Inhalte und Hinweise laut Bildungsplan Stoffverteilungsplan und Planungshilfe zu Natura Biologie Berufliche Oberstufe (für das Berufliche Gymnasium Sachsen)

Themen Natura Biologie Berufliche Oberstufe

(978-3-12-049011-1)

Inhalte und Hinweise

Seiten

Klassenstufe 11

Lernbereich 1: Zellbiologie

Ziele

Vertiefen des naturwissenschaftlichen Denkens und Arbeitens zum Erfassen der Vernetztheit biologischer Phänomene

Erweitern des Verständnisses für den menschlichen Organismus und die Rolle des Menschen in der Natur

Festigen und erweitern der fachgebundenen Sprache

Leisten eines Beitrages zur Entwicklung eines naturwissenschaftlich fundierten Weltverständnisses

Kennen des Grundbauplanes von Zellen und der Funktionen wesentlicher Bestandteile

· Eucyte

· Procyte

Übertragen der Kenntnisse zu Bau- und Inhalts- stoffen auf deren Bedeutung in der Zelle

-Wasser, Kohlenhydrate, Lipide, Proteine

-experimentieren zum Nachweis von Zell- inhaltsstoffen

Kennen des Stoffaustausches auf zellulärer Ebene

-Eigenschaften der Zellwand

-Bau und Funktionen der Biomembran und von Membransystemen

-passiver und aktiver Transport

-experimentieren zur Plasmolyse, Deplasmolyse

Anwenden der Kenntnisse über Proteine auf die Enzyme

- räumliche Struktur

- Substrat- und Wirkspezifität

- Biokatalyse

- Beeinflussung der Enzymaktivität

- Experimentieren zur Enzymwirkung

Beherrschen zellbiologischer Arbeitstechniken

- Anfertigen von Präparaten pflanzlicher und tierischer Zellen

- Mikroskopieren

- Zeichnen

Eukaryotische Zellen 28

Der Zellkern 30

Mitochondrien und Chloroplasten 32

EXTRA: Kompartimentierung32

Bakterien222

Material: Plastiden 33

Zelldifferenzierung 34

Vom Einzeller zum Vielzeller 36

Praktikum: Heuaufguss 37

Material: Zellforschung38

Material: Endosymbiontentheorie 39

Lipide 52

Glycerophospholipide53

EXTRA: Phospholipidgehalt Roter Blutzellen53

Proteine178

Bau und Funktion der Biomembran 54

Diffusion und Osmose 48

Praktikum: Diffusion 50

Praktikum: Osmose 51

Stoffdurchtritt durch Biomembranen 56

Arsenvergiftung58

Proteine178

Struktur und Funktion von Enzymen 62

Eigenschaften von Enzymen 64

Geschwindigkeit enzymkatalysierter Reaktionen 66

Regulation enzymkatalysierter Reaktionen 68

Geschwindigkeit enzymkatalysierter Reaktionen 70

Praktikum: Experimente mit Urease 71

Vergrößerungstechniken20

Lichtmikroskopische Untersuchung von Zellen22

Das lichtmikroskopische Bild der Zelle 24

Praktikum: Heuaufguss 37

Lernbereich 2: Gewebe und Organe und deren funktionsbezogenen Differenzierung

Kennen der Organisationsstufen des Lebendigen Zelle, Gewebe, Organ, Organsystem

Übertragen der Kenntnisse über den Zusammenhang von Bau und Funktion von differenzierten Zellen auf Gewebe der Wurzel, der Sprossachse und des Laubblattes

Bildungsgewebe, Grundgewebe, Leitgewebe, Festigungs- und Stützgewebe, Abschlussgewebe

Anwenden der Kenntnisse über Bau und Funktion der Pflanzenorgane auf den Transport von Wasser und Nährsalzen

Anwenden der Kenntnisse über die Nervenzelle auf neurophysiologische Prozesse

- Neuron – Ruhe- und Aktionspotential

- Neurit – Erregungsleitung

- Synapse – Erregungsübertragung

-· Neurotransmitter

- Störungen der Synapsenfunktionen

Organismus25

Zusammenwirken der Pflanzenorgane118

Bau der Laubblätter118

Transportsysteme der Pflanze119

Nervenzellen258

Das Ruhepotenzial260

Potenzialänderungen262

Erregungsweiterleitung264

Codierung266

Synapse267

Verrechnung an Synapsen268

Lernen280

Neurodegenerative Erkrankungen282

Material: Methoden der Hirnforschung284

Wahlpflicht 1: Elektronenmikroskopie

Übertragen der Kenntnisse über das Lichtmikroskop auf das Elektronenmikroskop

- Bau

- Funktion

- Isolieren von Zellbestandteilen

Elektronenmikroskopie 26

Methode: Gefrierbruchtechnik27

Organellen werden isoliert38

Wahlpflicht 2: Enzyme im Alltag

Anwenden der Kenntnisse über Enzyme auf Alltagsbeispiele

- Experimentieren zur Enzymwirkung

Praktikum: Experimente mit Urease 71

Enzyme und Alkohol72

Wahlpflicht 3: Viren

Kennen des Baus und der Bedeutung der Vermehrung der Viren

Viren224

Ziele Jahrgangsstufen 12/13 – Grundkurs

Vertiefen des naturwissenschaftlichen Denkens und Arbeitens zum Erfassen der Vernetztheit biologischer Phänomene

Erweitern des Verständnisses für den menschlichen Organismus und die Rolle des Menschen in der Natur

Festigen und erweitern der fachgebundenen Sprache Leisten eines Beitrages zur Entwicklung eines naturwissenschaftlich fundierten Weltverständnisses

Jahrgangsstufe 12 – Grundkurs

Lernbereich 1: Kommunikation zwischen Zellen

Übertragen der Kenntnisse von neurophysiologischen Prozessen auf das Nervensystem des Menschen

- Bau und Funktion des Rückenmarks

- Vegetatives Nervensystem

Übertragen von Kenntnissen über Hormon- und Nervensystem auf biologische Regelkreise

Anwenden von cytologischen und molekularen Kenntnissen auf die Immunbiologie

- unspezifische Immunreaktion

- spezifische Immunreaktion

- Infektionskrankheiten

- aktive und passive Immunisierung

Reflexe270

Nervensystem des Menschen274

Peripheres Nervensystem275

Das menschliche Gehirn276

EXTRA: Evolution des Gehirns277

Das Hormonsystem des Menschen246

Hormonklassen und ihre Wirkungsmechanismen 248

Typische Erkrankungen der Hormondrüsen 250

Hormonelle Steuerung des Zyklus der Frau252

Material: Hormone und Biorhythmus253

Stress 254

Mechanismen des Immunsystems226

Ablauf der Immunreaktion228

Praktikum: Fresszellen 230

Material: Prionen231

Maßnahmen gegen Infektionen232

Aids234

Lernbereich 2: Stoffwechselphysiologie

Ernährung von Tieren und Pflanzen116

EXTRA: Parasitierende Pflanzen117

Zusammenwirken der Pflanzenorgane118

Licht — Energiequelle für die Fotosynthese 120

Modellexperiment zur Anregung von Chlorophyll121

Praktikum: Fotosynthese122

Praktikum: Trennung von Blattfarbstoffen123

Die Fotoreaktion - der erste Teil der Fotosynthese 124

Synthesereaktion - der zweite Teil der Fotosynthese  126

Fotosynthese im Überblick127

Fotosynthese und Umweltfaktoren128

Fotosynthesespezialisten C4- und CAM-Pflanzen129

Biomasseproduktion durch Pflanzenwachstum130

EXTRA: Bildung von Speicherstoffen131

Chemosynthese132

Material: Chemosynthese /anoxygene Fotosynthese133

Energiebereitstellung und Leistung82

Energiebereitstellung und Nutzung 84

Die Glykolyse — der erste Schritt der Zellatmung 86

Der Abbau der Brenztraubensäure88

Die Atmungskette- der letzte Schritt der Zellatmung  90

Material: Energieversorgung beim Menschen92

Die Muskelkontraktion benötigt Energie94

Professionelles Training96

Wahlpflicht 1: Gärungsprozesse in der Biotechnologie

Anwenden der Kenntnisse über Dissimilation auf den anaeroben Kohlenhydratabbau durch Gärungen

-Abläufe und Energiebilanzen

-biotechnische Umsetzung

-Vergleich von Atmung und Gärung

-Experimentieren zu Gärungsprozessen

Energiebereitstellung und Leistung82

Energiebereitstellung und Nutzung 84

EXTRA: Gärung87

Gärungsprozesse zur Lebensmittelherstellung87

Alternativer Glucoseabbau93

Energieumwandlung im Muskel925

Wahlpflicht 2: Drogen und Sucht

Sich positionieren zu den sozialen, psychischen und physischen Folgen des Drogenmissbrauchs

-Ursachen von Suchtverhalten

-stofflich und nichtstoffliche bedingte Süchte

-physiologische Vorgänge der Suchtentstehung

-Folgen

Drogen und Sucht278

Wirkungsweise von Drogen278

Nebenwirkungen von Drogen278

Toleranz- und Suchtentstehung278

Nicht substanzgebundene Süchte278

Gehirndoping278

Wahlpflicht 3: Auge

Anwenden der Kenntnisse über Sinneszellen auf Bau und Funktion des menschlichen Auges

- experimentieren zu Sinnesleistungen

-Beurteilen der Notwendigkeit der Gesunderhaltung der Augen

Sinne des Menschen272

Ergonomischer Arbeitsplatz281

Wahlpflicht 4: Allergien, Autoimmunkrankheiten und Krebs

Anwenden immunbiologischer Kenntnisse auf Allergien und Autoimmunkrankheiten

-Kennen von Krebs als Folge unkontrollierter Zellteilungen

Allergien236

Autoimmunerkrankungen238

EXTRA: Transplantationserfolg239

Krebsentstehung189

Jahrgangsstufe 13 – Grundkurs

Lernbereich 1: Biologische Grundlagen, Anwendungen und Perspektiven der Genetik

Kennen der Vorgänge zur Speicherung, Weitergabe und Realisierung der Erbinformation

-Nukleinsäuren

-identische Replikation

-Verlauf von Mitose und Meiose und ihre Bedeutung für Wachstum und

Fortpflanzung

-Transkription und Translation

Anwenden genetischer Kenntnisse auf Mutation und Modifikation als Ursachen der Variabilität

Anwenden genetischer Kenntnisse auf die Humangenetik

-Vererbung von Merkmalsanlagen

-autosomale und gonosomale Erbkrankheiten

Diagnostik und Therapiemöglichkeiten

Kennen der Grundprinzipien biotechnischer Verfahren

-Klonen

-Bedeutung von Bakterien und Viren in der Gentechnik

-gentechnische Verfahren

-Stammzellenforschung und Gentherapie

Sich zu ethischen Aspekten der Biotechnik positionieren

Die chemische Natur des genetischen Materials162

Praktikum: DNA-Isolierung 163

Die Nucleinsäuren DNA und RNA 164

Die Verdopplung der DNA bei Eukaryoten 166

Material: Replikation der DNA 168

PCR — DNA-Replikation im Reagenzglas 169

Zellzyklus — Mitose 40

Meiose und die Bildung der Keimzellen 144

Transkription — der erste Teil der Proteinbiosynthese 170

Genetischer Code172

Translation — die Funktion der t-RNA 173

Translation — ein Protein entsteht 174

Proteinbiosynthese bei Pro- und Eukaryoten 176

Proteine178

Genregulation bei Prokaryoten 180

Regulation der Proteinbiosynthese 182

Chromosomenanalyse beim Menschen142

DNA — Schäden und Reparatur 186

Material: Veränderungen der DNA 188

Gregor Mendel — Entdecker der Vererbungsregeln 152

Klassische Verfahren der Humangenetik 154

Material: Erbgänge156

Pränatale Diagnostik 158

Anwendungsgebiete der Gentechnik 200

Grundprinzipien der Gentechnik 202

Material: Gentechnische Verfahren 204

Gentherapie 206

Synthetische Biologie 212

Lernbereich 2: Ökologie

Übertragen der Kenntnisse über Ökosysteme auf ein ausgewähltes System

- Wechselwirkungen zwischen abiotischen Umweltfaktoren und Angepasstheit der Organismen

- Wechselwirkungen zwischen biotischen Umweltfaktoren

und Angepasstheit der Organismen

- Nahrungsbeziehungen

- Stoffkreislauf und Energiefluss

Übertragen der Kenntnisse über Progression und Spezialisierung auf den Übergang vom Wasser zum Landleben bei Organismen

Sich zum Einfluss des Menschen auf ein Ökosystem positionieren

- Bedrohung der Tier- und Pflanzenwelt

- Belastung und Verschmutzung der Umwelt

- Schutz der Umwelt

Ökosystem See 354

Grundbegriffe der Ökologie 324

Einfluss der Temperatur auf Lebewesen 326

Abiotische Umweltfaktoren 328

Modellexperimente zum Wärmehaushalt von Tieren 329

Nahrungsbeziehungen 330

Die ökologische Nische und Konkurrenz 332

Material: Wechselbeziehungen zwischen Lebewesen334

Wechselbeziehungen zwischen Lebewesen/Umwelt335

Populationsentwicklung336

Fortpflanzungsstrategien 338

EXTRA: Modell der ökologischen Primärstrategien339

Nahrungsbeziehungen340

Population und Metapopulation 342

Material: Neophyten- und Neozoenpopulationen343

Trophiestufen und ökologische Pyramiden 346

Stabilität und Sukzession im naturnahen Wald348

Lokale Stoffkreisläufe im Wald 350

Tropischer Regenwald352

Material: Tropischer Regenwald 353

Die Evolution der Lebewesen auf der Erde420

Lokaler Stickstoffkreislauf351

Der globale Kohlenstoffkreislauf360

Anthropogene Einflüsse und gefährdete Arten349

Anthropogene Einflüsse auf Stickstoffkreisläufe351

Eutrophierung und Regeneration eines Sees356

Selbstreinigung im Fließgewässer358

Material: Abwasserreinigung 359

Bevölkerung und Welternährung362

Ressource Wasser364

Der Klimawandel366

Ökologischer Fußabdruck und Biokapazität368

Praktikum: Der persönliche Ökologische Fußabdruck 36

Wahlpflicht 1: Züchtungsmethoden und deren Anwendungen

Übertagen der Kenntnisse zur Genetik auf Züchtung

- klassische Züchtungsmethoden

- moderne Züchtungsverfahren

Gentechnik in der Lebensmittelproduktion 208

Klassische Tier- und Pflanzenzüchtung 210

Klonen — Fluch oder Chance? 44

Wahlpflicht 2: Evolution des Stoffwechsels

Anwenden der Kenntnisse über den Stoff- und Energiewechsel auf die Evolution der Ernährungsweisen

Entstehung des Lebens 418

Die Evolution der Lebewesen auf der Erde 420

EXTRA: Eine moderne Endosymbiose421

Wahlpflicht 3: Methoden der Verhaltensbiologie

Kennen von Methoden und Bedeutung der Verhaltensbiologie

- vorurteilsfreies Beobachten

- Ethogramm

- Ursachen des Verhaltens

Grundlagen der Verhaltensforschung 294

Komponenten des Verhaltens294

Ursachen von Verhalten295

Wahlpflicht 4: Menschliches Verhalten

Beurteilen menschlichen Verhaltens

- Verhaltensweisen während der Individualentwicklung

- Aggressionsverhalten in Konfliktsituationen

Bereiche der Reifung beim Menschen308

Lernen und Intelligenz beim Menschen 308

Aggressives Verhalten 314

Mobbing 316

Wahlpflicht 5: Leben in der Wüste

Übertragen der Kenntnisse über Stoff- und Energiewechselprozesse und ökologische Zusammenhänge auf Lebewesen in der Wüste

Fotosynthesespezialisten C4- und CAM-Pflanzen129

Ressource Wasser364