- Frobenius Gymnasium Hammelburg

GRUNDWISSEN BIOLOGIE
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Zwei zelluläre Grundtypen: Eucyte und Procyte
- Eukaryoten sind ein- oder mehrzellige Lebewesen, deren Zellen (=
Eucyten) einen Zellkern besitzen.
Alle Pflanzen und Tiere, aber auch Einzeller wie Pantoffeltierchen
sind Eukaryoten.
- Prokaryoten sind einzellige Lebewesen, deren Zelle keinen Zellkern
besitzt (= Procyte). Bsp.: Bakterien
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Feinbau einer Procyte:
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Ernährungsformen und Stoffwechseltypen von Lebewesen:
- Um Baustoffe und Energielieferanten zu erhalten, sind bei verschiedenen Lebewesen zwei Strategien unterscheidbar:
Autotrophe Lebewesen (= Selbstversorger) stellen ihre Nahrung selbst
her, indem sie aus energiearmen, anorganischen Stoffen z. B. durch Fotosynthese energiereiche organische Stoffe erzeugen
Heterotrophe Lebewesen (Fremdversorger) beziehen ihre Nahrung von
anderen Lebewesen, d. h. sie nehmen energiereiche organische Stoffe
von außen auf.
- Um Energie aus den organischen Stoffen freizusetzen gibt es grundsätzlich zwei Möglichkeiten:
Aerobe Vorgänge, bei denen unter Beteiligung von Sauerstoff die Energie freigesetzt wird, z. B. durch Zellatmung.
Anaerobe Vorgänge, bei denen ohne Beteiligung von Sauerstoff Energie aus organischen Stoffen freigesetzt wird, z. B. Milchsäuregärung
oder alkoholische Gärung. Bei der Gärung wird nicht die gesamte gespeicherte Energie freigesetzt.
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ungeschlechtliche und sexuelle Fortpflanzung:
- ungeschlechtliche Fortpflanzung von Zellen durch Zweiteilung:
Sowohl Eucyten als auch Procyten können sich durch Zweiteilung
vermehren. Die Tochterzellen wachsen dann zur ursprünglichen Größe
heran. Das Erbmaterial wird zuvor verdoppelt, so dass die Tochterzellen erbgleich sind.
Schleimhülle (nicht immer vorhanden)
Zellwand (oft aus Murein)
Zellmembran
Zellplasma
Geißel
ringförmiges DNA-Molekül
(oft auch mehrere)
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Einige Organellen von Eucyten und ihre Aufgaben:.
Organellen sind strukturell abgrenzbare Bereiche einer Zelle mit einer
besonderen Funktion.
Mitochondrien
In ihnen finden wichtige Schritte der Zellatmung
statt. Sie sind von einer doppelten Membran umhüllt.
Chloroplasten
Sie sind von einer doppelten Membran umhüllt
und enthalten den Farbstoff Chlorophyll. In ihnen findet die Fotosynthese statt.
Zellkern
Er beinhaltet die DNA (= DNS), welche die Erbsubstanz darstellt. Die DNA-Moleküle liegen als
Chromosomen vor. Auch der Zellkern ist von
einer doppelten Membran umgeben.
8. Jahrgangsstufe
- Bei der sexuellen Fortpflanzung werden spezielle Zellen (= Keimzellen) gebildet. Durch Verschmelzung zweier Keimzellen verschiedener Geschlechter (= Befruchtung) entsteht eine Zygote, aus der ein
neues Lebewesen entsteht. Da die verschiedenen Keimzellen sich im
Erbmaterial unterscheiden, kommt es bei der Verschmelzung der Zellkerne zu einer Neukombination des Erbmaterials. Das neue Lebewesen ist nicht erbgleich zu seinen Vorfahren.
GRUNDWISSEN BIOLOGIE
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Tierstamm der Gliederfüßer (artenreichster Tierstamm):
Gemeinsame Kennzeichen: Alle Gliederfüßer haben einen in Segmente gegliederten Körper mit gegliederten Beinen. Der Körper wird
durch ein Außenskelett aus Chitin gestützt.
Klassen:
Tausendfüßer
(bis zu 200 Beine)
Spinnentiere
(8 Beine)
Krebstiere
Insekten
(oft 10 Beine) (6 Beine)
8. Jahrgangsstufe
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Evolution:
- Evolutionstheorie (geht auf Darwin zurück):
Variabilität: Durch sexuelle Fortpflanzung entstehen Nachkommen
mit unterschiedlichen Erbinformationen.
Selektion: Aus der Vielfalt an verschiedenen Nachkommen haben
diejenigen den größten Fortpflanzungserfolg, die am besten an die
jeweilige Umwelt angepasst sind. Ihre Erbinformation wird mit größerer Wahrscheinlichkeit an die nächste Generation weitergegeben.
- Belege des evolutionären Wandels:
Insekten genauer:
- Körpergliederung:
Kopf
Brust
Hinterleib
Die sechs Beine und bis zu vier Flügel sitzen immer an der Brust.
- Facettenaugen, die aus vielen Einzelaugen bestehen
- Strickleiternervensystem, das auf der Bauchseite in zwei Strängen
verläuft und neben großen Ganglien (= Nervenzellansammlungen) im
Kopf auch weitere Ganglien in der Brust besitzt
- Atmung über Tracheen; d. h. Atemröhren aus Chitin, die sich von
Atemöffnungen in der Haut ausgehend im Körper immer weiter verzweigen und direkt die Organe versorgen
- Röhrenherz im Rücken, offener Blutkreislauf, d. h. ohne Blutgefäße
- Fortpflanzung: eierlegend, Jungtiere heißen Larven, manche Insekten mit vollkommener Verwandlung (= Metamorphose) über Puppenstadium
Fossilien = versteinerte Reste von Lebewesen
Brückentiere = Organismen, die Merkmale von zwei verschiedenen,
einer stammesgeschichtlich älteren und einer stammesgeschichtlich
jüngeren Gruppe von Lebewesen in sich vereinen.
Bsp.: Quastenflosser (Fischen - Amphibien),
Archaeopteryx (Reptilien - Vögel),
Schnabeltier (Reptilien - Säuger)
Homologie = Übereinstimmungen im Bauplan von Körperstrukturen
bei unterschiedlichen Gruppen von Lebewesen aufgrund eines gemeinsamen evolutionären Ursprungs dieser Lebewesen. Die Ähnlichkeiten homologer Merkmale gehen evolutionär auf ein und dieselbe Struktur bei einem gemeinsamen Vorfahren zurück, können
sich aber auseinander entwickelt haben und müssen nicht (mehr) die
gleichen Funktionen erfüllen.
Bsp.: Gliedmaßen der Wirbeltiere (Flossen, Flügel, Beine, Arme)
Analogie: Äußere Ähnlichkeit von Körperstrukturen, die nicht aufgrund gemeinsamer Vorfahren, sondern als Folge einer Anpassung
verschiedener Organismengruppen an gleiche Umweltbedingungen
entstanden ist. Bsp.: Grabbeine von Maulwurf und Maulwurfsgrille.