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

• 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
• Additive 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