Jahrgangsstufe 11: Physiologie: Struktur Funktion Wechselwirkung

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1 Jahrgangsstufe 11: Physiologie: Struktur Funktion Wechselwirkung 11.1/EF 1: Zelle Gewebe Organismus Feinbau der Zelle (US = Unterrichtsstunde à 45 Min) Thema der Reihe Fachinhalte / mögliche Anwendungsbezüge Fachmethoden Medien Pflanzliche und tierische Zellen im Lichtmikroskop ca. 10 US Gewebe / Organismus ca. 4 US Elektronenmikroskopisches Bild der Zelle ca. 10 US Transport ca. 14 US Bau- und Inhaltsstoffe der Zelle ca. 6 US Lichtmikroskop (Aufbau,Funktion und Handhabung) (=> Ph), Lichtmikroskopisches Bild der Zelle, Zellkern, Zellzyklus, Mitosestadien, Zellwand Zell- und Gewebedifferenzierung, Vom Einzeller zum Vielzeller Elektronenmikroskop, Bau und Funktion von Biomembranen (=> Ch), Aspekte der Gesundheitsvorsorge, Zusammensetzung und Wirkung von Kosmetika (=> Ch) Kompartimentierung, Aufbau und Aufgabe der Zellorganellen, Endosymbiontenhypothese Eukaryoten /Prokaryoten Diffusion, Osmose, Transportvorgänge an Membranen Dialyse Entsalzungsanlagen Mikroskopie, Anfertigung von Präparaten (Färben, zeichnen und auswerten) Mikroskopie von Mitosestadien Mikroskopie Vergleichende Untersuchung verschiedener Gewebe von Biomembranen Trennung und Nachweis von Biomolekülen (=> Ch) Isolierung von Zellbestandteilen von Membranen und Transportvorgängen Experimente zu Diffusion, Osmose und Plasmolyse (=> Ch, Ph) Exkursion zum Dialysezentrum Kohlenhydrate, Proteine, Lipide (=> Ch) Experimente zum Nachweis (=> Ch) davon ca. 8 US Schwerpunktvorhaben z.b.: Niere, Diabetes, Kartoffel eingefuhrtes Lehrwerk: Schroedel: Grüne Reihe: Zellbiologie In der Jahrgangstufe 11 wird in jedem Halbjahr eine 2-stündige Klausur geschrieben. Computersimulationen Computersimulationen Lenrprogramme

2 11.2 /EF 2: Biokatalyse Dissimilation - Assimilation Thema der Reihe Fachinhalte / mögliche Anwendungsbezüge Fachmethoden Medien Enzymatik ca. 16 US Betriebsstoffwechsel und Energieumsatz (Grundlagen) ca. 14 US Betriebsstoffwechsel und Energieumsatz (vertiefende Bearbeitung) (Grundlagen) ca. 12 US Basiswissen Nutzung der Lichtenergie zum Stoffaufbau ca. 10 US Molekularer Bau und Wirkungsweise von Enzymen, Abhängigkeit der Enzymaktivität von Umgebungsfaktoren, Regulation der Enzymaktivität, Cofaktoren (Vitamine) (=> Ch, Gesundheitsvorsorge) z.b. Enzyme in Alltagsprodukten (Waschmittel, Kosmetika) (=> Ch) Gärung z.b. Herstellung und kulturelle Bedeutung von Bier und Wein (=> Ch, Ge) Verwendung von Mikroorganismen in der Lebensmittelherstellung und -konservierung (=> Ch) Gärprodukte aerobe und anaerobe Vorgänge bei der menschlichen Bewegungsbelastung (=> Sp) Glykolyse Verdauung und Atmung, Zitratzyklus,Zellatmung, (=> Ch) Zusammenhang Atmung Kreislauf Bewegung Fotosynthesefaktoren, Fotosynthese, Reaktionsorte und Ablauf der Fotosynthese z.b. Bedeutung für Kulturpflanzen Landwirtschaft und Umwelt (=> Ek) Nutzung von Mais als Hochleistungspflanze Experimente zur Enzymaktivität, zur Enzymwirkung und Enzymregulation Auswertung und Darstellung von Versuchsergebnissen (=> Ch, Ph) Erstellen von Bilanzen (=>Ch), Experimente zur Gärung Modellorganismus Hefe Verfahrenstechniken: Kalorimetrie (=> Ph) Exkursion zur Brauerei (=> Ch) Erstellen von Bilanzen, Experimente zur Abhängigkeit der Fotosyntheserate von Außenfaktoren (=> Ph) Chromatographie (=> Ch), Trennung zur Untersuchung der Blattpigmente (=> Ch) Erstellen von Bilanzen davon ca. 8 US Schwerpunktvorhaben z.b. Hefe, Sport biologisch betrachtet, Herz Motor des Kreislaufs eingefuhrtes Lehrwerk: Schroedel: Grüne Reihe: Stoffwechselphysiologie In der Jahrgangstufe 11 wird in jedem Halbjahr eine 2-stündige Klausur geschrieben. Internetrecherche

3 Jahrgangsstufe 12: Genetik Ökologie 12.1 / Q1.1: Genetische und entwicklungsbiologische Grundlagen von Lebensprozessen Thema der Reihe Fortpflanzung und Keimesentwicklung GK: ca.2 US LK: ca. 4 US Molekulare Grundlagen der Vererbung und Entwicklungssteuerung GK: ca. 20 US LK: ca. 24 US Aspekte der Cytogenetik mit humanbiologischem Bezug GK: ca. 10 US LK: ca. 20 US Angewandte Genetik GK: ca.18 US LK: ca.28 US Fachinhalte /mögliche Anwendungsbezüge GK + LK Musterdifferenzierung als Prinzip der Ontogenese Schwangerschaft (=> Pl,Sw,Re) Einwirkung von Drogen und Medikamenten auf Entwicklungsvorgänge (=> Ew, Sw) DNA als Träger der Erbinformation, Replikation, Proteinbiosynthese bei Pro- und Eukaryonten, genetischer Code, Mutagene und Mutationen,(z.B. Down- Syndrom, Leben mit Behinderten) (=> Ew, Re, Sw, Pl) Genexpression und Regulation der Genaktivität (Krebs) Chromosomentheorie, Meiose, crossing over,rekombination, Mendel, Stammbaumanalyse (Leben mit Behinderten) (=> Ew, Re, Sw, Pl), Erbgänge nur LK zusätzliche Anwendungsbeispiele Werkzeuge und Verfahrensschritte der Gentechnik (PCR, Klonierung, genetischer Fingerabdruck, Präimplantationsdiagnostik, Pränatale Diagnostik (=> Re, Pl, Sw, Ew) Synthese von Medikamenten (=> Ch), Darstellung kontroverser Positionen zur Gentechnologie Ethische Verantwortung bei Fragen der Anwendung von gentechnischen Methoden (z.b. Methoden Beobachtung von Entwicklungsabläufen DNA-Isolierung, Erstellung und Umgang mit Schemata und n Sicherheitsmaßnahmen beim Umgang mit mikrobiologischen Objekten Mikroskopie von Zellteilungsstadien Auswertung von Karyogrammen Stammbaumanalyse Humangenetische Beratung (=>Pl, Re) Auswertung und Präsentation von Informationen (=> Ch, Ph, D, Ku, M...) statistische Auswertungsverfahren (=>Ph) nur LK: Arbeiten unter keimfreien Bedingungen Medien en aktuelle Zeitungsartikel Internetrecherche Internetrecherche aktuelle Zeitungsartikel

4 Tierzucht, Lebensmittelherstellung) (=> Ek,Re, Pl, Sw, Ew) nur LK Methoden der Bakteriengenetik Stempeltechnik, Verdünnungsreihen davon ca. 8 US Schwerpunktvorhaben z.b. Gentechnik, Genfood, Krebs eingefuhrtes Lehrwerk: GK: Schroedel: Grüne Reihe: Genetik LK zusätzlich: Linder Biologie, 21. Auflage

5 12.2 / Q1.2 Ökologische Verflechtungen und nachhaltige Nutzung Thema der Reihe Fachinhalte /mögliche Anwendungsbezüge GK + LK Methoden Medien Umweltfaktoren, ökologische Nische GK: ca. 16 US Lk: ca. 18 US einfache Beziehungen zwischen Organismengruppen und abiotischen Faktoren,Toleranzbereich, physiologisches und ökologisches Optimum, Umgang mit begrenzten Ressourcen (=> Ek), Anpassung an Temperatur und Feuchtigkeit bei Tieren und Pflanzen, Ernähungsstrategien, ökologische Nische, nur LK: weitere Anwendungsbeispiele Experimentelle Ableitung ökologischer und physikalischer Regeln (=> Ch, Ph), Modellbildung, Einsatz von Bioindikatoren Verhaltensbeobachtung Messen, Auswerten und Darstellen von abiotischen Faktoren Wechselbeziehungen, Populationsdynamik GK: ca. 8 US Lk: ca. 10 US Veränderung und Regulation der Populationsdichte, Konkurrenz, Räuber-Beute-Beziehung (Lotka-Volterra Regeln), Koexistenz, Parasitismus, Symbiose, z.b. Entwicklung der Weltbevölkerung (=> Ek, Re, Sw) Monokulturen und Schädlingsbekämpfung (=>Ek) Modellbildung Verhaltensbeobachtung statistische Auswertung von Daten (=> M, Ph, Ch) Untersuchung an lebenden Objekten z.b. Gallen Untersuchungen in einem Lebensraum GK: ca. 20 US LK: ca. 30 US Erfassung ausgewählter abiotischer Faktoren und Organismengruppen, aquatisches System (stehendes Gewässer und Fließgewässer): Zonierung, Eutrophie/Oligotrophie, Bestandsaufnahme, Gewässergüte und Selbstreinigung (=> Ek, Sw) nur LK: Saprobienindex, Erfassen physikalischer und chemischer Faktoren Messung und Darstellung abiotischer Faktoren an verschiedenen Standorten, Zusammenfassende Auswertung und Fehlerabschätzung (=> Ch, Ph) Arbeit mit Zeigerwerten und Bioindikatoren Bewertung der Gewässergüte Exkursion

6 Verflechtungen in Lebensgemeinschaften GK: ca. 4 US LK: ca. 10 US Nachhaltige Nutzung und Erhaltung von Ökosystemen GK: ca. 4 US LK: ca. 12 US Biomasseproduktion,Trophieebenen, Energiefluss (=> Ph) z.b.: nachwachsende Rohstoffe, Welternährung (=> Ek, Sw, Ch) Biogeochemischer Kreislauf am Beispiel Stickstoffkreislauf (=> Ch) z.b.: Bedeutung bakterieller Stoffwechselaktivitäten (=> Ch) Nachhaltige Bewirtschaftung an einem Beispiel (chemische Schädlingsbekämpfung, biologischer Pflanzenschutz) z.b. Treibhauseffekt, Ozonloch, Erhaltung von natürlichen Lebensgrundlagen und Lebensqualität, Recht auf Leben (=> Ek, Sw, Pl, Re) davon ca. 8 US Schwerpunktvorhaben: z.b.nachwachsende Rohstoffe, Lipperenaturierung eingefuhrtes Lehrwerk: GK: Schroedel: Grüne Reihe: Ökologie LK zusätzlich: Linder Biologie, 21. Auflage Erstellen von Bilanzen Erkennen von Nutzungskonflikten, Abwägen von Lösungsstrategien Einschätzung von Bilanzen und Prognosen Kennen lernen von und Umgang mit rechtlichen Grundlangen und Formen der Mitwirkung (=> Sw) Präsentation / Referate

7 Jahrgangsstufe 13: Evolution Neurobiologie 13.1 / Q2.1 : Evolution der Vielfalt des Lebens in Struktur und Verhalten Thema der Reihe Fachinhalte / mögliche Anwendungsbezüge GK + LK Methoden Medien Grundlagen evolutiver Veränderung GK: ca. 5 US LK: ca. 8 US genotypische und phänotypische Variabilität, Selektion, Selektionsfaktoren, Gendrift Simulation von Selektionsprozessen Selektionsspiel Verhalten, Fitness und Anpassung GK: ca. 4 US LK: ca. 6 US Altruismus (=> Ew, Re, Pl), Aggression Fakultativ für GK, obligatorisch für LK: sexuelle Selektion, Fortpflanzungsstrategien, Partnerwahl, Paarungssysteme, Eheformen (=> Ew, Re, Sw, Pl) Verhaltensbeobachtungen Art und Artbildung GK: ca. 5 US LK: ca. 8 US Isolationsmechanismen, Rassenbildung, allopatrische und sympatrische Artbildung, adaptive Radiation,Koevolution Auswertung und Vergleich von Daten Evolutionstheorie GK: ca. 4 US LK: ca. 8 US synthetische Evolutionstheorie und Darwin nur LK: Vergleich der Evolutionstheorien: Lamarck, Darwin, Cuvier, Kreationismus (=> Re) historische Naturbilder und aktuelle Naturansichten und - philosophien (=> D, Ge, Ku, Pl) Vergleich der Evolutionstheorien historische Texte (=> D) Evolutionshinweise GK: ca. 8 US LK: ca. 12 US rezente Hinweise aus Morphologie, Anatomie, Biochemie, Physiologie, Konvergenz, Homologie, Analogie,Rudimente und Atavismen, paläontologische Hinweise, Systematik und phylogenetischer Stammbaum, Progressionsreihen, lebende Fossilien, Brückentiere, nur LK: Präzipitintest Anwendung von Homologiekriterien, Datierungsmethoden (=> Ek, Ch) Vergleich und Beurteilung unterschiedlicher Analysemethoden, Stammbaumerstellung Hypothesenbildung und Verwandtschaftsbezeihungen Theoriebildung aufgrund von Einzelphänomenen und Hypothesen Fossilien

8 Transspezifische Evolution der Primaten GK: ca. 14 US LK: ca. 20 US Fakultativ: physikalische, chemische und biologische Evolution fossile und rezente Hinweise zur Evolution des Menschen, phylogenetische Stellung der Hominiden Kulturelle Evolution (=> D, Ge, Ku, Re, Sw, Pl) Vom Urknall bis zur Zelle (=> Ch, Ph) z.b.: Endosymbiontenhypothese, davon ca. 8 US Schwerpunktvorhaben: z.b. Primatenevolution, Neandertaler, Archaeopterix eingefuhrtes Lehrwerk: GK: Schroedel: Grüne Reihe: Evolution LK zusätzlich: Linder Biologie, 21. Auflage Paläöanthropologie (=> Ek, Ph, Sw) Stammbaumerstellung Verhaltensbeoachtung Analyse früheren Kulturen (=> Ek, Ge, Sw) Zoobesuch Präsentationen / Referate (=> D, Ch, Ph, Ku.)

9 13.2 /Q2.2 : Steuerungs- und Regulationsmechanismen im Organismus Neuronale Informationsverarbeitung, Sinne und Wahrnehmung Thema der Reihe Molekulare und cytologische Grundlagen GK: ca. 12 US LK: ca. 14 US Neuronale Verschaltungen GK: ca. 10 US LK: ca. 12 US Wahrnehmung Gedächtnis, Bewusstsein GK: ca. 8 US LK: ca. 12 US Fachinhalte /mögliche Anwendungsbezüge GK + LK Bau und Funktion eines Neurons, Erregungsentstehung und Erregungsleitung (Ruhepotential und Aktionspotential) Synapsen, Verrechnung an Synapsen, Synapsengifte, vom Reiz zur Reaktion (motorische Koordination) (=> Sp) Reflexe (=> Ew, Sp) Wirkung von Drogen (=> Ch) Sucht und Drogenprophylaxe (=> Sw, Ch) Fakultativ: Bau des ZNS, Bau und Funktion des menschlichen Gehirns, Wahrnehmung und Bewusstsein, Gedächtnis und Lernen Methoden Morphologische und histologische Untersuchungen xperiment zum Diffusionspotential Verfahrenstechnik: Ableitung von Potentialdifferenzen Verhaltensbeobachtung Reflexversuche Fakultativ: Morphologische und histologische Untersuchungen Verfahrenstechniken: EEG Optische Täuschungen (=> Ku, Ph) Selbstversuche zum Lernverhalten Lernstrategien: Lernen lernen (=> Ew) Wiederholung der Inhalte der Qualifikationsphase und Einübung zentralabiturspezifischer Aufgabenstellungen davon ca. 8 US Schwerpunktvorhaben: z. B. Pharmaka, Drogen, Medien, eingefuhrtes Lehrwerk: GK: Schroedel: Grüne Reihe: Neurobiologie LK zusätzlich: Linder Biologie, 21. Auflage In der Q1 und Q2 1 werden im Fach Biologie pro Halbjahr zwei 3-stündige Klausuren geschrieben. In der Q2.2 wird die Vorabiturklausur geschrieben, welche nach den Vorgaben des Zentralabiturs abläuft.

10 Leistungsbewertung Fördermaßnahmen => Informations- und Übungsquellen zu obligatorischen Inhalten (Internet) Hinweis auf Wettbewerbe