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4. Grundwissen der neunten Jahrgangsstufe Information ist immer an
einen Informationsträger
gebunden.
Gib drei Beispiele für
Informationsträger an!
Schallwellen
Fang!
Reiz
1
Reaktion
2
3
5
Beschreibe den Weg ausgehend
vom Reiz bis zur Reaktion!
Beispiele:
1. elektrische Impulse
2. Hormone
3. DNA
1. Rezeptor (Sinneszelle): Umwandlung in
elektrische Signale
2. Sinnesnerv: elektrische Weiterleitung
über sensorische (afferente) Nervenfasern
3. Verarbeitung im Gehirn / zentralen
Nervensystem (ZNS)
4. Bewegungsnerv: elektrische
Weiterleitung über motorische (efferente)
Nervenfasern
5. Effektor (Muskel)
Erstelle ein Strukturdiagramm
das die Einteilung des
Nervensystems wiedergibt!
Beschreibe, was man unter
einer Nervenzelle und einer
Synapse versteht und wie die
Informationsübertragung über
die Synapse abläuft.
Nervenzelle:
Zelle, welche
die Fähigkeit
zur
elektrischen
Leitfähigkeit
besitzt.
Synapse:
Kontaktstelle
zwischen
Nervenzellen
bzw. Nervenund Muskelzelle
´
Informationsübertragung:
Durch Bläschen werden
Überträgerstoffe (Transmitter)
in den synaptischen Spalt
freigesetzt und binden an
Rezeptoren der nächsten
Muskel- oder Nervenzelle.
Was sind Hormone?
Ein wichtiges Basiskonzept in
der Biologie ist „Struktur und
Funktion“ unter welchem man
auch das Schlüssel-SchlossPrinzip einteilt.
Nenne Beispiele für dieses
Prinzip!
Vergleiche das Nerven- und das
Hormonsystem tabellarisch
bezüglich folgender Merkmale:
-
Informationsträger (Infotr.)
Bildungsort des Infotr.
Transport des Infotr.
Wirkungsdauer
Wirkungsort
Hormone: Botenstoffe, die von Drüsen in
den Blutkreislauf abgegeben werden und
Informationen übermitteln. Sie zeigen nur an
Organen, die spezifische Rezeptoren
besitzen (Schlüssel-Schloss-Prinzip), eine
Wirkung.
Hormonsystem: Hormon/Rezeptor an der
Zielzelle
Synapse: Transmitter/Rezeptor an der
Zielzelle
Immunabwehr: Antigen-AntikörperReaktion
Informationsträger
Bildungsort
Transport
Wirkungsdauer
Wirkungsort
Nervensystem
elektrische
Signale
Nervenzellen
Über
Nervenzellen
und Synapsen
Schnell und
kurzfristig
angeschlossene Zielzelle
(z.B. Muskelzelle)
Erkläre, was man unter der
genetischen Information
versteht und wie diese in
deinem Körper verschlüsselt
ist!
Hormonsystem
chemische
Moleküle
(Hormone)
Drüsenzellen
Über die
Blutbahn
Langsam und
langanhaltend
Zielzelle mit
Rezeptor (z.B.
Herzmuskelzelle mit
Adrenalinrezeptor)
Der Informationsträger ist die DNA. Diese enthält die
Anweisung für den Bau eines Lebewesens und für die
Steuerung seiner Lebensvorgänge. Ein Gen ist ein
Abschnitt einer DNA. Ein oder mehrere Genen tragen die
Information für den Bau eines Proteins.
Die DNA ist um Proteine aufgewickelt. Diese Einheit
bezeichnet man als Chromosom. Jeder Mensch besitzt 46
Chromosomen (23 Chromosomenpaare = diploid = 2n).
Diese befinden sich im Zellkern von jeder Zelle.
1
Beschreibe die Vorgänge, die
bei der Proteinbiosynthese
ablaufen!
2
1. Transkription: Von einem Gen wird eine
einsträngige Kopie angefertigt – die Boten-RNA
(m-RNA) und verlässt den Zellkern.
2. Translation: Info der Boten-RNA wird an den
Ribosomen mit Hilfe der t-RNA (welche mit den
Aminosäuren beladen ist) in Proteinstruktur
übersetzt.
Körperzelle:
Chromosome liegen als EinChromatid-Chromosomen vor.
2n
Beschreibe die Vorgänge bei
der Mitose!
Verdopplung der Ein-ChromatidChromosomen zu Zwei-ChromatidChromosomen
2n
2n
Trennung der ZweiChromatid-Chromosomen
in Ein-Chromatid-Chromosomen und Zellteilung
Ergebnis: Zwei identische/erbgleiche Zellen
mit doppeltem Chromosomensatz (2n).
Urkeimzelle:
Chromosome liegen als Ein-ChromatidChromosomen vor.
2n
Verdopplung der Ein-ChromatidChromosomen zu Zwei-Chromatid Chromosomen
2n
Beschreibe die Vorgänge bei
der Meiose!
2n
1n
Trennung der homologen ZweiChromatid- Chromosomen
Trennung der Zwei-ChromatidChromosomen in EinChromatid-Chromosomen
Ergebnis: Vier erbungleiche Zellen (Keimzellen) mit
einfachen Chromosomensatz (1n).
Bedeutung Mitose:
ungeschlechtliche Fortpflanzung
- Zellvermehrung der Körperzellen z.B. für
Wachstum und Wundheilung
Vergleiche Mitose und Meiose
bezüglich ihrer biologischen
Bedeutung!
Bedeutung Meiose:
- Geschlechtliche Fortpflanzung
- Bildung der Keimzellen (Spermienzellen,
Eizelle mit Polkörperchen) durch
Halbierung des Chromosomensatzes zur
Erhaltung des arttypischen
Chromosomensatzes
- Neukombination der Erbanlagen und somit
Schaffung genetischer Vielfalt als
Voraussetzung für evolutionären Erfolg
Zellwand
Zu möglichen
Krankheitserregern zählen
Bakterien und Viren.
Vergleiche diese bezüglich
ihres Baus, dem Stoffwechsel
und der Vermehrung!
Zellmembran
Plasmid
ringförmige DNA
Bakterium
Eigener
Stoffwechsel
Vermehrung durch
Zellteilung
è Lebewesen
Eiweißhülle
Erbsubstanz
Virus
Partikel ohne eigenen
Stoffwechsel
Vermehrung durch
Wirtszelle
è Kein Lebewesen
1.Verteidigungslinie (unspezifisch):
Chemische und mechanische Barrieren
(Haut, Schleimhäute, Sekrete)
Das Immunsystem kann man
in drei Verteidigungslinien
einteilen. Nenne die beteiligten
Abwehrmechanismen!
2. Verteidigungslinie (unspezifisch):
Fresszellen
3. Verteidigungslinie (spezifisch):
Abwehrzellen (Plasmazellen,
Helferzellen, Killerzellen)
Abwehrstoffe (Antikörper)
Vervollständige folgendes Schema
zur spezifischen Immunabwehr!
Unterscheide aktive und
passive Immunisierung!
Aktive Immunisierung:
Spritzen von abgeschwächten Erreger
(Antigenen), so dass im Körper die
Immunantwort abläuft und
Gedächtniszellen gebildet werden.
(Dauerhafter Schutz)
Passive Immunisierung:
Behandlung eines bereits Infizierten mit
Antikörpern (kein dauerhafter Schutz)
Was versteht man unter
Gentechnik und welche
„Werkzeuge“ benötigt man?
Beschreibe die Funktionsweise
des Sinnesorgans Auge!
Beschreibe die Funktionsweise
des Sinnesorgans Ohr!
Viele Menschen sind süchtig.
Wie kommt es zu einer Sucht?
Gentechnik ist eine Wissenschaft, die sich mit der
gezielten Veränderung von Erbgut beschäftigt.
Dabei werden mittels Restriktionsenzymen
(biolog. Scheren) gewünschte DNA-Teile (Gene)
herausgeschnitten und in einen Vektor (z.B.
Plasmid, fungiert als „Gen-Fähre“) unter
Verwendung von Ligasen (biolog.Klebstoff)
wieder eingebracht und in ein Lebewesen (z.B.
Bakterienzelle) eingeschleust und das Bakterium
produziert das gewünschte Genprodukt
Lichtstahlen fallen durch die Pupille und
die Augenlinse. Dort werden sie
gebündelt und es entsteht ein
seitenverkehrtes und auf dem Kopf
stehendes Bild auf der Netzhaut. Die
Sinneszellen der Netzhaut (Stäbchen –
schwarz/weiß), Zapfen – Farbe) wandeln
den Reiz in elektrische Impulse um, die
über den Sehnerv zum Gehirn geleitet
werden. Dort erfolgt die Wahrnehmung.
Schallwellen versetzen das Trommelfell
in Schwingungen. Diese werden auf die
Gehörknöchelchen (Hammer, Ambos,
Steigbügel) übertragen. Der Steigbügel
gibt die mechanische Bewegung
verstärkt an die Ohrlympe (Flüssigkeit) in
der Hörschnecke weiter. Wanderwellen
erregen an bestimmten Stellen die
Sinneszellen, die den Reiz in
elektrische Impulse umwandeln. Diese
werden über den Hörnerv zum Gehirn
weitergeleitet.
Von Drogen kann man
physisch und psychisch
abhängig werden. Was versteht
man darunter?
Physische Abhängigkeit
Der Suchtstoff wird in den Stoffwechsel des
Organismus eingebaut, so dass dieser bei
plötzlich abgesetzter Droge (Abstinenz) mit
quälenden Entzugserscheinungen reagiert.
Der abhängig gewordene Mensch versucht,
diese unangenehmen Symptome durch eine
erneute Drogeneinnahme zu überwinden.
Psychische Abhängigkeit
Mehr oder weniger unstillbares Verlangen, die
Droge wegen ihrer psychischen Wirkung
einzunehmen.
Argumente gegen den Drogenkonsum:
Nenne Argumente gegen
Drogen!
1. Drogen helfen nicht weiter
2. Drogen machen abhängig
3. Drogen zerstören den Menschen
4. Drogen machen einsam
5. Drogen können töten
Ethisches Bewerten bedeutet, Handlungen von
Menschen anhand von Wertvorstellungen als
moralisch gut oder moralisch schlecht zu bewerten
und diese Urteile zu begründen.
Was versteht man unter
ethischem Bewerten?
Nenne mögliche Themen für
ethisches Bewerten!
Folgende Schritte können dafür hilfreich sein:
1. biologischen Sachverhalte klären
2. Wahrnehmen und Bewusstmachen des Dilemmas
3. eigene Einstellung wahrnehmen und bewusstmachen
4. beurteilen, argumentieren, Schlussfolgern
5. Fähigkeit zum Perspektivenwechsel
Anwendungsmöglichkeiten: Forschung an
Embryonen, Anwendungen der Gentechnik, Sterbehilfe,
Organtransplantation