Grundwissen Natur und Technik 6. Klasse

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1 Grundwissen Natur und Technik 6. Klasse Allgemein Art: sämtliche Lebewesen, die in allen wesentlichen Merkmalen übereinstimmen und die miteinander fruchtbare Nachkommen haben können. Biologisch ordnen: Tiere und Pflanzen werden nach Ähnlichkeiten in Verwandtschaftsgruppen geordnet. Man unterscheidet Art, Gattung, Familie, Ordnung, Klasse und Stamm. Stammbaum: Darstellung, die die Abstammung von Arten und größeren Verwandtschaftsgruppen voneinander zeigt sowie die zeitliche Reihenfolge ihres Auftretens. Wirbeltiere: bilden einen Tierstamm und bestehen aus 5 Tierklassen: Fische Amphibien Reptilien Vögel + Säuger. Sie besitzen ein knöchernes Innenskelett, eine Wirbelsäule und zwei Paar Extremitäten. Alle Wirbeltiere stammen von gemeinsamen Vorfahren ab und bilden den Tierstamm Wirbeltiere. Evolution: Entwicklung von den ersten Anfängen des Lebens bis zur heutigen Artenvielfalt. Alle Arten sind in langen Zeiträumen aus anderen, früher lebenden Arten hervorgegangen und viele sind im Verlauf der Evolution wieder ausgestorben. Brückentiere: Tiere, die in ihrem Bau Merkmale von zwei Tierklassen zeigen. Beispiel: Archaeopteryx (mit Reptilien- und Vogelmerkmalen). Gewebe: gleichartige Zellen mit derselben Aufgabe im Körper vielzelliger Lebewesen, z.b. Nervengewebe und Muskelgewebe bei Tieren, Palisadengewebe und Leitungsgewebe bei Pflanzen. Organ: Einheit im Körper eines Lebewesens aus verschiedenen Geweben, die zusammenarbeiten. Beispiele: Herz, Auge bei Tieren, Wurzel, Stängel, Blatt bei Blütenpflanzen. Mineralstoffe: entstehen unter anderem durch Verwitterung von Gesteinen und werden von Lebewesen in kleinen Mengen zum Aufbau körpereigener Stoffe benötigt. Sie enthalten zum Beispiel Calciumteilchen (zum Aufbau von Knochen) oder Stickstoffteilchen (zum Aufbau von Proteinen). Bionik: abgeleitet von Biologie und Technik. Wissenschaftszweig, der Tiere und Pflanzen untersucht, um dadurch zu Lösungen für technische Probleme zu kommen, z.b. Vogelflügel - Flugzeugflügel. Nationalpark: naturbelassener Raum mit strengen Schutzbestimmungen für Tiere und Pflanzen. Gewässerbelastung: Abwässer von Haushalten, Landwirtschaft (Dünger) und Industrie. Können die Lebewesen des Gewässers diese Verschmutzung nicht selbst vermindern (Selbstreinigung), so kann es zu Algenblüte bzw. Fischsterben kommen. 1/7

2 Wirbeltierklasse: Fische Amphibien (Lurche) Atmung: Kiemenatmung Kiemenatmung bei Larven; Lungen-, Hautund Mundhöhlenatmung bei erwachsenen Tieren Blutkreislauf: Einfach; Herz mit 1 Vor- und 1 Hauptkammer Körperbedeckung: Knochenschuppen in drüsenreicher, schleimbedeckter Haut und 1 HK Drüsenreiche, schleimbedeckte, dünne Haut, stark durchblutet Reptilien (Kriechtiere) Lungenatmung mit einfach gekammerten Lungen und 2 HK (unvollständige Herzscheidewand) Dicke Haut mit Hornschuppen bedeckt Vögel Lungenatmung mit Luftsäcken und 2 HK Drüsenreiche Haut mit Federn aus Horn Säugetiere Lungenatmung mit Lungenbläschen und 2 HK Drüsenreiche Haut mit Haaren (Fell) aus Horn Körpertemperatur: Wechselwarm Wechselwarm Wechselwarm Gleichwarm Gleichwarm Fortpflanzung / Entwicklung: Besonderheiten: Vertreter: Befruchtung außerhalb des Körpers (äußere Befruchtung); Aus Eiern (Laich) entwickeln sich Larven (mit Dottersack) Flossen (paarige Brustund Bauch-, unpaarige Rücken-, Schwanz- und Afterflosse), kein Extremitätenskelett, Schwimmblase Knochenfische z.b. Karpfen Knorpelfische z.b. weißer Hai, Stachelrochen Äußere Befruchtung bei Froschl., innere bei Schwanzlurchen; Aus schalenlosen Eiern (Laich) entwickeln sich Larven; Metamorphose Ruderschwanz bei Larven Ordnungen: - Froschlurche (Frösche, Kröten, Unken) - Schwanzlurche (Salamander, Molche) Innere Befruchtung; Eier mit pergamentartiger Schale (wasserundurchlässig) werden im Boden vergraben Schlangen ohne Extremitäten Ordnungen: - Schuppenkriechtiere (Echsen und Schlangen) - Krokodile - Schildkröten (- Dinosaurier) Innere Befruchtung; Eier mit harter Kalkschale werden ausgebrütet; Brutpflege Hornschnabel; Anpassungen ans Fliegen: Flügel, Röhrenknochen, kräftige Flugmuskeln... z.b. Strauß, Pinguin, Ente, Huhn, Specht Innere Befruchtung; Embryo entwickelt sich im Mutterleib; lebendgebärend; Jungen werden mit Milch gesäugt; Brutpflege Hoch entwickeltes Großhirn z.b. Mensch, Fledermaus, Igel, Delfin, Wal 2/7

3 Wirbeltiere Balz: Verhalten, mit dem männliche Tiere um einen weiblichen Partner zur Fortpflanzung werben. Revier: Bereich, den ein Tier für bestimmte Zwecke (Nahrungssuche/Jungenaufzucht) nutzt und den es gegen Artgenossen verteidigt. Sexuelle Fortpflanzung: Zwei Lebewesen derselben Art erzeugen mithilfe von Keimzellen Nachkommen, die sich untereinander und von ihren Eltern unterscheiden. Voraussetzung dafür ist, dass die Partner sich finden und erkennen. Oft wählen die Weibchen aus und die Männchen müssen sich gegen Konkurrenten durchsetzen. Befruchtung: Verschmelzung der Zellkernen von männlicher Keimzelle (Spermium / Spermazelle) und weiblicher Keimzelle (Eizelle) bei Tieren und Pflanzen: - äußere Befruchtung: Befruchtung außerhalb des Körpers, bei Fischen und Amphibien. - Innere Befruchtung: Befruchtung im Körper des Weibchens, bei Reptilien, Vögel, Säuger. Ei: Eizelle mit Nährstoffvorrat, die von einer Haut (Laich der Fische, Amphibien) oder zusätzlich von einer festen oder lederartigen Schale (Vögel, Reptilien) umgeben ist. Embryo: aus der befruchteten Eizelle hervorgegangenes Lebewesen, das noch nicht zur selbständigen Nahrungsaufnahme (Tiere) oder zur Fotosynthese (Pflanzen) fähig ist. Plazenta: gut durchblutetes Organ (aus mütterlichem Gewebe und Gewebe des Embryos) in der Gebärmutter von Säugetieren, über das der Embryo versorgt wird. Larve: selbständig lebensfähige Jugendform, die sich im Aussehen und oft auch in der Lebensweise stark von den erwachsenen Tiere unterscheidet. Beispiel: Kaulquappe der Froschlurche. Metamorphose (= Gestaltwechsel): Umwandlung einer Larve zum erwachsenen Tier. Sie wird durch Hormone gesteuert. Brutpflege: Elterntiere kümmern sich nach der Eiablage oder Geburt um ihre Nachkommen. Brutpflegeverhalten findet man vor allem bei Säugetieren und Vögeln, vereinzelt auch in anderen Wirbeltierklassen. Verhalten: alle Lebensäußerungen - angeborenes: Verhalten, das ein Tier ausführen kann, ohne es lernen zu müssen. Die Fähigkeit dazu ist in der Erbinformation gespeichert. Beispiel: Lidschlussreflex, Instinkthandlungen. - erlerntes: aufgrund von Erfahrungen verändertes Verhalten. Eine besondere Lernform ist die Nachfolgeprägung bei Stockenten. Signal: zum Beispiel Farben oder Laute eines Tiers, die bei einem anderen Tier ein bestimmtes Verhalten auslösen. Beispiel: auffällig gefärbte Schnabelränder und Rachen bei Singvogeljungen, die das Füttern der Elternvögel auslösen; Vogelgesang. Parasit (Schmarotzer): Lebewesen, das zum eigenen Vorteil andere Lebewesen schädigt. Beispiele: Kuckuck (Brutschmarotzer), Vampirfledermaus (saugt Blut). Symbiose: Beziehung zwischen zwei Lebewesen verschiedener Arten, die für beide vorteilhaft ist. Beispiel: Blütenpflanze und bestäubende Biene; Flechte (Alge und Pilz). 3/7

4 Überwinterung: - aktive Überwinterung: bei Säugetieren und Vögeln. Die Tiere bleiben den ganzen Winter über aktiv. Energieeinsparung z.b. durch Winterfell. Haare bzw. Federn dienen als Kälteschutz. - Winterschlaf: Form der Überwinterung bei Säugetieren. Die Energieversorgung erfolgt dabei ausschließlich durch körpereigene Fettspeicher. Durch stark verlangsamten Lebensvorgängen (Herzschlag und starkes Absenken der Körpertemperatur) wird viel Energie eingespart. Beispiel: Igel, Murmeltier. - Winterruhe: Form der Überwinterung bei Säugetieren, bei der Schlafzeiten durch Nahrungsaufnahme unterbrochen werden. Beispiele: Eichhörnchen, Dachs, Bär. - Zugvögel: Vogelarten, die in der kalten Jahreszeit in wärmere Gebiete mit ausreichend Nahrung ziehen. Beispiel: Storch. - Winterstarre / Kältestarre: Überwinterung bei wechselwarmen Tieren. Die Kältestarre kann nur von steigender Außentemperatur, nicht von dem Tier selbst beendet werden. Temperaturregulation: - Gleichwarm: die Körpertemperatur wird gleich hoch gehalten und ermöglicht die volle Aktivität auch bei niedriger Außentemperatur. Beispiele: Säugetiere (Haare), Vögel (Federn). Bei gleichwarmen Tieren wird vom Gehirn eine bestimmte Soll-Temperatur für das Körperinnere vorgegeben. Bei Abweichung vom Sollwert werden so lange Gegenmaßnahmen (wie Schwitzen, Kältezittern) in Gang gesetzt, bis die Soll-Temperatur wieder erreicht ist. - Wechselwarm: die Köpertemperatur wird nicht konstant gehalten, sondern schwankt mit der Außentemperatur. Beispiele: Fische, Amphibien, Reptilien. Feuchtlufttier: Tier, das wegen seiner nackten Haut nicht vor Austrocknung geschützt ist und daher Lebensräume mit genügend Feuchtigkeit benötigt. Beispiel: Amphibien. Trockenlufttier: Tier, das eine Haut mit Hornschicht als Schutz vor Verdunstung besitzt. Beispiel: Reptilien, Vögel, Säugetiere. Auftrieb: nach oben (der Gewichtskraft entgegen) wirkende Kraft, die das Schwimmen, Schweben und Fliegen (Auftrieb entsteht, wenn Luft an Flügeln schnell entlangströmt. Nach der Art der Auftriebserzeugung unterscheidet man Gleit-, Segel- (Auftrieb) und Schlagflug (Ruderflug, mit Flügelschlag) ermöglicht. Schwimmblase: gasgefülltes Organ vieler (Knochen-)Fische, das ihnen das Schweben im Wasser ermöglicht. Die Gasfüllung (und damit der Auftrieb) kann je nach Wassertiefe verändert werden. Seitenlinienorgan: spezielles Sinnesorgan bei Fischen (und manchen Amphibien), mit dessen Hilfe Wasserströmungen (Beute/Feinde/Hindernisse) wahrgenommen werden. Stromlinienform: strömungsgünstige, spindelartige Körperform, die eine energiesparende Fortbewegung ermöglicht. Beispiele: viele Fische und Vögel. Federn: leichte, gut isolierende Körperbedeckung der Vögel. Federn werden von der Haut gebildet und bestehen aus Horn. Man unterscheidet Daunen, Deck-, Schwanz- und Schwungfedern (bilden die Tragfläche der Flügel). 4/7

5 Gebiss: Bewegliche Kiefer mit Zähnen ermöglichen zangenartiges Zubeißen und Festhalten. Fische, Amphibien und Reptilien haben meist ein Fanggebiss mit kegelförmigen Zähnen. Säugetiere besitzen verschieden geformte Zähne und können beißen und kauen. Atmung: Aufnahme von Sauerstoff und Abgabe von Kohlenstoffdioxid. Der Sauerstoff wird von Tieren und Pflanzen benötigt, um in den Körperzellen aus Traubenzucker (Glucose), die für die Lebensvorgänge nötige Energie zu gewinnen. Dabei entsteht neben Wasser Kohlenstoffdioxid, das abgegeben wird. - Kiemen: dünnhäutige, reich durchblutete Organe mit großer Oberfläche, die auf die Aufnahme von Sauerstoff aus dem Wasser spezialisiert sind. Besonders leistungsfähige Atmungsorgane sind die Kiemen der Knochenfische, die unter beweglichen Kiemendeckeln in der Mundhöhle sitzen. - Hautatmung: Aufnahme von Sauerstoff und Abgabe von Kohlenstoffdioxid durch die dünne, gut durchblutete Haut. - Lungenatmung Blutkreislauf: ständiger Blutstrom durch den Körper. Fische haben einen einfachen Blutkreislauf (Herz Kiemen Körper Herz), die übrigen Wirbeltierklassen einen doppelten Blutkreislauf (Herz Lunge Herz und Herz Körper Herz). Blütenpflanzen Blütenpflanzen (Samenpflanzen): alle Pflanzen, die in die 3 Organe Wurzel, Sprossache (Stängel) und Blätter gegliedert sind und die sich mithilfe von Samen fortpflanzen. - Bedecktsamer: Blütenpflanzen, bei denen die Samenanlage in einem Fruchtknoten eingeschlossen ist. Bei den Bedecktsamern unterscheidet man zwei Klassen: - Einkeimblättrige: gekennzeichnet durch parallel verlaufende Blattadern (Leitungsbahnen) und die Keimung mit nur einem Keimblatt. o Familie der Süßgräser: Beispiele: Nutzpflanzen wie einheimische Getreidearten, Reis und Mais, Wiesengräser. o F. der Liliengewächse: Beispiele: Tulpe, Küchenzwiebel, Lauch, Spargel. - Zweikeimblättrige: o Familie der Korbblütengewächse: viele kleine Einzelblüten bilden einen Blütenstand ( Korb ). Beispiele: Zierpflanzen wie Margerite, Nutzpflanzen wie Sonnenblume; Löwenzahn, Margerite, Kamille. o F. der Kreuzblütengewächse: mit je vier kreuzförmig angeordneten Blüten- und Kelchblättern, bildet Schotenfrüchte. Beispiele: Nutzpflanzen wie Kohl und Raps, Radieschen, Wiesenschaumkraut. o F. der Lippenblütengewächse: Beispiele: Gewürzpflanzen wie Salbei und Thymian, Pfefferminze, Taubnessel. o F. der Rosengewächse: mit 5 Blüten-, 5 Kelch- und vielen Staubblättern. Beispiele: wichtige Zier- und Nutzpflanzen wie Süßkirsche, Apfel, Himbeere, Heckenrose. o F. der Schmetterlingsblütengewächse: bildet Hülsenfrüchte. Beispiel: Nutzpflanzen wie Klee, Gartenbohne, Erbse, Sojabohne, Wicke. - Nacktsamer: Blütenpflanzen, bei denen die Samenanlage nicht in einen Fruchtknoten eingeschlossen ist. Dazu gehören alle Nadelbäume. Einheimische Nacktsamer: Fichte, Tanne, Eibe, Kiefer, Lärche. 5/7

6 Körperteile einer Samenpflanze und ihre Aufgaben: - Wurzel: Organ der Blütenpflanzen, das den Spross im Boden verankert und Wasser und Mineralstoffe aufnimmt. - Spross: Sprossache mit Blättern - Sprossachse (Stängel): Organ der Blütenpflanzen, das die (Laub-)Blätter trägt und zwei Röhrensysteme für den Stofftransport (von Wasser, Mineral- und Nährstoffen) enthält. Bildet bei Bäumen und Sträuchern das Stützmaterial Holz. - Blatt: Organ der Blütenpflanzen, das die Fotosynthese betreibt. Es kann in verschiedener Weise abgewandelt sein und dann andere Aufgaben übernehmen (Blattdornen, Blattranken, Staubblatt); Wasserverdunstung durch Spaltöffnungen (Transpiration). - Blüte (Kelch-, Kron-, Staub- und Fruchtblätter): Fortpflanzung. Blütendiagramm: schematische Darstellung des Aufbaus einer Blüte (im Querschnitt). Blüte: umgewandelte Blätter, die die geschlechtliche Fortpflanzung auf dem Land ermöglichen. Blüten enthalten in der Samenanlage Eizellen, in den Staubbeuteln Pollenkörnern, in denen sich (nach der Bestäubung) männliche Keimzellen entwickeln. Farbige Blütenblätter (Kronblätter) und Nektar dienen bei Bedecktsamern zum Anlocken von Insekten für den Pollentransport. Stempel vergrößert Männliches Geschlechtsorgan: Staubblatt: aus einem dünnen Stiel (Staubfaden) und dem Staubbeutel. Im Staubbeutel werden die Pollenkörner gebildet. Mit Pollenkörnern kann die männlichen Erbinformation mittels Wind oder Insekten sicher von einer Pflanze zu anderen transportiert werden. Weibliches Geschlechtsorgan: (Bild rechts) Narbe: bei Bedecktsamern klebriger Bereich oberhalb des Griffels, der bei der Bestäubung die Pollenkörner aufnimmt. Fruchtknoten: Hülle um die Samenanlage bei Bedecktsamern. Bestäubung: Übertragung von Pollen mittels Wind oder Insekten auf die Narbe (bei Bedecktsamern) oder direkt auf die Samenanlage (bei Nacktsamern). Befruchtung: Nach der Bestäubung wächst ein Pollenschlauch in den Fruchtknoten. Die männliche Keimzelle wandert durch den Pollenschlauch und verschmilzt mit der Eizelle. Samen: Aus der befruchteten Eizelle entsteht ein Pflanzenembryo, der von Nährgewebe umgeben und in einer Hülle eingeschlossen ist. Bis zur Keimung verbleibt der Embryo in einem Ruhezustand. Frucht: Aus dem Fruchtknoten entwickelt sich die Frucht. Sie dient der Verbreitung der neuen Pflanze. 6/7

7 Keimung: Unter Verbrauch der im Samen gespeicherten Nährstoffe (durch Atmung) entwickelt sich der Pflanzenembryo zur fotosynthesefähigen Jungpflanze, die sich selbst ernähren kann. Dazu sind Wasser, eine ausreichend hohe Temperatur und Sauerstoff nötig. Frühblüher: Pflanzen, die sehr zeitig im Jahr blühen. Frühblüher besitzen Speicherorgane wie Zwiebeln (stark verkürzter Spross mit fleischig verdickten Blättern und Knospen, der zur Nährstoffspeicherung und ungeschlechtlichen Fortpflanzung dient), Spross- oder Wurzelknollen. Ungeschlechtliche Fortpflanzung: Ein Lebewesen allein erzeugt Nachkommen, ohne dazu männliche oder weibliche Keimzellen zu benötigen; bei Pflanzen zum Beispiel durch Ableger oder Zwiebeln. Die Nachkommen besitzen daher die gleiche Erbinformation wie die Mutterpflanze. Spaltöffnungen: winzige, verschließbare Öffnungen an der Blattunterseite, durch die die Pflanze Wasser abgeben sowie Kohlenstoffdioxid und Sauerstoff aufnehmen und abgeben kann. Chloroplasten: Bestandteile von Pflanzenzelle, die das Chlorophyll (= Blattgrün; Farbstoff, der das Sonnenlicht auffangen und in chemische Energie umwandeln kann) enthalten und in denen die Fotosynthese stattfindet. Fotosynthese: Mit Licht als Energiequelle bilden Pflanzen in den Chloroplasten aus Kohlenstoffdioxid und Wasser energiereiche Traubenzuckermoleküle (Glucose). Dabei entsteht als Abfallprodukt Sauerstoff. Anschließend können die Pflanzen aus der Glucose Stärke, mithilfe von Mineralstoffen auch Proteine, Fette und alle anderen Stoffe herstellen. Pflanzen stehen damit am Anfang der Nahrungsketten und bilden die Nahrungsgrundlage für alle Tiere. Lichtenergie Wortgleichung: Kohlenstoffdioxid + Wasser Traubenzucker + Sauerstoff Chlorophyll 6 CO H 2 O C 6 H 12 O O 2 Stofftransport in Blütenpflanzen: Durch Verdunstung entsteht an den Spaltöffnungen ein Sog, der Wasser und darin gelöste Mineralstoffe in Röhren von der Wurzel in die Blätter transportiert. Durch die Schwerkraft wird der bei der Fotosynthese gebildete, in Wasser gelöste Zucker in andere Leitungsbahnen von den Blättern zu den übrigen Pflanzenteilen transportiert. Nahrungsketten: Reihenfolge von Fressen und Gefressenwerden. Am Anfang jeder Nahrungskette stehen immer Pflanzen. Produzent Konsument 1.Ordnung (Pflanzenfresser) Konsument 2.Ord. (Fleischfresser) Zellatmung: Traubenzucker + Sauerstoff Kohlenstoffdioxid + Wasser + Energie 7/7