Q12 Biologie 2b5 2013-2014

Themenbereiche (Kolloquium)

Die folgende (sehr detaillierte) Übersicht ist (noch) nicht verbindlich! Sie soll euch bei der Auswahl des Schwerpunktthemas als Entscheidungshilfe dienen!
zu Ausbildungsabschnitt 11/1 und 11/2: Die Aufteilung der Themen orientiert sich an den Schulbüchern (vgl. Überschriften der Kapitel in Natura 11 und 12)
zu Ausbildungsabschnitt 12/1 und 12/2: Die Aufteilung orientiert sich an den Hefteinträgen (vgl. Nummerierung!)

Ausbildungsabschnitt 11/1

Organisation und Funktion der Zelle (Zellorganellen, Biomembran, Enzyme

• Die Zelle - Grundbaustein des Lebens
• pro- und eukaryotische Zelle, Zellorganellen)
• Aufbau der Biomembranen, Stofftransport durch die Biomembran
• Enzyme sind Biokatalysatoren (Bau, Einfluss von Reaktionsbedingungen, Hemmung)

Energiebindung und Stoffaufbau durch Fotosynthese

• Auto- und heterotrophe Lebensweise
• Äußere Einflüsse auf die Fotosynthese
• Bedeutung des Lichts (Lichtqualität, Absorptionsspektrum)
• Zweigeteilte Fotosynthese (Chloroplast, Hill-Reaktion)
• Die lichtabhängige Reaktion
• Die Gewinnung von ATP
• Die lichtunabhängige Reaktion
• Verarbeitung der Glucose

Grundprinzipien der Energiefreisetzung durch Stoffabbau

• Äußere Atmung und Zellatmung
• Mitochondrien
• Abbau der Glucose (Glykolyse, Citronensäurezyklus)
• Energiefreisetzung durch Chemiosmose
• Gärung: Es geht auch ohne Sauerstoff (Milchsäuregärung, Alkoholische Gärung)
• Stoffwechsel im Überblick (Stoff- und Energiegesamtbilanz des anaeroben und des aeroben Stoffabbaus)

Ausbildungsabschnitt 11/2

Molekulargenetik und Zytogenetik

• DNA - der Stoff aus dem die Gene sind
• DNA-Verdopplung (Replikationsmechanismen, Experiment von Meselson u. Stahl)
• DNA-Replikation (semikonservativer Mechanismus)
• Proteinbiosynthese (Transkription, der genetische Code, tRNA, Translation
• Regulation der Genexpression
• DNA-Schäden und Reparatur
• Karyogramm des Menschen
• Mitose und Interphase
• Befruchtung und Meiose
• numerische Chromosomenaberrationen (Down-Syndrom, gonosomale Formen)

Klassische Genetik, Humangenetik und Gentechnik

• Mendelsche Regeln (mono- und dihybrider Erbgang)
• Statistische Natur der Regeln
• Genkoppelung
• Genaustausch
• Additiv Polygenie und Modifikation
• Methoden der Humangenetik (Bsp. Blutgruppensysteme)
• Stammbaumanalysen für genetisch bedingte Erkrankungen
• Genetische Beratung
• Gentechnik - moderne Biotechnologie (Werkzeuge des Gentechnikers, Selektion durch Markergene, Plasmidvektoren)
• Isolierung gewünschter Gene
• Vervielfältigung von DNA
• Gentechnik in der Medizin (Bsp. Insulinproduktion) u. Landwirtschaft

Populationsdynamik und Biodiversität (vgl. Natura 12!!)

• Wachsende Populationen
• Populationsdichten verändern sich
• K- und r-Fortpflanzungsstrategie
• Weltbevölkerung und Ressourcen, Welternährung
• Auswirkungen der industriellen Landwirtschaft auf die Biodiversität
• Biologische Invasion
• Aspekte ökologischer Vielfalt, Bedeutung der Biodiversität
• Tiere und Pflanzen als Bioindikatoren

Ausbildungsabschnitt 12/1

Neuronale Informationsverarbeitung

• 1. Das Neuron – Baustein unseres Nervensystems
• 2. Elektrische Spannung im menschlichen Körper? – das Ruhepotenzial
• 3. Das Aktionspotential
• 4. Erregungsübertragung an Synapsen (erregend, hemmend, Wirkung v. Nervengiften)

Genetisch bedingte und durch Lerneinflüsse erweiterte Verhaltensweisen

• 1. Einführung
• 2. Vollständig und überwiegend genetisch bedingte Verhaltensweisen (Unbedingte Reflexe, Instinkthandlungen, Nachweis erbbedingten Verhaltens)
• 3. Erweiterung einfacher Verhaltensweisen durch Lerneinflüsse

Sozialverhalten und angewandte Verhaltensbiologie

• 4.1 Vorteile des Zusammenlebens
• 4.2 Kosten-Nutzen-Betrachtung
• 4.3 Altruistisches Verhalten
• 4.4 Eusozialität
• 4.5 Signale und Kommunikation
• 4.6 Konflikte
• 4.7 Sexualverhalten
• 5. Angewandte Verhaltensbiologie

Ausbildungsabschnitt 12/2

Evolutionsforschung 1.1 Phänomen Vielfalt 1.2 Theorien zur Entstehung der Lebewesen 1.3 Entwicklung des Evolutionsgedankens 1.4 Auswirkungen des Evolutionsgedankens auf die Ordnungssysteme 1.5 Artbegriff 1.6 Beurteilung von Ähnlichkeiten zur Rekonstruktion der Stammesgeschichte (Homologie, Analogie, Embryologie, Molekularbiologie)

Mechanismen der Evolution 2.1 Synthetische (erweiterte) Evolutionstheorie 2.2 Genetische Variabilität als Grundlage der Evolution 2.3 Selektion 2.4 Gendrift oder die Wirkung des Zufalls 2.5 Rassen- und Artbildung

Evolutionsprozesse (chemische Evolution, Evolution des Menschen) 3.1 Hypothesen zu den Anfängen des Lebens 3.2 Evolutionsschübe nach Massenaussterben 3.3 Koevolution 4. Evolution des Menschen