.2 erläutern den Prozess der Artbildung (allopatrisch).

FW 7.1 erläutern Präadaptation

(Antibiotikaresistenz).

FW 7.3 erläutern die ökologische Nische als Gesamtheit der beanspruchten Umweltfaktoren einer Art.

FW 7.4 erläutern Angepasstheit als Ergebnis von Evolution (Mutation, Rekombination, Gendrift, Selektion).

FW 1.3 erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene von Organen.

FW 7.5: erläutern die Angepasstheit von

EG 4.3 erklären die Vorläufigkeit der Erkenntnisse mit Begrenztheit der Methoden.

KK2: unterscheiden zwischen proximaten und ultimaten Erklärungen und vermeiden unangemessenefinale

Begründungen.


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Populationen (r- und K-selektierte Fortpflanzungsstrategien).

FW 7.7 beschreiben Biodiversität auf verschiedenen Systemebenen (genetische Variabilität, Artenvielfalt, Ökosystemvielfalt).


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2. Semester: Fotosynthese und Ökologie

UR 4: Fotosynthese am Beispiel von „Future Oil“ – Algen als Produzenten von Biotreibstoff? (Semesterwochenstunden: ___)


3.1„Future Oil“ – Algen als Produzenten von Biotreibstoff

EG 3.1 wenden Modelle an.


Fotosynthese als BlackBox (EG 3.1) wird im Verlauf der Einheit „gefüllt“

3.2 Chloroplasten als Orte der Fotosynthese

FW 1.2 erläutern Struktur-Funktions-beziehungen auf der Ebene von Organellen (Chloroplasten).

FW 1.3 erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene von Organen (Sonnen-/Schattenblatt).


EG 1.3 mikroskopieren, skizzieren und zeichnen biologische Präparate.

EG 3.2 erklären anhand von Kosten-Nutzen-Analysen biologische Phänomene.

EG 4.5 beschreiben, analysieren und deuten Abbildungen, Tabellen, Diagramme sowie grafische Darstellungen.


KK 7: veranschaulichen biologische Sachverhalte adressatenbezogen und zielorientiert auf angemessene Art und Weise: Text, Tabelle, Diagramm, Schema, Skizze, Zeichnung, Conceptmap.


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3.3 Pigmente und Lichtabsorption:

FW 1.1 erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene von Molekülen modellhaft;

FW 2.2 erläutern die Funktion der Kompartimentierung;

FW 4.1 erläutern Grundprinzipien von Stoffwechselwegen (Redoxreaktion, Energieumwandlung, Energieentwertung, ATP/ADP-System)

FW 4.2 erläutern die Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie in der Fotosynthese (Primär-/Sekundärreaktion im C-Körper-Schema).

EG 1.2 führen Trennverfahren durch und werten sie aus (Chromatografie);

EG 4.1 protokollieren Beobachtungen und

Experimente.



Hypothesen.

KK 5 argumentieren mithilfe biologischer Evidenzen, um Hypothesen zu testen und

Fragen zu beantworten.

3.4 Die lichtabhängige Reaktionen:

FW 4.2 erläutern die Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie in der Fotosynthese (Primärreaktion)

FW 4.1 erläutern Grundprinzipien von Stoffwechselwegen (Redoxreaktionen, Energieumwandlung).

FW 2.2 erläutern die Funktion der Kompartimentierung;

FW 2.2 erläutern die Funktion der Kompartimentierung (chemiosmotische ATP-Bildung*)



KK 4 ziehen aus der Betrachtung biologischer Phänomene Schlussfolgerungen, verallgemeinern

diese und leiten Regeln ab.

KK 5 argumentieren mithilfe biologischer Evidenzen, um Hypothesen zu testen und

Fragen zu beantworten.


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3.5 Der Calvin-

Zyklus

FW 4.1 erläutern Grundprinzipien von Stoffwechselwegen (Redoxreaktionen, Energieumwandlung, …).

FW 4.2 erläutern die Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie in der Fotosynthese (Primärreaktion, Sekundärreaktion im C-Körper-Schema).


EG 2.1 entwickeln Hypothesen, planen Experimente, (…) und werten sie hypothesenbezogen aus.




3.6 Abhängigkeit der Fotosynthese von Außenfaktoren (Optimierung der Algoil-Synthese)

FW 1.3 erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene von

Organen (Sonnen-/Schattenblatt).

FW 3.4 vergleichen unter Bezug auf biotische und abiotische Faktoren physiologische und ökologische Potenzen.

FW 4.2 erläutern die Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie in der Fotosynthese (Primärreaktion, Sekundärreaktion).

FW 4.3 erläutern die Bereitstellung von Energie unter Bezug auf die vier Teilschritte der Zellatmung.

EG 2.1 entwickeln Hypothesen, planen Experimente, führen diese durch und

werten sie hypothesenbezogen aus.

EG 2.2 diskutieren Fehlerquellen bei Experimenten (fehlender Kontrollansatz).

EG 4.1 protokollieren Beobachtungen und Experimente.

EG 4.5 beschreiben, analysieren und deuten Abbildungen, Tabellen, Diagramme sowie grafische Darstellungen unter Beachtung der untersuchten Größen

und Einheiten.

KK 7 veranschaulichen biol. Sachverhalte adressatenbezogen und zielorientiert auf angemessene Art und Weise: Text, Tabelle, Diagramm, Schema, Skizze, Zeichnung.


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3.7 CAM/C4 (Algoil als Alternative zu Biotreibstoff aus Hochleistungs-Nutzpflanzen)

FW 4.1 erläutern Grundprinzipien von Stoffwechselwegen (Redoxreaktionen, Energieumwandlung, …).

FW 4.2 erläutern die Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie in der Fotosynthese (Primärreaktion, Sekundärreaktion im C-Körper-Schema).

FW 7.4 erläutern Angepasstheit als Ergebnis von Evolution.

FW 7.7 beschreiben Biodiversität auf

verschiedenen Systemebenen.

EG 1.1 beschreiben und erklären biologische Sachverhalte kriteriengeleitet durch Beobachtung und Vergleich.


BW 2 untersuchen komplexe Problem- und Entscheidungssituationen in Hinblick auf soziale, räumliche und zeitliche Fallen*

BW 5 erörtern Chancen und Risiken transgener Organismen aus der Sicht unterschiedlicher Interessengruppen*

Hinweise zu Materialien:

• Einstieg: Zeit Wissen, Heft 6, Okt./Nov. 2009, S. 10: „Algen im Tank – wird jetzt alles gut?“

• Grundlagen und Algenbioreaktor: Oehmig, B., Nieder, J.: CO2 und Biomasse. Unterricht Biologie 335, Juni 2008, S. 20 - 25 20 –(Prinzip des

Algenbioreaktors beim Kohlekraftwerg Farge (Bremen), S. 25);

• Algenzucht und Mikroskopie: Kremer: Das große Kosmos-Buch der Mikroskopie, Kosmos 2002

• Pilotprojekt CO2-Konversion durch Mikroalgen Jacobsuniversität Bremen: http://www.jacobs-

university.de/news/media/pressreleases/15581/index.php

• „Oilgae“, mit Algen-Glossar , vermutlich umfassendste Plattform (in Englisch) für „Algoil“ bzw. Oligae“: http://www.oilgae.com/

• BMFT: http://www.bmbf.de/de/12360.php

• Übersicht. Algenbioverfahrenstechnik: http://www.mstonline.de/mikrosystemtechnik/mst-fuer-energie/algen/

http://www.jacobs-university.de/

http://www.jacobs-university.de/

http://www.oilgae.com/

http://www.bmbf.de/de

http://www.mstonline.de/mikrosystemtechnik/mst-fuer-energie/algen/


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UR 5: Ökologie und Nachhaltigkeit - Der Klimawandel und seine Folgen für Ökosysteme (Semesterwochenstunden: ____)


4.1 Der Klimawandel und seine Folgen für verschiedene Ökosysteme

EG 4.4. Analysieren und deuten naturwissenschaftliche Texte.

KK 3 entwickeln Fragen zu biologischen Sachverhalten und formulieren Hypothesen;

KK 6 recherchieren, dokumentieren und präsentieren biologische Sachverhalte mithilfe digitaler Medien und Technologien und reflektieren den Einsatz kritisch (vorbereitend);

KK 7 veranschaulichen biologische Sachverhalte adressatenbezogen und zielorientiert auf angemessene Art und Weise: Text, Tabelle, Diagramm, Schema, Skizze, Zeichnung,

ConceptMap

4.2 Ursachen des Klimawandels:

FW 4.4 beschreiben das Prinzip von Stoffkreisläufen auf Ebene von Ökosystemen und der Biosphäre (Kohlenstoffkreislauf).

EG 4.5 beschreiben, analysieren und deuten Abbildungen, Tabellen, Diagramme sowie grafische Darstellungen unter Beachtung der

untersuchten Größen und Einheiten.

KK 8 diskutieren komplexe biologische

Fragestellungen, deren Lösung strittig ist.

BW 1 bewerten mögliche kurz- und langfristige regionale und/oder globale Folgen eigenen und gesellschaftlichen Handelns. Dazu gehören die Analyse der Sach- und der Werteebene der Problemsituation sowie die Entwicklung von Handlungsoptionen.

Grüne Reihe (IPPC-Modell)


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4.3 Wechsel-beziehungen zwischen Lebewesen

FW 3.3 erläutern Konkurrenz, Parasitismus und Symbiose als Wechselbeziehungen zwischen Organismen.

FW 3.4 vergleichen unter Bezug auf biotische und abiotische Faktoren physiologische und ökologische

Potenzen.

FW 7.3 erläutern die ökologische Nische als Gesamtheit der beanspruchten

Umweltfaktoren einer Art.

FW 1.3 erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene von Organen (Sonnen- und Schattenblatt).

FW 3.2 erläutern Homöostase als Ergebnis von Regelungsvorgängen, die aufgrund negativer Rückkopplung für Stabilität in physiologischen Systemen sorgen.

FW 7.5 erläutern die Angepasstheit von Populationen (r- und k-selektierte Fortpflanzungsstrategien)

EG 1.1 beschreiben und erklären biologische Sachverhalte kriteriengeleitet durch Beobachtung und Vergleich;

EG 1.4 führen Freilanduntersuchungen durch und werten diese aus (Bioindikatoren-Prinzip);

EG 2.1 entwickeln Hypothesen, planen Experimente ( … ) und werten sie hypothesenbezogen aus.

EG 3.1 wenden Modelle an, erweitern sie und beurteilen die Aussagekraft und Gültigkeit.




4.4 Folgen des

Klimawandels

FW 3.3 erläutern Konkurrenz, Parasitismus und Symbiose als Wechselbeziehungen zwischen Organismen.

FW 3.4 vergleichen unter Bezug auf biotische und abiotische Faktoren physiologische und ökologische Potenzen.

FW 7.3 erläutern die ökologische Nische als Gesamtheit der beanspruchten Umweltfaktoren einer Art.

EG 1.1 beschreiben und erklären biologische Sachverhalte kriteriengeleitet durch Beobachtung und Vergleich




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FW 7.7 beschreiben Biodiversität auf verschiedenen Systemebenen (genetische Variabilität, Artenvielfalt, Ökosystemvielfalt);

(FW 7.4 erläutern Angepasstheit als Ergebnis von Evolution (Mutation, Rekombination, Gendrift, Selektion)



4.5 Mit Aufforstungen gegen den

Klimawandel ?

FW 4.4 beschreiben das Prinzip von Stoffkreisläufen auf Ebene von Ökosystemen und der Biosphäre

(Kohlenstoffkreislauf).



4.6 Ökologisches

Bewerten

KK 6 recherchieren, dokumentieren und präsentieren biologische Sachverhalte mithilfe digitaler Medien und Technologien und reflektieren den Einsatz kritisch.

KK 7 veranschaulichen biologische Sachverhalte adressatenbezogen und zielorientiert auf angemessene Art und Weise: Text, Tabelle, Diagramm, Schema, Skizze, Zeichnung, ConceptMap.

BW 1 bewerten mögliche kurz- und langfristige regionale und/oder globale Folgen eigenen und gesellschaftlichen Handelns. Dazu gehören die Analyse der Sach- und der Werteebene der Problemsituation sowie die Entwicklung von Handlungsoptionen.

Exkursion zum entsprechenden

Ökosystem


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BW 3 bewerten Maßnahmen zum Schutz und der Nutzung der Biodiversität aus verschiedenen Perspektiven (Nachhaltigkeit).


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3. Semester: Informationsverarbeitung

UR 6: Neurobiologie und Immunbiologie am Beispiel der Multiplen Sklerose (Semesterwochenstunden: ___)


5.1 MS und die spezifische Immunabwehr

FW 5.4 erläutern das Erkennen und die spezifische Abwehr von Antigenen (Antigen- Präsentation, humorale und zelluläre Immunantwort, klonale Selektion).

FW 1.1 erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene von Molekülen modellhaft

(Rezeptormolkeüle).

FW 5.1 erläutern das Prinzip der Signaltransduktion als Übertragung von extrazellulären Signalen in intrazelluläre Signale.

FW 5.2 erläutern die Informationsübertragung innerhalb der Zelle (Proteinbiosynthese bei Eukaryoten).


EG 4.2 beschreiben die Prinzipien biologischer Arbeitstechniken (DNA-Microarray*, ELISA*,), werten Befunde aus und deuten sie.

KK 1 beschreiben und erklären biologische Sachverhalte unter

Verwendung geeigneter Fachbegriffe.

KK 5 argumentieren mithilfe biologischer Evidenzen, um Hypothesen zu testen

und Fragen zu beantworten.

FW 1.1 auch im Kontext von Antigenpräsentation, klonale Selektion sowie Antigen-Antikörper-Reaktion.

5.2 Zusammen-führung: Multiple Sklerose als Autoimmunerkrankung von Nervenzellen in Gehirn

FW 5.4 erläutern das Erkennen und die spezifische Abwehr von Antigenen (Antigen- Präsentation, humorale und zelluläre Immunantwort, klonale Selektion).

EG 4.3 erklären die Vorläufigkeit der Erkenntnisse mit Begrenztheit der

Methoden.




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5.3 Stammzell-therapie bei MS

FW 6.1 vergleichen embryonale und adulte Stammzellen.

EG 4.3 erklären die Vorläufigkeit der Erkenntnisse mit Begrenztheit der Methoden;

EG 4.4 analysieren und deuten naturwissenschaftliche Texte.



KK 6 recherchieren, dokumentieren und präsentieren biologische Sachverhalte mithilfe digitaler Medien und Technologien und reflektieren den Einsatz kritisch.


BW 4 führen eine ethische Analyse durch, unterscheiden dabei deskriptive von normativen Aussagen und begründen Handlungsoptionen aus deontologischer und konsequenzialistischer Sicht.

www.zellux.net (gutes Material zum Thema Stammzellen und ethisches Bewerten)

5.4.Bau von

Nervenzellen

FW 1 erläutern Struktur- und

Funktionsbeziehungen.

EG 4.4 analysieren und deuten

naturwissenschaftliche Texte.


http://www.zellux.net/


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5.5 Erregungsweiterleitung an einem

Neuron

FW 5.3 erläutern die Informationsübertragung zwischen Zellen (Nervenzellen: Entstehung und Weiterleitung elektrischer Potenziale, chemische Synapsen, Beeinflussung der Synapse durch einen neuroaktiven Stoff)

FW 2.1 erklären verschiedene Arten von Stofftransport zwischen Kompartimenten (passiver und aktiver Transport)

FW 2.2 erläutern die Funktion der Kompartimentierung (Ruhepotenzial)

EG 2.1 entwickeln Hypothesen, planen Experimente, führen diese durch und werten sie hypothesenbezogen aus.



KK 7 veranschaulichen biologische Sachverhalte adressatenbezogen und zielorientiert auf angemessene Art und Weise: Text, Tabelle, Diagramm, Schema, Skizze, Zeichnung, Concept-Map).


EG 3.1: Dominostein-Modellexperiment zu saltatorischer und kontinuierlicher Erregungsweiterleitung.


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5.6 Synaptische und postsynaptische Vorgänge

FW 5.3 erläutern die Informationsübertragung zwischen Zellen (Nervenzellen: Entstehung und Weiterleitung elektrischer Potenziale, chemische Synapsen, Beeinflussung der Synapse durch einen neuroaktiven Stoff).

FW 1.1 erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene von Molekülen modellhaft (Rezeptormoleküle).






KK 7 veranschaulichen biologische Sachverhalte adressatenbezogen und zielorientiert auf angemessene Art und Weise: Text, Tabelle, Diagramm, Schema, Skizze, Concept-Map.

5.7 Wirkung neuroaktiver Substanzen auf Neuron und Synapse

FW 5.3 erläutern die Informationsübertragung zwischen Zellen (Nervenzellen: Entstehung und Weiterleitung elektrischer Potenziale, chemische Synapsen, Beeinflussung der Synapse durch einen neuroaktiven Stoff).

FW 1.1 erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene von Molekülen modellhaft (Enzyme, Rezeptormoleküle)

FW 5.2 erläutern die Informationsübertragung innerhalb der Zelle (Proteinbiosynthese bei

Eukaryoten…)

FW 2.1 erklären verschiedene Arten von Stofftransport zwischen Kompartimenten

(passiver und aktiver Transport).


EG 2.1 entwickeln Hypothesen, planen Experimente werten sie hypothesenbezogen aus.




Curare, Botox, Conotoxine, Nikotin etc.


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FW 3.1 beschreiben kompetitive und allosterische Wirkungen (Enzymaktivität).


Hypothesen.




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UR 7: Stress (Hormone und Nervensystem) (Semesterwochenstunden: ___)


6.1 Das Fight or flight-Syndrom

FW 5.5 vergleichen hormonelle und neuronale Informationsübertragung und beschreiben ihre Verschränkung (Stressreaktion).

FW 3.2 erläutern Homöostase als Ergebnis von Regelungsvorgängen, die aufgrund negativer Rückkopplung für Stabilität in physiologischen Systemen

sorgen.

FW 7.4 erläutern Angepasstheit als Ergebnis von Evolution ( … );





KK 2 unterscheiden zwischen proximaten und ultimaten Erklärungen und vermeiden unangemessene finale Begründungen.

6.2 Störung der Homöostase und Stress

FW 3.2 erläutern Homöostase als Ergebnis von Regelungsvorgängen, die aufgrund negativer Rückkopplung für Stabilität in physiologischen Systemen sorgen.

FW 5.5 vergleichen hormonelle und neuronale Informationsübertragung und beschreiben ihre Verschränkung

(Stressreaktion).




KK 7 veranschaulichen biologische Sachverhalte adressatenbezogen und zielorientiert auf angemessene Art und Weise: Text, Tabelle, Diagramm, Schema, Skizze, Zeichnung, ConceptMap.

Beispiel Glucose-

Homöostase

Mögliche Verknüpfung zu Energiestoffwechsel


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4. Semester: Geschichte und Verwandtschaft sowie Prüfungsvorbereitung

UR 8: Die Evolution des Menschen (Biologische und kulturelle Evolution im Vergleich) (Semesterwochenstunden: ___)

Thema Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Anmerkungen, Beispiele

8.1 Der Junge von Nariokotome und die evolutionäre Geschichte der Menschwerdung

FW 8.3 vergleichen unter Bezug auf die Menschwerdung (Hominisation) biologische und kulturelle Evolution (vorbereitend).

FW 8.2 deuten Analogien als Anpassungsähnlichkeiten und Homologien als auf Abstammung

basierende Ähnlichkeiten.




KK 2 … vermeiden unangemessene

finale Begründungen.

Der Junge von Nariokotome = „Turkanaboy“ (eines der vollständigsten Skelette eines frühen Hominiden)=> Auch andere Phänomene nutzbar für den Einstieg!

8.2 Evolution des menschlichen Gehirns und der Lebens-geschichte

FW 8.3 vergleichen unter Bezug auf die Menschwerdung (Hominisation) biologische und kulturelle Evolution.

FW 7.4 erläutern Angepasstheit als Ergebnis von Evolution.

FW 1.3 erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene von Organen.

FW 8.1 werten molekularbiologische Homologien (DNA, … ) zur Untersuchung phylogenetischer Verwandtschaft aus.





KK 2 unterscheiden zwischen proximaten und ultimaten Erklärungen und vermeiden unangemessene finale Begründungen.

KK 3 entwickeln Fragen zu biologischen


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Sachverhalten und formulieren Hypothesen.

8.4 Biologische und kulturelle Evolution im

Vergleich

FW 8.3 vergleichen unter Bezug auf die Menschwerdung (Hominisation) biologische und kulturelle Evolution; Kulturelle Evolution bedeutet nicht-genetische Weitergabe von Information durch soziales Lernen.

FW 8.1 werten molekularbiologische Homologien (DNA, …) … aus ( … )

FW 7.6 erläutern die Evolutionstheorien von Lamarck und Darwin und die Synthetische Evolutionstheorie (wiederholend).

EG 1.1 beschreiben und erklären biologische Sachverhalte kriteriengeleitet durch ( … ) Vergleich.

EG 2.2 diskutieren Fehlerquellen bei Experimenten (fehlender Kontrollansatz) (nachvollziehend).

EG 4.2 beschreiben die Prinzipien biologischer Arbeitstechniken (… DNA-Microarray* …), werten Befunde aus und

deuten sie.



Hypothesen.

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