Jahrgang 11 – Physiologie: Struktur -Funktion

Gesamtschule Langerfeld
Lehrplan Gymnasiale Oberstufe Biologie Grund- und Leistungskurs
Jahrgang 11 – Physiologie: Struktur - Funktion - Wechselwirkung
Zelle - Gewebe – Organismus
Die Zelle im Lichtmikroskop
€• Aufbau und Funktion der Pflanzen- und Tierzelle (mikroskopische Übungen, Anfertigung von
biologischen Zeichnungen)
€‚ Geschichte der Zellbiologie
€ƒ Einzeller und Vielzeller (Aufbau und Funktion eines Einzellers)
€„ Größenverhältnisse von tierischen und pflanzlichen Zellen
€… Aufbau und Funktion des Laubblatts, Anpassung von Blättern an Umweltbedingungen,
Stängelquerschnitt, Wassertransport in der Pflanze
Molekulare Grundlagen, Kompartimentierung, Transport
Das elektronenmikroskopische Bild der Zelle
۠ Kompartimentierung der Zelle, Zellorganelle, Bau von Zellmodellen
€‡ Entwicklung von Plastiden
€ˆ Plastiden in tierischen und pflanzlichen Zellen
Transportvorgänge in Zellen
€‰ Bau- und Inhaltsstoffe der Zelle: Lipide, Kohlenhydrate, Eiweiße
€Š Diffusion, Osmose, Plasmolyse, osmotisches Zustandsdiagramm, Diffusionsgeschwindigkeit,
osmotische Kräfte
€‹ Aufbau und Funktion der Biomembran, Modellvorstellungen
€Œ aktiver und passiver Transport, Endo- und Exocytose
ۥ Wachstum der Zelle, Rolle der Zellwand
Zellzyklus
€Ž Zellkern, Aufbau der Chromosomen, Mitose
Biokatalyse
Enzyme
ۥ Aufbau und Funktion der Proteine, Enzyme
€• Abhängigkeit der Enzymaktivität von Temperatur und pH-Wert, Regulation der Enzymaktivität /
Enzymhemmung
€‘ Versuche zu den Eigenschaften der Enzyme, Substratmenge und Enzymmenge, Substrat- und
Wirkungsspezifität
Schwerpunktvorhaben
€’ Zellbiologie am Beispiel des Hanfs (Canabiolgehalt, Drogenproblematik, Dünnschichtchromatographie der Blattpigmente, Nachweisreaktion des Canabiols, Hanfprodukte, ökologische und
gesundheitliche Aspekte)
Betriebsstoffwechsel und Energieumsatz
Abbau von Glucose
€“ Überblick über den Kohlenhydratstoffwechsel
€” ATP/NAD-System
ۥ Glykolyse, Citratzyklus, Atmungskette
€– Alkoholische Gärung, Milchsäuregärung
€— Stoff- und Energiebilanz des oxidativen Glucoseabbaus
€˜ Bau und Funktion des Muskels, aerobe und anaerobe Energiegewinnung im Muskel
Schwerpunktvorhaben
€™ Zucker als Nahrung- und Genussmittel sowie wichtiger Zellbaustoff
€š Aufnahme der Nahrung und Verdauung beim Menschen, gesunde Ernährung
Nutzung der Lichtenergie zum Stoffaufbau
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Photosynthese
Überblick über Orte und Ablauf der Photosynthese
Äußere Bedingungen der Photosynthese
Vergleich der Stoff- und Energiebilanzen der Photosynthese und der Zellatmung
Gesamtschule Langerfeld
Lehrplan Gymnasiale Oberstufe Biologie Grund- und Leistungskurs
Jahrgang 12.1 – Genetische und entwicklungsbiologische Grundlagen
von Lebensprozessen
Fortpflanzung und Keimesentwicklung
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Entwicklung des Amphibienkeims, Versuche mit Molchkeimen (Schnürungsversuche,
Transplantationsversuche)
Molekulare Grundlagen der Vererbung und Entwicklungssteuerung
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Griffith-Versuche
Aufbau der DNA, Hybridisierung
Replikation bei Prokaryonten und Eukaryonten (Meselson-Stahl-Experiment)
„Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese“
Proteinbiosynthese bei Prokaryonten: Transkription und Translation
„Dogma der Molekularbiologie“
Proteinbiosynthese bei Eukaryonten
Regulation der Genaktivität, lac- und trp-Operon
Mutationen, Mutagene, Sichelzellanämie
Aspekte der Cytogenetik mit humanbiologischem Bezug
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Chromosomen, Karyogramm des Menschen
Meiose, Rekombination, crossing over
Mendelsche Regeln
Stammbaumanalysen
Kopplung und Kopplungsbruch
Angewandte Genetik
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Trisomien beim Menschen
Chromosomenaberrationen beim Menschen
Pränatale Diagnostik
PCR, Gensequenzierung
Gentests (genetischer Fingerabdruck)
Ethische Fragen zur Gentechnik: Menschen nach Maß?
Jahrgang 12. 2 – Ökologische Verflechtungen und nachhaltige Nutzung
Umweltfaktoren, ökologische Nische - Untersuchungen in einem Lebensraum
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Einflüsse von abiotischen Faktoren auf Organismen, Licht, Temperatur, Feuchtigkeit
Toleranzkurven, ökologische Potenz, RGT-Regel, homoio- und poikilotherme Tiere
Angepasstheit von Pflanzen und Tieren an die verschiedenen Faktoren, Toleranzbereiche,
ökologische Nische
abiotische und biotische Faktoren im Fließgewässer
Wechselbeziehungen, Populationsdynamik
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Nahrungsbeziehungen in Ökosystemen, Nahrungsnetz und –pyramide
Tiergeographische Regeln (Bergmann- und Allen-Regel)
Populationsökologie: Konvergenz, Konkurrenz, Konkurrenzausschluss
Räuber-Beute-Beziehungen, Lotka-Volterra-Regeln
Biologische und chemische Schädlingsbekämpfung
Verflechtungen in Lebensgemeinschaften
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Energiefluss und Trophiestufen in Ökosystemen, Brutto- und Nettoprimärproduktion, Produktivität
von Ökosystemen
Stoffkreisläufe: Kohlenstoff- und Stickstoffkreislauf
Stickstofffixierung, Stickstoffdüngung, Probleme der Landwirtschaft, ökologischer Landbau
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Lehrplan Gymnasiale Oberstufe Biologie Grund- und Leistungskurs
Nachhaltige Nutzung und Erhaltung von Ökosystemen
€¿ Zonierung, Eutrophie und Oligotrophie
€À Gewässergüte
€Á Selbstreinigung von Fließgewässern, Renaturierung von Fließgewässern
€Â „Ökologischer Fußabdruck“, Umweltprobleme und Lösungsversuche
Schwerpunktvorhaben: Fließgewässer
€Ã Praktikum: Erfassung, Auswertung und Darstellung ausgewählter abiotischer und biotischer
Faktoren in einem Bach: geographische, chemische und biologische Untersuchung des
Gewässers, Erstellung eines Bachprofils, Ermittlung der Fließgeschwindigkeit, Ermittlung des
Saprobienindex, Ermittlung der Gewässergüteklasse, Darstellung und Präsentation der Ergebnisse.
Jahrgang 13.1 – Evolution der Vielfalt des Lebens in Struktur und Verhalten
Grundlagen evolutiver Veränderung
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Geno- und phänotypische Variabilität
Evolutionsfaktoren: Mutation, Rekombination, Selektion, Selektions- faktoren und Selektionstypen
Verhalten, Fitness und Anpassung
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Fortpflanzungsstrategien
Art und Artbildung
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Separation und Rassenbildung
Isolationsmechanismen, Artbildung
adaptive Radiation am Beispiel der Darwin-Finken auf den Galapagos-Inseln, ökologische Nischen
Evolutionshinweise und Evolutionstheorie
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Entstehung der Erde und des Lebens auf der Erde: Urknall, Atmosphären, „Miller-Versuch“,
physikalische und chemische Evolution, Entwicklung des Stoffwechsels, Koazervate, Mikrosphären,
Protobionten, Endosymbiontentheorie
Entwicklung des Evolutionsgedankens (Evolutionstheorien: Cuvier, Lamarck, Darwin,
Kreationismus)
Homologie und Analogie, Vergleichende Anatomie: Extremitäten von Insekten und Wirbeltieren,
Rudimente
Paläontologie, Fossilien, Datierungsmethoden, Leitfossilien, lebende Fossilien, Brückentiere
Kontinentalverschiebungstheorie
Populationsgenetik: Gendrift, Migration
Aminosäuresequenzanalyse, DNA-Hybridisierung, Präzipitintest
Transspezifische Evolution der Primaten
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Fossile und rezente Hinweise zur Evolution des Menschen
Phylogenetische Stellung der Hominiden
Unterrichtsgang zum Neanderthal-Museum
Jahrgang 13.2 – Steuerungs- und Regulationsmechanismen im Organismus
Molekulare und cytologische Grundlagen
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Bau und Funktion des Neurons
Erregungsentstehung, Ruhepotential, Aktionspotential
Erregungsleitung an marklosen und markhaltigen Neuronen
Reiz-Reaktionsschema, Reflexbogen
Verschaltung der Nervenzellen
Motorische Endplatte
Informationsübertragung an Synapsen (EPSP, IPSP)
Synaptische Verschaltung und Verrechnung
Wirkungsmechanismen von Drogen und Arzneimitteln