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Seiten der W2A 2019/20

Liebe Schüler der W2A, letztmalig treffen wir uns im zweiten Halbjahr 2019/20 am 11.7.2020.

Am 27.6.2020 befassten wir uns mit Inhalten zur Corona-Infektion, die ich am 27.6. von Ihnen erfragt hatte.

Für den 11.7. habe ich mir ein Thema ausgesucht, das in den zwei folgenden Klassen womöglich nie zur Sprache kommt, das aber in der noch weit entfernten Mündlichprüfung Ihnen beim Antworten helfen kann: "Sinnesorgane neben dem Auge" - also Geruchssinn, Hörsinn, Geschmackssinn, Tastsinne. Wir müssen insbesondere üben, dass wir "Reize" wie Licht, Klang und Temperatur von den "Erregungen" unterscheiden, die durch unserem Körper geleitet werden.

Riechen und Schmecken - das hatten Sie in Biologie schon mal in der Unterstufe. Wir treten nochmal neu dran heran. Oben das ist unser Schul-Lern-Modell.


So sieht unser Ohr-Modell am AG Stuttgart aus. Wir schrauben dann mal die Teile auseinander.

Unser Schwerpunkt im Unterricht werden mögliche Oberstufen-Inhalte sein:

Das allgemeine Prinzip einer Sinneszelle: Sie ist selektiv empfindlich für bestimmte physikalische Eindrücke. Sie ist dafür speziell gebaut:

Jede Hör-Sinneszelle im Ohr hat Fasern, die nur bei einer bestimmten Frequenz in Flüssigkeit zu schwingen beginnen: https://de.wikipedia.org/wiki/Haarzelle .

Die Tastsinneszelle meldet Druck: https://www.dasgehirn.info/wahrnehmen/fuehlen/aussenstelle-des-gehirns
Einsielderkrebse suchen sich nach jeder Häutung neu ein Steinchen, das sie in das Organ stopfen, das ihre Lage misst: Der Druck des Steinchens sagt ihnen, wo "unten" ist.

Wir messen Lage und Bewegung komplizierter mit Sinneszellen im "Labyrinth" im Ohrbereich.

 

Muskeln messen und melden mit passenden Druckrezeptoren ihre jeweilige Anspannung:
https://www.netzathleten.de/gesundheit/lexikon/266-rezeptoren

Die Temperatursinneszelle hat Strukturen, die sich bei einigen Grad Temperaturwechsel jeweils verändern:
https://de.wikipedia.org/wiki/Thermorezeption

Die Zelle, die einen bestimmten Hormongehalt im Blut misst, steckt in der Haut einiger Adern und hat Rezeptoren für "ihr" Hormon.

Die Zelle, die den Blutzuckergehalt im Blut misst, hat Rezeptoren für Glucose. Die Blutzucker-messenden Sinneszellen melden ihre Werte gezielt zu einer Region im Gehirn, die bei Blutzucker-Mangel Hungergefühle auslösen. Falls wir nichts essen trotz Hunger, wird im Gehirn umgeschaltet: Aus Fettzellen wird Fett zu Glucose rückgewandelt. Wir haben dann für wenige Stunden, obwohl wir nichts aßen, kein Hungergefühl mehr. Aber es kommt wieder :-)

Damit sind wir bei der unbedingt erforderlichen BAHNUNG einer Erregung:

Erregungen müssen an einer sinnvoll damit umgehenden Stelle im Gehirn eintreffen, sonst sind sie sinnlos. Bei einem Druck auf die Augen sehen wir z.B. Sternchen - weil die Lichtsinneszellen, wenn sie beeinflusst werden, eben ihre Meldung ins Sehzentrum abgeben.

Das Neugeborene ringt damit: Die Meldungen der Sinneszellen treffen ein, und - schon im Mutterleib - beginnen die Nervenzellen, ihren Weg von der Sinnesmeldung bis zum verarbeitenden Bereich im Gehirn fest zu legen. Das ist dann die "Bahnung" eines Erregungs-Weges vom Reiz bis zur Reaktion. Bei Verletzungen der Nerven von Erwachsenen wird oft versucht, neu den Weg von einem Organ zum passenden Verarbeitungsbereich im Gehirn durch Training neu zu bahnen.

 "Erregung" nennen wir alles, was im Körper an Signalen über Nerven geleitet wird. "Reize" hingegen sind alle physikalischen, chemischen und motorischen Ereignisse, die auf unsere Sinneszellen einwirken. NIE also leiten wir "Reize" weiter. Wir leiten Erregungen.

Wenn wir am 11.7.2020 so viel "Vorwort" zur Sinneszelle verstanden haben, beginnt die gemütliche Phase mit hoffentlich manchem Vorwissen von Ihnen:

Was kann wie wo das Ohr? Könnte man noch feiner hören?
Nein. Nur unsere Ohren könnten besser gebaut sein.

Was leistete der Geschmackssinn? Was ist "Umani" ( https://de.wikipedia.org/wiki/Umami ) ?

Ist dem Menschen ein Geschmack verloren gegangen, der bei den meisten Tieren vorhanden ist?
Nein. Wasser wird vom Sauer-Rezeptor geschmeckt. Den haben wir.

Warum schmecken wir so grob, riechen aber so fein (und jaja, Hunde riechen noch viel genauer)?

.............................................. Sprung in die Vergangenheit: ......................................................

   
          
21.2.2020 - unsere letzte Stunde für Monate, und wir ahnten das nicht...      Enzyme

Die Enzyme sind uns bereits in der W1A begegnet, waren aber da noch nicht Thema einer Klausur.

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14.2. Lang-Unterricht 17 - 21 h. Zunächst mit voller Energie: Die Zellatmung. Zur Zellatmung hier ein Arbeitsblatt. Anschließend: Wiederholung der Photosynthese durch Schüler an der Tafel.

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31.1.  Sonderstunde: Fossilisation. Relative Altersdatierung mit Fossilien. Reptilien haben keinen gemeinsamen Ursprung. Dinosaurer. Das einfache Erdklima in der Sauerierzeit. Der Komet, der große Tiere nicht weiterleben ließ. Hierzu gab es ein Arbeitsblatt. Der Besuch "Nachts im Museum" hat eine schwarze Sonderseite.

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25.1.  EInstíeg in die Photosynthese: Organellen der grünen Pflanze. Wachsen Pflanzen bei grünem Licht? Wieso kann man mit Infrarotfotografie nach einem Waldbrand Pflanzen erkennen, die noch leben?

Sechs Tafelbilder am Samstag den 25.1.2020. Das waren reine "Malstunden". Es gibt kein Arbeitsblatt. Diese 6 Tafelbilder sollen von jedem erklärt werden können. Die Schemazeichnung der Lichtreaktion und Dunkelreaktion (unterste zwei Bilder dieses Tages) soll mündlich vorgetragen werden können.

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Freitag 17.1. 2020  Wiederholung Ökosystem Wald. Neu: Ökosystem See, Eutrophierung, Prinzip einer Kläranlage.

Tafelbild am  Freitag dem 17.1.2020:

Die Zeichnung ergänzt die eigene Seite zum Unterricht "Kläranlage".

Ansonsten haben wir das Arbeitsblatt "Ökologie in Wald und See" halb wiederholt, halb neu besprochen. Und es gab Exkurse:

- Dass vererbbare Veränderungen von Lebewesen durch Mutationen an den Genen passieren. Dass Gene nur Proteine programmieren. Dass nach einer Mutation also ein verändertes Protein im Körper eines Lebewesens sich auswirkt. Dass Mutationen nur super selten sinnvolle Ergebnisse habend. Dass im Prinzip sinnvolle Mutationen dann oft umgeben sind von einem Umfeld, das nicht für sie gebaut ist. Dass dann aber Anschluss-Mutationen einen Vorteil haben und selektiert werden. Beispiel: Am Anfang stand bei der Gattung "homo" vermutlich eine seltene Mutation, die das Gehirnwachstum fördert. Ab da boten sonstige Mutationen, die für ein schneller wachsendes Gehirn hilfreich waren, einen Vorteil.

- Dass Evolution im Prinzip zwar immer möglich ist, in der Praxis aber in großen Populationen nicht stattfindet. Dort bleibt alles durch umfangreiche Rückkreuzung beim statistischen Mittelmaß. Im guten wie - öfter - im schlechten setzen sich Mutationen nur in kleinen Populationen durch. Bei den Menschensippen der Vorzeit war das so.

- dass wir nicht der Media Markt sind (KAUFEN), sondern ein Gymnasium (Augen auf!). Der Tipp, mal kurz die allgemeinen Infos zur "Entwicklung des Menschen" zu lesen für die Nachklausur, wurde nicht mal gesehen von zwei Nachklausur-Schreibenden, als die Zeile vor ihnen auf dem Beamer stand. Denn sie wurde nicht marktschreierisch angepriesen. Tja:

Tipps zur Ökologie-Nachklausur am 17.1.2020        ins Netz gestellt am 20.11.2019:      
Informieren Sie sich gründlich über

Giraffen, Säugetiere, Entwicklung des Menschen, Allen-Regel und Bergmann-Regel mit Begründung, was diese zwei Regeln verursacht.

Trophiestufen (Produzenten > Konsumenten > Destruenten) sollten sie übereinander hinschreiben können. Überlegen Sie sich Beispiele für z.B. Konsumenten 1. Ordnung (Pflanzenfresser) und 2. Ordnung (Fleischfresser).

Bitte können Sie zwei ökologische Grund-Grafiken zeichnen: Ökofaktoren rings um ein Lebewesen - Die Räuber-Beute-Beziehung.

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Die Unterrichtsinhalte vom 28.9.2019 sind zum Üben für die Hauptklausur bereits in Frageform formuliert.

Zunächst ein Nebengleis aus dem Unterricht. Da geht es um ein Wissen, das in vorangehenden Klassen mal hätte gesagt werden müssen. Und weil es kaum da war, dieses Wissen, weil wir es aber für Ökologie brauchen, kommt es bei uns.

Drei große allgemeine Tierklassen:

Gliedertiere“ haben ein Außen-Skelett - z.B. Krebse.

Ihr Gegenteil sind Wirbeltiere - die haben ein Innenskelett, z.B. Fische

Als drittes gibt es die „Weichtiere“ = Mollusken. Die haben keine harten Teile als tragende Konstruktion


1. Nennen sie ein Beispiel für ein Gliedertier außer „Krebs“

2. Was ist das Merkmal, das bei Gliedertieren das Größenwachstum begrenzt?

3. Was ist das besondere Merkmal der Klasse „Reptilien“?

4. Was sind die besonderen Merkmale der Klasse „Vögel“?

5. Was sind die besonderen Merkmale der Klasse „Säugetiere“?

6. Welche vierte Klasse der Landwirbeltiere wurde in den oberen Fragen nicht benannt?

7. Wann endete wodurch die Zeit der Dinosaurier?

8. Welche ökologische Nische besetzten die Säugetiere zur Zeit der Dinosaurier?

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Die ökologischen Inhalte vom 28.9.2019 laut Arbeitsblatt S. 1 und 2 sowie Buch
sind nun umsortiert von einfach nach schwer, von "Reproduktion" über "Organisation" bis zum "Transfer".

Wir kamen im Unterricht am 19.10.2019 immerhin so weit, dass Sie alle Antworten zu den Reproduktionsfragen ins Smartphone sprachen.

Ich stelle die Antworten hier ungefähr so ins Internet, wie sie ins Smartphone gesprochen wurden. Es gibt nichts Falsches in den Antworten. Sie sind halt manchmal unvollständig, und die Grammatik ist nicht astrein.

Die drei Fragetypen

1. Reproduktionsfragen (Direkt lernbar. So kann man auch die Führerscheinprüfung schaffen):

1.1. Was ist Ökologie?

Ökologie ist die Lehre wie die Sachen zusammenhängen, die Beziehung zwischen Lebewesen und Umwelt.

1.2. Was ist ein Habitat?

Habitat ist der von einer einzelnen Art bevorzugte spezifische Lebensraum.

1.3. Was sind biotische Faktoren?

alles was mit Lebewesen zusammenhängt und uns beeinflusst

1.4. Was ist "innerartliche Konkurrenz"?

der Streit von verschiedenen Gruppen der gleichen Art um die verschiedenen Ressourcen

1.5. Was ist ein Selektionsvorteil?

- Tiere haben Eigenschaften, die ihrer Art in einer ökologischen Nische Vorteile verschaffen.

- wenn eine Art in ihrer ökologischen Nische mehr Nachkommen produzieren kann als die als andere Lebewesen in der gleichen Nische

1.6. Wer war Darwin?

Darwin war der Gründer der Evolutionstheorie. Er hat seine Theorie spät (nach 1850) erst veröffentlicht, weil die Kirche da nicht einverstanden war.

1.7. Was sind beim Tier "Extremitäten"?

Extremitäten sind Körperteile, die herausragend sind, z.B. Beine und der Schwanz.

1.8. Was besagt die Bergmann-Regel?

je kälter der Lebensraum umso größer die Lebewesen

1.9. Nennen Sie vier abiotische Faktoren

Temperatur, Feuchtigkeit, Gezeiten, Bodenbeschaffenheit

1.10. Nennen sie je ein Beispiel für:

- ein Lebewesen ist angepasst an sein Biotop

Pinguin, weil die haben Spindelform zum schnellen Schwimmen und Fettpolster gegen Kälte

- eine ökologische Nische

Die ökologische Nische des Spechtes ist das Herauspicken der Würmer aus dem Holz, an die andere Vögel nicht herankommen.

- Selektion

Die Selektion bei der Giraffe ist, dass sie einen langen Hals hat und sich dadurch durchsetzt, weil sie an die Bäume kommt.

- Zwei verschiedene Arten konkurrieren in einem Biotop miteinander

Kaninchen und Hasen auf Wiesen

- Die Allen-Regel

Ein Beispiel für die Allen-Regel sind verschiedene Hasenarten. Beispielsweise hat der Schneehase kurze Extremitäten beim Ohr, und der Hase in den Wüsten von Arizona hat sehr sehr große Ohren, mit denen er auch seine Temperatur regulieren kann.

- Ein Lebewesen mit seiner Real-Nische

ein Tier z.B. in Höhlen wo sonst keiner überleben könnte


2. Organisationsfragen
(Gelerntes Anwenden - damit ist die Realschule zufrieden):

2.1. Der Mehlwurm hat sein Pessimum bei 5 Grad und wieder bei 40 Grad. Sein Minimum und Maximum liegt bei 1 Grad und bei 50 Grad. Sein Optimum geht von 25 bis 30 Grad. Stellen Sie grafisch den Toleranzbereich des Mehlwurms dar bezüglich Luft-Temperatur.

... und Reproduktionsfragen rückwärts:

2.2.1. Wie heißt ein Lebensraum, in dem die darin vorhandenen Lebewesen miteinander in Beziehung treten?

2.2.2. Wie heißen Angebote der Umwelt, die von einem Lebewesen verbraucht werden und endlich sind?

2.2.3. Wie heißt der Lebensraum, in dem ein Lebewesen zu finden wäre, wenn es keine Konkurrenz gäbe?

2.2.4. Zu welcher Klasse von Umweltfaktor gehört das Sonnenlicht?

    
3. Transferfragen
(Anhand von Gelerntem unbekannte Inhalte durchdenken - das ist der Schwerpunkt am Gymnasium, wenn es Richtung Abitur geht):

3.1. Was ist eine "Ressource":

3.1.1. Das Sonnenlicht ?

3.1.2. Nektar ?

Begründen Sie in beiden Fällen Ihre Entscheidung.
    

3.2. Der Siebenschläfer ernährt sich von frischen, vor allem pflanzlichen Produkten. Die Ratte ist ein Allesfresser und kann auch lang Gelagertes essen. Der Siebenschläfer hält einen langen Winterschlaf. Die Ratte hat keinen Winterschlaf.

3.2.1. Begründen Sie: Wer hat die größere ökologische Potenz bezüglich Nahrung?

3.2.2. Lassen Sie sich ein glaubhaftes Argument einfallen: Wie kann der Siebenschläfer wo gegenüber der Ratte konkurrieren?

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Thema am 19.10.2019: Buch S.250 bis 259

Jeder wählt ein Tier seiner Wahl und zeichnet um es herum acht Ökofaktoren (Buch S. 250 darf aufgeschlagen werden. Der dort gezeigte Mäusebussard, allgemein ein Greifvogel darf nicht als Tier gewählt werden).

Jeder zeichnet einmal eine Räuber-Beute-Beziehung S. 254 mit eigener Tierwahl und geschlossenem Buch.

Jeder zeichnet einmal eine Trophiestufe S. 258 mit Konsument erster Ordnung (Pflanzenfresser) und Konsument zweiter Ordnung (Fleischfresser) mit eigener Pflanzen- und Tierwahl und geschlossenem Buch:

Konsumenten 2. Ordnung      Fleischfresser    heterotroph
Konsumenten 1. Ordnung       Pflanzenfresser   heterotroph
Produzenten                         grüne Pflanzen    autotroph

Destruenten      Einzeller      teils hetero- teils autotroph

Zu Obigem kamen wir während des Unterrichts nur im etwas schwierigen Fall - zum Zeichnen der Räuber-Beute-Beziehung. Wichtig ist die Beschriftung von y und x, sowie dieser Strich "Mittelwert an Lebewesen". Denn es gibt im Schnitt auf 50 Hasen nur ungefähr einen Luchs. Das wird für die Grafik aneinander angeglichen. Ein Luchs führt also zu einem gleichen Ausschlag der Amplitude wie 50 Hasen. Beim Zeichnen müssen wir darauf achten, sinnvolle Frequenz (z.B. drei Zyklen) und Amplitude (von oben bis unten) zu wählen.

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Samstag 14.9.2019   11.25 - 13.15 h  Die Hälfte der Klasse ist neu hinzugekommen - und hat kein Biologie-Buch. Das Biologiebuch, das sie bekommen sollen, hat ein komplett neu geschriebenes Ökologie-Kapitel. Der Lehrer gibt auf und unterrichtet wieder mit Papier-Unterlagen, Tafel und Internet statt nach Buch.

Begriff des Optimums > Pessimums > Minumums und Maximums 

Tiergeografische Regeln, ausgelöst von abiotischen Faktoren:
Allen-Regel (Extremitäten), Bergmann-Regel (Größe)