Arbeitsaufträge in der Biologie... 8
Erkenntnisgewinnung in der Biologie...10
Berufsfelder für Biologinnen und Biologen... 12
Biologie - die Wissenschaft vom Lebendigen...
u 1 Alle Lebewesen bestehen aus Zellen...161.1 Pflanzenzellen...16
METHODE M odelle... 19
1.2 Tierzellen... 20
1.3 Einzeller sind Lebewesen... 22
BASISKONZEPT System ... 23
2 Von der Zelle zum Organismus... 24
AUFGABEN Aufbau von Pflanzen- und Tierzellen... 26
BASISWISSEN Biologie - die Wissenschaft vom Lebendigen...28
Energiefluss und Stoffkreisläufe... so 1 Stoffwechsel von Lebewesen...32
1.1 Fotosynthese ... 32
AUFGABEN Fotosynthese... ... 34
PRAKTIKUM Grüne Pflanzen und Fotosynthese... 35
1.2 Glucose wird weiterverarbeitet...36
1.3 Zellatmung... 37
1.4 Tiere und Pflanzen sind voneinander abhängig... 38
AUFGABEN Tiere und Pflanzen sind voneinander abhängig... 39
BASISWISSEN Energiefluss und Stoffkreisläufe (Teil 1)...40
2 Komponenten eines Ö kosystem s... 42
3 Ökosystem S e e ... 44
3.1 Die Pflanzenzonen des Seeufers... 44
PRAKTIKUM Schilfrohr... 46
AUFGABEN Pflanzenzonen des Seeufers___47 3.2 Lebensgemeinschaften eines S e e s... 48
3.3 Ökologische Nische...50
BASISKONZEPT Variabilität und Angepasstheit...51
3.4 Konkurrenz wird vermieden...52
AUFGABEN Ökologische Nische und Konkurrenzvermeidung im Ökosystem See.. 54
3.5 Nahrungsbeziehungen im See... 56
3.6 Die lichtabhängige Schichtung eines nährstoffarmen S e e s...58
3.7 Ein See „kippt um "... 59
AUFGABEN Nahrungbeziehungen und Stoffaustausch im Ökosystem S e e ...60
3.8 Der See im Jahresverlauf... 62
3.9 Energiefluss im Ökosystem See... 64
AUFGABEN Der See im Jahresverlauf... 65
3.10 Aus einem See kann ein Moor entstehen... 66
4 Ökosystem W ald... 68
4.1 Der Lebensraum W ald... 68
PRAKTIKUM W ald... 70
4.2 Laubbäume und Nadelbäume im Vergleich .. 72
4.3 Heimische Bäume und Sträucher bestimmen 74 METHODE Arbeiten mit einem Bestimmungsschlüssel... 76
4.4 Moose und Farne... 77
4.5 Die Lebensgemeinschaft im W a ld ... 80
4.6 Nahrungsbeziehungen und Stoffkreislauf im W a ld ...82
4.7 Räuber-Beute-Beziehungen...84
BASISKONZEPT Steuerung und Regelung.. .85
AUFGABEN Lebensgemeinschaft und Nahrungsbeziehungen im Wald... 86
4.8 Ökologische Nische und Konkurrenz...88
AUFGABEN Ökologische Nische und Konkurrenzvermeidung im Ökosystem W a ld ... 90
4.9 Biologische Systeme und ihre E benen... 92
5 Nachhaltigkeit... 94
5.1 Nutzung des W aldes...94
5.2 Bedeutung des Waldes für Mensch und Natur... 96
AUFGABEN Nutzung und Gefährdung des W aldes... ... 98
5.3 Tropische Regenwälder und ihre Gefährdung...100
5.4 Bedrohung und Schutz der Artenvielfalt___ 102 5.5 Globaler Kohlenstoffkreislauf... 104
5.6 Klimawandel... 106
AUFGABEN Natur- und Umweltschutz... 108
BASISWISSEN Energiefluss und Stoffkreisläufe (Teil 2)... 110
Kommunikation und Regulation... ....
1121 Das Nervensystem des Menschen...114
1.1 Sinnesorgane dienen der Wahrnehmung von Reizen...114
BASISKONZEPT Information und Kommunikation... 115
1.2 Bau und Funktion der Nervenzellen...116
1.3 Das Nervensystem...118
AUFGABEN Sinnesorgane und Nervensystem... 119
1.4 Das G ehirn...120
AUFGABEN Gehirn...122
1.5 Das Rückenmark... 123
1.6 Das vegetative Nervensystem... 125
1.7 Lernen und Gedächtnis... 126
PRAKTIKUM Lernen und Gedächtnis... 128
AUFGABEN Rückenmark - Reflexe...129
2 Das Hormonsystem des M enschen...130
2.1 Hormone und ihre W irkungen... 130
AUFGABEN Versuche mit kastrierten H ähnen... 133
2.2 Blutzuckerregulation... 134
3 Pheromone und Hormone steuern das Zusammenleben in T iergruppen...136
AUFGABEN H orm one... 139
BASISWISSEN Kommunikation und Regulation (Teil 1)... 140
4 Das Immunsystem des Menschen...142
4.1 Kennzeichen von Infektionskrankheiten . . . 142
4.2 Bakterien-Verursacher von Infektionskrankheiten... 144
AUFGABEN Bakterien... ... 146
METHODE Referieren und Präsentieren .. .148
EXKURS Antibiotika... ... 150
4.3 Viren - Verursacher von Infektions
krankheiten ...151
AUFGABEN Viren... 153
4.4 Parasiten - Verursacher von Krankheiten... 154
AUFGABEN Parasiten...155
4.5 Schutzbarrieren des Körpers und unspezifische Abwehrreaktionen ... 156
4.6 Lymphozyten - Zellen des spezifischen Abwehrsystems... 158
AUFGABEN Schutzbarrieren und Abwehrreaktionen... 160
4.7 Die humorale Immunantwort durch Antikörper... 162
4.8 Imm unisierung... 164
AUFGABEN Impfungen... 166
4.9 Die zelluläre Immunantwort durch T-Killerzellen...168
AUFGABEN Forschen und Erkennen: Entdeckung der T-Killerzellen... 169
4.10 Allergien... 170
AUFGABEN Zelluläre Immunantwort... 172
EXKURS Blutgruppen...173
BASISWISSEN Kommunikation und Regulation (Teil 2)... 174
Grundlagen der Vererbung...ne
1 Grundlagen der Fortpflanzung und Vererbung...1781.1 Die Bedeutung des Zellkerns...178
1.2 Chromosomen - Träger der Erbinformation...180
1.3 Mitose - Grundlage der ungeschlechtlichen Fortplanzung und des Wachstums...182
AUFGABEN Kerntransplantations- experimente und Zellzyklus...185
1.4 DNA als Träger der Erbinformation... 186
1.5 Identische Verdopplung der DNA... 188
AUFGABEN Aufbau und Verdopplung der DNA... 189
1.6 Geschlechtliche Fortpflanzung und Meiose... 190
1.7 Die Bedeutung der Meiose...192
BASISKONZEPT Reproduktion und Vererbung... 193
AUFGABEN Meiose und genetische Variabilität...194
2 Gesetzmäßigkeiten der Vererbung...196
2.1 Gregor MendelsVersuche zur Vererbung .. .196
2.2 MendelsGesetzmäßigkeit der Neukombination von Genen...198
METHODE Ein Kreuzungsschema erstellen... 200
PRAKTIKUM Vererbung... 201
2.3 Die Chromosomentheorie der Vererbung. . . 202
AUFGABEN Gesetzmäßigkeiten der Vererbung... 203
2.4 Vom Gen zum M erkm al... 204
AUFGABEN Vom Gen zum Merkmal...207
2.5 Zusammenspiel von Erbgut und Umwelt . . . 208
AUFGABEN Zusammenspiel von Erbgut und Umwelt...210
3 Vererbung beim M enschen...211
3.1 Die Vererbung des Geschlechts... 211
3.2 Methoden zur Untersuchung der Vererbung beim Menschen...212
METHODE Stammbaumanalyse... 214
AUFGABEN Vererbung beim Menschen___ 215 3.3 Genmutationen - Ursache von Erbkrankheiten... 216
3.4 Genommutationen...219
EXKURS Erbkrankheiten frühzeitig erk en n en ... 221
AUFGABEN Erbkrankheiten des Menschen... 223
BASISWISSEN Grundlagen der Vererbung... 224
Individualentwicklung und
Gesundheit des Menschen.. .226
1 Individualentwicklung des Menschen... 228
1.1 Von der Befruchtung bis zur Geburt...228
1.2 Fortpflanzungsmedizin und Embryonenschutz...230
1.3 Von der Geburt bis zum T o d ... 231
BASISKONZEPT Entwicklung... 233
AUFGABEN Individualentwicklung des Menschen...234
2 Gesundheitsbewusste Ernährung des Menschen... 236
2.1 Nahrung liefert Energie und Baustoffe... 236
BASISKONZEPT Stoff- und Energieumwandlung... 237
EXKURS Energie... 238
METHODE Diagramme au sw erten...239
2.2 Ausgewogene Ernährung... 240
AUFGABEN Ausgewogene E rnährung... 242
2.3 Enzyme - Werkzeuge der Verdauung . . . 244
BASISKONZEPT Struktur und Funktion___ 244 ‘ AUFGABEN Enzyme ...245
3 Die Niere... 3.1 Bau und Funktion der Nieren ...246
EXKURS Organspende und Organtransplantation...248
3.2 I Dialyse - eine künstliche Blutwäsche... 250
AUFGABEN Bau und Funktion der Niere.. .251
4 Gefahren von D ro g en ... 252
4.1 Vom Drogenkonsum zur Abhängigkeit... 252
4.2 I Crystal Meth - eine Droge unserer Zeit___ 254 4.3 Erklärungsmodelle zur Suchtentwicklung .. 255
AUFGABEN Drogen - Wirkungen und Gefahren... 257
Sexualität und Fortpflanzung des M enschen...
2601 Liebe, Partnerschaft und S ex u alität... 262
2 Vielfalt in Liebe und S e x u a litä t... 264
AUFGABEN Liebe und Sexualität...266
3 Regulation der Fortpflanzung durch H orm one... 268
3.1 Geschlechtshormone des M a n n es... 268
3.2 Geschlechtshormone der F r a u ... 270
AUFGABEN Geschlechtshormone... 272
3.3 Hormone regeln die Schwangerschaft und Geburt... 274
AUFGABEN Hormone regeln die Schwangerschaft und G eburt...276
EXKURS Schwangerschaftstest... 277
METHODE Bewerten - eine ethisch begründete Entscheidung treffen... 278
3.4 Verhütungsmittel... 280
AUFGABEN Verhütungsmittel... ... 282
BASISWISSEN Sexualität und Fortpflanzung des M enschen...284
BASISWISSEN Individualentwicklung des Menschen...258
Evolutionäre Entwicklung..
1 Belege für die Evolution...
1.1 Fossilien...
1.2 Methoden der Altersbestimmung...
PRAKTIKUM Erdgeschichte und Fossilien ..
1.3 Ähnlichkeit und Verwandtschaft...
AUFGABEN Belege für die Evolution...
2 Evolutionsfaktoren...
2.1 Variation und Selektion ...
AUFGABEN Variation und Selektion...
2.2 Isolation...
PRAKTIKUM Evolutionsspiel...
2.3 Evolutionstheorien...
AUFGABEN Evolutionsfaktoren und Evolutionstheorien...
3 Stammbäume...
4 Der Ursprung des Menschen...
4.1 Menschen und Menschenaffen...
4.2 Die Entstehung des aufrechten Gangs...
4.3 Die Entwicklung des Gehirns...
4.4 Der Neandertaler...
5 Die Menschen heute...
6 Die Erdzeitalter... 316 7 Die Eroberung der Lebensräume Wasser,
Land und Luft ... 318 AUFGABEN Eroberung der Lebensräume
Wasser, Land und Luft... 321 8 Vielfalt der Lebewesen als R essource... 322 BASISWISSEN Evolutionäre Entwicklung. .324
Register... 326 Bildquellenverzeichnis... 335 286
288 288 290 291 292 294 296 296 297 298 299 300 302 304 306 306 308 310 312 313 AUFGABEN Die Evolution des M enschen.. .314
