Deutsche Evangelisch-Lutherische Schule Talitha Kumi. in Abstimmung mit der Schmidtschule in Jerusalem. Kerncurriculum und Schulcurriculum im Fach

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1 Deutsche Evangelisch-Lutherische Schule Talitha Kumi in Abstimmung mit der Schmidtschule in Jerusalem Kerncurriculum und Schulcurriculum im Fach Biologie für die Qualifikationsphase (Kl. 11 und 12) (Stand: November 2016)

2 Regional verbindliches Curriculum Fach Biologie Region 12 und 14 Qualifikationsphase Jrgs 1.1 Die Zelle als Organisationsebene des Lebens 4 Wo Die Schülerinnen und Schüler können... die Bedeutung der Zellbestandteile für das Leben der Zelle erläutern den Zusammenhang zwischen Struktur und Funktion von Zellbestandteilen am Beispiel von Chloroplasten und Mitochondrien erläutern entspricht Struktur u. Funktion Zellbestandteile = Zellorganellen auf EM-Niveau, Biomembran, Cytosol Kompartimentierung Struktur und Funktion Vergleich von Eukaryonten und Prokaryonten Kompartimentierung Endosymbiontentheorie Frischpräparate pflanzlicher Zellen herstellen und mikroskopieren, mikroskopische Bilder zeichnerisch darstellen, mikroskopische Zeichnungen auswerten nur auf dem Niveau der Handskizze (LM/ EM) die Bedeutung von Stoffaufbau und Energieumsatz für die Zelle erläutern Stoffaufbau = CALVIN-Zyklus Energieumsatz = Zellatmung am Beispiel der Glucose als Substrat, Ablauf bis Atmungskette Stoff- und Energiewechsel

3 Jrgs den Zusammenhang zwischen Assimilation und Dissimilation erläutern Stoff- und Energiewechsel verschiedene Formen der Assimilation (autotrophe und heterotrophe Assimilation) sowie verschiedene Formen der Dissimilation (Zellatmung, Gärung) vergleichen und Fachtermini definieren keine Abläufe, nur auf Basis der Definitionen und Reaktiongleichungen mit Summenformeln Stoff- und Energiewechsel Struktur-Funktions-Beziehungen am Beispiel der Biomembran erläutern; Funktion und Grenzen des Flüssig- Mosaik-Modells begründen Periphere und integrale Proteine (keine Strukturebenen) Struktur und Funktion passive u. aktive Stofftransporte (Diffusion, Osmose, Ionenpumpe) an der Zelle erklären und deren Bedeutungen erläutern Plasmolyse und Deplasmolyse erklären Die Bedeutung des Protonengradienten Plasmolyse und Deplasmolyse pflanzlicher Zellen mikroskopisch darstellen, Diffusion und Osmose demonstrieren Steuerung und Regulation 3/17

4 Jrgs 1.1 Enzyme als Biokatalysatoren 4 Wo Die Schülerinnen und Schüler können... Enzyme als Struktur-Funktions-Einheit darstellen (Bedeutung von aktivem Zentrum, Coenzymen und Cofaktoren für Reaktions- und Substratspezifität) mechanistisches Enzymmodell Struktur und Funktion Steuerung und Regelung den Ablauf von Enzymreaktionen beschreiben, die Bedeutung von Enzymen erläutern (Beeinflussung der Aktivierungsenergie und Reaktionsgeschwindigkeit chemischer Reaktionen), Grafiken zur Abhängigkeit enzymatischer Reaktionen von der Temperatur und vom ph-wert interpretieren Steuerung und Regelung die Regulation von Enzymreaktionen durch Inhibitoren erklären Kompetitive und allosterische Hemmung Steuerung und Regelung reversible und irreversible Hemmung die Enzymwirkung nachweisen, die Abhängigkeit der Enzymaktivität von Temperatur oder ph-wert nachweisen Experimentelles Arbeiten, Protokollieren, Auswertung mit Hilfe von Graphiken Steuerung und Regelung Experimentelles Arbeiten z.b. mit den Enzymen Katalase und Urease 4/17

5 Jrgs 1.1 Reproduktion und Entwicklung der Zelle 6 Wo Die Schülerinnen und Schüler können... die Zellteilung beschreiben und deren Bedeutung als Grundlage für Reproduktion erläutern EG und Vw Ablauf der Mitose und Meiose den Zusammenhang zwischen der Struktur des Zellkerns und seinen Funktionen erläutern Speicherung der Erbinformation und deren Ablesen Struktur und Funktion zelluläre und molekulare Grundlagen der Vererbung erläutern, Struktur von DNA und RNA beschreiben die Weitergabe von genetischer Information erklären die Weitergabe genetischer Informationen bei ungeschlechtlicher und bei geschlechtlicher Fortpflanzung vergleichen Zelluläre Grundlagen der Vererbung = Chromosomentheorie der Vererbung *1 Struktur und Funktion Reproduktion Gemeinsamkeiten von und Unterschiede zwischen DNA und RNA im Zusammenhang mit ihrer Funktion beleuchten. den Verlauf der identischen Replikation beschreiben und ihre Bedeutung erläutern 5/17

6 Jrgs die Realisierung der genetischen Information erklären - die Funktion des genetischen Codes erklären - den prinzipiellen Verlauf der Proteinbiosynthese beschreiben - die Bedeutung von Proteinen erläutern Konstanz und Variabilität bei der Fortpflanzung und Entwicklung erklären (Bedeutung von Meiose, Mitose, identische Replikation, Rekombination, Mutation, Modifikation) - Proteinbiosynthese: ohne Transkriptionsfaktoren, ohne Genregulation, Spleißen ohne Details, bis Faltung ohne Erklärung der Strukturebenen Information und Kommunikation Reproduktion Besprechung des allgemeinen Aufbaus (Strukturformel) von Aminosäuren Vergleich und Diskussion der Anzahl der möglichen Tripletts und der zu codierenden Aminosäuren 1.2 Gentechnik 3 Wo Die Schülerinnen und Schüler können... die Verfahrensschritte zur Herstellung transgener Bakterien (auf molekularbiologischer Grundlage) an einem Beispiel erklären und die Bedeutung transgener Bakterien erläutern weitere gentechnische Verfahren erklären und deren Bedeutung erläutern Bedeutung transgener Bakterien in der Medizin 6/17

7 Jrgs - die Polymerase-Ketten-Reaktion (PCR) und genetischer Fingerabdruck - Marker in der Medizin - Prinzip der Gendiagnostik an einem Beispiel - Prinzip des Klonens - keine Marker, - keine Gendiagnostik embryonale und differenzierte Zellen vergleichen und deren Bedeutung in der Medizin (als Stammzellen) erläutern sich mit den ethischen Dimensionen der Gentechnik und der Reproduktionsbiologie auseinander setzen 1.2 Information und Kommunikation Die Schülerinnen und Schüler können... - keine ethischen Dimensionen 5 Wo die Bedeutung der Informationsaufnahme und - verarbeitung durch Organismen und die Bedeutung der Kommunikation zwischen Organismen erläutern elektrochemische und molekularbiologische Vorgänge bei der - Art der Sinneszelle nicht festgelegt - einschließlich saltatorischer und kontinuierlicher Weiterleitung 7/17

8 Jrgs - Schüler müssen Bsp. zu Reaktionen kennen, aber keine Reaktionen aus dem Mat. 8/17

9 Reizaufnahme und Transformation in elektrische Impulse an einer Sinneszelle erläutern das Membranpotenzial als Grundlage für Informationsübertragungen erklären Zustandekommen und Aufrechterhaltung des Ruhepotenzials an Membranen erklären Auslösung und Weiterleitung des Aktionspotenzials erklären Reaktionen pflanzlicher und tierischer /menschlicher Organismen auf Erregung an Beispielen nennen definieren die S. kennen die Bedeutung der Riesenaxone von Tintenfischen für die Forschung in der Neurophysiologie die S. kennen die Unterschiede und Orte des Zustandekommens von digitaler (frequenzmodulierter) und analoger (amplitudenmodulierte r) Kodierung die Spezifik der Informationsübertragung im tierischen/ menschlichen Zentralnervensystem erläutern Jrgs 9/17

10 Struktur-Funktions-Beziehungen am Beispiel eines Neurons erläutern die Übertragung von Erregungen an Synapsen erklären - anatomischer Aufbau ist als Struktur gemeint / mit räumlicher und zeitlicher Summation inhibitorisches und exzitatorisches postsynaptisches Potential die Wirkung von psychoaktiven Stoffen und Nervengiften (an je einem Beispiel) auf Synapsen bzw. Nervenzellen erklären Gesundheitsgefährdung durch psychoaktive Stoffe begründen und damit im Zusammenhang stehende persönliche und gesellschaftliche Probleme diskutieren Interpretation und Auswertung von Graphen zur Konzentration von Stoffen im synaptischen Spalt/ Einstrom von Stoffen in den synaptischen bezüglich des Wirkungsortes des Giftes interpretieren Jrgs 10/17

11 1.2 Der Organismus als Organisationsebene des Lebens Die Schülerinnen und Schüler können... die Bedeutung von Stoffaufbau und Energieumsatz für den Organismus erläutern Stoff- und Energieumwandlungen am Beispiel der Fotosynthese und der Zellatmung als beschreiben - Fotosynthese: Z-Schema ohne Lichtsammelkomplexe, CALVIN in drei Phasen Die Bedeutung des Stoffauf- und Stoffabbaus wird in einen größeren Zusammenhang gebracht/ökologische Bezüge. Beziehungen zwischen Assimilation und Zellatmung bei Organismen (am Beispiel grüner Pflanzen und heterotropher Tiere / Mensch) erläutern die Funktion von ATP als universeller Energieträger erklären - Zellatmung als einfache Bilanz - Einfaches Modell (z.b. Apfelbaum-Fahrradfahrer- Modell) - GTP nicht erwähnen - ATP ADP + P - Energieumwandlung in andere Formen grafische Darstellungen zur Beeinflussung von Fotosynthese und Atmung durch abiotische Faktoren interpretieren - ohne Atmung im schriftlichen Abitur Jrgs 11/17

12 Glukose, Stärke in pflanzlichen Produkten nachweisen Iod-Kaliumiodid-Lösung, Glucoseteststreifen als Minimum 4 Wo die enzymatische Spaltung von Stärke nachweisen S u Euw 2.1 Evolutionstheorie Die Schülerinnen und Schüler können... E u G V u A 8 Wo Zusammenhänge zwischen der Evolution der Lebewesen und Veränderungen von Ökosystemen erläutern die Theorien von Lamarck und Darwin zur Entwicklung von Lebewesen vergleichen den Begriff Art definieren Jrgs 12/17

13 die Entwicklung von Arten nach der Synthetischen Theorie der Evolution erklären (Zusammenwirken von Evolutionsfaktoren: Veränderung des Genpools durch Mutation, Rekombination, Gendrift bzw. Isolation sowie die Bedeutung von Selektion und Coevolution) die S. kennen als Beispiel den Forschungsgegenstan d der Darwin-Finken auf den Galapagosinseln Methoden der Stammesgeschichtsforschung beschreiben, Bedeutung und Grenzen naturwissenschaftlicher Belege für die Untermauerung einer Theorie erläutern Methoden: Homologie/Analogie, Kladistik E u G Kennen als Beispiele die Evolution des Blutkreislaufs und der Lunge Jrgs 13/17

14 2.1/ 2.2 Das Ökosystem als Organisationseinheit des Lebens Die Schülerinnen und Schüler können... 9 Entsprechend den regionalen Möglichkeiten sollten geeignete Untersuchungen einbezogen werden, z. B. Untersuchung und Analyse eines Ökosystems (z. B. hinsichtlich Struktur, Bestand, Faktoren) mikroskopische Untersuchungen (z. B. Laubblattquerschnitte) Bestimmungsübungen die Bedeutung der Strukturierung der Biosphäre erläutern Ökosysteme als Struktur- und Funktionseinheit beschreiben die ökologische Potenz einer Art erklären und grafisch darstellen Ökosystem frei wählbar Jrgs 14/17

15 Angepasstheiten (z. B. Licht- und Schattenpflanzen) und Anpassungen (z.b. Licht- und Schattenblätter einer Pflanze) an unterschiedliche Faktoren erklären und deren ökologische Bedeutung erläutern ein Ökosystem in seinen Ernährungsstufen beschreiben den Stoff- und Energiestrom in einem Ökosystem am Beispiel des Kohlenstoffkreislaufs beschreiben die relative Stabilität von Ökosystemen durch Selbstregulation erklären die Entwicklung von Populationen mit Hilfe der Volterra-Gesetze erklären die Regulation der Populationsdichte durch das Zusammenwirken verschiedener inter- und intraspezifische Faktoren erklären die Sensibilität unterschiedlicher Ökosysteme auf Einflüsse diskutieren Jrgs 15/17

16 Veränderungen von Ökosystemen in unterschiedlichen Zeiträumen vergleichen Aspektfolgen und Sukzession beschreiben bzw. erläutern sowie evolutive Entwicklungen erklären 2.2 Anwendung von biologischen Kenntnissen Anwendungsbereich Einfluss naturwissenschaftlicher Erkenntnisse auf das Weltbild Nicht für das schriftliche Abitur zu verwenden 2.2 Organisationsebenen des Lebens werden bedient bei den entsprechenden Themen; Basiskonzepte werden im Unterricht ausgewiesen aber in der Prüfung nicht explizit geprüft, wenn in Leistungsüberprüfungen, dann mit Handreichung für die Schüler für das schriftl. Abitur S u F I u K S. sollen den Einfluss des Menschen auf Ökosysteme beleuchten und den Aspekt der Globalen Erwärmung kennen Den Menschen in seiner Doppelrolle als Teil der Natur und als Gestalter der Natur wahrnehmen. 4 Wo Werden außerdem bei den Themen an entsprechender Stelle während der SekII eingebunden. 5 Wo 16/17

17 Regionalabsprachen zum Kerncurriculum Allgemeine Absprachen: - Zeitumfang allgemein sicheres Minimum von 13 Unterrichtswochen pro Halbjahr - keine regionale Vergleichsarbeit - keine regionale Festlegung der auf Halbjahre *1 Angabe für Abbbildungen DNA Der codogene Strang der DNA wird links nach rechts führend dargestellt und wird 3-5 abgebildet. Schulspezifische Absprachen Fachspezifische Methoden sind unter schulspezifischer kursiv angegeben 17/17