Box. Biologie. Fotosynthese und Angepasstheiten grüner Pflanzen. Fotosynthese Morphologische und physiologische Angepasstheiten grüner Pflanzen

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1 Box Biologie Schülerarbeitsbuch 3. Halbjahr der Qualifikationsphase Niedersachsen Ökologie Was ist Ökologie? Von der Autökologie zur Populationsökologie Das Ökosystem Wald Stoffkreisläufe, Energieflüsse und der Einfluss des Menschen Populationsökologie II Fotosynthese und Angepasstheiten grüner Pflanzen Fotosynthese Morphologische und physiologische Angepasstheiten grüner Pflanzen von Sylke Bohlen, Maren Engel, Juliane Hufenbach, Sabrina Pach, Tanja Riemeier und Mathias Trauschke Brinkmann Meyhöfer

2 Box Biologie Ökologie Fotosynthese und Angepasstheiten grüner Pflanzen von Sylke Bohlen, Maren Engel, Juliane Hufenbach, Sabrina Pach, Tanja Riemeier und Mathias Trauschke Schülerarbeitsbuch

3 INHALTSFELD: Ökologie I Was ist Ökologie? Von der Autökologie zur Populationsökologie Was ist Ökologie? 2 WAS SIE SCHON WISSEN: Was ist ein Ökosystem? 2 Abiotische und biotische Umweltfaktoren 4 Verschiedene Ebenen der Ökologie 6 Das Temperaturorgel-Experiment 7 INFO-BOX: Was sind Mehlwürmer? 7 Die Toleranzkurve 9 Euryöke und stenöke Arten 10 METHODEN-BOX: Diagramme beschreiben 12 Der Einfluss von abiotischen Umweltfaktoren 13 METHODEN-BOX: Gruppenpuzzle 13 METHODEN-BOX Diagramme beschreiben 12 Gruppenpuzzle 13 Diagramme lesen 31 Diagramme mit zwei y-achsen lesen 36 ÜBEN Konkurrenz bei Kieselalgen 32 Ökogramme von Rotbuche und Waldkiefer 48 EXPERTEN-TEAM 1: Temperatur als abiotischer Faktor 14 EXPERTEN-TEAM 2: Wasser als abiotischer Faktor 16 INFO-BOX: Information zur Entwicklung von Kiefernspinnern und Maikäfern 17 EXPERTEN-TEAM 3: Salzgehalt als abiotischer Faktor 18 Zur Entwicklung von Populationen 21 INFO-BOX: Wildkaninchen 21 Zum Wachstum von Populationen 23 Zur Regulierung der Populationsdichte 23 Konkurrenz 26 Intraspezifische Konkurrenz 26 Interspezifische Konkurrenz 28 METHODEN-BOX: Diagramme lesen 31 ÜBEN: Konkurrenz bei Kieselalgen 32 METHODEN-BOX: Diagramme mit zwei y-achsen lesen 36 Die Ökologische Nische: Zu den Ansprüchen einer Art an ihre Umwelt 38 Die ökologische Nische 41 Wie zweidimensionale Diagramme das Zusammenwirken mehrerer Umweltfaktoren darstellen VERTIEFUNG: Modelldarstellungen zum Konzept der ökologischen Nische : Ökogramme von Rotbuche und Waldkiefer

4 II Das Ökosystem Wald Bioindikatoren: Das Wissen über die ökologische Potenz von Pflanzen nutzen WAS SIE SCHON WISSEN: Das Prinzip der ökologischen Potenz INFO-BOX: Ökogramme 55 Zur Funktion von Pflanzen als Bioindikatoren 58 INFO-BOX: Zeigerwerte 59 EXKURSIONSTAG Freilanduntersuchungen im Wald TEIL I Die abiotischen Faktoren am Untersuchungsstandort bestimmen TEIL II Die Vegetation erfassen und kartieren 62 TEIL III Die Laubstreu untersuchen 66 TEIL IV Die Tiere der Streuschicht und des Bodens bestimmen VERTIEFUNG: Der Berlese-Trichter als weitere (optionale) Fangmethode INFO-BOX: Der Berlese-Trichter 69 Bestimmungsschlüssel für Bodenlebewesen 70 Bioindikatoren und Stockwerkbau 80 Die Vegetation des Waldes im Jahresverlauf 80 Zum Stockwerkbau des Waldes 84 Nahrungsbeziehungen und der Kohlenstoffkreislauf im Wald 88 Wie verschwindet ein Laubblatt? 88 Nahrungsbeziehungen im Wald 90 Die Trophiestufen 92 III Stoffkreisläufe, Energieflüsse und der Einfluss des Menschen Der globale Kohlenstoffkreislauf und der Treibhauseffekt 98 Natürlicher und anthropogener Treibhauseffekt 100 INFO-BOX: Der Treibhauseffekt 102 Die Folgen des Klimawandels 103 INFO-BOX: Auswirkungen der globalen Erwärmung 104 Globaler Kohlenstoffkreislauf undmöglichkeiten zur CO 2 -Senkung 107 INFO-BOX: Klimarelevante Bereiche des alltäglichen Handelns : Globaler Kohlenstoffkreislauf und Möglichkeiten zur CO 2 -Senkung

5 IV Populationsökologie II Wechselbeziehungen zwischen Lebewesen I 114 GRUPPE 1: Aus der aktuellen Forschung: Taufliegen und Wespen GRUPPE 2: Das Zusammenleben von Büffelhornakazien und Akazienameisen INFO-BOX: Parasitismus / Symbiose 118 METHODEN-BOX Kosten-Nutzen-Analysen 128 Ökologische Beziehungen zweier Milbenarten 134 BEISPIEL 1: Mykorrhiza 118 BEISPIEL 2: Putzerlippfische 119 BEISPIEL 3: Zecken 120 BEISPIEL 4: Mistel 121 BEISPIEL 5: Wiederkäuer 122 Wechselbeziehungen zwischen Lebewesen II 123 Das Modell von Lotka und Volterra 125 Kosten-Nutzen-Analysen 128 METHODEN-BOX: Kosten-Nutzen-Analysen 128 Kosten-Nutzen-Analysen und die Unterscheidung r- und K-selektierter Fortpflanzungsstrategien 129 INFO-BOX: Gorilla-Weibchen 132 : Ökologische Beziehungen zweier Milbenarten 134

6 INHALTSFELD: Fotosynthese und Angepasstheiten grüner Pflanzen I Fotosynthese Fotosynthese Wiederholung 138 EXPERTEN-TEAM 1: Die Experimente von J. B. van Helmont 139 EXPERTEN-TEAM 2: Die Experimente von Joseph Priestley 140 EXPERTEN-TEAM 3: Die Experimente von Jan Ingenhousz (Teil I) 141 EXPERTEN-TEAM 4: Die Experimente von Jan Ingenhousz (Teil II) 142 EXPERTEN-TEAM 5: Die Experimente von Julius Sachs 143 METHODEN-BOX Herstellen eines Dünnschnittpräparats 146 Fotosynthese der Halobakterien 188 Aufbau und Funktion des Blattesn 147 METHODEN-BOX: Herstellen eines Dünnschnittpräparats 146 Aufbau und Funktion des Blattes 147 Mikroskopieren des Querschnitts eines Laubblattes 148 Chromatografie und Chloroplasten 151 Die Chloroplasten 155 Die Bedeutung der Solar-(=Sonnen-)strahlung für die Fotosynthese Welcher Bereich des sichtbaren Lichts hat einen Einfluss auf die Sauerstoffbildung bei der Fotosynthese? INFO-BOX: Das sichtbare Licht (kurz: Licht ) 159 INFO-BOX: Warum grüne Pflanzen grün erscheinen über das Licht und seine Farben Zur Abhängigkeit der Fotosynthese-Pigmente von der Wellenlänge des sichtbaren Lichtes Die biochemischen Vorgänge bei der Fotosynthese 162 Die Fotoreaktion (Primärreaktion) der Fotosynthese 164 Fotosysteme wie Solarstrahlung Elektronenübertragungen in pigmentierten Membranproteinen anregt Die Elektronentransportkette in der Thylakoidmembran der Chloroplasten Der CALVIN-Zyklus (Sekundärreaktion) Die Synthese von Glucose VERTIEFUNG: Den Stoffwechselvorgängen auf der Spur 174 Die Teilschritte des CALVIN-Zyklus 176 Der Zusammenhang zwischen der Fotosynthese und der Zellatmung von grünen Pflanzene 181 Zur Bestimmung der Kohlenstoffbilanz von grünen Pflanzen 184 INFO-BOX: Das chemische Gleichgewicht von Kohlenstoffdioxid und Hydrogencarbonat 185 Zum Energiehaushalt von grünen Pflanzen 186 : Fotosynthese der Halobakterien 188

7 II Morphologische und physiologische Angepasstheiten grüner Pflanzen Verhungern oder Verdursten Pflanzen in ariden Gebieten 192 INFO-BOX: Arides Klima 192 Strukturelle Angepasstheit von Laubblättern 198 ÜBEN Naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen 201 INFO-BOX: Basiskonzept Struktur und Funktion 199 ÜBEN: Naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen 201 Lernhilfen LH INHALTSFELD: Ökologie I Was ist Ökologie Von der Autökologie zur Populationsökologie MUSTERLÖSUNG ZUR METHODEN-BOX Diagramme lesen MUSTERLÖSUNG ZUR METHODEN-BOX Diagramme mit zwei y-achsen lesen II Das Ökosystem Wald 218 INHALTSFELD: Fotosynthese und Angepasstheiten grüner Pflanzen I Fotosynthese 222 II Morphologische und physiologische Angepasstheiten grüner Pflanzen 234