Evolution der Wirbeltierklassen

Transkript

1 Biologie Zusammenfassung Wirbeltiere, Photosynthese, Ernährung Du kannst die grobe Evolution der (modernen) Wirbeltierklassen rekonstruieren. Evolution der Wirbeltierklassen 570 Mio Jahre 225 Mio Jahre Heute Kieferlose Fische Knorpelfische Knochenfische Fleischflosser/Amphibien Reptilien Säugetiere Vögel Knorpelfische: Entstehung von Skelett aus Knorpel bringt Schutz & ermöglicht es andere zu fressen. -> Ist aber schwerer als Wasser Knochenfische: Schwimmblase ermöglicht es zu tarieren, Knochen mit Kalzium sind stabiler als Knorpel -> spart Gewicht Fleischflosser: Muskulöse Flossen um sich an Land fortzubewegen z.b. flüchten vor Feinden, Verlassen eines ausgetrockneten Tümpels oder einer Pfütze Amphibien: Dann kamen die Amphibien die eine Lunge besassen die es ermöglichte länger an Land zu bleiben Reptilien: Besitzen im Vergleich zu den Amphibien wasserdichte Haut aus Keratin Ebenso können sie wasserdichte Eier aus Kalkschale legen -> können in trockenen Regionen leben, sie waren auch die erste an Land dominierende Spezies (entstanden ungefähr vor 200 Mio Jahren) Säugetiere/: Aus den Reptilien entwickelten sich Säugetiere und Vögel, beide hatten Anpassungen um Vögel gut mit der Kälte umgehen zu können da sie zuvor wohl nachtaktiv waren. Als sich das Klima massiv veränderte (Meteoriteneinschlag) konnten sie dies ausnutzen während die Saurier (Reptilien) ausstarben. -> Bei Säugetieren wird alle Energie in nur sehr wenige Jungtiere Investiert. Diese werden während der Entwicklung im Körper der Mutter geschützt und auch später noch jahrelang unterstützt. Säuger habe also nur wenige Nachkommen dafür sind sie sehr gut aufs Leben vorbereitet. Zusatz: -Flossen sind geformt wie ein liegendes D -> Dies sorgt für Auftrieb -Reptilien: Wechselwarm -> Körpertemperatur = Umgebungstemperatur -Säuger & Vögel: Gleichwarm -> Körpertemperatur immer konstant egal was die Umwelt macht. -Eine Reptilienschuppe kann sich nach ein paar Mutationen zu einer einfachen Daunenfeder entwickeln. Page 1 of 6

2 Du kannst die Lebensweisen der besprochenen Wirbeltierklassen im Zusammenhang mit ihrem Körperbau erklären. Siehe Lernziel 1. Einzig : Kieferlose Fische haben keinen Kiefer aber einen Schädel. Sie habe entweder frei im Mund sitzende Zähne oder zahnartige Auswüchse am Kopfpanzer. -> Der Neunauge zum Beispiel dockt an ein Opfer an und bohrt sich sozusagen durch die Aussenhaut. Dadurch ernähren sie sich. (Durch des Fehlens vom Kiefer müssen sie eine gute Taktik finden um trotzdem zu Überleben: Einzig der Schleimaal und der Neunauge haben als Kieferlose Fische überlebt) Du kannst erläutern weshalb die Wirbeltiere sich zu Landlebewesen entwickelten und welche Problem es dabei zu überwinden gab. Wirbeltiere haben sich dadurch zum Landleben entwickelt weil es im Wasser immer mehr Feinde gab und es so praktisch war einmal kurz auf das Land zu flüchten. Diese Zeit verlängerte sich immer mehr, denn auf ein Mal hatte man ein Lunge, dann eine Wasserdichte Haut usw. Zudem war das Land noch unberührt und man hatte auf ein Mal keine Feinde mehr. Für den Rest Siehe Lernziel 1. (zu Reptilien, Vögel & Säugetiere) Du kannst erklären was man unter folgenden Begriffen versteht und Beispiele dazu nennen. Dissimilation: Abbau von energiereichen Stoffen zur Freisetzung von Energie Beispiele: ATP Vorrat der Zelle: Energie davon reicht für 3s Kreatinphosphat: Bei Einnahme reicht die Energie für 30s Anaerobe Z.: Energie ohne Atmung reicht für 120s Aerobe Z.: Energie mit Atmung reicht bis der Kohlenhydratspeicher aufgebraucht ist: ~7200s Assimilation: Aufbau von energiereichen Stoffen aus einfachen, energiearmen Stoffen -> Dies können nur autotrophen Lebewesen vollführen. Beispiel: 5 Pfund Weide & 200 Pfund Erde wird nach 5 Jahren zu Pfund Weide & Pfund Erde Extra Pfunde kommen nicht vom H 2O sondern vom CO 2 das die Pflanze während der Jahr aufnimmt Du kannst tierischen vom pflanzlichen Stoffwechsel unterscheiden. Tierisch: Pflanzlich: Heterotroph, Dissimilation Photoautotroph, Assimilation Page 2 of 6

3 Du kannst beschreiben was ATP ist bzw. wie und wo es produziert/angewendet wird. ATP = Adenosintriphosphat Energielieferant Zellverdopplung, Muskelbewegung Ist wie eine Energiewährung Produziert in den Mitochondrien wo Energie für Ersatz investiert wird -> verbraucht O2 & Glukose um ADP zu ATP zu verwandeln (Zellatmung) -> Energie kommt IMMER in Form von ATP an der Zelle an und wird dort angewendet Du kannst erläutern warum Zucker nicht die Funktion von ATP übernehmen kann. Zucker und ATP haben ähnliche aber nicht die gleichen Funktionen. Einerseits kann aus einem Glukosemolekül 38 ATP s hergestellt werden so lässt sich die Energie also feiner verteilen. Andererseits kann ATP schlecht gespeichert werden. Der ATP-Vorrat reicht also immer nur relativ kurz. Speicherung ist daher klar die Rolle von Zucker. Und zu guter Letzt braucht es immer zuerst eine gewisse Zeit, bis Zucker zu ATP umgewandelt wird, eine Zelle kann also nicht direkt von Zucker versorgt werden, sonder immer nur indirekt via ATP. Die Beiden Stoffe spielen eine unterschiedliche Rolle. Du kannst erklären wie Chlorophyll auf Lichtenergie reagiert. Die Lichtenergie wird gebündelt um die Elektronen von Wassermolekülen anzuregen. Dabei trennt sich das Wasser auf in O2 und Wasserstoff. Die Elektronen des Wasserstoffs durchlaufen die Elektronentransportkette, der verbleibende Wasserstoffkern endet schlussendlich im NADPH. Du kennst die Phasen der Fotosynthese. Unterscheidung: Lichtreaktion -> Energie des Lichts wird gesammelt & zu ATP umgewandelt Dunkelreaktion -> Mit dem gewonnenen ATP wird CO 2 zu Glukose umgewandelt Die Lichtreaktion kann nur unter Lichteinfluss durchlaufen werden, bei der Dunkelreaktion (Calvin-Zyklus) jedoch ist es egal ob es Licht hat oder keines. Lichtreaktion: - Im Chlorophyll wird mit Licht H2O gespalten - Das e- des Wasserstoffs absorbiert das Licht und wird angeregt - In der Elektronentransportkette wird diese Energie kontrolliert abgegeben und in ATP umgewandelt Page 3 of 6

4 Fotosynthese mit Licht und Dunkelreaktion: Dunkelreaktion: Die Pflanze macht diese beiden Vorgänge an verschiedenen Zeiten. Dies vollführt sie um den Austausch von Stoffen gut zu regulieren damit sie z.b. nicht vertrocknet: Um den Calvin-Zyklus zu durchlaufen muss die Pflanze CO 2 aufnehmen, dies macht sie indem sie an der unteren Seite der Blätter gewisse Spalten öffnet, da dabei aber auch H 2O durch Verdunstung verloren geht, macht sie dies eigentlich nur in der Nacht. Am Tag dafür kann sie die Spaltöffnungen geschlossen halten und die Lichtreaktion vollführen. So gleicht sie alles aus. Merke: Die Pflanze kann die Spaltöffnungen kontrolliert öffnen und schliessen. Du kannst erklären, auf welche unterschiedlichen Arten unsere Muskelzellen Energie abbauen können. Wie unterscheiden sich diese Methoden? Was sind die jeweiligen Vor- und Nachteile. Aerobe oder Anaerobe Zuckerverbrennung: Vor/Nachteile und Unterscheidung -> Siehe nächstes Lernziel. Du kennst die Unterschiede zwischen aerobem und anaerobem Abbau von Zucker. Anaerob: Bei diesem Prozess wird ohne Sauerstoff, der Zuckervorrat verbrennt und es werden 2 ATP pro Zuckermolekül freigesetzt. Dies ist nicht sonderlich viel und reicht nur für 120s. -> Unser Körper kann dafür ohne Sauerstoff trotzdem Energie produzieren kann. -> Nachher braucht der Körper wieder Sauerstoff das es sonst zur Muskelübersäurung kommt und dies giftig ist. Aerob: Bei diesem Prozess wird mit Sauerstoff, der Zuckervorrat verbrennt und es werden 38 ATP pro Zuckermolekül freigesetzt. Diese Energie reich bis der Kohlenhydratspeicher aufgebraucht ist, also für ungefähr 2h. -> Der Vorteil ist das dieser Vorgang sehr lange anhält. -> Der Nachteil ist das dieser Vorgang nur mit Sauerstoff funktioniert. Page 4 of 6

5 Du kennst den Unterschied zwischen einer Milchsäuregärung und einer Hefegärung. Milchsäuregärung: Nur menschliche/bakterielle Zellen machen dies, wenn kein O 2 vorhanden ist. Mit O 2 kann dieser Vorgang gestoppt werden. C 6H 12O 6 -> 2C 3H 6O 3 (2 ATP wird pro Zuckermolekül freigegeben) Hefegärung: Nur gewisse Pilze & Bakterien können dies (z.b. Hefe). Bei einer gewissen Temperatur über/unterschreitung wird der Vorgang gestoppt. C 6H 12O 6 -> 2C 2H 5OH (Ethanol/Trinkalkohol) + CO 2 (2 ATP wird pro Zuckermolekül freigegeben) Du kennst die unterschiedlichen Stoffgruppen sowie deren unterschiedlichen Stoffeigenschaften. Kohlenhydrate: Besteht aus einer Reihe von Einfachzuckern = Mehrfachzucker (Polysaccharid, z.b. Mehl) Zwei Einfachzucker = Zweifachzucker (Disarccharid, z.b. Speisezucker) Ein Einfachzucker (z.b. Glukose, Fructose) ist nur ein kurzfristiger Energielieferant. Eiweiss: Fette: Dies sind Proteine die aus Aminosäuren bestehen (insgesamt 20 verschiedene) Aminosäuren können verschieden zusammengesetzt werden = Proteine Je nach Reihenfolge gibt dies eine andere 3D-Struktur, diese bestimmt die Funktion: z.b. Enzyme, Pigmente, Antikörper, Muskel, Transport JEDES Protein ist auf der DNA verschlüsselt, 1 Gen = 1 Protein Dies ist ein Energiespeicher und hat strukturelle Funktionen (z.b. Zellmembran) Besteht aus Glycerin und gesättigten(gf)/ungesättigten(uf) Fettsäuren -> Man unterscheiden UF (meist planzlich und flüssig, z.b. Öl, z.t. fehlen Moleküle) Und GF (meist tierisch Fette, meist fest, voll ausgenutzt) Du kannst erklären, was ein essentieller Stoff ist und kennst verschiedene Beispiele dazu. Dies ist ein Stoff der überlebenswichtig ist und vom Körper selbst nicht hergestellt werden kann. z.b. Omega 3, Fettsäuren, Vitamine, 8 von 20 Aminosäuren Du weisst wozu unser Körper verschiedene Vitamine benötigt und was bei Mangel geschehen kann. Vitamin C: Bei Mangel: Skorbut, Zellen halten nicht mehr zusammen = Zellen (z.b. Zähne oder Haare) fallen aus -> Ist für den Zusammenhalt von Zellstruktur zuständig -> kriegt man aus: Zitrusfrüchten, Beeren, heute sehr viel in Getränken und Nahrungsmitteln künstlich beigemischt (Man nimmt 200%-300% Vitamin C mehr als benötigt zu sich) Vitamin D: Bei Mangel: Knochen sind zu schwach um Körper zu tragen -> Rachitis = O-Beine, Knochen werden gummig, Depressionen -> Ist für die Einlagerung von Mineralien in Knochen zuständig -> kriegt man aus: tierisches Fett, Lebertran, Körper kann mit UV-A Strahlung selber Vitamin D herstellen Page 5 of 6

6 Vitamin A: Bei Mangel: Sehrpurpur (Farbstoff ist nicht mehr da und die Netzhaut erbleicht) = Erblindung -> Ist für den Sehpurpur auf der Netzhaut zuständig -> kriegt man aus: Karotten, Spinat, farbieges Gemüse, Leber Vitamin B9: Bei Mangel: Nervensystem kann sich nicht sauber entwickeln = Hirnschäden, Spina Bifida(Ektoderm kann sich nicht sauber über andere Derme stülpen) -> Ist für die Entwicklung vom Nervensystems des Babys während der Schwangerschaft zuständig -> kriegt man aus: Getreide, Hefe, Hülsenfrüchte, vor & während der Schwangerschaft -> Tabletten Vitamin B12: Bei Mangel: Nervensystem beginnt sich auszuschalten = Konvulsion, Ohnmacht, (Im extrem Fall Tod) -> Ist für ein funktionierendes Nervensystem zuständig -> kriegt man aus: tierischen Produkte (Fleisch, Käse, Eier etc), Präparaten, Körpereigenerspeicher > 1 Jahr Eisen: Bei Mangel: Blutarmut = Blass, Müde, Leistungseinbruch -> Ist für die Farbe der roten Blutkörperchen (Hämoglobin) zuständig -> kriegt man aus: Fleisch, Spinat Du kannst die Aufgabe der Galle erläutern. Wenn man Fett aufnimmt bindet sich das Wasser nicht damit und kann so vom Verdauungssaft nicht angegriffen werden. Die Galle umgibt dann die Fetttröpfchen, welche nun im Wasser als Emulsion auftreten. So kann der Verdauungssaft das Fett angreifen und abbauen. Page 6 of 6