Einheit und Inhalte. Semester

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1 Schulcurriculum für das Gymnasium Uetze (Arbeitsfassung) Pro Halbjahr ca. 50 Stunden KK 1-8 und EG: 1.1, 2, 4.1, werden nicht extra aufgeführt, sondern sind in (nahezu) allen Themenbereichen integriert. Blau erscheint alles, was zusätzlich in Kursen mit erhöhtem Anforderungsniveau bearbeitet werden muss. 1 Grundlagen des Lebens (Schwerpunkt Tier) 1. Zelle - Aufbau (Vgl. Pro-/ Eukaryoten; Pflanzen-/ Tierzelle) 2.2 9/10 - Funktion Kompartimentierung 2.2 9/10 - Stofftransport zwischen Kompartimenten (aktiv Konzentrationsgradient ATP-Verbrauch/ passiv) - Schwerpunkt Zellkern o Aufbau von Biomembranen (Lipiddoppelmembran, Proteine, KH) 2.1 7/8; 9/10 o selektive Permeabilität) 2.1 o aktive und passive Transportmechanismen (vollständige Aufzählung unnötig) 2.1 aktiv: Konzentrationsgradien, ATP-Verbrauch 2.1 o DNA, Basenpaarung etc /10 Struktur- / Funktionsbeziehung auf Molekülebene ( Schlüssel-Schloss-Prinzip) 1.1 9/10 Vaterschaftstest/ kriminologische Täterermittlung (PCR, Gelelektrophorese, DNA- Microarray) EG4.2 z.t. 9/10 o Wdh. Proteinbiosynthese (Prokaryoten) 9/10 Enzymaktivität 3.1 9/10 allosterisch und kompetitive Wirkung 3.1 9/10 kompetitive Hemmung und Regelung durch allosterische Effekte in schematischer Darstellungsweise 3.1 ggf. 3.Sem o Proteinbiosynthese bei Eukaryoten Differenzierung von Zellen Erläutern der Einzelelemente und ihrer Funktion 5.2 Mosaikgene, Intron, Exon, Bildung von prä-mrna bei der Transkription 5.2 Transkriptionsfaktoren (An- und Abschalten von Genen) 5.2 ieren der prä-mrna 5.2 Translation (SekI Niveau) 5.2 9/10 Mechanismen des alternatives Splicen 5.2 Proteinvielfalt auf Grundlage eines einzigen Gens 5.2 o Stammzellen:Vergleich embryonaler und adulter Stammzellen 6.1 z.t. 9/10 o PID Gemeinsamkeiten: Sind undifferenziert, teilungsfähig 6.1 frühe embryonale Stadien: Totipotent 6.1 adulte Stammzellen mit eingeschränkter Differenzierungsmöglichkeit 6.1

2 ethische Analyse: Unterscheidung von deskriptiven und normativen Assagen Handlungsoptionen begründen: deontologische und konsequentzialistischer Sicht o Transgene Organismen* BW5 (9/10) Erörterung von Chancen/ Risiken transg. Organismen aus Sicht versch. Interessengruppen (stark) vereinfachte Darstellung: Grundprinzip Herstellung von transg. Organismen* Gegenüberstellen und Abwägen von Chancen und Risiken* 2. Endosymbiontenhypothese Aufbau Chloroplasten/Mitochondrien 1.2 9/10 - Struktur und Funktionsbeziehung auf Organellenebene 1.2 9/10 o Bau von Chloroplasten/Mitochondrien insbes. der Membransysteme hinsichtlich der Funktion 3. Atmung (ggf. Gärung als O2-Freie Variante anbieten ) - Bereitstellung von Energie in 4 Teilschritten 4.3 o Glycolyse/ oxidative Decarboxylierung, TCC, Atmungskette o C-Körperschema 4.3 o Energieumwandlung/ Energieentwertung (insbesondere dann bei Fotosynthese, hier nur "anreißen" 4.1 o Redoxreaktionen (Grundprinzip; bei der Fotosynthese wieder aufnehmen) 4.1 o ATP/ ADP-System (beeinhaltet Chemiosmose; chemiosmotischer Gradient * 4.1/2.2 o ATP-Bilanz der Einzelschritte (Rückgriff bei Fotosynthese um zu vergleichen) Lebewesen und ihre Umwelt 1. abiotische und biotische Faktoren (bezogen Pflanzen und Tiere) - Abiotische Faktoren o Einfluss von Licht, Wasser, Temp., Sauerstoff-/ Kohlenstoffdioxidgehalt, Mineralstoffe... --> GA Referate - Biotische Faktoren (intra-/ interspezifisch) o Artbegriff 9/10 Genetische Variabilität (einfach - nur an Bsp.--> Genauer in Evolution, Sem. 4) 7.7 o ökologische Nische (Gesamtheit der beanspruchten Umweltkfaktoren einer Art) 7.3 7/8 o Nennen dichtabhängige Faktoren (Aut-/ Populationsökologisch) --> Wieder aufnehmen im Ökosystem s.u. o Nennen dichteunabhängige Faktoren (Aut-/ Populationsökologisch) --> Wieder aufnehmen im Ökosystem s.u. - Vgl. von physiologische und ökologische Potenz im Hinblick auf abiotische/biotische Faktoren Fotosynthese (anknüpfend an abiotische Faktoren) - Blattaufbau (bifazial) 5/6 7/8 o Sonnen- und Schattenblatt --> Struktur-/ Funktiosbeziehung von Organen 1.3 o Besonderheiten der Gewebe --> Abhängigkeit der Fotosyntheseakt. von der Beleuchtungsstärke o Bau und Funktion von Spaltöffnungen --> Transpiration o Mikroskopieren (Blattaufbau und Spaltöffnungsapparate --> Struktur und Funktion) Klebeabstrich vs Fertigpräparat - Fotosynthesepigmente (Chlorophyll a und b, Carotinoide ggf. Xanthophylle) KK6,7 EG1.3

3 o Funktion, Absorptionsspekturm, Wirkungsspektrum o Chromatografie - Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie 4.2 o Energieumwandlung/ Energieentwertung (vgl. I) 4.1 o Primärreaktion (Z-Schema) im C-Körperschema 4.2 Redoxsysteme aber ohne Systembenennung; Redoxreaktionen (Rückgriff auf Sem. I) 4.1 Produkte 4.2 o ATP/ ADP-System (beeinhaltet Chemiosmose; chemiosmotischer Gradient * (vgl. Sem. 1) 4.1/2.2 o ATP-Bilanz der Einzelschritte (vgl. Sem.1) 4.3 o Verschränkung zwischen Primär- und Sekundärreaktion (ATP, NADPH + H+) o Sekundärreaktion im C-Körperschema 4.2 Fixierungs-/ Reduktions-/ Regenerationsphase Regenerationsphase --> Notwendigkeit der Regeneration erläutern Glucose: Endprodukt --> Erweiterte Fotosynthesegleichung (klären: Herkunft einzelner Komponenten) Stoff- und Energiebilanz (ATP s.o.) EG1.2 - Gemeinsamkeiten mit Atmung (Grundprinzipien Redoxreak., Energieumwandlung/-entwertung, ATP/ADP-System Ökosystem Fließgewässer - Freilanduntersuchungen EG1.4 o biologische Gewässergüte Bioindikatorenprinzip Konkurrenz, Prasitismus, Symbiose (Rückgriff biotische Faktoren) 3.3 Kosten-Nutzen-Analyse (Reproduktive Fitness) o chemische Gewässergüte Stoffkreisläufe auf Ökosystemebene und der Biosphäre 4.4 o Strukturgewässergüte Kohlenstoffkreislauf 4.4 Stickstoffkreislauf - Biodiversität auf verschiedenen Systemebenen Gewässerschutz o Artenvielfalt und Ökosystemvielfalt (Bsp. Fluss: Fischotter) 7.7 o Schutz zur Nutzung von Biodiversität auf verschiedenen Perspektiven (z.b. Amazonas) Nachhaltigkeit (3 Säulen: Ökonomie, Ökologie, Soziales) BW3 z.t.9/10 o Analysieren im Hinblick auf Nachhaltigkeit soziale, räumliche und zeitliche Fallen* o Bewertung eigenen und gesellschaftlichen Handelns (Sachebene/ ethische Aspekte) kurz-/ langfristig Folgen regional/ global Folgen Reflektion des eigenen Handelns/ Entwicklung von Handlungsoptionen EG1.4 EG3.2 BW3 BW2

4 3 Alltagsphänomen Stress und seine multifaktoriellen Auswirkungen 1. Neuronale Komponenten 5.3 9/10 o Prinzip der Informationsübertragung zwischen Zellen 5.3 Aufbau von Nervenzellen 5.3 7/8 Entstehung von Ruhe-/ Aktionspotential und ihre Weiterleitung 5.3 unterschiedliche Ionenverteilung/Permeabilität --> Funktion der Kompartimentierung beim Ruhepotential 2.2 Alles- oder Nichts- Prinzip 5.3 saltatorisch vs kontinuierlich Modell mit "Bauklötzchen" 5.3 EG3.1 chemische Synapsen (cholinerge Synapse als Grundmodell) 5.3 Beeinflussung durch neuroaktive Stoffe (z.b. Drogen o. Medikamente) Hormonelle Komponenten 9/10 - Wdh. Hormondrüsen 9/10 - Wdh. Regelkreis 9/10 o Homöostase als negativer Rückkopplungsprozess Prinzip das Prinzip der Signaltransduktion als Übertragung von extrazellulären Signalen in intrazelluläre Signale 5.1 o Schlüssel-Schloss-Prinzip --> Second Messanger Prinzip 3. Vergleich hormonelle und neuronale Informationsübertragung und ihre Verschränkung; Bsp. Stress 5.5 o Grundsätzliche Vergleichsaspekte (Geschwindgkeit und Dauer) o Hormone: spezifische, humoral transportierte, an Zielzellen mit speziefischen Rezeptoren bindende Signalmoleküle o Neurone: unspezifische, durch Neurone gezielt wirkende Informationsform o Sympathicus/ Parasympathicus o Bsp. Adrenalinausschüttung (Flight or Fight Syndrom) 4. Reaktion des Immunsystems 9/10 o Komponenten des Immunsystems und ihre Funktion 5.4 o Aufbau Antikörper allgmein 5.4 o Antigenpräsentation (Viren und Bakterien) 5.4 ELISA o humorale und zelluläre Immunantwort 5.4 o klonale Selektion (spez. AK Bildung) 5.4 o Immungedächtnis o Beeinflussung des Immunsystems (z.b. Vitamin C) o Wirkung von Stress auf das Immunsystem EG4.2

5 4 Biologische und kulturelle Evolution des Menschen (max. bis Ende Februar) (Beginn Januar) Wiederholung Lamarck, Darvin, synthetische Evolutionstheorie 7.6 z.t. 9/10 - Belege für Evolution o Homologie, Analogie (WT einschl. Mensch) 8.1 o DNS (PCR wdh) 8.1 EG4.2 9/10 o Proteine Untersuchung phylogenetischer Verwandtschaft an Wirbeltierstammbäumen 8.1 o Interpretation einfacher Stammbäume - Artbildung (allopatrisch --> ca. 2 Bsp.) 7.2 o Mutation (keine Mutationstypen)/Rekombination 7.4 o Gedrift 7.4 o Selektion (transformierend/ stabilisierend) 7.4 o Präadaptation (Antibiotikaresistenz) Angepasstheit von Populationen (r- und K-selektierte Fortpflanzungsstrategien)* EG4.2 - Hominisation o Kosten-Nutzen-Analyse (Reproduktive Fitness) o Biologische Evolution ( basiert auf genetischer Basis) 8.3 o kulturelle Evolution (bedeutet nicht genetische Weitergabe von Informationen, sondern soziales Lernen) 8.3 EG3.2