CHG Grundwissen Biologie 10. Klasse Die „roten Fäden“ durch die Biologie: Stoff- und Energiewandlung Weg der Nahrung Vorgang Mundhöhle Zerkleinerung; Abbau der Stärke in Zweifachzucker Verdauungsdrüse/ -saft mit Enzymen Speicheldrüse: Speichel mit Amylase Speiseröhre Magen Verarbeitung der Nahrung beim Menschen Dünndarm Dickdarm Zerlegung von Proteinen in Bruchstücke; Abtötung von Bakterien Vollständige Zerlegung der Nährstoffe; Aufnahme der Bausteine ins Blut (Resorption) Magensäure (Salzsäure) und Magensaft Bauchspeicheldrüse: Bauchspeichel Leber: Galle Resorption von Wasser und Mineralstoffen Enddarm Stoffwechsel Ständiger energieabhängiger, durch Enzyme ermöglichter Auf-, Abund Umbau von Biomolekülen in der Zelle. Organisationsebenen Moleküle: ATP (Adenosintriphosphat) 09.09.09 • • • universeller Energieträger in der Zelle liefert Energie für alle energiebedürftigen Vorgänge in der Zelle wird bei der Zellatmung durch Abbau von Nährstoffen gebildet 1 CHG Grundwissen Biologie 10. Klasse Makromoleküle: Fette (Lipide) • • • Zucker (Kohlenhydrate) Eiweiße (Proteine) Enzyme • Makromoleküle aufgebaut aus Glycerin und drei langkettigen Fettsäuren Wichtige Energieträger Einfachzucker, z. B. Glucose Vielfachzucker: Makromoleküle aufgebaut aus Einfachzuckern z. B. Stärke (Speicherkohlenhydrate der Pflanzen), Glykogen (Speicherkohlenhydrate der Tiere) • Energieträger und Baustoffe • • Makromoleküle aufgebaut aus Aminosäuren erfüllen viele Funktionen: Baustoffe, Transporter (Hämoglobin), Antikörper, Informationsüberträger (einige Hormone), Enzyme, … • • • Biokatalysatoren substratspezifisch (Schüssel-Schloss-Prinzip) wirkungsspezifisch (katalysieren nur eine bestimmte chemische Reaktion ) Wechselwirkungen abiotische Faktoren: chemische und physikalische Faktoren der unbelebten Umwelt, z.B. Wasser, Licht,Temperatur, Bodenbeschaffenheit und Salzgehalt Umweltfaktoren biotische Faktoren: Faktoren aus der belebten Umwelt, z.B. Räuber-Beute-Beziehungen, Parasitismus, Symbiose, KonkurrenzBeziehungen Ökologische Nische Der “Beruf” einer Art, Gesamtheit der Beziehungen zwischen einer Art und ihrer Umwelt. Ökologische Potenz Toleranzbereich einer Art hinsichtlich eines Umweltfaktors, gekennzeichnet durch Optimum, Minimum und Maximum Limitierender Faktor Der Umweltfaktor, der am weitesten vom Optimum entfernt ist und sich am stärksten begrenzend auf ein Lebewesen auswirkt. Einheit aus Biotop und Biozönose Ökosystem Biozönose: Lebensgemeinschaft aller Arten innerhalb des Ökosystems Biotop: Lebensraum der Biozönose Nahrungskette Weitergabe der als Nettoproduktion jeweils verbleibenden Biomasse über verschiedene Konsumentenebenen Nahrungsnetz Komplexes Netzwerk von Nahrungsketten 09.09.09 2 CHG Grundwissen Biologie 10. Klasse • • Energiefluss Beziehungen zwischen Lebewesen • Weitergabe von chemischer Energie in Ökosystemen Produzenten wandeln Lichtenergie in chemische Energie um, die in Biomolekülen gespeichert wird. Bei jeder Energieumwandlung geht ein Teil der Energie in Wärme über, die sich letztlich im Weltall verflüchtigt. “Einbahnstraße der Energie” • Räuber-Beute-Beziehung • Symbiose: Vergesellschaftung verschiedener Organismenarten zum gegenseitigen Nutzen, z.B. Ameisen und Blattläuse • Parasitismus: Beziehung zwischen verschiedenen Arten, bei der die eine Art (Parasit) der anderen Art (Wirt) Nährstoffmoleküle entzieht, ohne sie zu töten, z.B. Bandwurm im Darm des Menschen • Konkurrenz-Beziehung: Lebewesen, die gleiche Ressourcen nutzen, konkurrieren bei deren Verknappung untereinander. Verschiedene Arten können nicht dauerhaft nebeneinander leben, wenn sie sich nicht in ihrer ökologischen Nische unterscheiden (Konkurrenzausschluss-Prinzip) Angepasstheit Prinzipien des Transports 09.09.09 • passiver Transport entlang eines Konzentrationsgefälles: • aktiver Transport entgegen eines Konzentrationsgefälles unter Energieverbrauch, z. B. Resorption von Nährstoffen im Darm Diffusion (Teilchen haben Bestreben sich gleichmäßig im Raum zu verteilen ) 3