Das Schulcurriculum für das Fach Biologie in der Oberstufe

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1 Das Schulcurriculum für das Fach Biologie in der Oberstufe Fachliche Inhalte : G,L: inhaltliche Vorgaben für das schriftliche Zentralabitur im Grund- und Leistungskurs Die aufgeführten Lerninhalte beinhalten sowohl Inhalte des Leistungskurses (L) als auch des Grundkurses (G). Halbjahr Inhaltliche Kompetenzen E 1.1 Physiologie: Struktur-Funktion- Wechselwirkung Zelle-Gewebe-Organismus Aufbau des Lichtmikroskops Lichtmiskroskopisches Bild der Zelle; Zellplasma,Zellkern,Zellwand,Zellmembran, Chloroplasten Funktion des E-Mikroskops Bau und Funktion weiterer Zellorganellen Einzeller/Vielzeller Zellkern, Zellzyklus und Mitose Bedienung des Lichtmikroskops Anfertigen, Zeichnen und Auswerten von mikroskopischen Präparaten Untersuchung und Auswertung von EM- Bildern z.b.kerntransplantation Eingeführtes Lehrwerk:Natura- Biologie für Gymnasien ;Oberstufe Molekulare Grundlagen des Zellaufbaus, Kompartimentierung, Transport Lipide und Proteine als Membranbausteine Planung,Durch-

2 (Aminosäureaufbau) Bau und Funktion der Biomembran Transportvorgänge an Membranen Biokatalyse Molekularer Bau und Wirkungsweise von Enzymen Abhängigkeit der Enzymaktivität von der Temperatur Regulation der Enzymaktivität führung und Auswertung von Biomembran und zur Stoffaufnahme- und - abgabe von Zellen Modelle der Enzymwirkung und Enzymregulation Durchführung und Auswertung on Enzymatik z.b. Blutransfusion und Dialyse z.b.enzyme in Haushalt, Industrie und Medizin E-Phase Betriebsstoffwechsel und Energieumsatz Anaerober Abbau der Glukose Zellatmung Anaerobe Abbauvorgänge Untersuchung und Auswertung biochemischer Stoffwechselketten und -zyklen Erstellen von Stoffund Energiebilanzen z.b. Energiehaushalt des Muskels

3 Nutzung der Lichtenergie zum Stoffaufbau Aufbau der Pflanzenorgane Photosynthesefaktoren Reaktionsorte und Ablauf der Photosynthese Planung, Durchführung und Auswertung von Photosynthese z.b. Chromatographie Q 1.1 Steuerungs- und Regulationsmechanismen im Organismus Molekulare und cytologische Grundlagen Bau und Funktion des Neurons Erregungsentstehung und Erregungsleitung Synapsenvorgänge einschließlich molekularer Grundlagen Synaptische Verschaltung und Auswertung von Erregungsleitung und Synapsenfunktion Wirkung von Synapsengiften,Medikamenten und Drogen auf die Synapsenfunktion

4 Verrechnung Drogen und Arzneimitteln als neuroaktive Substanzen Neuronale Verschaltungen und Sinne Reflexe, motorische Koordination Bau und Funktion eines Sinnesorganes (Linsenauge) Verarbeitung von Sinnesreizen im Nervensystem Planung, Durchführung und Auswertung von Funktion des Auges Rezeptive Felder und Kontrastverstärkung Wahrnehmung, Gedächtnis, Bewusstsein Bau des ZNS Funktion der Gehirnbereiche Wahrnehmung und Bewusstsein Gedächtnis und Lernen Durchführung und Auswertung von Gedächtnisfunktion Alzheimer-Demenz Q2.2 Genetische und entwicklungsbiologische Grundlagen von Lebensprozessen Fortpflanzung und Keimesentwicklung Musterbildung und Gewebedifferenzierung als Prinzip der Ontogenese Umgang mit Schemata und Modellen

5 Molekulare Grundlagen der Vererbung und Entwicklungssteuerung DNA als Träger der Erbinformationen Replikation PCR und genetischer Fingerabdruck Proteinbiosynthese Wirkungsweise von Mutagenen Mutationen Regulation der Genaktivität am Beispiel der Prokaryonten (Operonmodell im Zusammenhang mit Stoffwechselaktivitäten bei Bakterien) Entwicklungssteuerung Auswertung von Versuchen Funktion der DNS und zur semikonservativen Replikation der DNS Auswertung von Tabellen und Graphen zur Wirkung mutagener Stoffe Arbeiten mit Modellvorstellungen zur Regulation der Genaktivität PCR und genetischer Fingerabdruck in der Kriminalistik Aspekte der Cytogenetik mit humanbiologischem Bezug Meiose, crossing-over, Rekombination Stammbaumanalyse und Erbgänge in der humangenetischen Beratung

6 Angewandte Genetik Werkzeuge und Verfahrensschritte der Gentechnik am Beispiel der PCR und des genetischen Fingerabdrucks Darstellung kontroverser Positionen zur Gentechnologie Kenntnis von Methoden der Kultivierung von Bakterien (L) Bedeutung biol. Erkenntnisse reflektieren und ethische Dimensionen in den Blick nehmen PID Q 2, 1 Ökologische Verflechtungen und nachhaltige Nutzung Umweltfaktoren, ökologische Nische - Untersuchungen in einem Lebensraum Aquatisches System - Fließgewässer: Zonierung, Eutrophie und Oligotrophie Gewässergüte und Selbstreinigung Anwenden des Saprobienindex, Erfassen physikalischer und chemischer Faktoren (Licht, Temperatur, ph-wert) (L) Einfache Beziehungen zwischen Organismengruppen und abiotischen Methoden der Bestandsaufnahme Anwenden des Saprobienindex, Erfassen physikalischer und chemischer Faktoren (Licht, Temperatur, ph-wert) Erfassung und Bestimmen von Organismengruppen Erkennen von Konflikten Ein Anwendungsbeispiel zur Problematik des Eingreifens des Menschen in Ökosysteme(z.B. Schädlingsbekämpfung in der landwirtschaftlichen Produktion). Im LK ein weiterer Anwendungsbezug.

7 Habitatfaktoren Toleranzbereich, physiologisches und ökologisches Optimum Ökologische Nische Wechselbeziehungen, Populationsdynamik zwischen Nutzungs- und Schutzansprüchen Abwägen von Lösungsstrategien Beziehungen zwischen Populationen: LOTKA-VOLTERRA-Regeln Veränderung und Regulation der Populationsdichte Verflechtungen in Lebensgemeinschaften Arbeiten mit und Auswerten von Diagrammen und Tabellen Biomasseproduktion, Trophieebenen, Energiefluss Biogeochemischer Kreislauf am Beispiel des Stickstoffkreislaufs Darstellung komplexer Zusammenhänge in Form von Fließdiagrammen und Pfeilschemata Nachhaltige Nutzung und Erhaltung von Ökosystemen Nachhaltige Bewirtschaftung an einem Beispiel (chemische Schädlingsbekämpfung, biologischer

8 Pflanzenschutz) Q 2,2 Evolution der Vielfalt des Lebens in Struktur und Verhalten Grundlagen evolutiver Veränderungen Genotypische Variabilität von Populationen, Mutationen, Rekombination (keine Modellberechnungen) Phänotypische Variationen innerhalb und zwischen Populationen Selektion und Anpassungsprozesse Verhalten, Fitness und Anpassung (L) Kosten-Nutzen-Prinzip bei Konkurrenz um Ressourcen Fortpflanzungsstrategien Partnerwahl, Paarungssysteme Verhaltensbeobachtun gen Fallanalyse für Evolutionsgeschehen Ordnen und Vergleichen von biologischer Vielfalt mittels Homologiekriterien Vergleich und Beurteilung der Ergebnisse unterschiedlicher Analysemethoden Ein Anwendungsbeispiel ökologischem Schwerpunkt. Im LK ein weiteres Anwendungsbeispiel. Art und Artbildung Separation, Rassenbildung, Isolationsmechanismen, Genfluss, Gendrift

9 Adaptive Radiation Evolutionshinweise und Evolutionstheorie Rezente und paläontologische Hinweise (Homologie der Wirbeltiergliedmaßen) Systematik und phylogenetischer Stammbaum (grundlegende Zusammenhänge innerhalb des Wirbeltierstammbaumes, vertiefend: phylogenetische Stellung der Primaten) Ableitung von Progressionsreihen Vergleich und Beurteilung der Ergebnisse unterschiedlicher Analysemethoden; bei der Analyse bzw. Erstellung eines Stammbaumes sind Übereinstimmungen in der DNA-Sequenz und Aminosäuresequenz von Proteinen sowie der Präzipitintest einzubeziehen Erklärungsmodelle für Evolution (Synthetische Evolutionstheorie) Historischer Aspekt: Theorie von Analyse anatomischer Strukturen und biochemischer und molekulargenetischer Untersuchungsergebnisse aus dem evolutionsbiologischen Bereich Analyse historischer Texte zur Evolution

10 Darwin (L) Transspezifische Evolution der Primaten Fossile und rezente Hinweise zur Evolution des Menschen