1 Die Lehre vom Lebenden

Transkript

1 1 Die Lehre vom Lebenden 1.1 Kennzeichen des Lebens Aufgabe 1.1 1: Aufgabe 1.1 2: Aufgabe 1.1 3: Wie testest du, ob ein Käfer, der reglos auf dem Rücken liegt, noch lebt? Wodurch unterscheidet sich das Wachstum eines Lebewesens vom Wachstum toter Dinge wie z. B. einem Flussdelta? Welche der folgenden Leistungen erbringen alle Lebewesen? a) Sich fortbewegen b) Wachsen c) Eier legen d) Stoffe aufnehmen e) Reagieren Aufgabe 1.1 4: a) Wozu brauchen Lebewesen einen Stoffwechsel? b) Was unterscheidet den Stoffwechsel eines Tieres und einer Pflanze grundsätzlich? Aufgabe 1.1 5: Aufgabe 1.1 6: Ein Archäologe findet bei einer Ausgrabung in einem alten Topf Reste, von denen er vermutet, es seien Pflanzenteile. Wie kann er seine Vermutung überprüfen? Bewegung als Reaktion auf einen Reiz ist bei Tieren meist sehr gut zu erkennen. Auf welche Reize aber reagieren Pflanzen mit welcher Art von Bewegung? Aufgabe 1.1 7: a) Beschreibe die evolutionären Anpassungsmöglichkeiten eines Tieres an seine Umwelt. b) Beschreibe die evolutionären Anpassungsmöglichkeiten einer Pflanze an ihre Umwelt. Aufgabe 1.1 8: Aufgabe 1.1 9: Aufgabe : Nenne je zwei Beispiele für mit blossem Auge sichtbare und nicht sichtbare Ordnung bei Lebewesen. Manche Leute zählen die Viren zu den Lebewesen welche Eigenschaften der Viren sprechen für bzw. gegen diese Zuordnung. Beschreibe für jedes Kennzeichen des Lebens etwas Unbelebtes, das diese Eigenschaft besitzt. 1.2 Klassifizierung der Lebewesen Aufgabe 1.2 1: Aufgabe 1.2 2: Aufgabe 1.2 3: Aufgabe 1.2 4: Aufgabe 1.2 5: Welches sind die sechs Reiche? Wozu werden Lebewesen klassifiziert? Erstelle ein Klassifizierungsschema für eine Pflanze und ein Tier. Erstelle das Klassifizierungsschema für den Menschen. Woran erkennt man a) bei Pflanzen und b) bei Tieren, dass es sich bei einer Bezeichnung um das Taxon Familie handelt? 1.3 Lebewesen und ihre Umwelt Aufgabe 1.3 1: Wodurch unterscheidet sich ein offenes von einem geschlossenen System? Nenne ein Beispiel für ein geschlossenes System. Ws/Sy/Zö April 09 1

2 Aufgabe 1.3 2: Aufgabe 1.3 3: Aufgabe 1.3 4: Aufgabe 1.3 5: Nenne jeweils die biotischen und abiotischen Faktoren die a) auf einen Löwenzahn und b) auf ein Reh einwirken. Erstelle eine beschriftete Skizze zum Nährstoffkreislauf im Ökosystem. Gib zu jedem Fachbegriff auch ein konkretes Beispiel an. Erstelle eine beschriftete Skizze zum Kohlenstoffkreislauf, bei der der Mensch im Mittelpunkt steht. Erstelle eine beschriftete Skizze zum Energiefluss im Ökosystem. 1.4 Strukturen des Lebendigen Aufgabe 1.4 1: Wodurch unterscheiden sich Bakterienzellen von eukaryotischen Zellen? Aufgabe 1.4 2: a) Erstelle eine beschriftete Skizze einer Bakterienzelle. b) Gib zu jeder der Strukturen der Bakterienzelle ihre jeweilige Funktion an. Aufgabe 1.4 3: Aufgabe 1.4 4: Aufgabe 1.4 5: Welche Zellformen gibt es bei Bakterien und wie lauten die entsprechenden Fachbegriffe? Welche Typen von Vakuolen gibt es bei Protisten und was sind deren Aufgaben? Was kommt sowohl in prokaryotischen als auch in eukaryotischen Zellen vor? a) Chloroplasten b) Zellwände c) Zellkern d) Mitochondrien e) Mikrotubuli Aufgabe 1.4 6: Aufgabe 1.4 7: Aus welchen Molekülen und Strukturen ist eine pflanzliche Zellwand aufgebaut? Beschrifte die folgende Abbildung. Aufgabe 1.4 8: Welche Aussage über die pflanzliche Zellwand ist nicht richtig? a) Ihre Hauptkomponenten sind Polysaccharide. b) Sie liegt ausserhalb der Plasmamembran. c) Sie gibt der Pflanzenzelle Halt. d) Sie isoliert aneinander grenzende Zellen vollständig voneinander. e) Sie ist halbstarr. Aufgabe 1.4 9: Welche Aussage über Plastiden ist richtig? a) Sie kommen in Prokaryoten vor. b) Sie sind von einer Einfachmembran umgeben. Ws/Sy/Zö April 09 2

3 c) Sie sind der Ort der Zellatmung. d) Sie kommen in Pilzen vor. e) Es gibt verschiedene Typen mit unterschiedlichen Funktionen. Aufgabe : Aufgabe : Aufgabe : Aufgabe : Nenne die drei Arten von Plastiden und je ein Stichwort zu ihrer Aufgabe. Wozu dienen die Mitochondrien? Welche Funktionen haben die Membranen in der Zelle? Beschrifte die folgende Abbildung. Aufgabe : Angenommen alle Lysosomen in einer Zelle würden plötzlich platzen; was wäre wahrscheinlich die Folge? a) Die Makromoleküle im Cytosol würden abgebaut. b) Es würden mehr Proteine gebildet. c) Die DNA in den Mitochondrien würde abgebaut. d) Die Mitochondrien und die Chloroplasten würden sich teilen. e) Es gäbe keine Veränderung in der Zellfunktion. Aufgabe : Das Cytoskelett besteht aus... a) Cilien, Geisseln und Actinfilamenten. b) Cilien, Mikrotubuli und Actinfilamenten. c) internen Zellwänden. d) Mikrotubuli, Intermediärfilamenten und Actinfilamenten. e) verkalkten Mikrotubuli. Ws/Sy/Zö April 09 3

4 Aufgabe : 1. Vergleich von Tier und Pflanzenzelle. a) Benenne die in den Abbildungen vorkommenden Bestandteile einer Pflanzen und Tierzelle. Unterstreiche drei Bestandteile, die nur bei Pflanzen vorkommen. b) Beschreibe die Aufgaben der Zellbestandteile. Fülle dazu folgende Tabelle aus. Zellbestandteile Funktionen c) Fülle den Lückentext aus. Pflanzen, Tiere und der Mensch sind aus aufgebaut. Betrachtest du Pflanzenzellen mithilfe des Mikroskops, so stellst du fest, dass sie sich durch eine abgrenzen. In manchen Pflanzenzellen findest du kleine grünliche Gebilde, die und im Zellinneren Hohlräume. Diese werden oder genannt. Die Pflanzen und Tierzelle ist ausgefüllt mit.darin befindet sich ein Ws/Sy/Zö April 09 4

5 . Der Zellinhalt jeder Zelle wird nach aussen durch ein zartes Häutchen, die abgegrenzt. Aufgabe : Kreuze in der folgenden Tabelle an, was in den Zellen von Pflanzen (Pf) bzw. Tieren vorkommen kann. Pf T Pf T Pf T Chloroplasten Zellwand Grosse Vakuole Zellmembran Chlorophyll Eiweisse Mitochondrien Glykogen Cytoplasma Aufgabe : Aufgabe : Fasse in einem Satz zusammen, was den Stoffwechsel einer typischen Pflanzenzelle vom Stoffwechsel einer tierischen Zelle unterscheidet. Ergänze die folgende Tabelle: Organell Abgrenzung Inhalt (plasmatisch, wässrig oder fehlt) Bildung durch... Zellkern Plastiden Plasmatisch Vakuole Ribosomen Dictyosomen Eine Membran Aufgabe : Strukturebenen des Lebens a) Wie heisst ein Verband von gleichartigen Zellen? b) Wie nennt man die Gemeinschaft der artgleichen Lebewesen eines Biotops? Aufgabe : Aufgabe : Aufgabe : Definiere die Begriffe Organ, Zelle und Biocönose. Nenne die 10 Strukturebenen des Lebendigen und gib zu jeder Ebene ein konkretes Beispiel, ausgehend vom Begriff Mittelmeer. Erkläre den Begriff emergente Eigenschaften und beschreibe dazu jeweils ein Beispiel bei Lebewesen und bei etwas Unbelebtem. 1.5 Biologie als Naturwissenschaft Aufgabe 1.5 1: Aufgabe 1.5 2: Aufgabe 1.5 3: Wie gewinnt man eine Hypothese? Wie prüft man sie? Warum streuen die Messwerte von Experimenten in der Biologie oft stärker als in der Physik? Der Einkauf ist erledigt. Aber wohin mit den grünen Bananen? Lagert man noch grüne Bananen Ws/Sy/Zö April 09 5

6 a) im Kühlschrank, so werden sie gräulich und schmecken fade. b) unter einer Käseglocke, so reifen sie zu schnell und verderben dann plötzlich. c) ohne anderes Obst in der Obstschale, so reifen sie langsam. d) zusammen mit reifen Äpfeln in der Obstschale, so reifen sie ein wenig schneller. Stelle zu den Beobachtungen a) d) verschiedene Hypothesen auf und entwickle für jede Hypothese ein experimentelles Testverfahren, um die Gültigkeit der Hypothese zu überprüfen. Aufgabe 1.5 4: Feuerwanzen haben normalerweise fünf Larvenformen und verwandeln sich dann zur erwachsenen Wanze. In den 60er Jahren züchtete ein Wissenschaftler in der Tschechoslowakei Feuerwanzen in Glasschalen, die mit Zeitungspapier ausgelegt waren. Als Futter gab er ihnen Samen von Linden. Als er seine Zucht in den USA mit demselben Futter und bei gleicher Temperatur fortsetzen wollte, gab es statt nur fünf plötzlich noch ein 6. Larven Stadium, wonach die Tiere starben, ohne zur erwachsenen Wanze zu werden. Aufgabe 1.5 5: Beim Flötenspiel der Schlangenbeschwörer tanzen Kobras. Spielt man dagegen dieselbe Musik nicht direkt auf der Flöte, sondern nur von der CD, reagieren die Schlangen nicht. Aufgabe 1.5 6: Leuchtkäfer ( Glühwürmchen ) sieht man nachts leuchten. Aufgabe 1.5 7: In verschiedenen Becken des Aripo Flusssystems auf Trinidad leben Guppies mit anderen Fischarten zusammen. Im Becken 1 leben Buntbarsche, die die Guppies stark bejagen, wobei sie relativ grosse Individuen bevorzugen. Im Becken 2 leben Zahnkärpflinge, die weniger intensiv als die Buntbarsche jagen und sich vor allem von relativ kleinen Guppies ernähren. In diesem Becken sind die Guppies bei Erreichen der Geschlechtsreife grösser und älter als die in den Becken mit Buntbarschen. In Becken 3 leben Zahnkärpflinge aber keine Guppies oder Buntbarsche. Aufgabe 1.5 8: Aufgabe 1.5 9: Beschreibe eine Beobachtung, stelle dazu mehrere Hypothesen auf und entwickle jeweils ein Testverfahren, mit dem man die Hypothese widerlegen resp. bestätigen kann. Beschreibe kurz die fünf Schritte der Deduktion. Ws/Sy/Zö April 09 6

7 Aufgabe : Aufgabe : Nenne die fünf wichtigen Punkte zur naturwissenschaftlichen Hypothese. Beschreibe je ein Beispiel für ein kontrolliertes Experiment und für die vergleichende Methode. 1.6 Teilgebiete der Biologie Aufgabe 1.6 1: Aufgabe 1.6 2: Formuliere für jedes im Skript aufgeführte Teilgebiet der Biologie eine konkrete Fragestellung. Informiere dich in der Mediothek oder im Internet über weitere Teilgebiete der Biologie, die im Skript nicht erwähnt sind. Beschreibe den Forschungsinhalt von drei dieser Teilgebiete und formuliere jeweils eine konkrete Fragestellung dazu. 1.7 Forschungsmethoden der Biologie Aufgabe 1.7 1: Aufgabe 1.7 2: Aufgabe 1.7 3: Aufgabe 1.7 4: Aufgabe 1.7 5: Welche Vor und Nachteile hat das Transmissions EM gegenüber dem LM? Mache möglichst präzise Aussagen über die Leistungen der beiden Geräte. Licht hat je nach Farbe unterschiedliche Wellenlängen. Die Wellenlängen des für uns sichtbaren Lichts liegen zwischen etwa 400 nm (blau) und 800 nm (rot). Warum verwendet man bei Lichtmikroskopen mit hoher Leistung meist blaues Licht? Welche Mikroskopierverfahren eignen sich für welche Objekte und Fragestellungen am besten? Erkläre die Begriffe Zellfraktionierung, Zentrifugieren und Homogenisieren. Beschrifte die folgende Abbildung und gibt in Klammern jeweils die Funktion der einzelnen Teile an. Ws/Sy/Zö April 09 7