Mögliches Curriculum für das Fach Biologie in der

Mögliches Curriculum für das Fach Biologie in der Qualifizierungsphase der Gymnasialen Oberstufe
am Beispiel von Biologie heute S II, Schroedel (ISBN 978-3-507-10980-3)
Das Fundamentum deckt alle im Kerncurriculum aufgeführten Kompetenzen vollständig ab und im Sinne eines nachhaltigen Kompetenzerwerbs finden sie
mehrfach in vielfältigen Kontexten Anwendung. Das Additum ermöglicht sowohl der Fachkonferenz als auch jeder Lehrkraft schulspezifische sowie individuelle
Schwerpunkte zu setzen. Kompetenzen im Bereich Erkenntnisgewinn werden in besonderem Maße gefördert durch die Aufgaben Forschen und Erkennen sowie
durch die vorgeschlagenen Praktika und Praktika selbstorganisiert. Die Analyse und Deutung naturwissenschaftlicher Texte (EG 4.4) lässt sich neben der
Bearbeitung der Grundtexte auch gut an den angebotenen Exkursen üben. Für die Kompetenz KK 6 (recherchieren, dokumentieren und präsentieren biologische
Sachverhalte mithilfe digitaler Medien und Technologien und reflektieren den Einsatz kritisch) stehen den Schülerinnen und Schülern Grafiken und Animationen
sowie eine Anleitung zur Erstellung von Präsentationen auf der DVD-ROM im Anhang des Schülerbuches zur Verfügung.
Grundlagen von Leben und Gesundheit (1. Halbjahr)
Um kontextorientiert in Unterrichtsreihen einzusteigen und verschiedene Inhalte an einem übergeordneten Thema zu erarbeiten, bieten die Aufgaben vernetzt oder auch die Seiten zur
Angewandten Biologie vielfache Anregungen. So lassen sich etwa am Thema Mukoviszidose (AUFGABEN vernetzt, Seite 150-151) verschiedene biologische Sachverhalte erarbeiten, etwa:
Mem-branaufbau, Transportprozesse, Osmose, Proteinbiosynthese bei Eukaryoten, Mutationen, Mikroarray und die ethische Analyse am Beispiel PID oder an den AUFGABEN vernetzt
Erythrocyten (S. 36) die Sachverhalte Zellorganellen, Membranaufbau, Transportprozesse, Osmose und Mutationen (Sichelzellanämie). Das übergeordnete Thema Bierbrauen (Angewandte
Biologie, Seite 76) bietet die Verknüpfungsmöglichkeit etwa zu folgenden relevanten Themen: Aufbau pro- und eukaryotische Zellen, Stoff- und Energieumwandlung, Enzymatik sowie die
Regulation von Stoffwechselprozessen. Nachfolgend und im Vergleich dazu könnte die Zellatmung erarbeitet werden.
Zuordnung der prozessbezogenen und
inhaltsbezogenen Kompetenzen des KC
Niedersachsens Sek II
Die Schülerinnen und Schüler …
EG 4.3

erklären die Vorläufigkeit der Erkenntnisse mit
Begrenztheit der Methoden.
KK 2

unterscheiden zwischen proximaten und ultimaten
Erklärungen und vermeiden unangemessene finale
Begründungen.
EG 3.1

wenden Modelle an, erweitern sie und beurteilen die
Aussagekraft und Gültigkeit.
FW 1.2

KK 6

EG 1.1

erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene
von Organellen (Chloroplasten, Mitochondrien).
recherchieren, dokumentieren und präsentieren biologische
Sachverhalte mithilfe digitaler Medien und Technologien
und reflektieren den Einsatz kritisch.
beschreiben und erklären biologische Sachverhalte
kriteriengeleitet durch Beobachtung und Vergleich.
Fundamentum
Seite
Was ist Biologie?
Die Basiskonzepte in der Biologie
Biologische Systeme und ihre Ebenen
9-10
11
12-13
Zellbiologie
1.3 Vergleich von Prokaryoten und Eukaryoten
14
20
1.4 Endosymbiontentheorie
21
Additum
Seite
FW 2.2

EG 3.1

FW 2.1

EG 1.2

EG 4.1
FW 1.2


FW 1.1

FW 5.2

EG 4.4

erläutern die Funktion der Kompartimentierung
(Ruhepotenzial, chemiosmotische ATP-Bildung*).
wenden Modelle an, erweitern sie und beurteilen die
Aussagekraft und Gültigkeit.
erklären verschiedene Arten von Stofftransport zwischen
Kompartimenten (passiver und aktiver Transport).
mikroskopieren, skizzieren und zeichnen biologische
Präparate.
protokollieren Beobachtungen und Experimente.
erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene
von Organellen (Chloroplasten, Mitochondrien).
1.6 Bau der Biomembranen
24
2.4 Lipide
42
METHODE: Arbeiten mit Modellen
25
1.7 Stofftransport durch Biomembranen
26-27
PRAKTIKUM: Plasmolyse bei Pflanzenzellen
29
1.8 Zellbestandteile
33-34
AUFGABEN vernetzt:
Erythrocyten
36
Molekulare Grundlagen der Genetik
Wdh. DNA als Erbsubstanz
120
122
Wdh. 2.2 Molekularer Aufbau von DNA und RNA
Wdh.2.4 Molekularer Mechanismus der DNAReplikation
Wdh. 3.2 Transkription
Wdh. 3.3 Der genetische Code
Wdh. 3.4 Translation
Wdh. 1.8 Mutationen
METHODE: Gelelektrophorese
121-122
124
PRAKTIKUM
selbstorganisiert: DNAIsolierung
AUFGABEN:
Molekulargenetik
PRAKTIKUM:
Gelelektrophorese
129
3.5 Das genetische System der Eukaryoten
136-137
3.6 Mutation und DNA-Reparatur
138-140
METHODE: Genchip (Microarray)
141
3.7 Genregulation bei Prokaryoten
142-143
Genetik
EG 4.3

EG 4.2

FW 5.2

FW 1.1

EG 4.2

EG 4.3

FW 5. 2

erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene
von Molekülen modellhaft (DNA-Basenpaarung, Enzyme,
Rezeptormoleküle).
erläutern die Informationsübertragung innerhalb der Zelle
(Proteinbiosynthese bei Eukaryoten,
Transkriptionsfaktoren, alternatives Spleißen).
analysieren und deuten naturwissenschaftliche Texte.
erklären die Vorläufigkeit der Erkenntnisse mit
Begrenztheit der Methoden.
beschreiben die Prinzipien biologischer Arbeitstechniken
(PCR, DNA-Microarray*, ELISA*, Gel-Elektrophorese),
werten Befunde aus und deuten sie.
erläutern die Informationsübertragung innerhalb der Zelle
(Proteinbiosynthese bei Eukaryoten,
Transkriptionsfaktoren, alternatives Spleißen).
erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene
von Molekülen modellhaft (DNA-Basenpaarung, Enzyme,
Rezeptormoleküle).
beschreiben die Prinzipien biologischer Arbeitstechniken
(PCR, DNA-Microarray*, ELISA*, Gel-Elektrophorese),
werten Befunde aus und deuten sie.
erklären die Vorläufigkeit der Erkenntnisse mit
Begrenztheit der Methoden.
erläutern die Informationsübertragung innerhalb der Zelle
132
133
134
118
46
125
EG 4.4

(Proteinbiosynthese bei Eukaryoten,
Transkriptionsfaktoren, alternatives Spleißen).
analysieren und deuten naturwissenschaftliche Texte.
Zuordnung der prozessbezogenen und
inhaltsbezogenen Kompetenzen des KC
Niedersachsens Sek II
Die Schülerinnen und Schüler …
FW 2.1

erklären verschiedene Arten von Stofftransport zwischen
Kompartimenten (passiver und aktiver Transport).
FW 6. 1
BW 4


KK 8

FW 1.1

erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene
von Molekülen modellhaft.
FW 3.1

beschreiben kompetitive und allosterische Wirkungen.
FW 1.1

FW 3.2

FW 4.1

erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene
von Molekülen modellhaft (DNA-Basenpaarung, Enzyme,
Rezeptormoleküle).
erläutern Homöostase als Ergebnis von
Regelungsvorgängen, die aufgrund negativer
Rückkopplung für Stabilität in physiologischen Systemen
sorgen.
erläutern Grundprinzipien von Stoffwechselwegen
(Redoxreaktionen, Energieumwandlung,
Energieentwertung, ATP/ADP-System).
FW 1.2

FW 2.2

vergleichen embryonale und adulte Stammzellen.
führen eine ethische Analyse durch, unterscheiden dabei
deskriptive von normativen Aussagen und begründen
Handlungsoptionen aus deontologischer und
konsequenzialistischer Sicht (PID).
diskutieren komplexe biologische Fragestellungen, deren
Lösungen strittig sind.
erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene
von Organellen (Mitochondrien).
erläutern die Funktion der Kompartimentierung.
3.8 Genregulation bei Eukaryoten
144-145
4.4 Fehlgesteuerte Zellteilung:
Krebs
158-159
Fundamentum
Seite
Additum
Seite
AUFGABEN Mukoviszidose
150-151
7.7 Gentherapie beim
Menschen
200
4.6 Angewandte Biologie: Nutzung von Stammzellen
1.3 Angewandte Biologie: Reproduktionsmedizin
162-163
110
198-199
METHODE Bewertung im Bereich der Bioethik
164-165
7.6 Angewandte Biologie:
Genetische Beratung und
Diagnostik
AUFGABEN vernetzt: PKU eine genetisch bedingte
Stoffwechselkrankheit
Stoffwechselbiologie
52
54-55
PRAKTIKUM: Enzyme
63
56
58-59
2.2 Proteine
38-39
AUFGABEN: Enzyme
62
2.5 Nucleotide und
Nucleinsäuren
AUFGABEN: Umwandlung
und Speicherung von Energie
43
1 Enzyme bewirken Stoffwechsel
Wdh. 1.1 Enzyme sind Biokatalysatoren
Wdh. 1.2 Beeinflussung der Enzymaktivität
1.4 Reaktionsgeschwindigkeit und Hemmung der
Enzymaktivität
1.3 Cofaktoren
202-203
57
1.5 Enzymregulation
60
2 Stoffabbau - Zellatmung
2.1 Bedeutung der Zellatmung
2.1 Energie und Energieumwandlung
2.3 Energiespeicher und Energieübertragung
64
2.4 Zellatmung im Überblick
68
2.5 Glykolyse
69
65
66
67
FW 4.3

KK 6

EG 2.1

EG 2.2

EG 1.3

FW 4.1

Notizen:
erläutern die Bereitstellung von Energie unter Bezug auf
die vier Teilschritte der Zellatmung (C-Körper-Schema,
ATP-Bilanz).
recherchieren, dokumentieren und präsentieren biologische
Sachverhalte mithilfe digitaler Medien und Technologien
und reflektieren den Einsatz kritisch.
entwickeln Hypothesen, planen Experimente, führen diese
durch und werten sie hypothesenbezogen aus.
diskutieren Fehlerquellen bei Experimenten (fehlender
Kontrollansatz).
mikroskopieren, skizzieren und zeichnen biologische
Präparate.
erläutern Grundprinzipien von Stoffwechselwegen
(Redoxreaktionen, Energieumwandlung,
Energieentwertung, ATP/ADP-System).
2.6 Citratzyklus
2.7 Atmungskette
2.8 Gärungen
70-71
72-73
75
PRAKTIKUM: Gärung
77
2.10 Verknüpfungen im Zellstoffwechsel
78
AUFGABEN: Zellatmung
2.3 Kohlenhydrate
74
40-41
AUFGABEN:
Zellstoffwechsel
79
Ökologie und nachhaltiges Handeln (2. Halbjahr)
Die Schülerinnen und Schüler sollen in diesem Halbjahr insbesondere durch eine selbstständige Planung, Durchführung und Auswertung von Experimenten ihre experimentellen Fähigkeiten
weiterentwickeln. Neben den möglichen Experimenten und Versuchen im Labor (s. auch Praktikum selbstorganisiert: Ermittlung von Toleranzkurven, S. 300) sollte ein Schwerpunkt auf die
Durchführung und Auswertung der Freilanduntersuchung gelegt werden (s. Praktikum: Fließgewässer, S. 336-337). Für die Entscheidung, welche Freilanduntersuchung und welches Ökosystem
zur Bearbeitung ausgewählt werden, können regionale und schulspezifische Aspekte von Bedeutung sein. Es bietet sich an, die Bewertung des eigenen und gesellschaftlichen Handelns unter den
Aspekten des Naturschutzes, des Erhalts der Biodiversität und der Nachhaltigkeit am Beispiel der grünen Gentechnik zu erarbeiten, sodass damit die Brücke zur Gentechnik geschlagen werden
kann.
Zuordnung der prozessbezogenen und
inhaltsbezogenen Kompetenzen des KC
Niedersachsens Sek II
Fundamentum
Seite
Additum
Seite
AUFGABEN: Zellatmung
86
EXKURS: Licht und
Lichtabsorption
88
PRAKTIKUM: Fotosynthese
97
Die Schülerinnen und Schüler …
Stoffwechselbiologie
KK1

FW4

EG 2.1

EG 2.2

FW 1.2

EG 2.1

EG 1.2

FW 1.3

FW 2.2

FW 4.1

FW.4.2

EG 4.5

beschreiben und erklären biologische Sachverhalte unter
Verwendung geeigneter Fachbegriffe.
beschreiben das Prinzip von Stoffkreisläufen auf Ebene
von Ökosystemen und der Biosphäre
(Kohlenstoffkreislauf).
entwickeln Hypothesen, planen Experimente, führen diese
durch und werten sie hypothesenbezogen aus.
diskutieren Fehlerquellen bei Experimenten (fehlender
Kontrollansatz).
erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene
von Organellen (Chloroplasten).
entwickeln Hypothesen, planen Experimente, führen diese
durch und werten sie hypothesenbezogen aus.
führen Trennverfahren durch und werten sie aus
(Chromatografie).
erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene
von Organen (Sonnen- und Schattenblatt).
erläutern die Funktion der Kompartimentierung
(Ruhepotenzial, chemiosmotische ATP-Bildung*).
erläutern Grundprinzipien von Stoffwechselwegen
(Redoxreaktionen, Energieumwandlung,
Energieentwertung, ATP/ADP-System).
erläutern die Umwandlung von Lichtenergie in chemische
Energie in der Fotosynthese (Primärreaktion, Sekundärreaktion im C-Körper-Schema).
beschreiben, analysieren und deuten Abbildungen,
Tabellen, Diagramme sowie grafische Darstellungen unter
Beachtung der untersuchten Größen und Einheiten.
3 Stoffaufbau - Fotosynthese
3.1 Bedeutung der Fotosynthese
3.2 Abhängigkeit der Fotosynthese von
Außenfaktoren
METHODE: Experimentieren
80
3.3 Das Blatt als Ort der Fotosynthese
83
PRAKTIKUM: Blattfarbstoffe
METHODE: Chromatografie
90
45
3.4 Sonnenblätter und Schattenblätter
3.5 Transpiration und Fotosynthese
3.6 Absorptionsspektrum und Wirkungsspektrum
84
85
87
3.7 Fotosysteme
3.8 Fotosynthese im Überblick
3.9 Lichtabhängige Reaktion
3.10 Lichtunabhängige Reaktion
89
91
92-93
94
81
82
KK 1

KK 3

KK 4

KK 5

FW 3.4.

FW 1.3

KK 7

KK 1

KK 3

KK 4

KK 5

EG 2.1

EG 2.2

KK 7

FW3.3

beschreiben und erklären biologische Sachverhalte unter
Verwendung geeigneter Fachbegriffe.
entwickeln Fragen zu biologischen Sachverhalten und
formulieren Hypothesen.
ziehen aus der Betrachtung biologischer Phänomene
Schlussfolgerungen, verallgemeinern diese und leiten
Regeln ab.
argumentieren mithilfe biologischer Evidenzen, um
Hypothesen zu testen und Fragen zu beantworten.
vergleichen unter Bezug auf biotische und abiotische
Faktoren physiologische und ökologische Potenzen.
erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene
von Organen.
recherchieren, dokumentieren und präsentieren biologische
Sachverhalte mithilfe digitaler Medien und Technologien
und reflektieren den Einsatz kritisch.
beschreiben und erklären biologische Sachverhalte unter
Verwendung geeigneter Fachbegriffe.
entwickeln Fragen zu biologischen Sachverhalten und
formulieren Hypothesen.
ziehen aus der Betrachtung biologischer Phänomene
Schlussfolgerungen, verallgemeinern diese und leiten
Regeln ab.
argumentieren mithilfe biologischer Evidenzen, um
Hypothesen zu testen und Fragen zu beantworten.
entwickeln Hypothesen, planen Experimente, führen diese
durch und werten sie hypothesenbezogen aus.
diskutieren Fehlerquellen bei Experimenten (fehlender
Kontrollansatz).
veranschaulichen biologische Sachverhalte
adressatenbezogen und zielorientiert auf angemessene Art
und Weise: Text, Tabelle, Diagramm, Schema, Skizze,
Zeichnung, Conceptmap.
erläutern Konkurrenz, Parasitismus und Symbiose als
Wechselbeziehungen zwischen Organismen.
AUFGABEN Forschen und Erkennen: HILLReaktion
95
Ökologie
288
290-291
1 Einwirkung abiotischer und biotischer
Umweltfaktoren auf Lebewesen
2 Abiotische Umweltfaktoren
2.1 Ökologische Potenz
2.2 Einfluss der Temperatur auf Lebewesen
292
294-295
2.3 Einfluss des Wassers auf Lebewesen
AUFGABEN Forschen und Erkennen: Hohenheimer
Grundwasserversuch
296-297
293
PRAKTIKUM selbstorganisiert: Ermittlung von
Toleranzkurven
300
3 Biotische Umweltfaktoren
3.1 Konkurrenz
3.2 Räuber-Beute
3.3 Parasitismus
302
3.4 Symbiose
306
303
304
AUFGABEN: Fotosynthese
98-99
2.4 Einfluss des Lichts auf
Lebewesen
AUFGABEN: Abiotische
Umweltfaktoren
298
PRAKTIKUM: Abiotische
Umweltfaktoren
301
AUFGABEN vernetzt: Die
Zecke, ein Parasit
3.5 Angewandte Biologie:
305
299
307
Schädlingsbekämpfung
Zuordnung der prozessbezogenen und
inhaltsbezogenen Kompetenzen des KC
Niedersachsens Sek II
Die Schülerinnen und Schüler …
KK 1

beschreiben und erklären biologische Sachverhalte unter
Verwendung geeigneter Fachbegriffe.
KK 3

entwickeln Fragen zu biologischen Sachverhalten und
formulieren Hypothesen.
KK 4

ziehen aus der Betrachtung biologischer Phänomene
Schlussfolgerungen, verallgemeinern diese und leiten
Regeln ab.
KK 5

argumentieren mithilfe biologischer Evidenzen, um
Hypothesen zu testen und Fragen zu beantworten.
EG 4.5

beschreiben, analysieren und deuten Abbildungen,
Tabellen, Diagramme sowie grafische Darstellungen unter
Beachtung der untersuchten Größen und Einheiten.
FW7.3

erläutern die ökologische Nische als Gesamtheit der
beanspruchten Umweltfaktoren einer Art.
FW 7.5

erläutern die Angepasstheit von Populationen (r- und Kselektierte Fortpflanzungsstrategien)*.
EG 3.2

EG 4.4
KK 1


erklären anhand von Kosten-Nutzen-Analysen biologische
Phänomene.
analysieren und deuten naturwissenschaftliche Texte.
beschreiben und erklären biologische Sachverhalte unter
Verwendung geeigneter Fachbegriffe.
FW 4.1

FW 4.4

FW 4.1

FW 4.4

KK 1

erläutern Grundprinzipien von Stoffwechselwegen
(Redoxreaktionen, Energieumwandlung,
Energieentwertung, ATP/ADP-System).
beschreiben das Prinzip von Stoffkreisläufen auf Ebene
von Ökosystemen und der Biosphäre
(Kohlenstoffkreislauf).
erläutern Grundprinzipien von Stoffwechselwegen
(Redoxreaktionen, Energieumwandlung,
Energieentwertung, ATP/ADP-System).
beschreiben das Prinzip von Stoffkreisläufen auf Ebene
von Ökosystemen und der Biosphäre
(Kohlenstoffkreislauf).
beschreiben und erklären biologische Sachverhalte unter
Fundamentum
Seite
AUFGABEN Forschen und Erkennen:
Konkurrenzausschlussprinzip
308
3.6 Ökologische Nische
309
4 Populationsökologie
4.1 Populationswachstum
4.2 Regulation der Populationsdichte
312
5 Ökosysteme
5.1 Funktionaler Aufbau eines Ökosystems am
Beispiel Wald
5.2 Trophiestufen am Beispiel Wald
316-317
5.3 Stoffkreisläufe am Beispiel Wald
320
5.4 Produktivität in Ökosystemen
5.5 Energiefluss im Wald
322
323
5.6 Globale Stoffkreisläufe
324-325
5.7 Stabilität und Veränderung von Ökosystemen
326-327
313-314
Additum
Seite
AUFGABEN: Biotische
Umweltfaktoren
AUFGABEN:
Populationsökologie
EXKURS: Wachstum der
Erdbevölkerung
310-311
AUFGABEN: Struktur und
Funktion eines Ökosystems
321
5.8 Ökosystem See
328-329
315
347
318-319
Verwendung geeigneter Fachbegriffe.
EG 1.4

KK 7

BW 1

BW 2

BW 3

BW 1

BW 2

KK 8

KK 7

FW 7.7

BW 5

KK 8

EG 4.4

führen Freilanduntersuchungen durch und werten diese aus
(Bioindikatoren-Prinzip).
veranschaulichen biologische Sachverhalte
adressatenbezogen und zielorientiert auf angemessene Art
und Weise: Text, Tabelle, Diagramm, Schema, Skizze,
Zeichnung, Conceptmap.
bewerten mögliche kurz- und langfristige regionale
und/oder globale Folgen eigenen und gesellschaftlichen
Handelns. Dazu gehören die Analyse der Sach- und der
Werteebene der Problemsituation sowie die Entwicklung
von Handlungsoptionen.
untersuchen komplexe Problem- und
Entscheidungssituationen in Hinblick auf soziale,
räumliche und zeitliche Fallen*.
bewerten Maßnahmen zum Schutz und zur Nutzung der
Biodiversität aus verschiedenen Perspektiven
(Nachhaltigkeit).
bewerten mögliche kurz- und langfristige regionale
und/oder globale Folgen eigenen und gesellschaftlichen
Handelns. Dazu gehören die Analyse der Sach- und der
Werteebene der Problemsituation sowie die Entwicklung
von Handlungsoptionen.
untersuchen komplexe Problem- und
Entscheidungssituationen in Hinblick auf soziale,
räumliche und zeitliche Fallen*.
diskutieren komplexe biologische Fragestellungen, deren
Lösungen strittig sind.
veranschaulichen biologische Sachverhalte
adressatenbezogen und zielorientiert auf angemessene Art
und Weise: Text, Tabelle, Diagramm, Schema, Skizze,
Zeichnung, Conceptmap.
beschreiben Biodiversität auf verschiedenen Systemebenen
(genetische Variabilität, Artenvielfalt, Ökosystemvielfalt).
5.9 Ökosystem Fließgewässer
5.10 Bioindikatoren
PRAKTIKUM: Fließgewässer
332-333
334
336-337
METHODE: Ökologisches Bewerten
338-339
6 Nachhaltige Entwicklungskonzepte
340
AUFGABEN: Ökologisches Bewerten und
Nachhaltigkeit
7 Gefährdung und Schutz der Biosphäre
7.1 Belastung und Schutz der Atmosphäre
7.3 Treibhauseffekt
7.4 Klimawandel
341
AUFGABEN: Fließgewässer
335
344
345
7.2 Ozonproblematik
AUFGABEN: Belastung und
Schutz der Atmosphäre
343
346
6 Gentechnik
6.1 Methoden der Gentechnik
6.5 Transgene Tiere und Pflanzen
177-179
6.7 Gensuche
181
184-185
182
EXKURS: Gentechnik-Pro und Kontra
186
6.3 Angewandte Biologie:
Gentechnik in der Medizin
7.7 Gentherapie beim
Menschen
342
7.10 Rückgang der Biodiversität und Naturschutz
Genetik
erörtern Chancen und Risiken transgener Organismen aus
der Sicht unterschiedlicher Interessengruppen*.
diskutieren komplexe biologische Fragestellungen, deren
Lösungen strittig sind.
analysieren und deuten naturwissenschaftliche Texte.
200
AUFGABEN: Gentechnik
187
Steuerung und Regelung von Leben und Gesundheit (3. oder 4. Halbjahr)
Möglichst ausgehend und orientiert an für die Schülerinnen und Schüler relevanten Phänomen, etwa Stress, Allergien, zelluläre Mechanismen des Lernens, Gedächtnis, Muskeltätigkeit oder
Suchtverhalten sollen Grundlagen des Nerven-, Hormon- und Immunsystems erarbeitet werden. Dabei sollen insbesondere die Struktur- und Funktionszusammenhänge sowohl von Nerven- und
Hormonsystem als auch von den molekularen Strukturen der Zellen über die zelluläre Ebene zu Geweben und Organen bis zur Ebene des Organismus deutlich werden.
Zuordnung der prozessbezogenen und
inhaltsbezogenen Kompetenzen des KC
Niedersachsens Sek II
Fundamentum
Seite
Additum
Seite
229
3.7 Zelluläre Mechanismen
des Lernens
3.8 Das Gedächtnis
3.9 Veränderungen des
Gehirns durch Sucht
AUFGABEN vernetzt:
Multiple Sklerose und
ALZHEIMER-Krankheit
264-265
Die Schülerinnen und Schüler …
Neurobiologie
FW2.2

FW 5.3

FW 2.1

KK 1

KK 3

KK 4

KK 1

KK 3

KK 4

KK 5

erläutern die Funktion der Kompartimentierung
(Ruhepotenzial, chemiosmotische ATP-Bildung*).
erläutern die Informationsübertragung zwischen Zellen
(Nervenzellen, Entstehung und Weiterleitung elektrischer
Potenziale, chemische Synapsen, Beeinflussung der
Synapse durch einen neuroaktiven Stoff).
erklären verschiedene Arten von Stofftransport zwischen
Kompartimenten (passiver und aktiver Transport).
beschreiben und erklären biologische Sachverhalte unter
Verwendung geeigneter Fachbegriffe.
entwickeln Fragen zu biologischen Sachverhalten und
formulieren Hypothesen.
ziehen aus der Betrachtung biologischer Phänomene
Schlussfolgerungen, verallgemeinern diese und leiten
Regeln ab.
beschreiben und erklären biologische Sachverhalte unter
Verwendung geeigneter Fachbegriffe.
entwickeln Fragen zu biologischen Sachverhalten und
formulieren Hypothesen.
ziehen aus der Betrachtung biologischer Phänomene
Schlussfolgerungen, verallgemeinern diese und leiten
Regeln ab.
argumentieren mithilfe biologischer Evidenzen, um
1 Bau und Funktion von Nervenzellen
1.1 Nervenzellen
1.2 Entstehung des Ruhepotentials
230-231
1.3 Entstehung des Aktionspotentials
232 233
234
235
1.4 Erregungsleitung
AUFGABEN Forschen und Erkennen: Untersuchung
an isolierten Ionenkanälen
1.5 Erregungsübertragung
1.6 Neurone steuern die Tätigkeit der Muskulatur
1.7 Synapsengifte
AUFGABEN Forschen und Erkennen: Wirkung von
Curare
236
238-239
240
243
3.6 Angewandte Biologie:
PARKINSON-Krankheit
266-267
268-269
263
262
Hypothesen zu testen und Fragen zu beantworten.
FW 5.1

EG 4.4

FW 5.3

FW 5.1

FW 3.2

244-245
erläutern das Prinzip der Signaltransduktion als
Übertragung von extrazellulären Signalen in intrazelluläre
Signale.
analysieren und deuten naturwissenschaftliche Texte.
2 Informationsaufnahme
2.1 Sinneszellen - Sinnesorgane
erläutern die Informationsübertragung zwischen Zellen
(Nervenzellen, Entstehung und Weiterleitung elektrischer
Potenziale, chemische Synapsen, Beeinflussung der
Synapse durch einen neuroaktiven Stoff).
erläutern das Prinzip der Signaltransduktion als
Übertragung von extrazellulären Signalen in intrazelluläre
Signale.
erläutern Homöostase als Ergebnis von
Regelungsvorgängen, die aufgrund negativer
Rückkopplung für Stabilität in physiologischen Systemen
sorgen.
3 Informationsverarbeitung
3.1 Das Nervensystem des Menschen
254-255
4 Hormonale und neuronale Steuerung
4.1 Das menschliche Hormonsystem
4.2 Hierarchie der Hormondrüsen
4.3 Blutzuckerregulation
274-275
4.4 Zusammenarbeit von Nerven- und
Hormonsystem am Beispiel Stress
280-281
Immmunbiolgie
206
208
FW 5.5

vergleichen hormonelle und neuronale
Informationsübertragung und beschreiben ihre
Verschränkung (Stressreaktion).
FW 5.4

FW 5.2

FW 1.1

erläutern das Erkennen und die spezifische Abwehr von
Antigenen (Antigen-Präsentation, humorale und zelluläre
Immunantwort, klonale Selektion).
erläutern die Informationsübertragung innerhalb der Zelle
(Proteinbiosynthese bei Eukaryoten,
Transkriptionsfaktoren, alternatives Spleißen).
erläutern Struktur-Funktionsbeziehungen auf der Ebene
von Molekülen modellhaft (DNA-Basenpaarung, Enzyme,
Rezeptormoleküle).
EG 4.2

EG 1.1

beschreiben die Prinzipien biologischer Arbeitstechniken
(PCR, DNA-Microarray*, ELISA*, Gel-Elektrophorese),
werten Befunde aus und deuten sie.
beschreiben und erklären biologische Sachverhalte
kriteriengeleitet durch Beobachtung und Vergleich.
1 Abwehrsysteme
1.1 Unspezifische Abwehr
1.2 Die Zellen des Immunsystems
1.3 Spezifische Immunabwehr
276-277
278-279
209
210
1.4 Die Spezifität der Antikörper
1.5 Humorale und zelluläre Immunantwort
Wdh. 1.9 Schutzimpfungen und Virusproblematik
211
212-214
219
1.10 Angewandte Biologie: Monoklonale Antikörper
PRAKTIKUM: ELISA*
220
222
2.2 Das Auge – ein
Lichtsinnesorgan
2.3 Fototransduktion
2.4 Informationsver-arbeitung
in der Netzhaut
246-51
4.5 Angewandte Biologie:
Geschlechtshormone und
Empfängnisverhütung
AUFGABEN vernetzt:
Untersuchung von
Schilddrüsenerkrankungen
282-283
1.6. Allergien
216
1.7 Autoimmunerkrankungen
1.8 Angewandte Biologie:
Transplantatabstoßung
AUFGABEN: Immunantwort
AUFGABEN: Abwehrsystem
AUFGABEN vernetzt:
Humanes ImmundefizienzVirus
5.6 HIV – ein Retrovirus
EXKURS: Therapieansätze bei
AIDS
217
218
248-249
250-251
284-285
215
221
223
173
174
Notizen:
Evolution der vielfältigen Lebensformen (3. oder 4. Halbjahr)
Eine zusammenfassende Betrachtung verschiedener biologischer Inhalte aus evolutionsbiologischer Sicht soll die Vernetzung des vermittelten biologischen Wissens und ein vertieftes
Verständnis für die Vielfalt der Lebewesen und deren Wechselwirkungen fördern. Der Schwerpunkt bei der Erarbeitung der Stammesgeschichte des Menschen sollte auf die wesentlichen
Faktoren und Mechanismen der Hominisation gelegt werden.
Zuordnung der prozessbezogenen und
inhaltsbezogenen Kompetenzen des KC
Niedersachsens Sek II
Seite
Additum
Seite
1 Evolutionstheorie
1.1 Die Entstehung der Evolutionstheorie
1.2 Die Synthetische Theorie der Evolution
362-363
EXKURS: Kreationismus
380
364
365
2.3 Belege aus der vergleichenden Morphologie und
Anatomie
372-373
AUFGABEN:
Evolutionstheorien
2.1 Belege aus der
Paläontologie
2.4 Belege aus der Molekularbiologie
376-377
EXKURS:
Kontinentalverschiebung
AUFGABEN: Belege für die
Evolution
AUFGABEN vernetzt:
Globine
METHODE: DNASequenzierung
371
Fundamentum
Die Schülerinnen und Schüler …
Evolutionsbiologie
FW 7.6

FW 8.2

FW 8.1

EG 4.4

EG 4.2

FW 7.4

FW 7.7

FW 7.1

erläutern die Evolutionstheorien von Lamarck und Darwin
und die Synthetische Evolutionstheorie.
deuten Analogien als Anpassungsähnlichkeiten und
Homologien als auf Abstammung basierende
Ähnlichkeiten.
werten molekularbiologische Homologien (DNA, Proteine)
zur Untersuchung phylogenetischer Verwandtschaft aus
(Wirbeltiere).
analysieren und deuten naturwissenschaftliche Texte.
beschreiben die Prinzipien biologischer Arbeitstechniken
(PCR, DNA-Microarray*, ELISA*, Gel-Elektrophorese),
werten Befunde aus und deuten sie.
erläutern Angepasstheit als Ergebnis von Evolution
(Mutation, Rekombination, Gendrift, Selektion).
beschreiben Biodiversität auf verschiedenen Systemebenen
(genetische Variabilität, Artenvielfalt, Ökosystemvielfalt).
erläutern Präadaptation (Antibiotikaresistenz).
METHODE: PCR
126-127
3 Evolutionsmechanismen
3.1 Genetische Variabilität – Grundlage evolutiven
Wandels
3.3 Gendrift
AUFGABEN: Evolutionsmechanismen
(Fluktuationstest, Präadaptation bezgl.
Antibiotikaresistenz)
382-383
386
387
366-368
375
381
128-129
FW 7.4

erläutern Angepasstheit als Ergebnis von Evolution
(Mutation, Rekombination, Gendrift, Selektion).
FW 7.2
FW7.3


erläutern den Prozess der Artbildung (allopatrisch).
erläutern die ökologische Nische als Gesamtheit der
beanspruchten Umweltfaktoren einer Art.
FW 7.7

FW 8.1

beschreiben Biodiversität auf verschiedenen Systemebenen
(genetische Variabilität, Artenvielfalt, Ökosystemvielfalt).
werten molekularbiologische Homologien (DNA, Proteine)
zur Untersuchung phylogenetischer Verwandtschaft aus
(Wirbeltiere).
FW 8.3

Notizen:
vergleichen unter Bezug auf die Menschwerdung
(Hominisation) biologische und kulturelle Evolution.
3.4 Natürliche Selektion – Grundlage biologischer
Angepasstheit
4.1 Artbegriff und Isolation
4.2 Formen der Artbildung
4.3 Adaptive Radiation
388-389 3.5 Angewandte Biologie:
Tier- und Pflanzenzüchtung
3.6 Sexuelle Selektion
3.8 Verwandtenselektion
398
400
402
AUFGABEN: Artbildung
4.4 Coevolution
5.4 Die Evolution der biologischen Vielfalt
405
410-412
METHODE: Stammbaumerstellung
413
6.1 Der Mensch und seine nächsten Verwandten
416-417
6.2 Stammesgeschichte des Menschen
418-419
6.3 Herkunft und Vielfalt des modernen Menschen
420-421
6.4 Geistige und kulturelle Evolution
AUFGABEN: Faktoren der Menschwerdung
423-425
AUFGABEN:
Stammesgeschichte der
Lebewesen
AUFGABEN:
Stammesgeschichtliche
Verwandtschaft des Menschen
AUFGABEN: Die
Evolution des Menschen
AUFGABEN vernetzt: Totale
Farbenblindheit
391
392
396
404
414-415
422
426
427