Grundwissen der Jahrgangsstufen 5 und 6 (Biologie) - gym
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Natur und Technik: Grundwissen der Jahrgangsstufen 5 und 6 (Biologie) 1. Biologie – die Lehre von den Lebewesen Tierzelle (bei Pflanzen zusätzlich Zellulosezellwand) Reizbarkeit Bewegung Zellmembran Stoffwechsel Fortpflanzung Lebewesen Zellkern Aufbau aus Zellen Wachstum Zellplasma 2. Der Körper des Menschen Vom Reiz zur Reaktion Reiz Sinnesnerv Sinnesorgan Gehirn und Rückenmark Informationsverarbeitung Informationsleitung Reaktion Befehlsnerv Informationsleitung Muskel, Drüse Auge wichtige Strukturen: Hornhaut. Linse, Iris, Netzhaut (mit Sehzellen) Licht als Reiz: weißes Licht enthält alle Regenbogenfarben, Lichtstrahlen werden durch eine Linse abgelenkt Ohr Aufbau: Außenohr - Mittelohr (Trommelfell, Gehörknöchelchen) - Innenohr (Schnecke) Schall als Reiz: Druckschwankungen der Luft durch Schwingungen der Luftteilchen Haut Schutzfunktion, Reizaufnahme, Temperaturregulation (Schwitzen, Durchblutung) Skelett Aufgaben: Stützfunktion, Schutzfunktion, Teil des Bewegungssystems Gliederung: Schädel, Wirbelsäule, Brustkorb (Brustbein, Rippen), Beckengürtel, Schultergürtel (Schlüsselbein, Schulterblatt), Armskelett (Oberarmknochen, Elle/Speiche, Handwurzel-, Mittelhand-, Fingerknochen), Beinskelett (Oberschenkelknochen, Schien-/Wadenbein, Fußwurzel-, Mittelfuß-, Zehenknochen) Knochen bestehen aus Knochenkalk (→ → Härte) und Knochenknorpel (→ Elastizität) Muskeln Arbeitsweise: aktives Zusammenziehen, Beuger und Strecker als Gegenspieler Stoffwechsel und Energieversorgung Wichtige Nahrungsbestandteile: Eiweiß (wichtigster Baustoff) Grundnährstoffe Fett (höchster Energiegehalt) Kohlenhydrate: Zucker, Stärke Verdauung Grundnährstoff (z. B. Stärke) Spaltung Wirkstoffe: Vitamine und Mineralstoffe Ballaststoffe (Zellulose) Wasser Bausteine (Zucker) Dünndarmwand Blut Atmung Zellatmung Abbau („Verbrennung“) der Nährstoffe unter Sauerstoffverbrauch: Zucker + Sauerstoff → Kohlenstoffdioxid + Wasser Zweck: Energiefreisetzung Gasaustausch an den Lungenbläschen (große Oberfläche!): Blutkreislauf Blutbestandteile rote Blutkörperchen Sauerstofftransport weiße Blutkörperchen Abwehr von Krankheitserregern Blutplasma Transport von - Kohlenstoffdioxid - Nährstoffen - Wärme Fortpflanzung Keimdrüsen - Eierstöcke - Hoden Keimzellen - Eizellen - Spermien befruchtete Eizelle 3. Wirbeltiere Sie besitzen ein Skelett aus Knochen oder Knorpel mit einer Wirbelsäule. Säugetiere • • • Weibchen mit Milchdrüsen, Haarkleid Anpassungen an die Lebensweise (z. B. Hund mit Reißzähnen, Rind mit Mahlzähnen) Embryo Vögel • • • Anpassungen im Körperbau an das Flugvermögen: -Leichtbauweise (Knochen, Luftsäcke Schnabel), Flügel, Federkleid Fortpflanzung: nährstoffreiche Eier mit Kalkschale Anpassungen an Nahrungserwerb und Lebensraum (z.B. Greifvögel, Enten) Reptilien (Kriechtiere) • • Echsen, Schlangen, Schildkröten, Krokodile Wichtige Merkmale: - Hornschuppen - nährstoffreiche Eier mit derbhäutiger Schale Amphibien (Lurche) • Frösche, Kröten, Unken, Salamander, Molche • Anpassungen an die amphibische Lebensweise: - nackte, schleimige Haut (→ Atmung), -Larvenentwicklung im Wasser) Fische • • Kennzeichen, Anpassungen an das Leben im Wasser: - Flossen (keine Gliedmaßen) - Knochenschuppen - Schwimmblase - Kiemenatmung Beispiel für einen Wanderfisch Stammbaum der Wirbeltiere • Fische Amphibien Säuger Reptilien Vögel Gleichwarme Tiere • • weitgehend konstante Körpertemperatur (Ausnahme: Winterschlaf) nur Säugetiere und Vögel sind gleichwarm Wechselwarme Tiere • Körpertemperatur ändert sich mit der Außentemperatur (Winterstarre!) Nahrungsbeziehungen: Nahrungskette (z. B. Laubblatt→ Raupe→ Singvogel), Nahrungsnetz 4. Blütenpflanzen Gliederung des Pflanzenkörpers • • Wurzel → Aufnahme von Wasser und Mineralsalzen, Verankerung Spross: Stängel/Stamm →Stoffleitung Blätter → Photosynthese Blüten →Fortpflanzung Fortpflanzung • • • • • • weiblicher Teil der Blüte: Stempel mit Eizelle in der Samenanlage männlicher Teil der Blüte: Staubblätter mit Pollensäcken Bestäubung: Übertragung von Pollen auf die Narbe Befruchtung: Verschmelzung der Eizelle mit Zellkern aus dem Pollenschlauch Samen: - pflanzlicher Embryo (Keimling), umgeben von Nährgewebe und einer Samenschale -entsteht aus der Samenanlage Frucht: enthält den Samen und entsteht meist aus dem Fruchtknoten Photosynthese Kohlenstoffdioxid + Wasser energiearme Ausgangsstoffe Lichtenergie Blattgrün (Chlorophyll) Traubenzucker + Sauerstoff energiereiche Endstoffe Nach der 5. Jahrgangsstufe sollten zusätzlich folgende Grundbegriffe bzw. Grundfertigkeiten aus dem Schwerpunkt Naturwissenschaftliches Arbeiten beherrscht werden: Stoffgemische – Reinstoffe Stoffgemische bestehen aus verschiedenen Reinstoffen. Jeder Reinstoff besitzt ganz bestimmte Eigenschaften (z. B. Siedepunkt, Löslichkeit ...). Aufgrund dieser Eigenschaften lassen sich Stoffgemische (z. B. Salzwasser) in die Reinstoffe (z. B. Salz und Wasser) trennen. Teilchenmodell Jeder Reinstoff besteht aus einer bestimmten Sorte kleinster Teilchen, die Atome oder Moleküle sein können. Moleküle bestehen aus mehreren, fest miteinander verbundenen Atomen. Sauerstoffatom Beispiel: Wassermolekül Wasserstoffatom Aggregatszustände fest jedem Teilchen ist ein bestimmter Platz zugeordnet schmelzen erstarren sieden (verdampfen) die Teilchen bewe- kondensieren flüssig gasförmig gen sich ungeordnet aneinander vorbei die Teilchen bewegen sich frei, ohne Zusammenhalt Luft Stoffgemisch aus den Gasen Stickstoff und Sauerstoff (etwa im Verhältnis 4 : 1) und sehr wenig Kohlenstoffdioxid Nährstoffnachweise: Stärke: Farbreaktion (Blaufärbung) mit Jodlösung Eiweiß: Gerinnung bei Säurezusatz Fett: Fettfleckprobe Energie Sie kann in verschiedenen Formen auftreten, die ineinander umgewandelt werden können, z. B. im Muskel: chemische Energie der Nährstoffe → Bewegungsenergie, Wärme z. B. in einer Glühbirne: elektrische Energie → Licht, Wärme Maßeinheiten Masse in kg, g Volumen in l, ml Länge in m, cm, mm Zeit in h, min ,s Temperatur in °C Energie in J (Joule) oder cal (Kalorien) Umgang mit Diagrammen und Tabellen z. B. Säulen-, Kreis-, Kurvendiagramm
