Kohlenhydrate Eiweiße/Proteine Fette Vitamine, Mineralstoffe, Wasser und Ballaststoffe Senken der Aktivierungsenergie aktivem Zentrum

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1 Themengebiet: Ernährung/Verdauung 1 Themengebiet: 1 Kohlenhydrate: Energiequelle, z.b. Traubenzucker Eiweiße/Proteine: Baustoffe und Biokatalysatoren Nahrungsbestandteile Fette: Reserve- und Baustoff Vitamine, Mineralstoffe, Wasser und Ballaststoffe Themengebiet: Ernährung/Verdauung 2 Themengebiet: 2 Beschleunigen Stoffwechselreaktionen durch Senken der Aktivierungsenergie (Rkt. sind bei Körpertemperatur möglich). Enzyme/Biokatalysatoren Proteine mit komplexem räumlichem Bau mit aktivem Zentrum, in welches nur bestimmte Stoffe hineinpassen (Schlüssel-Schloss-Prinzip). Themengebiet: Ernährung/Verdauung 3 Themengebiet: 3 Verdauungsorgane und ihre Aufgabenb Zähne (Zerkleinern Nahrung), Speichel (Amylase zerlegt Stärke), Magen (Pepsin zerlegt Eiweiß), Dünndarm (Enzyme zur Kohlenhydrat-, Fett- und Eiweißverdauung aus Bauchspeicheldrüse; Resorption von Nährstoffen), Gallenflüssigkeit emulgiert Fette, Dickdarm (Resorption von Wasser), Enddarm (Speicherung und Abgabe von Kot) Themengebiet: Ernährung/Verdauung 4 Themengebiet: 4 Diffusion: Aufgrund der Eigenbewegung von Teilchen verteilen sich diese zufällig im Raum; passiv entlang eines Konzentrationsgefälles. Transportvorgänge Osmose: Diffusion durch eine semipermeable Membram (z.b. Zellmembran). Aktiver Transport: mit Hilfe von z.b. Carriern entgegen einem Konzentrationsgefälles.

2 Themengebiet: Ernährung/Verdauung 5 Themengebiet: 5 z.b. beim Transport von Stoffen durch Membranen: Prinzip der Oberflächenvergrößerung Je größer die Oberfläche einer Membran (z.b. durch Einfaltungen), desto mehr Stoffe können gleichzeitig durch die Membran diffundieren (vgl. Resorption im Dünndarm; Austausch von O 2 und CO 2 in Lunge zwischen Luft und Blut). Themengebiet: Ernährung/Verdauung 6 Themengebiet: 6 Organisationsebenen von Leben Organismus Organ Gewebe Zelle Zellorganellen Moleküle Atome Themengebiet: Ernährung/Verdauung 7 Themengebiet: 7 Verdauung und Resorption Verdauung: Zerlegung der Nährstoffe der Nahrung in ihre wasserlöslichen Bestandteile (Stärke Traubenzucker, Eiweiße Aminosäuren, Fette Glycerin und Fettsäuren). Resorption: Aufnahme der wasserlöslichen Nährstoffbestandteile aus dem Darm in die Zellen bzw. in das Blut. Themengebiet: Stoffwechsel 8 Themengebiet: 8 Aufnahme, Verarbeitung und Ausscheidung von Stoffen. z.b. Zellatmung: Stoffwechsel ATP: Molekül, das zum Übertragen von Energie in Zellen genutzt wird

3 Themengebiet: Atmung/Blutkreislauf 9 Themengebiet: 9 Atmungsorgane Nase/Mundhöhle (Filtration, Anfeuchten von Luft), Kehldeckel (schließt bei Schlucken), Luftröhre (mit Flimmerepithel), Bronchien, Bronchiolen, Lungenbläschen (Gasaustausch durch Diffusion; Oberflächenvergrößerung und Gegenstromprinzip) Themengebiet: Atmung/Blutkreislauf 10 Gegenstromprinzip Themengebiet: 10 z.b. in Kiemen oder in der Lunge verläuft der Strom von Wasser bzw. Luft (mit Sauerstoff) in entgegengesetzter Richtung zu den Blutgefäßen. Dadurch ist immer ein maximaler Konzentrationsunterschied an O 2 und CO 2 zwischen Wasser/Luft und Blut gewährleistet. Es findet ein maximaler Stoffaustausch statt. Themengebiet: Atmung/Blutkreislauf 11 Themengebiet: 11 Körper- und Lungenkreislauf Arterien: transportieren Blut vom Herz weg Blutgefäßsystem Kapillaren: Stoffaustausch in Lunge und Gewebe (Oberflächenvergrößerung) Venen: transportieren Blut zum Herz hin Herz: Hohlmuskel aus zwei Vorkammern und zwei Hauptkammern Themengebiet: Atmung/Blutkreislauf 12 Themengebiet: 12 Plasma: Wasser, Mineralstoffe, Proteine (u.a. zur Immunabwehr und Blutgerinnung), Hormone, Nährstoffe Blut Rote Blutzellen: enthalten Hämoglobin, ein Protein, welches O 2 binden kann Weiße Blutzellen: Immunabwehr Blutplättchen: Blutgerinnung und Wundverschluss

4 Themengebiet: Organe 13 Themengebiet: 13 Zentrales Organ des Stoffwechsels: Produktion von Eiweißen Leber Speicherung von Traubenzucker (in Form von Glykogen) und Vitaminen Entgiftung, Abbau von Stoffen Bildung von Gallenflüssigkeit Themengebiet: Organe 14 Themengebiet: 14 Organ der Ausscheidung und Regulation des Wasserhaushalts: Niere Filtration des Blutes, Resorption der lebenswichtigen Stoffe, Ausscheidung von Abfall- und Giftstoffen Regulation der Wassermenge im Blut Produktion von Hormonen Themengebiet: Ökologie 15 Ökologie Ökosystem Biozönose Biotop Themengebiet: 15 Ökologie: Wissenschaft der Wechselbeziehungen zwischen Organismen und ihrer Umwelt Ökosystem: Räumlich begrenzter Ausschnitt der Biosphäre (Einheit aus Biozönose und Biotop) Biozönose: Lebensgemeinschaft der Lebewesen eines Ökosystems Biotop: Lebensraum der Lebewesen eines Ökosystems Themengebiet: Ökologie 16 Themengebiet: 16 Chemische und physikalische Faktoren der unbelebten Umwelt, z.b.: Abiotische Faktoren Licht, Wasser, Temperatur, ph-wert,

5 Themengebiet: Ökologie 17 Themengebiet: 17 Aktivität von Enzymen: Ökofaktor Temperatur RGT-Regel: mit zunehmender Temperatur bewegen sich die Teilchen schneller, somit laufen chem. Prozesse schneller ab, da mehr Teilchen die nötige Aktivierungsenergie erreichen Hitzedenaturierung: ab ca. 40 C wird die Struktur von Eiweißstoffen zerstört, so dass sie ihrer Funktion nicht mehr nachkommen können Themengebiet: Ökologie 18 Themengebiet: 18 Ökologische Potenz eines Lebewesens Themengebiet: Ökologie 19 Oberflächen-Volumen-Verhältnis Themengebiet: 19 Mit zunehmender Größe eines Lebewesens steigt die Oberfläche nur im Quadrat, das Volumen aber in der 3. Potenz. D.h., größere Lebewesen verlieren über ihre Oberfläche - relativ gesehen - weniger Energie (Wärme), als kleinere Lebewesen. Aus diesem Grund haben kleine Lebewesen einen höheren Stoffumsatz. Tiere, die in kalten Regionen leben, sind daher i.d.r. größer (vgl. große Pinuine in der Antarktis und kleine Pinguine am Äquator). Themengebiet: Ökologie 20 Themengebiet: 20 Ökologische Nische Gesamtheit der Beziehungen zwischen einer Art und ihrer Umwelt.

6 Themengebiet: Ökologie 21 Themengebiet: 21 Wechselbeziehungen zwischen Lebewesen der gleichen Art oder verschiedener Arten in einem Biotop: Biotische Faktoren Räuber/Fressfeind-Beute Symbiose Parasitismus Konkurrenz Themengebiet: Ökologie 22 Themengebiet: 22 Diese Beziehungen sind begleitet von koevolutiven Prozessen, die zu Phänomenen wie z.b. Räuber/Fressfeind-Beute-Beziehung führen. Warntracht (z.b. Wespe) Tarntracht (z.b. Stabheuschrecke) Scheinwarntracht (z.b. Schwebfliege) Schrecktracht (z.b. Pfauenauge) u.a. Themengebiet: Ökologie 23 Themengebiet: 23 Symbiose Enges Zusammenleben verschiedener Organismenarten mit gegenseitigem Nutzen, z.b. bei Flechten (Pilz und Algen) Themengebiet: Ökologie 24 Themengebiet: 24 Enge räumliche Wechselbeziehung zwischen zwei Lebewesen (Parasit und Wirt) mit einseitigem Nutzen, z.b. Bandwürmer Parasitismus

7 Themengebiet: Ökologie 25 Konkurrenz Themengebiet: 25 Ressourcen sind Umweltfaktoren, welche von Organismen verbraucht werden. Wenn Ressourcen knapp werden, spricht man von Konkurrenz. Man unterscheidet: intraspezifische von interspezifischer Konkurrenz. Themengebiet: Ökologie 28 Nahrungsbeziehungen in Ökosystemen Themengebiet: Ökologie 26 Themengebiet: 28 Produzenten: Autotrophe Lebewesen, die aus anorganischen Stoffen durch Fotosynthese energiereiche organische Stoffe aufbauen (Pflanzen). Konsumenten: Heterotrophe Lebewesen, die organische Stoffe zum Stoffaufbau und zur Energiegewinnung aufnehmen (Tiere). Destruenten: Heterotrophe Lebewesen, die totes organisches Material zersetzen (Pilze, Bakterien). Themengebiet: 26 Stoffkreislauf in einem Ökosystem Themengebiet: Ökologie 27 Themengebiet: 27 Energiefluss in einem Ökosystem