Allgemeines - Die biologischen Kennzeichen der Lebewesen: 1.) Stoffwechsel und Energiewandlung. 5.) Aufbau aus Zellen 2.) Information + Reizbarkeit

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1 Allgemeines - Die biologischen Kennzeichen der Lebewesen: 1.) Stoffwechsel und Energiewandlung 5.) Aufbau aus Zellen 2.) Information + Reizbarkeit 3.) Aktive Bewegung 4.) Fortpflanzung und Entwicklung 1

2 Stoffwechsel & Energiewandlung Struktur & Aufgabe Stoffe & Teilchen Information: Aufnahme & Austausch Basiskonzepte in der Biologie Organisation & Organisationsebenen Fortpflanzung & Entwicklung 2

3 Organisationsebenen - Aufbau aus Zellen Die meisten Lebewesen sind in mehreren, geordneten Ebenen organisiert. Pflanzenzelle # die kleinste Einheit eines Lebewesens # Die Zelle Tierische Zelle # typische Bestandteile & ihre Aufgaben: Pflanzenzelle: Zellkern, Zellwand, Zellmembran, Chloroplasten, Vakuole Tierische Zelle: Zellkern, Zellmembran # Das Gewebe - besteht aus vielen gleichen Zelltypen: z.bsp. Muskelgewebe aus Muskelzellen # Das Organ - besteht aus verschiedenen Geweben: Herz aus Muskelgewebe, Nervengewebe # Der Organismus - besteht aus verschiedenen Organen: Herz, Lunge, Auge 3

4 Organismus : Die Kennzeichen der Wirbeltiere # Innenskelett aus Kalk # Wirbelsäule # Körpergliederung # Aufbau # Aufgabe Kopf Rumpf vier Gliedmaßen Organismus : Die Kennzeichen der Säugetiere # Lebend gebärend # Weibchen säugen die neugeborenen Nachkommen (besitzen Milchdrüsen) # gleichwarm # Haarkleid 4

5 Struktur & Aufgabe Das Skelett Die Gelenke Die Muskeln Stütze des Körpers Schutz der Organe bewegliche Verbindungsstellen zwischen den Knochen Stütze des Körpers Bewegung der Knochen Das Gegenspielerprinzip: Arbeitsweise von Beuger und Strecker sie ziehen sich zusammen, können sich aber nicht aktiv dehnen. Oberflächenvergrößerung Die Vergrößerung von Oberflächen dient in der Natur und in der Technik zur Verbesserung des Stoffaustauschs. Beispiele: # Lungenbläschen # Darmzotten 5

6 5. Klasse Stoffwechsel & Energiewandlung Essen und Trinken Atmung Sauerstoff Fe1e, Eiweiße, Kohlenhydrate, Wasser, Salze Vitamine, Ballast- stoffe Verdauung: Mund, Magen, Darm Übernahme der Stoffe ins Blut Transport der Stoffe zu allen Körperorganen Verwendung der Stoffe zum Au6au und zum Erhalt des Körpers: # Wachstum, # Energiewandlung: Bewegung, Wärmebildung Kohlenstoffdioxid, Wasserdampf Wasser, Salze unverdauliche Reste 6

7 Stoffwechsel & Energiewandlung Der Blutkreislauf Der Lungenkreislauf geschlossener Blutkreislauf bestehend aus: Körperkreislauf & Lungenkreislauf rechter Vorhof linker Vorhof Die Blutgefäße # Arterien Blutgefäße, die das Blut vom Herzen wegtransportieren. Herz linke rechte Herzkammer Herzkammer # Venen Blutgefäße, die das Blut zum Herzen transportieren. # Kapillaren feine Blutgefäße für den Stoffaustausch. Venen Arterien Der Körperkreislauf 7

8 Stoffwechsel & Energiewandlung Zellatmung: Traubenzucker + Sauerstoff Energiefreisetzung: Wärme & Bewegung Wasser + Kohlenstoffdioxid Licht Fotosynthese: Wasser + Kohlenstoffdioxid Traubenzucker + Sauerstoff Energie 8

9 Fortpflanzung & Entwicklung Geschlechtliche Fortpflanzung # Zwei Lebewesen erzeugen Nachkommen, die untereinander etwas verschieden sind. # Dazu sind spezielle Zellen notwendig, die Geschlechtszellen = die Keimzellen: # Eizelle: weibliche Keimzelle # Spermium: männliche Keimzelle Foto: Kerstin Schütz_pixelio.de # Die Geschlechtliche Fortpflanzung: # Begattung: Übertragung der Spermien in den weiblichen Körper # Befruchtung: Verschmelzung der Kerne von Spermium und Eizelle # Embryo: sich aus der befruchteten Eizelle entwickelnder Organismus 9

10 Fortpflanzung & Entwicklung Die Fortpflanzung bei Säugetieren: Keimdrüsen Hoden Spermium Paarung & Begattung Direkte Übertragung im Körper Innere Befruchtung Jungtier Keimdrüsen Eizelle Befruchtete Eizelle Embryo Entwicklung in der Gebärmutter Eierstöcke 10

11 Information & Reizbarkeit Information ist die Übertragung von unterschiedlichen Signalen von einem Sender zu einem Empfänger: bestimmte Reize werden dabei übertragen Reize werden in verschiedene Signale umgewandelt bestimmte Reaktionen werden dadurch ausgelöst Informationsaufnahme, -weiterleitung, und -verarbeitung Fang!! = Schallwellen als Reiz Weiterleitung des Signals in den Nervenzellen Umwandlung in elektrisches Signale: Sinneszellen im Ohr Verarbeitung der Signale in den Nervenzellen des Gehirns Aufnahme und Umwandlung des Signals in den Muskelzellen Weiterleitung des Signals in den Nervenzellen Auslösung der Reaktion: der Gegenstand wird gefangen 11

12 Das Naturwissenschaftliche Arbeiten Methoden in der Biologie Natur und Technik Stoffe & Teilchen Umgang mit naturwissenschaftlichen Daten 12

13 Das Naturwissenschaftliche Arbeiten Beobachtungen der Natur und von Abläufen in der Natur Es ergibt sich ein Problem: Fragestellung Warum? Wozu? Man hat eine Vermutung: Erstellen einer Hypothese neue Vermutung? neue Hypothese? neue Versuche? Geeignete Versuche werden überlegt und durchgeführt: # Vorbereitung # Durchführung (wiederholen der Versuche) # Beobachtung # Ergebnisse # Dokumentation der Ergebnisse # Erklärungen der Ergebnisse Bestätigung Die Vermutung war falsch Die Vermutung war richtig 13

14 Methoden in der Biologie Methoden des naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinns Mikroskopieren Messen von Temperatur, Masse, Längen, Zeiten, Volumenbestimmung Umgang mit wichtigen Laborgeräten Anfertigen eines Versuchsprotokolls 14

15 Umgang mit naturwissenschaftlichen Daten Erfassen und Darstellen von naturwissenschaftlichen Ergebnissen # Erstellen von Wertetabellen # Auswerten von Säulen- und Liniendiagrammen # Präsentation von Versuchsergebnissen # Gestaltung eines Posters 15

16 Stoffe & Teilchen Stoffe # sie bestehen aus kleinen Teilchen: Atom, Molekül,... # es gibt drei unterschiedliche Aggregatzustände: fest - flüssig - gasförmig Wärme Wärme Eis Wasser Wasserdampf # Reinstoffe: # Stoffgemische: bestehen aus untereinander gleichen Teilchen können nicht weiter getrennt werden besitzen typische Kenneigenschaften (Schmelzpunkt, Siedepunkt) bestehen aus unterschiedlichen Reinstoffen diese Reinstoffe können voneinander getrennt werden 16

17 Stoffe & Teilchen # Stoffgemische: bestehen aus unterschiedlichen Reinstoffen diese Reinstoffe können voneinander getrennt werden # Versuch: Die Trennung von Salzwasser Salz wasser Wärme Wasserdampf & Salz 17

18 Stoffe & Teilchen Die Luft: # ein Stoffgemisch aus unterschiedlichen Gasen # Die Glimmspanprobe: Sauerstoffnachweis # Die Kalkwasserprobe: Kohlenstoffdioxidnachweis Andere Gase (ca. 1%) Stickstoff (ca. 78%) Sauerstoff (ca. 21%) 18

19 Energiewandlung in der Technik Lageenergie des Wassers Elektrische Energie Windkraft, Wasserkraft, Sonnenenergie 19