Biologie

Unterrichtsinhalte der Sekundarstufe I

Jahrgangsstufe 5:

Bau und Leistungen des menschlichen Körpers

• Ernährung und Verdauung
• Bewegungssystem
• Atmung und Blutkreislauf
• Suchtprophylaxe

Vielfalt von Lebewesen

• Angepasstheit von Tieren an verschiedene Lebensräume (Aspekte Ernährung und Fortbewegung)
• Unterscheidung zwischen Wirbeltieren und Wirbellosen
• Bauplan der Blütenpflanzen
• Fortpflanzung, Entwicklung und Verbreitung bei Samenpflanzen
• Nutzpflanzen und Nutztiere
• Biotop und Artenschutz

Jahrgangsstufe 6:

Sexualerziehung (wird evtl.bereits Ende 5 unterrichtet, abhängig vom Unterrichtsverlauf in der jeweiligen Kl.5)

• Veränderungen in der Pubertät
• Bau und Funktion der Geschlechtsorgane
• Paarbindung, Geschlechtsverkehr, Empfängnis, Empfängnisverhütung
• Schwangerschaft und Geburt
• Entwicklung vom Säugling zum Kleinkind

Angepassheit von Pflanzen und Tieren an die Jahreszeit

• Blattbau, Zellen, Photosynthese
• Produzenten, Konsumenten
• Angepasstheit von Pflanzen an den Jahresrhythmus
• Wärmehaushalt und Überwinterung bei Tieren
• Entwicklung exemplarischer Vertreter der Wirbeltierklassen und eines Vertreters der Gliedertiere

Überblick und Vergleich von Sinnesorganen des Menschen

• Aufbau und Funktion von Ohr oder Auge des Menschen
• Reizaufnahme und Informationsverarbeitung beim Menschen
• Sinnesleistungen bei Tieren ( Orientierungsaspekt und Vergleich zum Menschen)

Jahrgangsstufe 8:

Energiefluss und Stoffkreisläufe

• Erkundung und Beschreibung eines ausgewählten terrestrischen Biotops
• Produzenten, Konsumenten, Destruenten erfassen und bestimmen
• Nahrungsbeziehungen im Ökosystem
• Energieumwandlung, Energiefluss
• Veränderungen von Ökosystemen durch Eingriffe des Menschen
• Biotop- und Artenschutz an ausgewählten Beispielen
• Treibhauseffekt und Nachhaltigkeit

Individualentwicklung des Menschen

• Fortpflanzung und Entwicklung (Befruchtung, Embryonalentwicklung, Geburt, Tod)
• Anwendung moderner medizintechnischer Verfahren
• Grundlagen gesundheitsbewusster Ernährung
• Gefahren von Drogen
• Bau und Funktion der Niere und Bedeutung als Transplantationsorgan

Sexualerziehung

• Mensch und Partnerschaft
• Bau und Funktion der Geschlechtsorgane
• Familienplanung und Empfängnisverhütung

Jahrgangsstufe 9:

Kommunikation und Regulation

• Bau und Funktion des Nervensystems mit ZNS (Zentralnervensystem) im Zusammenhang mit Sinnesorgan und Effektor
• Regulation durch Hormone, Regelkreis
• Bakterien, Viren, Parasiten (Malaria)
• Immunsystem, Impfung, Allergie

Grundlagen der Vererbung

• dominant/rezessive und kodominante Vererbung
• Erbanlagen, Chromosomen
• Genotypische Geschlechtsbestimmung
• Veränderungen des Erbgutes

Evolutionäre Entwicklung

• Erdzeitalter, Datierung
• Stammesentwicklung der Wirbeltiere und des Menschen
• Evolutionsmechanismen
• Wege der Erkenntnisgewinnung am Beispiel evolutionsbiologischer Forschung

(R. Schwittlinsky)

Physiologie: Struktur – Funktion – Wechselwirkung

Zelle – Gewebe – Organismus

• Lichtmikroskopisches Bild der Zelle; Zellkern; (Zellzyklus; Mitosestadien)
• funktionsbezogene Zell- und Gewebedifferenzierung mit ökologischen und evolutionsbiologischen Bezügen

Molekulare Grundlagen, Kompartimentierung, Transport

• Struktur-Eigenschaftsbeziehungen von Bau- und Inhaltsstoffen der Zelle
• Elektronenmikroskopisches Bild der Zelle: Kompartimentierung / Zellorganellen
• Bau und Funktion von Biomembranen
• Diffusion, Osmose
• Transportvorgänge an Membranen

Schwerpunktvorhaben 1. Hj.: Wasser – eine entscheidende Lebensgrundlage

Biokataklyse

• Molekularer Bau und Wirkungsweise von Enzymen

Betriebsstoffwechsel und Energieumsatz

• Anaerober Abbau von Glucose, Gärung
• Zellatmung
• Zusammenhang Atmung – Kreislauf – Bewegung
• Aspekte der Gesundheitsvorsorge

Schwerpunktvorhaben 2. Hj.: Sport – biologisch betrachtet

(R. Schwittlinsky)

Jahrgang 12.1: Genetische und entwicklungsbiologische Grundlagen von Lebensprozessen

Molekulare Grundlagen der Vererbung und Entwicklungssteuerung

• DNA als Träger der Erbinformation
• Wiederholung Zellzyklus, Mitosestadien
• Replikation
• Genetischer Code; Proteinbiosynthese bei Pro- und Eukaryoten
• Mutagene, Mutationen, Genreparatur
• Regulation der Genaktivität, Entwicklungssteuerung

Fortpflanzung und Entwicklung

• Musterbildung und Gewebedifferenzierung als Prinzip der Ontogenese

Angewandte Genetik

• Werkzeuge und Verfahrensschritte der Gentechnik
• Darstellung kontroverser Positionen zur Gentechnik
• Bakteriengenetik: Kultivierung, Verfahrenstechniken ( nur LK)

Aspekte der Gentechnik mit humanbiologischem Bezug

• Chromosomen
• Meiose; crossing over; Rekombination
• Stammbaumanalysen, Erbgänge
• Karyogramm; Genkartierung; genetischer Fingerabdruck

Schwerpunktvorhaben: wird in Absprache mit dem Kurs gewählt

Jahrgang 12.2: Ökologische Verflechtungen und nachhaltige Nutzung

Umweltfaktoren, Ökologische Nische – Untersuchungen in einem Lebensraum

• Erfassung ausgewählter abiotischer Faktoren und Organismengruppen
• Einfache Beziehungen zwischen Organismengruppen und abiotischen Habitatfaktoren
• Toleranzbereich, physiologisches und ökologisches Optimum
• Verfügbarkeit und Nutzung von Ressourcen z.B. Mineralien, Wasser
• Ökologische Nische, Nischendifferenzierung
• Untersuchung eines aquatischen Ökosystems
• umfassende Gewässeranalyse eines Fließgewässers mit Saprobienindex (nur LK)

Nutzung der Lichtenergie zum Stoffaufbau

• Photosynthesefaktoren
• Reaktionsorte und Ablauf der Photosynthese

Nachhaltige Nutzung und Erhaltung von Ökosystemen

• Nachhaltige Bewirtschaftung an einem Beispiel oder
• Umwelt- und Naturschutz vor Ort an einem Beispiel

Verflechtungen in Lebensgemeinschaften

• Biomassenproduktion, Trophieebenen, Energiefluss
• Biogeochemischer Kreislauf an einem Beispiel

Wechselbeziehungen, Populationsdynamik

• Beziehungen innerhalb einer Population, intraspezifische Konkurrenz
• Beziehungen zwischen Populationen, z.B. Räuber-Beute-Bez., Parasitismus, interspezifische Konkurrenz, Mutualismus
• Veränderungen und Regulation der Populationsdichte

Schwerpunktvorhaben: wird in Absprache mit dem Kurs gewählt

(R. Schwittlinsky)

Jahrgang Q2.1:

Steuerungs- und Regulationsmechanismen im Organismus
Neuronale Informationsverarbeitung, Sinne und Wahrnehmung
Molekulare und cytologische Grundlagen

• Bau und Funktion des Neurons
• Erregungsentstehung und Erregungsleitung
• Synaptische Verschaltung
• Wirkungsmechanismen von Drogen und Arzneimitteln

Neuronale Verschaltungen und Sinne

• Reflexe, motorische Koordination
• Bau und Funktion eines Sinnesorgans (Bsp. Auge)
• Verarbeitung von Sinnesreizen im Nervensystem

Wahrnehmung, Gedächtnis, Bewusstsein

• Bau des ZNS
• Funktion der Gehirnbereiche
• Wahrnehmung und Bewusstsein
• Gedächtnis und Lernen

Schwerpunktvorhaben: wird in Absprache mit dem Kurs gewählt

Jahrgang Q2.2: Evolution und Vielfalt des Lebens in Struktur und Verhalten

Grundlagen evolutiver Veränderung

• Grundlagen evolutiver Variabilität von Populationen, Mutation, Rekombination
• Phänotypische Variation innerhalb und zwischen Populationen
• Selektion und Anpassungsprozesse

Verhalten, Fitness und Anpassung (nur LK)

• Kosten-Nutzen-Prinzip bei Konkurrenz und Ressourcen
• Fortpflanzungsstrategien
• Partnerwahl, Paarungssysteme
• Evolution von Signalen
• Sozialsysteme

Art und Artbildung

• Separation, Rassenbildung
• Isolationsmechanismen
• Adaptive Radiation

Evolutionshinweise und Evolutionstheorie

• Rezente Hinweise aus Morphologie, Anatomie, Biochemie, Physiologie
• Paläontologische Hinweise
• Systematik und phylogenetischer Stammbaum an einem Beispiel, Ableitung von Progressionsreihen
• Erklärungsmodelle für Evolution

Transspezifische Evolution der Primaten

• Fossile und rezente Hinweise zur Evolution des Menschen
• Phylogenetische Stellung der Hominiden

Schwerpunktvorhaben: wird in Absprache mit dem Kurs gewählt

(R. Schwittlinsky)