GRUNDWISSEN BIOLOGIE 8. Jahrgangsstufe Entwicklung des Lebens - Organisationsstufen Fossilien Reste und Spuren von Lebewesen früherer Epochen, z.B. Versteinerungen, Bernsteineinschlüsse, Mumien, Moorleichen Die fünf Reiche der Lebewesen kernlose Einzeller echte Einzeller Prokaryoten (ohne Zellkern) Pilze Pflanzen Tiere Eukaryoten (mit Zellkern) Bakterien (Prokaryoten) Mikroskopisch kleine einzellige Lebensformen ohne abgegrenzten Zellkern, die Erbinformation befindet sich frei im Zellplasma Stoffwechselleistungen Ernährungsformen (Versorgung mit energiereichen Stoffen) autotroph → Selbstversorgung (Aufbau energiereicher organischer Stoffe) heterotroph → Fremdversorgung (Aufnahme energiereicher organischer Stoffe) z.B. Fotosynthese ist fotoautotrophe Ernährung: Lichtenergie Kohlenstoffdioxid + Wasser Traubenzucker + Sauerstoff Chlorophyll Energieversorgung (Abbau energiereicher organischer Stoffe) aerob (mit Sauerstoff) Zellatmung Traubenzucker + Sauerstoff anaerob (ohne Sauerstoff) Energie Wasser + Kohlenstoffdioxid Gärungen (z.B. alkoholische Gärung) Energie Taubenzucker Ethanol + Kohlenstoffdioxid 1 GRUNDWISSEN BIOLOGIE 8. Jahrgangsstufe Vergleich: Pflanzen- und Tierzelle Pflanzenzelle Tierzelle Zellkern √ √ Zellplasma √ √ Zellmembran √ √ Mitochondrien √ √ Zellwand √ - Vakuole √ - Chloroplasten √ - Tiere (z.B Mensch) Organisationsstufe Pflanzen (z.B. Tulpe) Mensch Organismus Tulpe Verdauungssystem Organsystem Blüte Magen Organ Blatt Drüsengewebe im Magen Gewebe Gewebe des Blattstiels Drüsenzelle Zelle Blattzelle Organisationsstufen von Lebewesen Geschlechtliche Fortpflanzung Vereinigung von zwei Geschlechtszellen (Eizelle und Spermienzelle) zu einer Zygote (=befruchtete Eizelle), die sich durch Zellteilungen und Zelldifferenzierungen zum neuen Lebewesen entwickelt; Erbanlagen werden verändert: Neukombination Ungeschlechtliche Fortpflanzung Fortpflanzung ohne die Ausbildung von Geschlechtszellen; die Erbanlagen bleiben unverändert (z.B. Kartoffelknolle) 2 GRUNDWISSEN BIOLOGIE 8. Jahrgangsstufe Wirbellose Tiere Insektenmerkmale • In Kopf, Brustabschnitt und Hinterleib gegliederter Körper, drei Beinpaare, meist zwei Flügelpaare. • Außenskelett aus hartem und elastischem Chitin. • Facettenaugen bestehend aus mehreren Einzelaugen. • Strickleiternervensystem mit Oberschlund-, Unterschlundganglion und segmentiertem Bauchmark. Ganglion = Nervenknoten. • Tracheen sind Röhren, die dem Atemgasaustausch dienen, Stigmen als Atemöffnungen. • Offenes Blutkreislaufsystem mit Röhrenherz und farblosem Blut. Metamorphosen durch Botenstoffe (Hormone) gesteuerte Umwandlungsprozesse bei der Entwicklung mancher Lebewesen z.B. bei Insekten. • Vollkommene Verwandlung: Ei, Larve, Puppe, Imago; • Unvollkommene Verwandlung: Ei, Larve, Imago; (Imago: geschlechtsreifes, voll entwickeltes Tier) Symbiose Zusammenleben von Lebewesen verschiedener Arten mit gegenseitigem Nutzen (z.B. Ameisen/Blattläuse) Parasitismus Zusammenleben von Lebewesen verschiedener Arten mit einseitigem Nutzen (z.B. Kopflaus/Mensch) Evolution Evolution Die Entwicklung der Lebewesen im Laufe der Erdgeschichte von einfachen, urtümlichen zu komplexeren Organisationsstufen. Darwins Evolutionstheorie („Selektionstheorie“) • Die Erbinformationen der Individuen einer Art verändern sich ständig (Neukombination, Mutation): Genetische Variation • Unter bestimmten Umweltbedingungen überleben nur bestimmte Individuen dieser Art: NATÜRLICHE SELEKTION • Diese gut angepassten Individuen pflanzen sich häufiger fort: ÜBERLEBEN DER TAUGLICHSTEN 3 GRUNDWISSEN BIOLOGIE Belege • • • • 8. Jahrgangsstufe für die Selektionstheorie Unterschiedliche Fossilfunde in verschiedenen Erdzeitaltern Existenz von Brückentieren Ähnliche Embryonalentwicklung verschiedener Arten Homologe bzw. analoge Merkmale erklären nahe bzw. ferne Verwandtschaft Homologe Körpermerkmale: Gleicher Grundbauplan, unterschiedliche Funktion → ähnliche Erbinformation: nahe Verwandtschaft Analoge Körpermerkmale Unterschiedlicher Grundbauplan, gleiche Funktion → unterschiedliche Erbinformation: ferne Verwandtschaft Abstammung des Menschen Der Mensch stammt nicht vom Affen ab, vielmehr haben Menschen und Menschenaffen (z.B. Schimpanse, Gorilla) gemeinsame Vorfahren Fortpflanzung des Menschen Geschlechtsorgane (Gonaden) Hoden bzw. Eierstöcke, bilden die Geschlechtszellen (Spermien bzw. Eizellen) und die geschlechtsspezifischen Hormone: • Die männlichen Geschlechtszellen nennt man Spermienzellen, sie werden im Hoden gebildet, in den Nebenhoden gespeichert und bei der Ejakulation ausgestoßen • Die weiblichen Geschlechtszellen nennt man Eizellen, monatlich wird jeweils ein Follikelbläschen mit einer Eizelle in den Eierstöcken gebildet. Nach dem Eisprung (Ovulation) kann die Eizelle befruchtet werden Placenta (Mutterkuchen) Blutgefäßreiches Gewebe zwischen dem Embryo und dem Mutterorganismus, ermöglicht die Entwicklung des Embryos in der Gebärmutter. 4