Die rote n Fäd e n durc h die Biolo gi e 1

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Viktor Günther
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1 Die rote n Fäd e n durc h die Biolo gi e 1 Naturwissenschaftliches Arbeiten 1 Ver ä n d e r t nac h Vor s c hl a g ISB, Gr u n d w i s s e n CJ T Lauf

2 Energie Die vers c hi e d e n e n Ener gi ef o r m e n lasse n sich ineinan d e r um w a n d e l n, die Gesa m t m e n g e an Ener gi e bleibt im m e r gleic h (Energi e e r h a l t u n g): Stoffe und Teilchen Teilchen mod ell Alle Stoff e best e h e n aus klein e n Teilch e n, die sich in Grö ß e und Mas s e unter s c h e i d e n. Teilch e n ist ein Sa m m e l b e g r i ff für Ato m e, Mol e k ül e,.... Zwisch e n den Teilch e n ist nicht s. Die drei Aggregatzustände : fest flüssi g gasf ör m i g (Beispi el W a s s e r : Eis flüssi g e s W a s s e r W a s s e r d a m p f ) Jed er Körper besitzt eine Masse (Einheit: [g], [kg]) ein Volumen (Einheit: [cm 3 ], [l]) Reinstoffe besitz e n char a k t e r i s ti s c h e Eige n s c h a f t e n: z.b. Sied et e m p e r a t u r, Löslich k e it, Dicht e,... Sie best e h e n aus unter ei n a n d e r gleich e n Teilch e n. Stoffgemische best e h e n aus unters c hi e d li c h e n Rei n st offe n (Beispi el: Zuc k e r w a s s e r ist ein Ge m i s c h aus de m Reinstoff Zuc k e r und de m Reinstoff W a s s e r). lasse n sich aufgr u n d der unters c hi e d li c h e n Eigen s c h a f t e n der Reinst offe wied e r von ei n a n d e r trenn e n (Beispi el: Filtrati o n, Salz g e w i n n u n g durc h Abd a m p f e n). Beis pi el: Luft: Gas g e m i s c h aus Stickstoff, Sau e r st o ff, Kohl e n s t o f f di o x i d, Edel g a s e

3 Evolution Evolution (Geschi chte des Leben s) Ent wi c kl u n g von den erste n einzellig e n Leb e w e s e n vor kna p p 4 Milliar d e n Jahr e n bis zur Vielfalt der heut e lebe n d e n Arte n. Art Alle Leb e w e s e n, die sich mitein a n d e r fortpfl a n z e n und dab ei fruc ht b a r e Nach k o m m e n herv o r b ri n g e n, geh ö r e n zu einer Art. Systematische Begriffe Ver w a n d t s c h a f t anh a n d abg e st u f t e r Ähnlichke i t: Art Gatt u n g Fa m ilie Ord n u n g Klas s e Sta m m Beis pi el: Stamm: Wirb elti ere Klassen: Fisch e Am p hi bi e n Reptilien Vögel Säug e ti er e Nervensystem Ge hir n + Rücke n m a r k + Ner v e n f a s e r n Information Vom Reiz zur Reaktion

4 Stoffwech s el Stoffwech s el Auf n a h m e z.b. von Nährst offe n Um w a n d l u n g dies er Stoff e zu m Auf b a u und für die Ener gi e g e w i n n u n g des Kör p e r s und Auss c h e i d u n g von Abfallstoff e n Nahrungsbestandteile Verdauun g Zerlegu n g der Nahr u n g in klein er e Best a n d t eil e, um die Auf n a h m e ins Blut zu er m ö gli c h e n Zellatmun g Trau b e n z u c k e r + Sau e r st o ff Kohl e n s t o f f di o xi d + W a s s e r + Energi e Fotosynthes e in Chloropla sten Kohl e n s t o f f di o xi d + W a s s e r + Licht e n e r g i e Trau b e n z u c k e r + Sauerstoff Nährstoffnachweise (Stoffe zeig e n typisc h e Reakti o n e n) Stär k e Eiwei ß Fett Zug a b e von Iodlösun g (Lugol scher Lösu n g) Blauf ä r b u n g gerinnt bei Hitze und Säur e z u g a b e Fettfle c k p r o b e Gasnachweise Sauerstoff O 2 W a s s e r s t o f f H 2 Kohl e n s t o f f di o xi d CO 2 Gli m m s p a n p r o b e Knall g a s p r o b e bildet bei m Einleit e n in Kalk w a s s e r eine n wei ß e n Fest st off Anpassung Dur c h die Evol uti o n sind die Leb e w e s e n an ihre U m g e b u n g und Leb e n s w e i s e ang e p a s s t wor d e n (passiv!). z.b. Viele Vor g ä n g e in Nat ur und Tec h ni k wer d e n durc h die Vergrößerung der Oberfläche verb e s s e r t. Beis pi el e: Dar m z o t t e n (Aufnah m e der Nährst o fft eilc h e n ins Blut) Lun g e n b l ä s c h e n (Gasa u s t a u s c h) Kapillar e n (feinste Blut g e f ä ß e)

5 Fortpflanzung Unge s c hle chtliche Fortpflanzung Ein Leb e w e s e n erzeu g t Nac h k o m m e n, die unter ei n a n d e r identisch sind (z.b. Kart offel k n o ll e). Ges chlechtliche Fortpflanzung Zwei Leb e w e s e n erzeu g e n Nach k o m m e n, die unter ei n a n d e r etw a s versc hi e d e n sind. Ges chlecht szellen (= Keimzellen): Eizelle: unb e w e g l i c h e, weibl.( ) Gesc hl e c h t s z e l l e Sper m i u m : bew e g li c h e, männl.( ) Geschl e c h t s z e ll e Begattung: Üb ertr a g u n g der Sper m i e n in den weibliche n Kör p e r Befruchtung (im Tierreich): Vers c h m e l z u n g des Zellker n s (der Erbi nf or m a t i o n) des Sper m i u m s mit de m Zellker n (der Erb- infor m a ti o n) der Eizelle Embryo der sich aus der befr u c h t e t e n Eizelle ent wi c k e l n d e Org a ni s m u s Larve Jug e n d f o r m mit beso n d e r e n Org a n e n, die de m erw a c h s e n e n Tier fehlen (z.b. Kie m e n bei Kaul q u a p p e n) Metam orpho se Ver w a n d l u n g der Larv e zu m erw a c h s e n e n Tier, wob ei eine Gest altän d e r u n g durc h Rüc k bild u n g, Um w a n d l u n g und Ne u bil d u n g von Org a n e n erfolgt. (Beispi el Kaul q u a p p e)

6 Pflanzenkunde: Blüte Bestäubung Übertr a g u n g von Pollen ( Gesc hl e c h t s z e l l e n) auf die Nar b e Befruchtung bei Pflanzen: Vers c h m e l z u n g des Zellker n s (der Erbi nf or m a t i o n) des Pollenkorns mit de m Zellkern (der Erbi nf or m a t i o n) der Eizelle im Fruc ht k n o t e n Samen von Vorr ats s t o ff e n um g e b e n e r Em b r y o im Ru h e z u s t a n d ( Kei m u n g jung e Pflan z e) Frucht entst e ht nach der Befr u c h t u n g meist aus de m Fruc ht k n o t e n und enth ält die Sa m e n Pflanzenkörper Spr o s s Evtl mit Blüte Fortpfl a n z u n g Stän g e l/st a m m Blätter Fot os y n t h e s e W urzel Tran s p o r t er m ö g licht W a c h s t u m nach obe n/zu m Licht Auf n a h m e von W a s s e r und Miner al s a l z e n Ver a n k e r u n g im Bode n Spei c h e r u n g von Nä hrst offe n (z.b. Rü b e)

7 Weiteres Grundwissen Kennzeichen des Leben s 1) Be w e g u n g 2) Stoff w e c h s e l 3) Auf b a u aus Zellen 4) W a c h s t u m 5) Fortpfl a n z u n g 6) Reiz w a h r n e h m u n g Zelle kleinst e, lebe n s f ä h i g e Einh eit der Leb e w e s e n Menschenkunde: Skelett ( Stüt zf u n k t i o n, Sch utz wic hti g e r Org a n e, Be w e g li c h k e i t) Sch ä d e l Wir b els ä u l e Sch ulter g ü r t el (Schlüss el b e i n und Sch ulter bl a tt) Brust k o r b (Brustb ei n und Ripp e n) Beck e n g ü r t e l Ar m s k e l e t t (Oberar m-, Elle/Sp ei c h e, Han d w u r z e l-, Mittel h a n d-, Fingerknochen) Beins k el e t t (Obers c h e n k e l-, Schi e n- /Wade n b e i n, Fuß w u r z e l-, Mittelfu ß-, Zehe n k n o c h e n) Gel e n k e: be w e g lich e Ver bi n d u n g s s t e ll e n zwisc h e n Knoch e n Mu skeln Skel ett m u s k u l a t u r: bew e g t das Sk el ett Ge g e n s p i el e r p ri n zi p: zieht sich ein Mu s k e l zusa m m e n, wird der and e r e dad u r ch ged e h n t, z.b. Beug e r & S t r e c k e r) Einge w e i d e m u s k u l a t u r: um inner e Org a n e wie z.b. den Dar m Her z m u s k e l doppelter Blutkreislauf Kapillaren (Haar g ef ä ß e): feinste Blut g e f ä ß e zwisc h e n Arterie n u. Vene n für den Stoffa u s t a u s c h Venen: Blutg ef ä ß e, die das Blut hin vo m Her z e n trans p o r ti e r e n Arterien (Schlag a d e r n): Blutg ef ä ß e, die das Blut weg vo m Her z e n trans p o r ti er e n.

8 Kennzeichen der 5 Wirbeltierkla s s e n gesc hl o s s e n e r Blutkr ei sl a u f Wir b els ä u l e = knö c h e r n e s Inne n s k e l e t t aus Kalk Auf b a u aus: Kopf, Ru m p f, vier Glied m a ß e n W T- Klas s e Kör p e r b e d e c k u n g Fort pfl a n z u n g Kör p e r t e m p e r a t u r At m u n g Fisch e Ha ut m. Knoch e n s c h u p p e n Mei st Eiabl a g e, äußer e Befr u c h t u n g, Larv e n e n t w i c k l u n g im W e c h s e l w a r m Kie m e n Am p hi bi e n Re ptilie n Vögel Säug e ti er e Star k durc h bl ut e t e t Ha ut mit Schl ei m s c h i c h t Ha ut mit Hor n s c h u p p e n o. Platte n Ha ut mit Federn aus Hor n Ha ut mit Ha are n aus Hor n (Fell) W a s s e r Mei st Eiabl a g e, äußer e Befr u c h t u n g, Larv e n e n t w i c k l u n g im W a s s e r; Beso n d e r h e i t Met a m o r p h o s e Innere Befr u c h t u n g, Eier mit weich e r Sch al e Innere Befr u c h t u n g, Eier mit Kalksc h a l e Innere Befr u c h t u n g, Plac e n t a, spät er Säu g e n der Jun g e n W e c h s e l w a r m W e c h s e l w a r m Gleich w a r m Gleich w a r m (Larve n mit Kie m e n) Lun g e und Ha ut atmun g Lun g e Lun g e mit Lufts ä c k e n Lun g e

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