Lehrplan Fachunterricht Biologie S I

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1 Lehrplan Fachunterricht Biologie S I Als Grundlage gelten die gültigen Richtlinien und Lehrpläne Naturwissenschaften Sekundarstufe 1 Gesamtschule von Im Hinblick auf die zukünftigen Lehrpläne wurde bereits das Thema Regulation aufgenommen. Jahrgangsstufe Rahmenthemen Fachthemen und Aspekte der Themen 8 Kommunikation und Verständigung Thema: Kommunikation/Verständigung -Reiz-Reaktionsschema, -Auge, Nerven, Gehirn, -erlerntes und angeborenes Verhalten, -Lernen und Gedächtnis, -Menschliche Kommunikations- - formen -Verständigung zwischen Mensch und Tier Lebensgrundlage Wasser 1 Sonnenlicht und Leben Lebensgrundlage Wasser 2 Thema: Ökosystem Gewässer -Erde als blauer Planet -Wassermolekül -Wasserkreislauf -Wasserverbrauch -Produzenten Fotosynthese -Mikroskopie: Chloroplasten - biotische und abiotische Faktoren eines Gewässers - Bestimmungsübungen - Räuber/ Beute - Nahrungskette, Nahrungsnetz, Nahrungskreislauf - Gewässerschutz

2 Thema: Fortbewegung der Wassertiere Fortbewegung in Natur und Technik -Kräfte als Bewegungsursachen -Realobjekt Wasserfloh -Realobjekt Stechmücke -Fische (Regulation) Thema Regulation Blutkreislauf Hormone: Regulation des Blutzuckers 9 Evolution und Vererbung Landwirtschaft und Nahrungsmittelproduktion Thema: Genetik: -Zelle, Mikroskopie -Meiose/Mitose -Mendelregeln -Stammbaumanalyse -Geschlechtsgebundene Erbgänge -Mutation, Modifikation -Gentechnik, Stammzellen, Pränatale Diagnostik, Klonen Thema: Evolution: -Evolutionsfaktoren -Stammbaum Wirbeltiere -Brückentiere Tier- und Pflanzenzüchtung

3 Thema: Gesundheit und Krankheit Gesundheit und Krankheit -WHO Definition -Sucht und Drogen (Vertiefung Jahrgangsprojekt 8) -Stress -Infektion und Immunsystem Sexualkunde Thema: Sexualkunde (Vertiefung Jahrgangsprojekt 9) AIDS

4 Schulinternes Curriculum Biologie SII 11: Physiologie: Struktur Funktion Wechselwirkung 11/1: Cytologie: Zelle Gewebe Organismus 1. Organe der Pflanzen und ihre Funktionen 2. Das Blatt: Gliederung in Gewebe Anpassungen des Blattbaus an die Umweltbedingungen 3. Das lichtmikroskopische Bild der Zelle: Das LM als optisches Instrument Anfertigen von Präparaten, Zeichnen und Auswerten von mikroskopischen Zeichnungen 4. Vergleich von Tier- und Pflanzenzelle 5. Das elektronenmikroskopische Bild der Zelle: Das EM im Vergleich zum LM, Präparationstechniken, Kompartimentierung, Zellorganellen und ihre Funktionen 6. Bau und Eigenschaften der Biomembranen: Entwicklung von Membranmodellen, Zusammensetzung der Membran, insbes. Bau und Eigenschaften von Lipiden 7. Stofftransport durch die Membran: Diffusion Osmose Plasmolyse aktiver Transport 8. Wachstum und Teilung von Zellen: Mitoseablauf, Zellzyklus Unterrichtsvorhaben: Die Niere Alternativ: Was wir essen. Mikroskopische Untersuchungen von Gemüsepflanzen; einfache Nachweisreaktionen von Stärke, Fett, Proteinen 11/2 Stoffwechselbiologie (Betriebsstoffwechsel und Energieumsatz) 1. Enzymatik: Wirkungsweise eines Katalysators Proteine als Enzyme/Biokatalysatoren Aufbau und Struktur von Proteinen Ablauf einer enzymatischen Reaktion Eigenschaften von Enzymen: Wirkungs- und Substratspezifität Enzymkinetik: Einfluss der Substratkonzentration auf die Enzymgeschwindigkeit Michaelis-Menten-Konstante, Wechselzahl Einfluss von Außenfaktoren auf die Enzymreaktion: Temperatur und ph-wert Enzymhemmung: Kompetitive und allosterische Hemmung, Wirkungsweise von Arzneimitteln

5 2 2. Dissimilation (Zellatmung): Überblick über die Verdauungsvorgänge Abbau der Glucose in den Zellen: a) Glykolyse b) Citronensäurezyklus c) Atmungskette d) Energiebilanz Anaerober Abbau der Glucose, Anwendung bei der Herstellung von Nahrungsmitteln (Milchsäuregärung) Abbau von Fetten: a) Abbauwege b) Energiebilanz im Vergleich zum Glucoseabbau 3. Unterrichtsvorhaben: Enzyme in Waschmitteln Alternativ: Aerobe und anaerobe Vorgänge bei Bewegungsbelastung Sport biologisch betrachtet 12/1 Genetische und entwicklungsphysiologische Grundlagen von Lebensprozessen I. Klassische Genetik 1. Regeln der Vererbung Mendel-Gesetze, Meiose, Rekombination 2. Stammbaumanalysen, Erbgänge: Vergleich versch. Erbgänge, Auswertung von Karyogrammen, Trisomie, Monosomie, pränatale Diagnostik, genetische Familienberatung II. Molekulare Genetik: 1. Chromosomen als Träger der Erbinformation Bau des Zellkerns Mitose und Meiose Bausteine und Struktur der DNA Verdopplung der DNA 2. Vom Gen zum Merkmal DNA als Informationsträger für Proteine Aufbau und Struktur von Proteinen Triplettcode Proteinbiosynthese Aufklärung und Eigenschaften des genetischen Codes Proteinbiosynthese der Eukaryonten und Prokaryonten 3. Mutagene und Mutationsformen: Punkt- und Rastermutationen und ihre Auswirkungen, mutagene Wirkung von Strahlen etc. Nur LK: Bakteriengenetik 4. Differentielle Genaktivität und Genregulation Regulation der Genaktivität durch Induktion und Repression Unterrichtsvorhaben: Werkzeuge, Verfahrensschritte und Methoden der Gentechnik Polymerase Chain Reaction (PCR) Genetischer Fingerabdruck

6 3 12/2 Ökologische Verflechtungen und nachhaltige Nutzung 1. Autökologie: Abhängigkeit und Anpassung von Organismen von abiotischen Umweltfaktoren 1. Temperatur: Gleichwarme und Wechselwarme Toleranzbereich und Präferenzbereich Thermoregulation bei WW und GW Bergmannsche und Allensche Regel 2. Wasser: Anpassungen von Pflanzen und Tieren an das Wasserangebot 3. Toleranzbereiche, physiologisches und ökologisches Optimum 2. Populationsökologie: Wachstum von Populationen ( z.b. bei Paramecium) Konkurrenzausschluß und Konkurrenzvermeidung Formen des Zusammenlebens: Räuber-Beute-Beziehungen, hier Tarnen, warnen, Mimikry Parasitismus Symbiosen Regulation der Populationsdichte durch dichteabhängige und dichteunabhängige Faktoren Regulation der Populationsdichte in der Räuber-Beute-Beziehung: Lotka-Volterra-Gesetze Probleme der Massenvermehrung/Schädlingsbekämpfung Biomasseproduktion, Trophieebenen, Energiefluss 3. Synökologie: Aquatische Ökosysteme Fließgewässer/See 4. UV: Ökosystem Fließgewässer: Bestimmung der abiotischen und biotischen Faktoren im Fließgewässer (Praktikum), Messen und Darstellen von abiotischen Faktoren und Bestimmen von Organismengruppen, Renaturierung eines Flusses am Beispiel Dhünn Probleme der Wasserverunreinigung, Abwasserreinigung 13/1 Evolution der Vielfalt des Lebens in Struktur und Verhalten 1. Schöpfungsgedanke - Evolutionsgedanke 2. Gesetzmäßigkeiten und Abläufe der Evolution: - Evolutionstheorien von DARWIN und LAMARCK - Evolutionsfaktoren: Rekombination und Mutation Selektion, Selektionsformen sexuelle Selektion, Gendrift - Artaufspaltung, Isolationsmechanismen - Adaptive Radiation - Koevolution - Populationsgenetische Modellberechnungen (nur LK) 2. Indizien für die Evolution: - Anatomie: Homologe, analoge Organe; Rudimente; Atavismen, Konvergenz - Biogenetische Grundregel von Haeckel - Rezente Hinweise aus der Biochemie und Morphologie - Cytologischer Vergleich von Zellen, Endosymbiontentheorie - Fossilien: Fossilbildung, Altersbestimmung, Brückentiere, lebende Fossilien

7 4 - Stammbaumerstellung 5. Evolution des Menschen: phylogenetische Stellung des Menschen, Vergleich Mensch-Affe, Deutung von Fossilfunden, Out-of-Africa- Theorie UV: Trends in der Primatenevolution; Alternativ: Koevolution von Tier und Pflanzen am Beispiel der Heliconiden und der Passionsblumen 13/2 Steuerungs- und Regulationsmechanismen im Organismus: Wahlbeispiel Neuronale Informationsverarbeitung, Sinne und Wahrnehmung 1. Molekulare und cytologische Grundlagen zur Informationsentstehung und -leitung an einer Nervenzelle: Bau der Nervenzelle Ruhepotential Aktionspotential Erregungsübertragung an der Synapse Vergleich erregender und hemmender Synapsen Verrechnung an hemmenden und erregenden Nervenzellen Codierung der Reizstärke Einfache Informationsverarbeitung: Reflexe UV: Wirkung von Giften und Drogen auf die synaptische Erregungsübertragung 2. Neuronale Verschaltung und Sinne am Beispiel des Sinnesorgans Auge: Bau und Funktion der Netzhaut Lichtsinneszellen Auflösungsvermögen und Adaptation Farbensehen Gesichtsfeld Verarbeitung von optischen Reizen im Nervensystem Optische Täuschungen