Q12 Biologie 2b2 2018-2020
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Version vom 17. März 2020, 10:07 Uhr von Thomas Lux (Diskussion | Beiträge)
Zu den Hefteinträgen der Q11 geht es hier: Q11_Biologie_1b2_2017-2019
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Corona-Arbeitsaufträge
Zunächst ein Überblick über das letzte Kapitel „Sozialverhalten“.
Das letzte im Biologie-Lehrplan der 12. Jahrgangsstufe vorgesehene Kapitel betrachtet Verhaltensweisen, die in sozialen Gruppen eine Rolle spielen.
- Dazu ist es zunächst wichtig verschiedene Formen des Zusammenlebens zu unterscheiden. (Buch, S. 117)
- Gruppen, die sich bilden, können unterschiedlich groß sein. Woran liegt das? Welche Faktoren beeinflussen die Größe einer Gruppe? (Buch, S. 116 – 119)
- Um das Funktionieren einer Gruppe zu gewährleisten, müssen sich die Mitglieder verständigen können: Es ist eine Kommunikation nötig. (Grundlagen: Buch, S. 124; Vertiefung: S. 125 – 127)
- Wo mehrere Individuen zusammenkommen gibt es auch Streit. Welche Formen aggressiven Verhaltens unterscheidet man und wie kann Aggression vermieden werden? (Buch S. 128 – 131, 136 – 139)
- Es gibt Tiere, die ihr Leben lang sehr isoliert leben und kaum Kontakt zu Artgenossen haben. Spätestens wenn sie sich fortpflanzen wollen, brauchen sie aber einen Partner. Welche Strategien gibt es, einen zu finden? (Buch S. 140 – 143, 146 -149)
- Einige Verhaltensstrategien in Gruppen scheinen auf den ersten Blick altruistisch. Das bedeutet, das handelnde Tier hat eher einen Nachteil, während ein anderes Tier davon profitiert. Das würde aber dem Evolutionsgedanken widersprechen – stark vereinfacht: Wenn ein Tier eine Verhaltensweise zeigt, muss es dafür Energie aufwenden. Tiere, die diese Verhaltensweise nicht zeigen, verbrauchen weniger. Es sollte sich das Tier stärker vermehren können, das weniger Energie verbraucht. Die anderen sollten nach und nach aussterben. Wie kann es dann sein, dass sich trotzdem scheinbar altruistische Verhaltensweisen entwickelt haben und bestehen bleiben. (Buch, S. 120 – 123)
Arbeitsaufträge vom 17.03., zu bearbeiten bis 20.03.
- Lest den grauen Kasten auf S. 117 (Formen sozialer Verbände) und verinnerlicht die Begriffe!
- Schließt das Buch!
- Ordnet den folgenden Verbänden den richtigen Fachbegriff zu!
- 1. Kattas (Lemur catta) leben in Gruppen zu ca. 13 – 15 Tieren. Die Gruppen werden von einem zentralen Weibchen angeführt, dass z.B. die Bewegungsrichtung der Gruppe bestimmt. Aufgrund einer ausgebildeten Rangordnung ist klar festgelegt, in welcher Reihenfolge die Tiere dem anführenden Weibchen folgen dürfen.
- 2. Auf dem Blütenstand einer Schafgarbe befinden sich verschiedene Käfer, zwei Fliegen und ein Schmetterling um den Nektar der Pflanze zu trinken.
- Macht eine Pause – holt euch einen Kaffee (o.ä.)!
- Betrachtet zunächst nur die Abb. 1. Auf der S. 124, lest nicht den Text!
- Versucht folgende Aufgabe zu lösen: Ein frisch geschlüpftes, einsames Küken piept laut und wedelt aufgeregt mit den Flügeln. Die Henne, die das Ei gelegt hat, aus dem das Küken geschlüpft ist, kommt herbei gerannt. Spielt man die Rufe des Kükens von einem Tonband ab, kommt die Henne ebenfalls herbeigerannt. Stülpt man über das Küken eine Glasglocke, so dass die Henne das Küken zwar sehen kann, die Rufe jedoch nicht hört, interessiert sich die Henne nicht für das Küken. Interpretieren Sie dieses Verhalten aus kommunikationstheoretischer Sicht!
- Lest nun die Seiten 124 – 125 ohne den blauen Kasten (Ritualisierung).
- Schließt das Buch!
- Legt eine Tabelle an, die ihr mit folgenden Aspekten füllt: Welche Arten von Signalen gibt? Was sind die Vor- und Nachteile der jeweiligen Signalarten? Nenne ein konkretes Beispiel für jede Signalart!
Lösungsvorschläge
Für die Arbeitsaufträge vom 17.03.
- Kattas bilden individualisierte, geschlossene Verbände. (Warum? Individualisiert bedeutet, die Tiere kennen sich untereinander persönlich. Das ist hier zwingend erforderlich, sonst könnten die Tiere die Rangordnung nicht einhalten.
- Die verschiedenen Tiere auf einer Blüte bezeichnet man als Aggregation. Es gibt keine Bindung oder Beziehung zwischen den Tieren. Sie befinden sich nur aufgrund eines äußeren Umweltfaktors (dem Nektar) zusammen an diesem Ort.
- Das Küken ist der Sender. Die Information könnte mit "ich bin allein, hilflos und brauche Schutz" beschrieben werden. Diese Information wird codiert und in Form von Lauten und auch durch das Wedeln mit den Flügel geäußert. Das sind Signale (akustische und optische). Der Empfänger ist die Henne, die diese Signale wieder in die ursprüngliche Information decodiert. Die Henne kann offensichtlich nur akustische Signale decodieren. Dies zeigt der Versuch mit dem Tonband. Die optischen Signale können von der Henne nicht verarbeitet werden (das zeigt der Versuch mit der Glasglocke).
- Eine Übersicht über die verschiedenen Signalarten mit Beispielen und deren Vor- bzw. Nachteile findet ihr im Skript.
Hefteinträge
1. Evolution
1.1 Ein kurzer historischer Abriss zur Entwicklung des Evolutionsgedankens
1.2 Artbegriffe und Ordnung als pdf-Datei
1.3 Belege, die die Evolutionstheorie stützen
- 1.3.1 Belege für die Aussage: Zwischen Arten bestehen abgestufte Ähnlichkeiten
1.4 Darwins Evolutionstheorie +
1.5 Lamarcks Evolutionstheorie als pdf-Datei
1.6 Artbildung durch Isolation als pdf-Datei
- 1.6.1 Gendrift als pdf-Datei
- 1.6.2 Adaptive Radiation als pdf-Datei
- 1.6.3 Massenaussterben in der Erdgeschichte +
- 1.6.4 Koevolution als pdf-Datei
1.7 Chemische Evolution als pdf-Datei
1.8 Früheste biologische Evolution als pdf-Datei
1.9 Evolution des Menschen
- 1.9.1 Lebende Verwandte des Menschen als pdf-Datei
- 1.9.2 Fossile Vorfahren des Menschen +
- 1.9.3 Evolutionstheorien zur Menschwerdung als pdf-Datei
Achtung! Ab sofort wird ein Kapitel besprochen, welches früher im Lehrplan der 11. Jahrgangsstufe verankert war. Daher muss für die nächsten Stunden das Buch Natura 11 zur Nachbereitung der Stunden herangezogen werden! Oder das Geheft Nautilus Biologie. Neuronale Informationsverarbeitung"
2. Anatomische und physiologische Grundlagen des Verhaltens
- 2.1 Vom Neuron zum Nervensystem
- 2.1.1 Der Bau eines idealisierten Neurons +
- 2.1.2 Das Reiz-Reaktions-Schema +
- 2.1.3 Evolutive Trends als pdf-Datei
- 2.2 Bioelektrische Grundlagen der Informationsverarbeitung
- 2.2.1 Das Ruhepotential als pdf-Datei
- 2.2.2 Das Aktionspotential als pdf-Datei
- 2.2.3 Die Erregungsweiterleitung als pdf-Datei
- 2.2.4 Die Verschlüsselung von Information in Aktionspotentialen als pdf-Datei Neue Version hochgeladen am 07.12.19
- 2.2.5 Die Erregungsübertragung an Synapsen +
- 2.2.6 Die Verrechnung von Synapsensignalen als pdf-Datei Neue Version hochgeladen am 13.12.19
- 2.2.7 Synapsengifte - Kein Hefteintrag zum Download - nur AB als pdf-Datei
- 2.2.8 Wirkung von Drogen am Bsp. der Opiate Kein Hefteintrag, nur verkürzte Variante der Powerpointpräsentation als pdf-Datei
Achtung! Ab sofort wieder das Buch "Nautilus 12" verwenden!
3. Verhalten von Tier und Mensch
- 3.1 Die Frage nach dem Warum +
- 3.2 Einteilung von Verhalten +
- 3.3 Verhalten mit hohem Anteil an angeborenen Mechanismen
- 3.3.1 Der unbedingte Reflex als pdf-Datei
- zu 3.3.1: ausgefülltes AB vom monosynaptischen Reflexbogen als pdf-Datei
- 3.3.4 Instinkthandlungen
- Teil 1: Ablauf und Bedingungen als pdf-Datei
- Teil 2: Attrappenversuche als pdf-Datei
- Achtung! Das Schulbuch liegt hier falsch: Die Versuche von Eypasch und Zippelius widerlegen NICHT das Schlüsselreiz-Konzept von Tinbergens Versuchen!!! DEFINITIV NICHT!!!
- Teil 3: Angeboren oder erlernt? als pdf-Datei
- 3.3.5 Angeborene Verhaltensweisen beim Menschen als pdf-Datei
3.4 Verhalten mit einem hohen Anteil an erworbenen/erlernten Mechanismen +
- 3.4.1 Instinkt-Dressur-Verschränkung +
- 3.4.2 Prägung: Eine einfache Form des Lernen als pdf-Datei Neue Version hochgeladen am 02.03.20
- 3.4.3 Die klassische Konditionierung als pdf-Datei
- 3.4.4 Die operante/instrumentelle Konditionierung als pdf-Datei
Neu, 17.03.: Buch S. 116 - 131, 136 - 143. Bitte haltet euch an die Arbeitsaufträge und lernt nicht alles auf einmal. Das würde euch überfordern!
4. Sozialverhalten
4.1 Kommunikation +
4.2 Kosten und Nutzen des Zusammenlebens als pdf-Datei
4.3 Aggressionsverhalten +
4.4 Aggressionskontrolle +
4.5 Sexualverhalten als pdf-Datei
Aufgaben zu den elektrischen Vorgängen an Neuronen
- Bevor diese Aufgaben bearbeitet werden können, sollte das Zustandekommen des Ruhepotential verstanden worden sein (Kap. 2.2.1, Geheft: S. 10 - 12)
- Beliebte Aufgaben: Man ändert etwas an den Konzentrationsverhältnissen im Inneren des Neurons oder im Außenmedium. Zum Beispiel: Zugabe von Kaliumsulfat (besteht aus K+- und SO42--Ionen) ins Außenmedium. Zur Bearbeitung geht man wie folgt vor:
- Man prüft, ob die beteiligten Ionen überhaupt das Ruhepotential beeinflussen können. Dazu müssen zwei Bedingungen erfüllt sein: 1. Es muss ein Konzentrationsunterschied vorliegen und 2. Die Membran muss für die Ionen permeabel (durchlässig sein). Prüfen Sie das!
- für K+-Ionen gilt: Es existierte vorher schon ein Konzentrationsunterschied: die Konzentration ist innen hoch, außen niedrig: cinnen(K+) zu caußen(K+) entspricht 150:5. Durch Zugabe von Kaliumsulfat außen, wird dieser Unterschied geringer (oder dreht sich sogar um), z.B.: cinnen(K+) zu caußen(K+) entspricht 150:100.
- Für SO42--Ionen gilt: Diese Ionen spielen bei der Betrachtung des Ruhepotentials nur eine untergeordnete Rolle und kommen nur in kleinen Mengen vor. Gibt man Kaliumsulfat außen hinzu, erhöht man die Konzentration außen, ein Gradient entsteht also. Die Biomembran ist für Sulfat-Ionen jedoch nicht durchlässig. Damit spielen diese Ionen für die weiteren Überlegungen keine Rolle.
- Beliebter Fehler: Schüler argumentieren oft: "Na, wenn man außen Kaliumionen dazu gibt, die sind ja positiv geladen, dann wirds außen positiver".
- Aus mehreren Gründen ist das falsch. Hauptgrund: Man gibt ja nie Kaliumionen alleine ins Medium. Es gibt keine Substanz, die nur aus positiv oder negativ geladenen Ionen besteht. Salze sind insgesamt immer neutral. Sie enthalten genau gleich viele positive und negative Ladungen. Durch die Zugabe des Salzes kann man direkt also keine Ladung verändern.
- Als nächstes überlegt man sich die Auswirkungen auf die Hauptursache des Ruhepotenials: Den normalerweise erfolgenden Ausstrom von K+-Ionen. Was ändert sich durch die Manipulation (Zugabe von Kaliumsulfat außen) an diesem Ausstrom-Verhalten?
- Normalerweise strömen K+-Ionen aufgrund des Konzentrationsgefälles aus der Zelle. Wenn außen die Konzentration jedoch stark erhöht wurde, wird der Ausstrom gebremst. Eventuell könnte es sogar zu einem Einstrom kommen, wenn außen so viele K+-Ionen zugegeben wurden, dass die Konzentration außen höher ist als innen.
- Zuletzt entscheidet man, welche Konsequenzen das veränderte Ein- bzw. Ausstromverhalten der K+-Ionen auf die Ladungsverhältnisse hat.
- Normalerweise sorgt jedes ausströmende K+-Ion aufgrund seiner Ladung dafür, dass die Innenseite negativ gegenüber der Außenseite wird (ausgehen vom hypothetischen Ausgangszustand, bei sowohl innen als auch außen jeweils gleich viele positive und negative Ladungen vorhanden sind: Ein nach außen wanderndes K+-Ion "nimmt eine positive Ladung mit nach draußen, daher bleiben innen mehr negative übrig"). Wenn außen die Konzentration der K+-Ionen jedoch stark erhöht wurde, wird der Ausstrom gebremst. (Eventuell könnte es sogar zu einem Einstrom kommen, wenn außen so viele K+-Ionen zugegeben wurden, dass die Konzentration außen höher ist als innen.)
- Es wandern weniger K+-Ionen nach außen, die Innenseite lädt sich dadurch weniger negativ gegenüber der Außenseite auf, das Ruhepotential erreicht nicht die "normale" Stärke. Es wird vom Betrag her geringer, also zum Beispiel ändert es sich von -70mV (innen negativ gegenüber außen) auf -50mV.
- Weiteres Beispiel: Wie ändert sich das Ruhepotential, wenn man Kaliumphosphat (besteht aus K+-Ionen und PO43--Ionen) mittels einer feinen Kanüle ins Innere des Neurons einbringt?
- PO43--Ionen: irrelevant, da Membran nicht permeabel für Phosphat.
- K+-Ionen: Konzentrationsgefälle vorhanden, wird durch Manipulation noch verstärkt, z.B. von cinnen(K+) zu caußen(K+) entspricht 150:5 nach cinnen(K+) zu caußen(K+) entspricht 750:5.
- Das Bestreben für K+-Ionen auszuströmen wird dadurch verstärkt. Es strömen mehr K+-Ionen nach draußen als vorher. Es werden mehr positive Ladungen nach draußen transportiert als vorher, das Ruhepotential fällt stärker aus als normal: Es wird vom Betrag her größer, also zum Beispiel ändert es sich von -70mV (innen negativ gegenüber außen) auf -90mV.
Lernstoff für die Klausur am 20.03.20
Neben den Hefteinträgen (Kap. 3 - 4.2) eignen sich folgende Seiten im Buch (Natura 12) zur Vorbereitung auf die Schulaufgabe:
- Angeboren oder erlernt (S. 98-99)
- Reflexe (S. 100-101)
- Instinkthandlungen (S. 102-103)
- Konzepte der klassischen Ethologie (S. 104)
- Instinktlehre in die Kritik geraten (S. 105 - bitte dringend die Hinweise im Skript zu diesem Kapitel beachten!)
- Schlüsselreize beim Menschen, Schlüsselreize in Gesellschaft und Medien (S. 152 - 153)
- Prägung; Prägungsähnliche Vorgänge beim Menschen (S. 106-107)
- Lernen (S. 109)
- Klassische Konditionierung (S. 110)
- Operante Konditionierung (S. 111)
Kolloquium: Themenbereiche der einzelnen Semester
Semester 11/1
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Semester 11/2
(12)*: Aufgrund einer Lehrplanumstellung findet man diese Kapitel im Buch der 12. Klasse |
Semester 12/1
(11)*: Aufgrund einer Lehrplanumstellung findet man diese Kapitel im Buch der 11. Klasse
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Semester 12/2
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