Biologie für Gymnasien - asset.klett.de · Das Originalzitat findet sich im Lehrerband Natura...

NATURA Biologie für Gymnasien

bearbeitet von

Claudia Dreher Roland Frank Alexander Maier Jürgen Schweizer

Baden-Württembergfür die Klassen 7 und 8

Lösungen

Ernst Klett Schulbuchverlage

Stuttgart • Leipzig

2

Methoden

Schülerbuch Seite 9

Prüfe, welche Veränderung sich einstellt, wenn Iod-Kaliumiodid-Lösung auf Stärkepul-ver gegeben wird.

— Iod-Kaliumiodid-Lösung ist bräunlich. Tropft man sie auf Stärkepulver, so entsteht eine blauschwarze Verfärbung.

Kontrolliere, ob sich bei der Vermischung von Iod-Kaliumiodid-Lösung mit Zucker oder Kochsalz auch Veränderungen einstellen.

— Die Vermischung von Iod-Kaliumiodid-Lö-sung mit Zucker oder Kochsalz führt zu keinem Farbumschlag.

Welche Früchte enthalten Stärke?a) Kläre diese Frage für Schlehe, Hagebutte,

Roten Holunder und Schwarzen Holunder und andere Heckenfrüchte. Fertige dazu ein Protokoll an.

— Protokoll zur Untersuchung verschiede-ner Früchte.

b) Ist die Anwendung der Iod-Kaliumiodid-Lösung für alle Früchte eine geeignete Methode? Begründe.

— Früchte, deren Fruchtfleisch dunkel ist, wie beispielsweise beim Schwarzen Ho-lunder, sind dafür ungeeignet. Sie lassen nicht erkennen, ob eine Verfärbung auf-tritt. Hier versagt die Nachweismethode.


Gehe in eine Bücherei und untersuche, wie sie organisiert ist. Welche Sachgruppen gibt es? Wie sind sie untergliedert? Welche Signatur tragen die Regale, welche die darin befindli-chen Bücher?

— Viele öffentliche Bibliotheken Süddeutsch-lands sind gleich organisiert. Die Allgemeine Systematik ist in Sachgruppen gegliedert, die mit Großbuchstaben von A bis Z ge-kennzeichnet sind; nicht verwendet sind die Buchstaben I und J.

Die Sachgruppe A ist Allgemeines. Hier sind die Nachschlagewerke zu finden.

Weitere, für biologische Recherchen wichtige Sachgruppen sind U (Naturwissenschaften), V (Medizin) und W (Technik). Die Kennbuch-staben sind an den Regalen an auffälliger Stelle gut sichtbar und groß angeschrieben.

Innerhalb einer Sachgruppe gibt es eine mehrstufige Untergliederung, die mit Klein-buchstaben beginnt und schließlich Ziffern erhält. Diese Untergliederungen stehen an den einzelnen Regalbrettern.

Es bedeutet in den Naturwissenschaften Ua Allgemeines, Ub Astronomie, Uc Physik, Ud Chemie, Ue Geowissenschaften und Uf Biologie, Ug Botanik, Uh Zoologie und Uk Humanbiologie. Insekten sind beispielsweise unter Uhn 11, Säugetiere unter Uhn 24 zu finden.

Die Bücher tragen als Signatur die Kategorie, unter der sie eingruppiert sind, ergänzt um eine Abkürzung des Autors oder der Buchrei-he. Für Natura findet man „Nat“.

Kläre durch Recherchieren:a) Welche der abgebildeten Pflanzen sind

essbar und wohlschmeckend? Suche nach einem Rezept für die Zuberei-

tung.— Die Früchte der Schlehe sind roh essbar,

allerdings nur bei Vollreife, denn sie sind sauer und enthalten auch Gerbstoffe.

Die Hagebutte ist zwar nicht giftig, doch roh kaum genießbar. Die fleischigen Teile der Sammelfrucht eignen für die Zubereitung von Marmelade, aus den hartschaligen Nussfrüchten kann man Tee herstellen.

Rezept: Schlehensirup. Er eignet sich beispielweise als Fruchtsauce zu Pud-ding.

Zutaten: 0,5 kg Schlehen, 120 g Äpfel geschält und entkernt, 7 Vanillestange, 450 g Zucker, 1,5 dl Wasser, 7 Teelöffel Anis (falls gewünscht).

Zubereitung: Die Schlehen werden in eine tiefe Schüssel geben, mit Wasser bedeckt und bleiben über Nacht kühl stehen. Dann abgießen und zusammen mit den weiteren Zutaten aufkochen. Nun für 30 Minuten ziehen lassen und dabei zugedeckt halten.

Das Aufgekochte zerdrücken, das Mus in ein Tuch geben und etwa acht Stunden durchlaufen lassen. Den aufgefangenen Sirup kurz aufkochen, in vorgewärmte Flasche abfüllen und gleich verschließen.

b) Welche der abgebildeten Pflanzen sind giftig?

— Schwarzer Holunder (schwach giftig): Das Essen roher Früchte kann zu Erbre-chen und Durchfall führen. Die Früchte enthalten ein Blausäureglykosid (Sambu-nigrin). Blausäureglykoside können unter Enzym- oder Säureeinwirkung (Magen) Cyanwasserstoff abgeben.

Schneeball (giftig): Rinder und Blätter der Pflanze sind giftig. Nach neueren Angaben sind die Beeren nur wenig giftig. Sie führen zu Erbrechen und Durchfall, wenn sie in größeren Mengen oder unreif verzehrt werden.

c) Welche Menge an Tollkirschen sind für Menschen tödlich? Wie muss man sich bei Vergiftung verhalten? Suche die Tele-fonnummer einer Giftnotrufzentrale.

— Alle Pflanzenteile sind giftig. Bei Kindern gilt der Verzehr von 3 — 4 Beeren tödlich, bei Erwachsenen 6 —12. Die Angaben sind stark schwankend.

In Baden-Württemberg ist die Giftnotruf-zentrale in Freiburg, Telefon: (0761) 1924-0

In Haushalten mit kleinen Kindern sollte diese Nummer neben dem Telefon kle-ben.

2 Methoden

Zellbiologie 3

d) Sind die Tollkirschen auch für Tiere giftig?— Bei manchen Tieren, insbesondere bei

Vögeln, ist das Gift der Tollkirsche nicht so wirksam wie beim Menschen.

e) Aus welchen Pflanzen lassen sich Medika-mente gewinnen? Bei welchen Beschwer-den werden sie angewendet?

— Hagebutte: Aus den hartschaligen Nuss-früchten der Hagebutte kann man Tee herstellen, der bei der Behandlung von Nieren- und Blasenleiden eingesetzt wird.

Der Schwarze Holunder wird in der Homö-opathie bei Schnupfen, insbesondere bei Säuglingen und Kleinkindern, sowie bei Gelenkrheumatismus angewendet. Weiterhin wird er in Tablettenform als schweißtreibendes Mittel eingesetzt.

Die Schlehe wird in der Homöopathie bei leichter Herzinsuffizienz, Ödemneigung und Ciliarneuralgie angewendet.

f) Nenne weitere Heckensträucher und Eigenschaften ihrer Früchte.

— Einige weitere Beispiele für Hecken-früchte:

Pfaffenhütchen: Die Frucht ist eine rote, hängende, vierlappige Kapsel, die sich fachspaltig öffnet. Die Form erinnert an eine Bischofsmütze. Wurzel Rinde, Blät-ter und Samen enthalten verschiedene Giftstoffe, die auch herzwirksam sind.

Eingriffeliger Weißdorn: Die rundlich bis elliptische, leuchtend dunkelrote Frucht ist 8—10 Millimeter groß und enthält einen Steinkern.

Liguster: Die rundlichen, glänzend schwarzvioletten Steinfrüchte sind 5—10 mm groß. Der Verzehr dieser im Volksmund „Ligusterbeeren“ genann-ten Früchte verursacht Unwohlsein mit Bauchschmerzen, Erbrechen und Durch-fall. Die Pflanze enthält verschiedene Giftstoffe; in reifen Früchten sind zu ca. 9 % Secoiridoid-Glucoside enthalten.

Mehlbeere: Die rundlich bis kugeli-gen, orangefarbenen bis korallenroten Früchte sind 10—13 Millimeter lang. Sie enthalten Apfel- und Zitronensäure und wurden früher zu Mus verarbeitet, gedörrt oder in Brot eingebacken.

Die Zelle — Grundbaustein aller Lebewesen


Zeichne einige der abgebildeten Gewebe-typen. Beschrifte jeweils die erkennbaren Zellstrukturen.


Sortiere die im Text beschriebenen Einzeller nach ihrer Größe.

— Amöbe 0,5 mm Pantoffeltierchen 0,1 mm Chlamydomonas 0,015 mm Chlorella 0,01 mm Essigsäurebakterien ca. 0,003 mm (bestimmt mit Foto und angegebenem Abbil-

dungsmaßstab) Stelle für das Pantoffeltierchen die Merkmale

zusammen, die es als Lebewesen kennzeich-nen.

— Kennzeichen des Lebendigen: Reizbarkeit, Stoffwechsel, Vermehrung (Fortpflanzung), benötigt Wasser. (Weitere Kennzeichen: Auf-bau aus Zellen, Fortbewegung aus eigener Kraft.)

Untersuche Tümpelwasser, ob es Algen enthält. Wie kannst du ohne Mikroskop eine Schnellprobe durchführen? Erkläre.

— Schnellprobe: Hält man eine Probe Tümpel-wasser gegen das Licht und zeigt es einen grünlichen Schimmer, so enthält es Algen.

Zu welchem Typ gehören die Bakterien, die das Mikrofoto (Abb. 3) zeigt?

— Das Mikrofoto zeigt Stäbchen (Bakterienfor-men siehe Seite 91).

Stoffwechsel der Pflanzen


Beschreibe anhand von Abb. 30.1 was PRIESTLEY beobachtete. Wie änderte sich die Zusammensetzung der Luft?

— Priestley beobachtete, dass eine Kerzenflam-me und eine Maus in einem abgeschlossenen Luftraum die Luft so verändern, dass die Kerze erlischt und die Maus ohnmächtig wird. Eine Pflanze verändert die Luft so, dass eine Kerze wieder brennen kann und die Maus wieder leben kann.

Die Kerzenflamme und die Maus senken den Sauerstoffgehalt und erhöhen den Gehalt an Kohlenstoffdioxid. Die Pflanze bewirkt (bei Belichtung) das Gegenteil.

Begründe, warum beim Versuch mit Kresse-pflanzen ein Kontrollversuch notwendig ist.

— Um sicherzustellen, dass die Beobachtung durch die Natronlauge kommt, benötigt man ein Kontrollexperiment, bei dem alle Faktoren außer der Natronlauge identisch sind. Ein Unterschied kann dann nur von der Natron-lauge und dem damit verbundenen Mangel an Kohlenstoffdioxid herrühren. Ohne Kontroll-experiment könnte man beispielsweise nicht ausschließen, dass die Kresse wegen des begrenzten Luftraumes unter der Glasglocke verkümmert ist.


Bemerkung zu dem Versuch von VAN HELMONT:Das Originalzitat findet sich im Lehrerband Natura 7—10, Teil A (# 045291), S. 79. Die historischen Gewichtseinheiten Pfund und Unzen werden offensichtlich unterschiedlich umgerechnet, so-dass man in der Literatur immer wieder verschie-dene Angaben in kg und g findet. Die Angaben im Schulbuch Natura 2 beziehen sich auf einen Artikel in der Zeitschrift „Der Biologieunterricht“ Heft 14, Stuttgart, 1978.

1648 veröffentlichte der niederländische Arzt und Chemiker VAN HELMONT in seinem Werk „Ortus medicinae“ die Ergebnisse seiner Experimente mit Pflanzen. Darin führte er Folgendes aus:

„. . .ich habe ein irden Geschirr genommen, und auf die zweyhundert Pfund Erden darein gethan, die ich im Backofen lassen dürr werden. Dieselbe hab ich mit Regen-Wasser angefeuxh-tet, und einen Weiden-Stamm drein gepflantzet, welcher fünf Pfund wug. Endlich aber nach fünf Jahren ist ein Baum draus worden, der hundert und neun-und-sechtzig Pfund schwer war, und ohngefehr drey Untzen. Das irdene Geschirr aber ließ ich allzeit, wenn es vonnöthe war, bloß allein mit Regenwasser, oder mit distillierten Wasser begiesse. Es war aber groß und in die Erde eingesetzet, und damit der umherfliegende Staub sich nit unter die Erde mengete, hatte ich ein eisernes verzinntes Blech, so voller Löchlein

war, oben drüber schlagen lassen. Ich habe aber nicht gerechnet das Gewicht der Blätter, so in diesen vier Jahren alle Herbste davon abgefallen. Endlich hab ich die Erd aus dem Gefässe wider gedörret, und befand eben die zweyhundert Pfund wie vor etwan zwo Untzen weniger. Und waren die hundert und vier-und-sechtzig Pfund Holtz, Rinde und Wurtzeln allein und bloß aus dem Wasser hervor gewachsen.“(aus: Oehring, B.: Der Biologieunterricht, 14 (1978), H. 4, S. 15)

Ein Pfund entspricht 453,6 g; eine Unze ent-spricht 28,3 g. Damit ergibt sich folgende Rech-nung:Weide:vorher 5 Pfund = 2268 g … 2,3 kgnachher 169 Pfund 3 Unzen = 76743,3 g … 6,7 kg

Erde:vorher 200 Pfund = 90720 g … 90,72 kgnachher 2 Unzen weniger 90663,4 g … 90,66 kg

Die meisten Zeitgenossen VAN HELMONTS glaubten, dass Pflanzen ihre Nahrung aus der Erde entnehmen. Wie konnte er diese Vorstel-lung widerlegen?

— Die Vorstellung dass die Nahrung aus der Erde stammt konnte er durch genaue (quantitative) Messungen wiederlegen. Das war damals keine Selbstverständlichkeit. Die Pflanzenmasse kann nicht aus der Erde stam-men, da diese kaum an Masse verloren hat.

In welchem Pflanzenorgan und unter welcher Bedingung findet Fotosynthese statt. Deute die Experimente von INGENHOUSZ.

— Die Versuche von Ingenhousz zeigen, dass die Fotosynthese bei Licht und in den grünen Blättern stattfindet, denn wenn die Pflanze nicht belichtet oder eine Kartoffelknolle ver-wendet wird, brennt die Kerze nach 7 Tagen nicht.

Die Versuche von SENEBIER zeigen, dass Pflanzen nicht nur Wasser aufnehmen. Wel-cher weitere Stoff wird für die Fotosynthese benötigt?

— Die Pflanze benötigt offensichtlich Kohlen-stoffdioxid, sonst hätten auch im abgekoch-ten Wasser Gasbläschen aufsteigen müssen.

Welches Gas konnte SENEBIER nachweisen?— Mit dem Holzspan lässt sich Sauerstoff nach-

weisen. Stelle in einem Schema dar, welche Stoffe

die Pflanze zur Fotosynthese aufnimmt und abgibt. Stelle auch dar, welche Bedingungen nötig sind.

— mögliches Schema: (INGENHOUSZ) LichtKohlenstoffdioxid + Wasser … Sauerstoff + Pflanzenmasse (SENEBIER) (HELMONT) (SENEBIER) (HELMONT)

4 Stoffwechsel


Um nachzuweisen, dass für die Fotosynthese Licht notwendig ist, muss die Alufolie das Blatt lichtdicht, aber nicht luftdicht abschlie-ßen. Erkläre.

— Wenn das Blatt licht- und luftdicht abge-schlossen wird, gelangt kein Licht und kein Kohlenstoffdioxid in das Blatt. Wenn dann keine Stärke gebildet wird, kann nicht geklärt werden, ob Licht oder Kohlenstoffdioxid oder beides für die Stärkebildung nötig ist.

Mit Weißleim oder Vaseline lässt sich die Blattober- oder die Blattunterseite lichtdurch-lässig, aber gasdicht verschließen. Welche Folgen sind für die Stärkebildung zu erwar-ten?

— Wenn die Spaltöffnungen verschlossen sind, gelangt kein Kohlenstoffdioxid in das Blatt. Es ist zu erwarten, dass an diesen Stellen keine Fotosynthese stattfindet und damit auch keine Stärke gebildet wird.


Ordne die im Text genannten Gewebetypen von Blatt und Wurzel nach deren Hauptfunk-tion in Austausch-, Transport-, Festigungs-, und Abschlussgewebe. Erstelle eine Tabelle.

Blatt Wurzel

Austausch- Spaltöffnung Wurzelhaare

Transport- Schwammge-webeBlattader (Gefäße und Siebröhren)

Zentralzylinder (Gefäße und Siebröhren)

Festigungs- Blattader (Festigungs-gewebe)

nicht im Text:Zentralzylinder (Festigungs-gewebe)

Abschluss-gewebe

Epidermis WurzelhaubeWurzelhautRinde

Woran ist ein Austausch-, ein Transport-, ein Festigungs- oder Abschlussgewebe zu erkennen? Notiere die prinzipiellen Merkmale der einzelnen Gewebetypen.

Merkmal

Austausch- Lücken zwischen den Zellen; große Oberfläche

Transport- längliche, röhrenförmige Zellen

Festigungs- Zellen mit dicken Zellwänden; oft längliche Form

Abschluss- gewebe

Zellen lückenlos aneinander; z. T. Kutikula

Nenne Strukturen aus der Technik, die dem Transport, der Festigung oder dem Abschluss (Schutz) dienen. Vergleiche die Beispiele mit den Geweben der Pflanze.

Vergleich mit der Technik

Austauschgewebe Schließzellen erinnern an Ventile, Schwamm-gewebe an einen Schwamm oder groben Kies.

Transportgewebe Gefäße und Siebröhren erinnern an Wasserlei-tungen oder Heizungs-rohre

Festigungsgewebe Stahlbeton enthält lan-ge Stahlstäbe und wird dadurch sehr stabil

Abschlussgewebe Die Epidermis erinnert an eine gemauerte Hauswand, die Kutikula an den Putz


Vergleiche die Abläufe der Fotosynthese mit denen der Zellatmung. Was fällt auf?

— Es handelt sich um entsprechende Vorgänge mit umgekehrter Richtung.

Fotosynthese: Energie

CO2 + Wasser O2 + Stärke

Zellatmung: Energie

CO2 + Wasser O2 + Stärke

Erläutere, warum Wurzelzellen mit Nährstof-fen versorgt werden müssen.

— Da sie kein Licht erhalten und keine Chloro-plasten enthalten, sind sie nicht zur Fotosyn-these fähig und können keine Stärke bilden. Sie müssen also Nährstoffe beziehen und durch Zellatmung Energie gewinnen.

Frühblüher speichern oft in Knollen oder Zwiebeln Nährstoffe. Beschreibe den Nähr-stoffgehalt des Speicherorgans im Jahreslauf. Erkläre, warum solche Pflanzen sehr früh im Jahr blühen können.

— Im Frühjahr nimmt der Nährstoffgehalt ab, da Blätter und Blüten gebildet werden. In den Blättern wird dann durch Fotosynthese Stärke gebildet und in der Knolle gespeichert. Der Nährstoffgehalt in der Knolle nimmt also bis zum Sommer zu. Nachdem die Blätter verwelkt sind, ändert sich der Nährstoffgehalt in der Knolle bis zum Frühjahr kaum mehr. Durch die gespeicherten Nährstoffe kann die Pflanze sehr schnell wachsen und schnell Blüten bilden. Das ist vorteilhaft, da die Pflanze im Frühjahr mit weniger anderen Pflanzen um Licht und Bestäubungsinsekten konkurrieren muss.

Stoffwechsel 5


Beschreibe, was man unter einem fossilen Energieträger versteht.

— Fossile Energieträger sind Überreste von Organismen aus früheren Erdzeitaltern, die energiereiche Verbindungen enthalten und beispielsweise als Brennstoff dienen können.

Liste in einer Tabelle fossile Energieträger auf und gib an, woraus sie jeweils entstanden sind.

Energieträger entstanden aus

Torf, Braun-kohle, Stein-kohle

Pflanzen aus Sumpfwäldern (Bärlappbäume, Baumschach-telhalme, Baumfarne, ...)

Erdöl, Erdgas pflanzliche und tierische Kleinstlebewesen aus Meeren (Plankton)


Wie könnte die Nutzung fossiler Brennstoffe eingedämmt werden? Recherchiere über erneuerbare Energien.

— Informationen zu Sonne, Wind, Wasser, Bio-masse, Erdwärme, Holz, ... z. B. unter www.erneuerbare-energien.de (Sept. 2005)

Informiere dich über wichtige tropische Nutzpflanzen und die Produkte, die aus ihnen hergestellt werden.

— Informationen zu tropischen Nutzpflanzen z. B. unter www.oroverde.de (Sept. 2005). Fasern (Sisalagave, Kokos, Baumwolle, Jute, ...)

Kosmetik (Aloe vera, Jojoba, Kokos, ...) Kautschuk u. ä. (Parakautschukbaum, Kau-

gummibaum, ...) Wachs (Carnaubapalme, ...) Farbstoffe (Gelbwurz, Indigo, ...) Holz (Balsaholz, Mahagoni, Teak, Palisander,

Ebenholz, Bambus, ...) Genussmittel (Kaffee, Kakao, Mate, Tee,

Tabak, Kolabaum, ...) Gewürze (Ingwer, Muskatnuss, Kardamon,

Vanille, Chili, Pfeffer, Piment, ...) Gemüse (Tomate, Aubergine, Paprika, ...) Obst (Banane, Papaya, Avocado, Mango,

Ananas, ...) Zucker und Stärke (Zuckerrohr, Maniok,

Kartoffel, Reis, Mais, ...) Öle und Fette (Ölpalme, Sesam, Rhizinus,

Kokos, ...) Zimmerpflanzen (Bromelia, Dieffenbachia,

Dracaena, Orchideen, Ficus, ...) Erläutere, wie eine nachhaltige Landnutzung

die Abholzung von Regenwäldern verhindern kann.

— Wenn auf begrenzten Flächen ein kontrollier-ter Anbau von Nutzpflanzen stattfindet, der den Menschen eine Lebensgrundlage bietet, besteht kein Druck für die ansässige Bevöl-kerung, die verbliebenen Urwälder zu roden.


Erkläre, worin sich autotrophe und heterotro-phe Organismen unterscheiden.

— Autotrophe Organismen stellen ihre Nähr-stoffe selbst her und benötigen dazu unter anderem ein Energiequelle (z. B. Licht). Heterotrophe Organismen benötigen zu Leben Nährstoffe, da sie diese nicht selbst herstellen können. Autotrophe Pflanzen be-nötigen Kohlenstoffdioxid und geben Sauer-stoff ab, während heterotrophe Organismen Sauerstoff aufnehmen und Kohlenstoffdioxid abgeben.

Wie könnte man herausfinden, ob ein Organis-mus autotroph oder heterotroph ist? Überle-ge dir ein möglichst einfaches Experiment.

— Bringe den Organismus unter eine Glasglo-cke mit einer brennenden Kerze. Ein hete-rotropher Organismus müsste Erstickungs-erscheinungen zeigen, wenn der Sauerstoff knapp wird.

„In meinem Schlafzimmer darf keine Pflanze stehen. Da könnte ich ja im Schlaf ersticken.“ Was meinst du dazu?

— Es stimmt zwar, dass eine Pflanze nachts, wenn es dunkel ist, Sauerstoff aufnimmt und Kohlenstoffdioxid abgibt. Aber da Pflanzen zu den wechselwarmen Lebewesen zählen, ist die Stoffwechselaktivität und damit der Gasumsatz so gering, dass keine Gefahr für den Menschen besteht.

Vergleiche ein Solarladegerät mit einer Pflanze. Beschreibe, welche Teile sich ent-sprechen.

Solarladegerät Pflanze

Glasplatte Kutikula und Epidermis

Solarzelle Palisadenparenchym

Kabel Leitungsgewebe (z. B. Blattadern)

Batterie (elektrische Energie)

Stärke (chemische Energie)

Gehäuse Festigungsgewebe (z. B. Holz)


Die Randspalte zeigt einige Pflanzenteile. Gib jeweils an, welche Nährstoffe darin den größten Anteil haben.

— Oliven: Öl; Kartoffelknollen: Stärke; Sonnen-blumenkerne: Öle; Sojabohnen: Eiweiß.

Warum enthalten Samen Nährstoffe?— Die Nährstoffe im Samen ermöglichen das

Wachstum des Keimlings bis zur Bildung der Keimblätter. Dann kann die junge Pflanze selbst Nährstoffe bilden. Anmerkung: Die Nährstoffe in den Früchten dienen meist der Verbreitung durch Tiere.

6 Stoffwechsel

Der Körper des Menschen


Vergleiche die Werte von Abbildung 2 mit denen der Randspalte. Erkläre, von welchen Nahrungsmitteln man wenig essen sollte, wenn man sich nicht sehr viel bewegt.

— Weiße Bohnen, Brötchen, Erdnüsse, Kotelett, Milchschokolade

Vergleiche den Energiebedarf der verschie-denen Sportarten. Wie lange muss man Rad fahren, um die Energiemenge von 100g Milchschokolade abzuarbeiten? Vergleiche diese Zeit mit dem Beispiel eines ruhenden Menschen.

— 1 h, 48 min Fahrrad fahren 8 h, 43 min im Ruhen Vergleiche die Begriffe Nährstoff, Nahrungs-

mittel, Energie, Energieträger.— Die Definitionen dieser Begriffe stehen in

Natura 2 auf folgenden Seiten:Nährstoff: S. 51, rechte Spalte untenEnergie: S. 53, Randspalte obenEnergieträger: S. 42, 81, 148

Der Begriff Nahrungsmittel wird oft synonym für Lebensmittel verwendet. Das sind Stoffe oder bestimmte Zubereitungen tierischer oder pflanzlicher Herkunft, die für die menschliche Ernährung geeignet sind.

Beispiel: Das Nahrungsmittel Reis besteht zum größten Teil aus dem Nährstoff Stärke, die uns als Energieträger die nötige Energie für den Betriebsstoffwechsel liefert.

Erläutere das Prinzip der Energieumwandlung am Beispiel eines Bergsteigers, der bei einer ganztägigen Klettertour einen Berggipfel besteigt.

— Der Bergsteiger nimmt vor und während der Bergtour verschiedene Energieträger, die chemische Energie speichern, zu sich. Während des Kletterns wird ein Teil der auf-genommenen Energie in Bewegungsenergie umgesetzt. Ein weiterer Teil wird in Wärme umgewandelt; dies wird daran erkennbar, dass er während des Kletterns schwitzt. Da der Gipfel höher liegt als die Einstiegsstelle in die Bergtour, gewinnt der Bergsteiger an Lageenergie.


Hinweis: Bei der Unterrichtsplanung sollten die Kollegen beachten, dass zwischen dieser Frage und der Materialseite 57 „Gesunde Ernährung“ ein enger Zusammenhang besteht:Werden beide Seiten bearbeitet, kann selbstver-ständlich auch Seite 57 zuerst behandelt werden. Wird nur eine der beiden Seiten besprochen, sollte auf die Erarbeitung der wichtigsten Er-nährungsregeln größter Wert gelegt werden, da diese im Buch nicht als fertiges Ergebnis formu-liert sind. Der bei Schülern dieser Altersgruppe besonders unbeliebte „erhobene Zeigefinger“ sollte vermieden werden!

Besonders empfehlenswert sind dabei die fachlich fundierten und objektiven Hinweise der „deutschen Gesellschaft für Ernährung“.

„Global denken — lokal handeln“ gehört zu den knappen Schlagworten, die manchmal für den Alltag zu wenig konkret sind. Stelle in einer Übersicht die wichtigsten Ernährungs-regeln zunächst so zusammen, dass eine vernünftige, wohlschmeckende Ernährung für uns gewährleistet ist. Überprüfe danach, ob dabei auch die Interessen der Entwicklungs-länder angemessen berücksichtigt werden und überarbeite eventuell deine Regeln.

— Die wichtigsten Ernährungsregeln sind in einer kaum noch überschaubaren Vielzahl von Veröffentlichungen publiziert, sodass auf deren Wiederholung hier verzichtet wird.

Bei der Lösung dieser Aufgabe sollten die Schüler dazu angehalten werden, nicht nur allgemein gültige Regeln, sondern auch kon-krete Beispiele zu deren Veranschaulichung zu finden.

Die Überprüfung, ob dabei auch die Inter-essen der Entwicklungsländer angemessen berücksichtigt werden, kann in Abhängigkeit von der genauen Formulierung der Regeln und den konkreten Beispielen unterschied-lich ausfallen. Beispielsweise kann der Verzehr vieler Südfrüchte unter dem Aspekt einer gesunden Ernährung sinnvoll, hinsicht-lich des Verbrauchs an landwirtschaftlichen Nutzflächen und der weiten Transportwege jedoch problematisch sein.

Viele Völker sind aufgrund ihrer extremen Lebensbedingungen einseitig ernährt. Bei-spielsweise steht nomadisierenden Kamelhir-ten in Afrika fast keine pflanzliche Nahrung zur Verfügung, sondern überwiegend Produkte aus Kamelmilch. Dadurch nehmen sie viele tierische Fette und Cholesterin auf. Trotzdem gibt es bei ihnen weder Übergewicht noch erhöhte Blutfettwerte. Was sind die Gründe dafür?

— Die nomadisierenden Kamelhirten haben bei den Wanderungen mit ihren Herden einen extrem hohen Energiebedarf, so dass trotz ( aus unserer Sicht ) ungünstiger Ernährung Übergewicht und Stoffwechselerkrankungen nicht entstehen können.

In Japan erreichen die Menschen die höchste Lebenserwartung aller Industrieländer. Inner-halb Europas werden die Kreter am ältesten. Informiere dich über die möglichen Ursachen.

— In der traditionellen japanischen Küche herrschen völlig andere Ernährungsgewohn-heiten als in westlichen Ländern: sehr wenig fettes Fleisch, geringer Einsatz von tierischen Fetten und Zucker, sehr viel Fisch und andere Nahrung aus dem Meer, sehr viel pflanzliche, ballaststoffreiche Kost, schonende Zuberei-tung. In den letzten Jahren ist die „Kretadiät“ auch in Deutschland populär geworden: sehr viel Obst, Salate, Gemüse. Fleisch nur zu besonderen Gelegenheit. Verwendung von Olivenöl.

Der Körper des Menschen 7


Vergleiche die Fotos in der linken Spalte bezüglich ihrer Inhaltsstoffe und ihres Ener-giegehaltes. Benutze eine Nährwerttabelle. Stelle die Unterschiede übersichtlich dar und bewerte begründet die gesundheitliche Qualität der beiden Mahlzeiten.

— Quark, Gemüse und das Vollkornbrötchen (oben) enthalten mehr Ballaststoffe und weni-ger Fett als die unten abgebildete Mahlzeit.

Stelle für einen Tag 5 über den Tag verteilte Mahlzeiten zusammen, die den Anforderun-gen einer vollwertigen Ernährung gerecht werden.

— Energiebedarf bei leichter Arbeit: ca. 10 000 kJ / Tag. Werte gerundet.

1. Frühstück (ca. 25 % der Energiezufuhr): Cornflakes oder Müsli (150 g, 2 450 kJ), Milch (200 g, 280 kJ)

2. Frühstück (ca. 10 %): Banane (100 g, 380 kJ), Jogurt (150 g, 410 kJ)

Mittagessen (ca. 30 %): Hühnerfleisch (150 g, 900 kJ), Vollkornnudeln (200 g, 1150 kJ),

Gemüse (100 g, 300 kJ), Kopfsalat, ange-macht (100 g, 400 kJ), Pudding (50 g, 270 kJ)

Nachmittags (ca. 10 %): Apfel (200 g, 450 kJ), Rohkost (100 g, 100 kJ) Orangensaft (200 g, 410 kJ)

Abendessen (ca. 25 %): Vollkornbrot (200 g, 160 kJ), Butter (20 g, 630 kJ), Würstchen (100 g, 1100 kJ), Tomate (50 g, 40 kJ), Apfel-saft (200 g, 400 kJ)

Vergleiche die in der Kennzeichnung angege-benen Inhaltsstoffe verschiedener Lebens-mittel, aber auch verschiedener Sorten von Fruchtsäften (z. B. Apfelsaft, Apfel-Nektar, Apfelsaftgetränk), fettarmer Milch, Vollmilch, . . . Stelle die Ergebnisse in einer Tabelle dar. Wie weit ist bereits eine Qualitätsbeurteilung möglich. Was bleibt unklar?

— Eine Beurteilung hinsichtlich der enthaltenen Nährstoffe und deren Anteile sowie eventuell enthaltener Vitamine und Mineralsalze ist möglich, außerdem kann teilweise der Ener-giegehalt angegeben sein. Eine Beurteilung bezüglich der darin enthaltenen Schadstoffe, wie Schwermetalle und Pestizidrückstände, sowie der Produktionsmethoden der jeweili-gen Lebensmittel ist nicht möglich.

Überprüfe deine Fettaufnahme über einen Tag lang. Notiere den Fettgehalt der verzehrten Lebensmittel. Vergleiche dann deinen Tages-verbrauch an Fett mit dem Wünschenswerten. Der liegt bei ca. 0,8 g Fett pro kg Körperge-wicht und Tag.

— Problematisch sind vor allem die so genann-ten versteckten Fette in verschiedenen Lebensmitteln (Fleisch und Wurst bis 60 %, bestimmten Käsesorten wie Limburger, Brie-käse, Cambozola bis zu 70 % Fett i. Tr.) sowie das in Soßen enthaltene Fett. Andererseits wird Fett aber zur Deckung des Bedarfs an essentiellen Fettsäuren und zur Ausnutzung fettlöslicher Vitamine unbedingt benötigt.

Stelle die in der Tabelle genannten Werte zum Vitaminverlust verschiedener Lebensmittel in Abhängigkeit von ihrer Lagerzeit in einem Säulendiagramm dar. Welche Schlussfolge-rungen ergeben sich aus den Ergebnissen für deine Ernährung?

— Obst und Gemüse sollten möglichst frisch verzehrt werden. Bei einer längeren Lagerung ist auf eine ausreichende Kühlung zu achten. Damit kann der Verlust an bestimmten Vitaminen, wie dem gegenüber Wärme- und Sauerstoffeinwirkung sehr empfindlichen Vitamin C, gering gehalten werden.


Halte einen Spiegel vor den geöffneten Mund. Suche und beschreibe die verschiedenen Zahntypen.

— Milchgebiss: Schneidezähne, Eckzähne, Backenzähne. Im Dauergebiss kommen die Mahlzähne hinzu.

Überprüfe anhand der Abbildung, ob du deine Zähne richtig pflegst. Stelle Regeln für die Zahnpflege auf und begründe sie.


Man kann die Verdauungsvorgänge gut verstehen, wenn man sich ein Modell baut. Eine lange Spielperlenkette ist das Modell für die Stärke. Die Spielperlen sind die Trauben-zuckerteilchen. Wir bohren in den Deckel eines Schuhkartons Löcher in der Größe der Spielperlen und legen die Kette hinein. Dann bewegen wir den Deckel hin und her. Anschließend zerlegen wir die Kette in die einzelnen Bausteine und legen diese wieder in den durchlöcherten Deckel. Vergleiche den Modellversuch mit den Vorgängen bei der Verdauung.

— Stärke (Perlenkette) muss in ihre Unterein-heiten (Traubenzucker) zerlegt werden, denn erst der Zucker (einzelne Perlen) kann durch die Wände der Darmzotten in das Blut über-treten (s. Abb. 2).


Abb. 61.1 zeigt die verschiedenen Stufen des Stärkeabbaus. Ordne die besprochenen Enzyme den jeweiligen Stufen zu.

— Zerlegung von Stärke in kleinere Bruchstü-cke (Malzzucker) im Speichel durch Maltase.Zerlegung von Stärke durch Amylasen in Traubenzucker.

Ist es sinnvoll, Gallenflüssigkeit als Enzym zu bezeichnen? Begründe.

— Ist fetthaltige Nahrung durch die Gallen-flüssigkeit in viele kleine Tröpfchen zerlegt, haben die Verdauungsenzyme eine größere Angriffsfläche und können somit die Nahrung schneller abbauen. Gallenflüssigkeit emul-giert Fette, ohne sie chemisch zu verändern. Sie ist also kein Enzym.

8 Der Körper des Menschen

Enzyme sind leicht mit Wasser, aber nur schlecht mit Fett mischbar. Fette sind deshalb schwer verdaulich. Gallenflüssigkeit zerlegt fettreiche Nahrung in viele kleine Tröpfchen, wirkt also ähnlich wie ein Spülmittel. Erläutere, was mit der Formulierung auf Seite 60 gemeint ist: „Gallenflüssigkeit, die bei der Fettverdau-ung hilft“.

— Gallenflüssigkeit zerlegt (emulgiert) Fette in viele kleine Tröpfchen, die eine größere Oberfläche aufweisen als der Nahrungsbrei ohne Gallenflüssigkeit. Die Enzyme aus den Verdauungssäften haben somit eine größere Angriffsfläche zur Verfügung, was einen schnelleren Abbau der Fette ermöglicht.


Das oben stehende Diagramm zeigt dir einmal den Tagesablauf mit Schulfrühstück (obere Kurve), einmal ohne Schulfrühstück (untere Kurve). Erläutere die Unterschiede.

— Eine ausgewogene Mahlzeit zur richtigen Zeit ist eine optimale Grundlage für die geistigen und körperlichen Anforderungen des Tages und Basis für die Gesundheit. Die obere Leiste (Kopfleiste) zeigt die Aufteilung der täglichen Ernährung in drei Haupt- und zwei Zwischenmahlzeiten. Die Kurve gibt die Veränderung der Leistungsfähigkeit im Tagesverlauf wieder: Nach dem Frühstück ist ein Leistungsanstieg zu verzeichnen, der zum Höhepunkt der Leistungsfähigkeit gegen 9.30 Uhr führt. Ohne Schulfrühstück in der ersten großen Pause fällt die Leistungskurve steil ab (untere Kurve). Das Mittagstief wird gegen 15.00 Uhr erreicht. Durch das Schulfrühstück steigt die Leistungsfähigkeit nicht nur auf ein höheres Niveau, auch der nachfolgende Abfall zur Mittagssenke hin erfolgt weniger steil (obere Kurve).

Beide Kurven verdeutlichen auch, dass erst nach dem Mittagstief, wenn ein zweiter, nicht so stark ausgeprägter Leistungsanstieg erfolgt, es empfehlenswert ist, die Schüler die Hausaufgaben erledigen zulassen und nicht bereits in der Phase der Mittagssenke.

Eine „Aktion Schulfrühstück“ kann somit (auch Eltern und Kollegen gegenüber) hinrei-chend begründet werden!

Welcher Sinn steckt hinter den Sprichwörtern in der linken Spalte?

— Vielfach kommen Schüler ohne Frühstück zur Schule, essen Süßigkeiten in der Pause, bekommen keine Mittagsmahlzeit (allenfalls einen Snack) und essen dann ausgehungert am späten Abend übermäßig. Die Sprichwör-ter sollen dies einprägsam vor Augen führen und schon die Erfahrungen der Großeltern als Beleg angeben. Erfahrungen und Schilde-rungen der Schüler werden eine Diskussion anregen!

Übermäßige Mahlzeiten, egal ob Mittags oder Abends, fördern nicht die Leistungsfähigkeit und Denkbereitschaft — im Gegenteil!

Schwere Mahlzeiten belasten den Körper, er-müden ihn und man ist überhaupt nicht mehr leistungsfähig.

Erstelle entsprechend der neben stehenden Tabelle ein Tagesprotokoll über deine Ess-gewohnheiten. Lege das Protokoll in deinem Heft groß genug an, damit du genügend Platz zum Eintragen hast.

— Erprobungen haben gezeigt, dass die ersten drei Spalten aussagekräftig ausgefüllt wur-den. Bei den Eintragungen in der letzten Spal-te lagen mitunter Widersprüche zwischen Bewertungen und ihren Begründungen vor. Deutlich wurden bestimmte Aspekte fami-liärer Esssituationen, sowohl positive (z. B. miteinander reden) als auch negative (z. B. schlechte Laune von Familienmitgliedern).

Im Unterrichtsgespräch und über die Begrün-dungen sollten die Schülerinnen/ Schüler die Ursachen für Eintragungen reflektieren.


Aus welchen Ländern kommen deine Mit-schüler? Lass dir berichten, was in anderen Ländern zum Frühstück serviert wird.

Ihr könnt eure Ergebnisse im Klassenraum in Form von Postern präsentieren. Abbildun-gen zu den Speisen findet ihr im Internet. Als Ideenvorlage kann euch die „Weltkarte“ oben dienen.

Was gehört für dich zu einem typischen deut-schen Frühstück? Wie wäre es, wenn ihr in eu-rer Klasse ein gemeinsames „Schulfrühstück-International“ plant? Eure Eltern und Lehrer könnten euch dabei tatkräftig unterstützen. Und besonders die Frühstücksmuffel (Nee, so früh krieg’ ich nichts runter) möchten bei einem reichhaltigen Frühstückbuffet vielleicht doch einen Happen probieren.

— Es werden sich durch die heterogene Bevöl-kerungsstruktur sicherlich unterschiedliche Nationalitäten (zumindest auf Ebene der El-tern, Großeltern) in der Klassengemeinschaft finden. Die besonderen Vorlieben werden dann zu Tage treten und können für die Schü-ler interessant auf Collagen u.ä. thematisiert werden.

Die Planung eines internationalen Schulfrüh-stücks kann die Schüler ermuntern, einmal ihre Essgewohnheiten zu überdenken und vielleicht bei anderen Nationen auch interes-sante Ideen zu finden und zu probieren. Über die Analyse der Nahrungsmittel (Nährstoff-gruppen) kann natürlich vor dem Hintergrund der ausgewogenen Ernährung eine weiterge-hende Diskussion geführt werden.



Beschreibe den Blutkreislauf mithilfe von Abbildung 1.

— Linke Kammer — Körperarterie — Abzweigun-gen zu Kopf, Armen, inneren Organen und Beinen — Kapillaren — Körpervene — Rech-ter Vorhof — rechte Kammer — Lungenarte-rie — Kapillare — linker Vorhof — linke Kam-mer.

Erkläre die Ventilwirkung der Venenklappen (s. Randspalte).

— Dieser Mechanismus ermöglicht eine gerich-tete Blutbewegung in den Venen. Durch die Pulswelle der benachbarten Arterien (oder durch Kontraktionsverdickung beanspruch-ter Muskeln) wird die Vene zusammenge-drückt. Dadurch fließt Blut nach oben durch eine Taschenklappe, die wie ein Ventil wirkt. Das Blut kann nicht nach unten fließen, weil die nächst untere Taschenklappe dies ver-hindert. So wird das Blut auch entgegen der Schwerkraft in Richtung Herz befördert.


Die Herzmuskulatur der linken Seite ist viel stärker als die der rechten Seite. Begründe ( S. 146).

— Die linke Kammer treibt Blut in den „großen“ Kreislauf (Körperkreislauf), die rechte Kam-mer in den „kleinen“ Lungenkreislauf.

„In den Venen fließt sauerstoffarmes Blut, in den Arterien sauerstoffreiches.“ Begründe, warum diese Aussage nur teilweise richtig ist.

— Dies gilt zwar für den Körperkreislauf, aber nicht für den Lungenkreislauf. In diesem fließt sauerstoffarmes („venöses“) Blut von der rechten Herzkammer durch die Lungenarterie in die Lunge, es kommt sauerstoffreiches („arterielles“) Blut aus den Lungen durch die Lungenvene zurück zur linken Vorkammer.

Es gibt Menschen, bei denen sich bei der Ge-burt ein Loch in der Herzscheidewand nicht schließt. Welche Auswirkungen hat das?

— Da sich dann sauerstoffarmes mit sauer-stoffreichem Blut vermischt, wird auch in den Arterien des Körpers Mischblut fließen. Häufig ist die Auswirkung geringfügiger, als zunächst zu befürchten wäre. Durch den großen Druck in der linken Herzkammer wird eher sauerstoffreiches Blut durch das Loch in der Herzscheidewand in die rechte Herzkam-mer gedrückt, als sauerstoffarmes in die linke Kammer. Dennoch zeigen sich Mangeler-scheinungen, da insgesamt weniger Blut in den Körper getrieben wird.


Warum ist das Blut ein Organ? Erkläre.— Blut besteht wie jedes Organ aus verschie-

denen Zellen und Zwischenzellflüssigkeit. Es hat wie jedes andere Organ seinen eigenen Aufgabenbereich. Ein Unterschied zu ande-ren Organen: Die Blutzellen haben keinen festen Verband.

Erstelle nach Abb. 68.1 ein Diagramm zur Zusammensetzung des Blutes.

— Es bietet sich ein Kreisdiagramm oder die entsprechende Unterteilung einer Strecke an.

Worin besteht der Unterschied zwischen Blutplasma und Serum?

— Im Blutplasma sind die Gerinnungsstoffe enthalten, im Blutserum fehlen diese.

Beschreibe anhand der Abbildung 1 den Stoffaustausch im Kapillarbereich.

— Die Abbildung zeigt die Verhältnisse in den Kapillarbereichen des Körperkreislaufs. Hier führen die vom Herzen kommenden Adern und Kapillaren sauerstoffreiches Blut heran. (Im Lungenkreislauf liegen die Verhältnisse umgekehrt.) Aus den arteriellen Kapillaren strömt Plasma mit Sauerstoff und Nährstoffen beladen zwischen die Zellen. Hier findet der interzellulare Stoffwechsel statt. Die Zellen nehmen diese Stoffe auf und geben Koh-lenstoffdioxid und andere Abfallstoffe ab. Diese werden in der Lymphe gelöst. Die so entstandene Zwischenzellflüssigkeit tritt in die venöse Kapillare ein.


Was bedeutet die Veränderung des Kalkwas-sers im Versuch der Mittelspalte?

— Kalkwasser wird beim Einleiten von Kohlen-stoffdioxid milchig trüb. In der Ausatemluft liegt also im Vergleich zur eingeatmeten Luft eine hohe Kohlenstoffdioxid-Konzentration vor.

Beschreibe weitere Beispiele, an denen der Zusammenhang zwischen Bau und Funktion eines Organs erkennbar ist.

Schülerbuch Seite 74/75

— Warum ist auch noch ein Blutdruck vorhan-den, wenn der Herzmuskel erschlafft ist?

— Arterien des elastischen Typs, speziell die Aorta, haben eine sog. Windkesselfunktion. Während der Systole werden sie gedehnt, während der Diastole ziehen sie sich wieder zusammen und üben so auf das in ihnen enthaltene Blut einen Druck aus.

— Welche anderen Beispiele für das Prinzip der Oberflächenvergrößerung gibt es in der Biologie und in der Technik?

— Beispiele aus der Biologie: Lungen, Kiemen, Kapillaren, Darmwände, Nieren

Beispiele aus der Technik: Dialysegeräte, Katalysatoroberflächen, Filter

— Vergleiche beide Werte. Formuliere entspre-chende Schlussfolgerungen.

— Die Lunge ist ein räumliches Gebilde, das Modell ist flächig. Die bewegten Teile sind starr. Muskeln sind nicht vorhanden.

10 Der Körper des Menschen


— Die Bastelarbeiten erfordern je nach Schü-lergruppe schon etwas Zeit und sollten dann nicht für eine Schulstunde allein terminiert werden. Mit dem Spiel lässt sich der Stoff-wechsel noch einmal in seiner Gesamtheit rekapitulieren. Je nach Unterricht muss zur Bedeutung der Leber („ist ein“) eventuell eine kleine Hilfestellung durch den Lehrer erfolgen. Der Lösungssatz lautet dann: „Blut ist ein besonderer Saft“.


Beschreibe anhand der Abbildung, welche Organe Kohlenstoffdioxid bzw. Wasser aus-scheiden.

— Nieren: Wasser — Lunge: Kohlenstoffdioxid und Wasser.

Die mit der Nahrung aufgenommenen Eiweiße dienen vor allen dem Baustoffwechsel. Als Abfallprodukt wird Harnstoff ausgeschieden. Beschreibe die Zusammenarbeit der Organe für dieses Beispiel.

— Die Nahrung wird bei der Verdauung in ihre Grundbausteine zerlegt. Diese gelangen über die Darmwand ins Blut. Das Eiweiß wird z.B. zum Muskelaufbau benötigt. Die Abfallstoffe gelangen zur Niere, dort wird der Harnstoff herausgefiltert, in der Blase als Urin gesam-melt und über die Harnröhre ausgeschieden.

Hauche mehrmals aus kurzem Abstand gegen die trockene Wandtafel. Was beobachtest du? Erkläre!

— Wasserdampf kondensiert an kleinen Staub-teilchen. D. h. in der Außatemluft befindet sich auch Wasser!

Halte die flache Hand eine Zeit lang vor die trockene Tafel, ohne sie zu berühren. Was kannst du mit diesem Versuch nachweisen?

— Auch die Haut gibt Wasser ab, ohne Kontakt zur Tafel verdunstet die Feuchtigkeit aber sofort.

Pro Tag gibt der Mensch etwa einen Liter Harn ab. Um den Wasserverlust auszugleichen soll man aber, je nach Temperatur, zwei bis drei Liter trinken. Warum ist das nötig?

— Um die oben dargestellten Flüssigkeitsver-luste auszugleichen und um eine gute Funk-tion der Nieren, der Verdauung und somit auch der Körperentgiftung zu gewährleisten. Um den Blutstrom und das Kreislaufsystem (Verdünnung) zu erleichtern und aufrecht zu erhalten.


Beuge und strecke den Unterarm. Taste dabei nach Beuger und Strecker.

— Beim Beugen verkürzt sich der zweiköpfige Muskel an der Oberseite des Oberarms. Beim Strecken verkürzt sich der dreiköpfige Ober-armmuskel an der Unterseite des Oberarms.

Finde durch Tasten Beuge- und Streckmus-keln des Unterschenkels.

— Die Beuge- und Streckmuskulatur für den Unterschenkel sind Muskeln am Oberschen-kel. Die Streckung verursacht der vierköpfige Oberschenkelmuskel an der Schenkel-oberseite. Die Beugung wird durch mehrere Muskeln der Schenkelunterseite möglich.

Erläutere das Gegenspielerprinzip bei der Gelenkbewegung.

— Muskeln können sich nur aktiv zusammen ziehen, jedoch nicht wieder strecken. Daher sind zur Bewegung eines Gelenks mindes-tens zwei Muskeln nötig. Der jeweils aktive Muskel verkürzt sich, bewegt einen Knochen und dehnt damit zugleich den nicht aktiven Muskel.

Zu welchem Gelenktyp gehört das Kniege-lenk?

— Das Kniegelenk ist ein Scharniergelenk; es bewegt sich nur in einer Ebene.


Tennisspieler essen bei langen Turnieren, die über mehrere Stunden gehen, in den Pausen häufig Bananen. Erkläre, weshalb die Banane ein geeignetes Nahrungsmittel ist, um ein langes Spiel durchzustehen.

— Bananen enthalten viel Stärke. Stärke ist ein leicht verdauliches Kohlenhydrat. Während des Tennisspiels findet die Verdauung statt und dem Körper wird dabei über den Darm der durch den Stärkabbau entstehende Zu-cker zugeführt. So wird der Organismus wäh-rend des Spiels kontinuierlich mit energiehal-tigem Zucker versorgt, der in der Muskulatur sofort wieder abgebaut werden kann.

Bergsteiger, die im Winter in Not geraten, drohen zu erfrieren, wenn ihnen die Nahrung ausgeht. Erkläre.

— Beim Abbau energiehaltiger Nährstoffe im Körper wird ein Teil der enthaltenen Energie als Wärme (thermische Energie) freigesetzt. Diese dient der Aufrechterhaltung der Kör-pertemperatur. Bei Nahrungsmangel kann nicht genügend Wärme gebildet werden; der Körper kühlt aus.

Wenn man sehr stark friert, beginnen die Muskeln zu zittern. Erläutere die Bedeutung dieser Reaktion des Körpers. Welche Körper-reaktionen verursachen den gegenteiligen Effekt?

— Nimmt die Körpertemperatur etwas ab, so werden die Muskeln aktiviert; es entsteht Muskelzittern. In der Muskulatur werden en-ergiehaltige Nährstoffe abgebaut. Die dabei frei werdende Energie wird beim Muskelzit-tern nahezu vollständig in Form von thermi-scher Energie freigesetzt. Dadurch wird dem weiteren Absinken der Körpertemperatur entgegengewirkt.



Weshalb soll sich ein Sportler nach dem Lauf noch bewegen und durchatmen?

— Nach dem Lauf befinden sich noch sehr viel Kohlenstoffdioxid und bestimmte Reaktions-produkte des Energiestoffwechsels, z. B. Milchsäure, im Körper. Das Kohlenstoffdioxid wird durch das Durchatmen entfernt, durch die Bewegung kann die Milchsäure aus den Muskeln abtransportiert werden.

Weshalb wiegen Marathonläufer nach dem Lauf weniger als vorher?

— Der Verbrauch an Energieträgern ist höher als deren Zufuhr während der sportlichen Belastung.

Gesundheit — Krankheit


Erkläre, warum ROBERT KOCH die Versuche zur Vermehrung der Bakterien und die Infektionen der Mäuse durchführen musste, um zu be-weisen, dass es sich um die Milzbranderreger handelte.

— Er konnte nachweisen, dass es sich um Lebewesen handelt, da sich die Erreger auf dem Nährboden und in den Mäusen ver-mehrten. Durch die Infektion von gesunden Mäusen konnte er zeigen, dass die Bakterien Milzbrand auslösen.


Vergleiche den Bau von Bakterienzellen mit dem von Tier- und Pflanzenzellen. Nenne Gemeinsamkeiten und Unterschiede.

Bakterien-zelle

Pflanzen-zelle

Tierzelle

Größe 0,2 — 7 µm 1 µm 1 µm

Zellwand + + —

Zellmem-bran

+ + +

Zellkern — + +

Geißel + — —

Wie viele Nachkommen hat ein Bakterium nach 4 Stunden, wenn sich die Zahl der Bakte-rien alle 20 Minuten durch Teilung verdoppelt? Berechne und zeichne eine Vermehrungs-kurve.

— In 4 Stunden verdoppelt sich die Anzahl der Bakterien 12mal, die Bakterienzelle hat also 212= 4096 Nachkommen.

Vergleiche die Kurve aus Aufgabe 2 mit der realen Vermehrungskurve (Abb.1). Nenne Ur-sachen für die Abweichung vom berechneten Kurvenverlauf.

— Die Bakterien vermehren sich zunächst ex-ponentiell, dann nimmt die Vermehrungsrate der Bakterien jedoch ab, da nur eine gewisse Menge an Nahrung und Raum vorhanden ist. Außerdem können sich giftige Stoffwechsel-produkte anhäufen.


Erkläre, weshalb zwischen Ansteckung und Ausbruch einer Krankheit mehrere Tage vergehen können.

— Die Immunabwehr des Körpers wird mit den anfangs noch wenigen Erregern „fertig“. Die Vermehrung der Erreger benötigt Zeit. Die Erreger vermehren sich im Körper und liegen dann in einer hohen Konzentration vor, wo-durch die Symptome erst ausgelöst werden.

12 Gesundheit—Krankheit

Mache Vorschläge, wie man sich vor einer Infektion schützen könnte.

— Beispielsweise Vermeidung von Händeschüt-teln, Raumlüftung, beim Husten und Niesen Taschentuch vorhalten.

Wie unterscheiden sich Bakterien und Viren voneinander? Fasse die Unterschiede in einer Tabelle zusammen.

Bakterien Viren

Zellen keine Zellen

Zellmembran und Zellwand

Proteinhülle

Zellplasma kein Zellplasma

zum Teil aktive Fortbe-wegung

passiver Transport

Fortpflanzung durch Querteilung

benutzen zur Vermeh-rung Wirtszellen, d. h. Stoffe werden von der Wirtszelle aufgebaut

Größe: 0,2—7 µm Größe: 0,02—0,7 µm


Erkläre den Vorteil einer Schutzimpfung.— Bei Schutzimpfungen werden abgeschwäch-

te Erreger bzw. Bestandteile der Erreger ge-spritzt, worauf das Immunsystem mit der Bil-dung von Antikörpern und Gedächtniszellen reagiert. Kommt es später zur Infektion mit der gleichen Erregerart, so kann der Körper schnell genügend Antikörper produzieren. Die Gedächtniszellen enthalten die Informa-tion für die Produktion dieser spezifischen Antikörper.


Erkläre, welche Bedeutung Histamin bei einer allergischen Reaktion hat. Vergleiche den Vorgang der allergischen Reaktion mit Ent-zündungsreaktionen nach Hautverletzungen (siehe auch S. 96).

— Histamine sind Signalstoffe in Haut und Schleimhaut. Sie lösen Veränderungen an den Kapillaren aus. Die Durchblutung wird erhöht und die Kapillarwände werden durchlässiger, sodass Blutplasma und weiße Blutzellen besser aus dem Blut in das Gewebe eindringen können. Es kommt zur Rötung, Anschwellung und Erwärmung des Gewebes. Die Riesenfresszellen (weiße Blut-zellen) machen eingedrungene Fremdkörper unschädlich. So werden Eindringlinge schnell vernichtet. Diese Abwehrreaktion folgt auf Hautverletzungen und bei allergischen Reaktionen gleichermaßen. Bei allergischen Reaktionen verläuft diese Reaktion aber übermäßig stark ab.

Erläutere, weshalb die Tipps für Pollenallergi-ker in der Abb. 1 auf Seite 100 hilfreich sind.

— Im Freien, vor allem natürlich auf Wiesen und Feldern, ist die Pollenkonzentration höher als in geschlossenen Räumen. Nachts fliegen weniger Pollen als tagsüber, daher sollte man möglichst nur dann die Fenster öffnen. Pollen haften an den Haaren bzw. an der Klei-dung, deshalb sollte man abends die Haare waschen und Kleidung nicht im Schlafraum ausziehen. Bei starken Beschwerden helfen Medikamente, die die Histaminfreisetzung verhindern oder freigesetztes Histamin binden.


Beschreiben anhand der Texte, welche Vorstellungen die Menschen im Mittelalter von der Ausbreitung der Pest hatten. Weshalb konnten sie noch keine sinnvolle Erklärung für das Auftreten der Pest haben?

— Im Mittelalter ging man davon aus, dass sich in der Luft krank machende Stoffe befinden. Weder die mikroskopisch kleinen Bakterien als Erreger, noch ihre Wirkung und Verbrei-tung waren bekannt.

Beschreibe anhand der Karte, wie sich die Pest in Europa ausbreitete und wie es dazu kommen konnte.

— Ausgehend von Neapel breitete sich die Pest entlang der Handelswege über Europa aus. Mit dem Handel über Land und Wasser brei-teten sich auch an Pest infizierte Ratten aus. Über Rattenflöhe wurden die Pest-Erreger auf den Menschen übertragen.

Erläutere, wie man heute die Pest bekämpfen würde.

— Die Übertragung der Pest-Erreger muss unterbunden werden (z. B. Isolation des Er-krankten, Antibiotika, Fernhalten von Erreger übertragenden Nagetieren wie Ratten).

Kläre die Bedeutung der Begriffe Hygiene, Prophylaxe und Diagnose. Verwende sie bei der Beantwortung der folgenden Fragen.

— Hygiene: Gesundheitslehre; Prophylaxe: Vorbeugung; Diagnose: Erkennen einer Krankheit durch Untersuchung

Nenne Gründe, weshalb in den größer werdenden Städten des 19. Jahrhunderts die Gefahr einer Choleraepidemie sehr groß war. Welche Veränderungen hat diese Epidemie ausgelöst, sodass die Cholera in den Groß-städten der Industriestaaten heute nicht mehr auftritt?

— In Großstädten gab es keine geregelte Abwasser- und Fäkalienentsorgung. Traten Cholerabakterien auf, gelangten sie leicht in das Grundwasser, aus denen Brunnen für Trinkwasser gespeist wurden bzw. in Ge-wässer, aus denen Trinkwasser entnommen wurde. Mit dem Trinkwasser steckten sich viele Menschen an. Erkenntnisse über den Erreger und den Übertragungsweg hatten schrittweise Einfluss auf die Fäkalienentsor-gung (z. B. Klärung) und die „Sauberhaltung“ des Trinkwassers (z. B. Filtern, Abkochen).

Gesundheit—Krankheit 13

In den Ländern der 3. Welt kommen immer wieder Choleraepidemien vor, besonders in den Slums und Flüchtlingslagern. Welche Ursachen spielen dabei eine Rolle? Erläutere, welche Möglichkeiten es gibt, den Menschen dort zu helfen.

— Ursachen wie verunreinigte Nahrungsmittel, ungeklärtes Trinkwasser aus Gewässern, in die auch Fäkalien gelangen, mangelhafte sanitäre Verhältnisse spielen bei der Ver-breitung von Cholera eine wesentliche Rolle. Eine Möglichkeit, den Menschen zu helfen, besteht z. B. im Bau von Trinkwasseraufberei-tungsanlagen.

Touristen haben sich in Kenia mit Cholera infiziert. In manchen Ländern besteht ein Cho-lera-Risiko auch für Personen, die sich nur in Hotels aufhalten. Durch welche Vorsichts-maßnahmen können sich Touristen schützen?

— Leitungswasser nicht zum Trinken, Zähne-putzen bzw. Abwaschen von Obst benutzen. Stattdessen nur abgekochtes Wasser oder Mineralwasser aus dem Handel (Originalver-schluss prüfen!) verwenden.


Zeichne einen Zeitpfeil und trage ein, wann die hier dargestellten Wissenschaftler gelebt und welche Entdeckungen sie gemacht haben.

— Zeitpfeil siehe oben. Beschreibe, welche Vorstellungen ARISTOTE-

LES über das Herz hatte.— Das Herz dient der Aufnahme und Verwah-

rung von Blut und ist eine Wärmequelle. Der Herzschlag hat seine Ursache im regelmäßi-gen Aufkochen des Blutes. Vom Herz gehen Stimmungen aus wie Freude und Schmerz; es kann solche Stimmungen auch empfan-gen.

Die Ideen von ARISTOTELES über das Herz sind immer noch vorhanden. Wir finden sie nicht mehr in der Wissenschaft, aber in der Umgangssprache. Trage dazu Beispiele zusammen.

— Umgangsprachliche Redewendungen: Mit herzlichen Grüßen, kommt von Herzen, Hand auf’s Herz, mit herzlichem Dank usw.

Inwiefern unterscheiden sich die Arbeitsme-thoden der Naturphilosophen der Antike von den Methoden der modernen Naturwissen-schaftler? Nenne Arbeitsmethoden, die in der Biologie gebräuchlich sind.

— Die Naturphilosophen in der Antike haben ihre Ideen und Schlussfolgerungen aus-schließlich aus Beobachtungen gewonnen. Dazu wurden auch Präparationen vorgenom-men. Entscheidend für den wissenschaftli-chen Fortschritt waren die heute gebräuch-lichen Arbeitmethoden, wie beispielsweise Mikroskopieren, Untersuchen mit chemi-schen und physikalischen Techniken sowie Experimentieren mit vorgegebener Frage-stellung.

Beschreibe, wie es JENNER gelang, die Schutz-impfung gegen Pocken zu entwickeln. Welche Kenntnisse zur Entstehung und zur Abwehr von Pocken konnte JENNER nicht besitzen? Beschreibe.

— JENNER beobachtete, dass Personen, die bereits einmal an Kuhpocken erkrankt waren, nicht mehr an Pocken erkranken können. Daraus zog er den Schluss, dass die Erkran-kung an Kuhpocken den Körper vor Pocken schützt.

JENNER kannte weder den Erreger der Po-ckenerkrankung, das Pockenvirus, noch die verschiedenen Formen der Immunabwehr. Damit waren für ihn auch die Gedächtniszel-len unter den Lymphozyten unbekannt, die den für eine wirksame Impfung notwendigen.

Zu den großen Entdeckern gehört auch ROBERT KOCH (siehe Seite 90). Er entwickelte ein Verfahren, um Krankheitserreger nachzu-weisen, das bis heute gültig ist. Es wird ange-wendet, wenn man bei einer neu auftretenden Krankheit vermutet, dass sie von einem Krankheitserreger verursacht wird. Stelle die vier Schritte dieses Verfahrens dar.

— a) Mikroskopische Untersuchung von Geweben erkrankter Tiere oder Men- schen auf Bakterien (oder ggf. andere Mikroorganismen); das Sichtbarmachen geschieht durch Anfärben.

b) Isolation des Mikroorganismus; Züchtung in Reinkultur.

c) Infektion von Versuchstieren mit dem gezüchteten Mikroorganismus.

d) Untersuchung von Geweben erkrankter Versuchstiere auf das Vorhandensein des zur Infektion benutzten Mikroorganismus.

Zeitpfeil zu Aufgabe 1, Schülerbuch Seite 111

Zeit 384—322 v. Chr. 1578—1657 1749—1823 1822—1895 1854—1917 1922—2001

Person ARISTOTELES WILLIAM HARVEY EDWARD JENNER LOUIS PASTEUR EMIL VON BEHRING CHRISTIAN BARNARD

Entdeckungen u. a. Anatomie, Funktion von Organen (Magen, Darm)

Geschlossener Blutkreislauf

Schutzimpfung gegen Pocken

Abschwächung von Krankheits-erregern und ihre Verwendung als Impfstoff

Passive Schutz-impfung

Erste Herzver-pflanzung beim Menschen


Findet man größere Mengen des Mikroorga-nismus in den erkrankten Versuchstieren, so dies der Nachweis, dass er der Erreger der entsprechenden Krankheit ist.

Beschreibe die Unterschiede der Impfmetho-den, die JENNER und VON BEHRING entwickelt haben.

— Die Impfmethode von JENNER mit dem Erreger der Kuhpocken zum Schutz gegen den gefährlichen Pockenerreger führt zu einer aktiven Immunisierung. Der Impfschutz wirkt vorbeugend und hält mehrere Jahre an.

Dagegen bewirkt die Impfung, die EMIL VON BEHRING entwickelt hat, dass mittels der geimpften Antikörper der Erreger im Körper einer bereits erkrankten Person bekämpft wird. Das Immunsystem des Patienten also die nötigen Antikörper nicht selbst Es handelt sich um eine passive Schutzimpfung, die nur kurzzeitig (Wochen) wirksam ist.

JENNER arbeitete mit dem Pockenerreger, PASTEUR mit dem Erreger der Hühnercholera. Stelle Gemeinsamkeiten und Unterschiede der Verfahren dar, mit denen die Forscher Le-bewesen gegen Krankheitserreger schützen konnten.

— Gemeinsamkeiten: Sowohl PASTEUR als auch JENNER versuchten das Auftreten schwerer Erkrankungen zu verhindern. Beide impften sie mit einem Erreger, der nur zu einer leich-ten Erkrankung führte. Bei beiden Forschern führte die Impfung zu einer aktiven Immuni-sierung.

Die Unterschiede bestehen in folgenden Bereichen. Die Erreger der Pocken sind Viren, dagegen wird Cholera von Bakterien verursacht. Während JENNER beobachtete, dass die vergleichsweise harmlosen Erreger von Kuhpocken natürlich vorkommen, gelang es PASTEUR, aus gefährlichen Choleraerregern weniger gefährliche zu züchten, die sich als Impfstoff eigneten.

Anlässlich der ersten Herzverpflanzung wurde kritisiert, dass diese Operation nicht zu vertre-ten sei, weil sich durch diese Transplantation die Persönlichkeit des Menschen verändere. Bei zuvor durchgeführten Nierenverpflan-zungen wurde keine entsprechende Kritik geäußert. Wie lässt sich das erklären?

— Das Herz wird von vielen Menschen als ein Organ angesehen, das die Persönlichkeit mitbestimmt. Bei einer Herztransplantation wird dieser Betrachtung auch die etwas von der Persönlichkeit des Spenders auf den Empfänger übertragen, während dieser einen Teil seiner ursprünglichen Identität verliert. Dies erscheint dann ethisch nicht vertretbar. Nachdem anderen Organen — außer dem Gehirn — solche Eigenschaften nicht zuge-sprochen werden, ist kein Grund gegeben, entsprechende Kritik bei der Verpflanzung anderer innerer Organe zu erheben.

Allerdings wird wieder vermehrt Kritik ge-äußert, seit nun inzwischen auch äußerlich wahrnehmbare Organe verpflanzt werden, wie Hände oder auch Teile des Gesichts.


Entwerfe ein Plakat, mit dem du einen Raucher anhand der Informationen auf S.117 davon überzeugst, dass es auch nach vielen Jahren sinnvoll ist, mit dem Rauchen aufzuhö-ren.

— Durch kontinuierliches Rauchen werden Sym-ptome noch verstärkt bzw. gesundheitliche Risiken steigen. Wenn nicht mehr geraucht wird, werden gesundheitliche Schäden ver-mindert (z. B. Verbesserung der Lungenfunk-tion, Verringerung des Lungenkrebsrisikos und des Risikos eines Herzinfarkts); einige Symptome treten nach längerer Abstinenz überhaupt nicht mehr auf.


Mache Vorschläge, wie Julia auch ohne Medi-kamente auskommen kann.

— Anstatt Aufputschmittel zu nehmen, sollte Julia ihre Freizeitaktivitäten etwas einschrän-ken, damit sie nicht ständig unter Zeitdruck steht. Um abends zur Ruhe zu kommen, könnte sie einen Spaziergang machen oder eine Tasse Kräutertee trinken. Gegen Aufre-gung vor Klassenarbeiten helfen neben guter Vorbereitung Entspannungsübungen.

Stellt Übungen zur Entspannung vor Klassen-arbeiten zusammen.

— Gegen Aufregung und Angst bei Klassen-arbeiten helfen zum Beispiel Atemübungen , dazu atmet man ganz bewusst tief und ruhig und betont dabei besonders die Ausatmung. Es kann auch helfen, sich gedanklich an einen ruhigen Ort zu versetzen oder sich ange-nehme Vorstellungen herbeizuholen, z. B ein Bild mit friedlicher Stimmung . Man kann sich selbst beruhigen, indem man sich immer wieder selbst sagt, dass man gut vorbereitet ist und nichts zu befürchten hat.

Informiere dich in einem Lexikon über die Wirkung von Heilpflanzen. Welche Kräuter eignen sich beispielsweise zur Linderung von Erkältungsbeschwerden? Welche wirken entspannend und beruhigend?

— Beruhigend und entspannend wirken zum Beispiel Baldrian, Johanniskraut, Melisse und Passionsblume. Erkältungsbeschwer-den lindern beispielsweise Minze, Linde und Sonnenhut.


Nenne Gründe, die Jugendliche zum Konsum von Cannabis-Produkten verleiten können.

— Beispiele für Ursachen, die zum Konsum verleiten können:

Neugierig sein auf das Erfahren der Wirkung einer Droge, Ablenkung von Alltagspro-blemen und Alltagspflichten, Verdrängung unangenehmer Erfahrungen und Erlebnisse, Gruppenzwang.

Gesundheit—Krankheit 15

Beschreibe die Gefahren, die sich beson-ders für Jugendliche aus dem Konsum von Haschisch und Marihuana ergeben können, wenn sie in der Schule oder in der Ausbildung sind und regelmäßig lernen müssen.

— Der Konsum vom Haschisch und Marihuana kann zu Antriebslosigkeit und Gedächtnis-schwächen führen. In der Ausbildung ist Initi-ative sowie Selbstständigkeit im Handeln und Denken besonders wichtig. Durch Drogen wird in wichtigen Bereichen die Leistungs-fähigkeit vermindert. Dies kann sogar den Abschluss einer Ausbildung gefährden.


Vergleiche die Kriterien für die Computer-sucht mit denen für die klassischen Drogen-süchte wie Heroin oder Alkohol.

Nenne gesundheitliche Schäden, die durch stundenlanges Rumhängen vor dem Compu-ter entstehen können.

Welche weiteren Gefahren siehst du? Gib Ratschläge, wie man sich das Computer-

spielen abgewöhnen oder zumindest reduzie-ren kann.


Nimm an, du würdest die in der Tabelle auf-geführten alkoholischen Getränke zu dir neh-men. Berechne die Blutalkoholkonzentration, die bei dir jeweils auftreten würde (s.S.114). Vergleiche mit den Werten eines etwa 75 kg schweren Erwachsenen.

— siehe Tabelle:

Wie lange würde es mindestens dauern, bis du danach wieder nüchtern wärst?

— siehe obige Tabelle Zum 01.04.2001 wurde die „Promille-Grenze“

von 0,8 auf 0,5 Promille abgesenkt. Nenne Gründe dafür.

— Große Zahl von Unfällen unter Alkoholein-fluss. Bereits ab einem Blutalkoholgehalt von 0,5 Promille sind die Sehleistung, die Aufmerksamkeit und das Konzentrationsver-mögen stark herabgesetzt.

Was hältst du von der in manchen Ländern praktizierten 0-Promille-Regelung?

— Für eine Einführung der 0-Promillegrenze spricht, dass auch bei einem Blutalkoholge-halt von unter 0,5 Promille das Reaktionsver-mögen des Fahrers bereits eingeschränkt ist. Selbsteinschätzung und Urteilsvermögen sind herabgesetzt. Außerdem überschät-zen viele Fahrer die Menge, die sie trinken können, bevor sie den kritischen Blutalko-holgehalt überschreiten. Die Wirkung einer bestimmten Alkoholmenge ist von vielen Faktoren abhängig. Alkoholisierte Fahrer gefährden nicht nur sich selbst, sondern auch die anderen Verkehrsteilnehmer.

Werte die Unfallstatistiken aus. Gib mögliche Erklärungen.

— Der Anteil der Unfälle unter Alkoholeinfluss ist in den späten Abend- und frühen Morgen-stunden besonders hoch. Am Wochenende häufen sich die Alkoholunfälle. Sehr viele Unfälle ereignen sich auf der Heimfahrt von Kneipen oder Diskotheken.

Wer 10 Minuten joggt, verbraucht dabei rund 400 kJ. Wie lange musst du jeweils joggen oder dich auf andere Weise sportlich betä-tigen, um die Energie, die in einem Glas der genannten alkoholischen Getränke steckt, abzuarbeiten (vergleiche S. 53).

— siehe Tabelle

Getränk Energie- gehalt

Dauer der sportlichen Betätigung (Joggen)

Bier 900 kJ 2,3 Std

Wein 830 kJ 2,1 Std

Sekt 350 kJ 0,9 Std

Weinbrand 180 kJ 0,5 Std

Likör 250 kJ 0,6 Std

Auf Alkoholflaschen findet man in der Regel keine Angaben über den Energiegehalt. Gib mögliche Erklärungen.

— Der hohe Energiegehalt könnte die Konsu-menten abschrecken und so zu Absatzeinbu-ßen führen.

Beurteile anhand der Grafik, welche Auswir-kungen Erhöhungen der Tabaksteuer auf den Absatz hatten.

— Auf eine starke Erhöhung der Tabaksteuer folgt ein deutlicher Rückgang des Tabakab-satzes. Bis zur nächsten Erhöhung steigt der Tabakabsatz dann langsam wieder an.

Welche Gründe waren es, die ihn gegen seine Überzeugung zu Drogen greifen ließ?

— Mit seiner Lebenssituation unzufrieden fühlte er sich unglücklich und verzweifelt. Er wollte nicht mehr länger über seine Probleme nachdenken und hoffte durch die Drogen aus dieser scheinbar auswegslosen Situation fliehen zu können.


Getränk Alkohol-gehalt

Trink-menge

Blutalkohol-konzentration

Blutalkohol-konzentration

Wieder nüchtern nach...

45 kg 75 kg

Bier 15 % 0,5 l 0,83 0,5 8,3 Std

Wein 10 % 0,25 l 0,83 0,5 8,3 Std

Sekt 10 % 0,1 l 0,33 0,2 3,3 Std

Wein-brand

40 % 0,02 l 0,27 0,16 2,7 Std

Alkopop 16 % 0,2 l 0,4 0,24 4 Std

Likör 20 % 0,02 l 0,13 0,08 1,3 Std

Wie hätte er statt dessen handeln können? Überlege dir Alternativen.

— Er hätte sich mit Freunden über seine Proble-me austauschen können, vielleicht wäre auch ein offenes Gespräch mit seiner Freundin hilfreich gewesen. Ablenkung hätte er mög-licherweise durch Sport oder bei anderen Freizeitaktivitäten finden können.

Vergleiche die Gefühle nach dem ersten Joint mit den Eindrücken und Folgen, die er später erlebt hat.

— Die ersten Joints empfand er als positiv und genoss die entspannende Wirkung, doch bald ließ diese Wirkung nach. Mit der Zeit wurde sie zunehmend normal, stumpfte ab, gehörte sogar irgendwann dazu.

War er deiner Meinung nach abhängig von den Drogen? Wo beginnt die Abhängigkeit?

— Wie er es selbst beschreibt, war er mit Sicher-heit eine Zeit lang psychisch abhängig. Aller-dings wohl noch nicht so irreversibel, da er in der Lage war, sich selbst und sein Handeln zu hinterfragen und zu korrigieren.

Sexualität und Aspekte des menschlichen Verhaltens


Jugendliche schließen sich in der Pubertät oft zu Cliquen zusammen. Nenne Vorteile dieser Cliquenbildung. Siehst du auch Nachteile oder Probleme?

— In der Gruppe der Gleichaltrigen können gemeinsame Interessen verfolgt werden, man fühlt sich geborgen. Allerdings kann die Gruppenstruktur auch einen Anpassungs-druck in eine Richtung erzeugen, der den in-dividuellen Interessen Einzelner nicht gerecht wird. Dies hängt entscheidend davon ab, ob es sich um eine offene, dynamische Gruppe handelt.

Mädchen und Jungen verhalten sich in einer Gruppe Gleichaltriger oft unterschiedlich. Liste typisch weibliche und typisch männliche Verhaltensweisen auf. Vergleicht untereinan-der.

— Hinweis: Die Antworten der Schüler können auf Karteikarten geschrieben werden und an der Tafel typisch männlichem und weiblichem Verhalten zugeordnet werden. In der Lern-gruppe ist zu klären, ob sich die Verhaltens-weisen tatsächlich eindeutig zuordnen lassen oder ob nicht doch eher Mischformen die Regel sind.

Trage in eine Tabelle die primären und sekun-dären Geschlechtsmerkmale der Frau und des Mannes ein.

Sekundäre Geschlechts-merkmale

Primäre Geschlechts-merkmale

Mann breite Schul-tern, schmales Becken, kräfti-ge Muskulatur, tiefe Stimme, Bartwuchs, Achsel- und Schambehaa-rung

Penis, Hoden, Hodensack, Vorhaut, Eichel, Neben-hoden, Bläs-chendrüse, Spermienleiter, Harn-Sperma-Röhre, Vorste-herdrüse

Frau schmale Schultern, breites Be-cken, Brüste, Achsel- und Schambehaa-rung,

Scheide, Schamlip-pen, Kitzler, Gebärmutter, Gebärmutter-hals, Eierstock, Eileiter

Sexualität und Verhalten 17


Stelle einander gegenüber: Primäre und sekundäre Geschlechtsmerkmale, innere und äußere Geschlechtsorgane des Mannes.

— primäre Geschlechtsmerkmale: Penis, Ho-densack; sekundäre Geschlechtsmerkmale: Bartwuchs, tiefe Stimme, breite Schultern; innere Geschlechtsorgane: Spermienleiter, Bläschendrüse, Vorsteherdrüse; äußere Geschlechtsorgane: Hoden und Hodensack, Penis.


Ordne den Geschlechtsorganen der Frau die jeweils vergleichbaren des Mannes zu.

— Eierstock — Hoden; Eileiter — Spermienlei-ter; Kitzler — Eichel

Welches sind die primären und sekundären Geschlechtsmerkmale der Frau? Erstelle eine Liste.

— primäre Geschlechtsmerkmale: Scheide, Gebärmutter, Eierstöcke

sekundäre Geschlechtsmerkmale: schmale Schultern, breites Becken, Brüste


Stelle in einer Tabelle Gemeinsamkeiten und Unterschiede in der Entwicklung der Sper-mien und der Eizellen aus ihren jeweiligen Mutterzellen zusammen.

— In beiden Fällen entwickeln sich die (haploi-den) Keimzellen in den Keimdrüsen (Eierstö-cke bzw. Hoden) durch (Reduktions-) Teilung (Meiose) aus (diploiden) Urkeimzellen.

Aus einer Spermienmutterzelle reifen vier Spermien; aus einer Eimutterzelle aber nur eine Eizelle und drei Polkörperchen, die zu-grunde gehen. Zudem läuft die Eizellreifung in einer besonderen Struktur, dem Follikel, ab.

Ca. 400 000 Eizellen liegen bereits bei der Geburt vor. Nur ein kleiner Teil (etwa 450) reift in der Zeit von der Menarche (12.—14. Lebensjahr) bis zur Menopause (Klimakte-rium) etwa im 45. Lebensjahr heran, jeden Monat eine Eizelle (vgl. den weiblichen Zyklus S. 134/135).

Die Spermien bilden sich während des Le-bens immer neu, wobei bei einem Spermie-nerguss ca. 200 Millionen Spermien abgege-ben werden.

Diese Unterschiede sind wichtig bei der Beurteilung der Gefährdung des Erbguts bei Mann und Frau, z. B. durch Strahlung.


Weshalb ist während der Menstruation die Gefahr einer Gebärmutterinfektion besonders groß?

— Der schützende Schleimpfropf am Gebärmut-terhals fehlt.

Bei regelmäßiger und exakter Messung der Körpertemperatur, der so genannten Basal-temperaturmethode, erhält man einen Über-blick über den Zyklusverlauf (Abb.1). Kann mit dieser Methode der Zeitpunkt angegeben werden, wann ein Eisprung erfolgen wird?

— Es lässt sich feststellen, wann vermutlich der Eisprung erfolgt ist. Diese Methode ist aber sehr unsicher.

Begründe, warum jede Frau einen Regelka-lender führen sollte.

— Mithilfe eines Regelkalenders lassen sich Störungen feststellen.

An bestimmten Tagen des Zyklus kann eine Befruchtung stattfinden und die Frau schwan-ger werden.— Wo liegen die fruchtbaren Tage einer

Frau, wenn man davon ausgeht, dass eine Eizelle bis zu 12 Stunden lang befruch-tungsfähig ist und Spermien im Körper der Frau bis zu 5 Tage lang lebensfähig sind?

— Weshalb darf man sich — gerade als junge Frau — auf solche Berechnungen überhaupt nicht verlassen?

— Die fruchtbaren Tage liegen dann theoretisch zwischen dem 9. und dem 15. Zyklustag. Vor allem bei jungen Frauen ist der Zyklus aber häufig unregelmäßig. Auch Stress, Gewichts-schwankungen und Klimaveränderungen können zu Zyklusverschiebungen führen.


Was gehört für dich zur Liebe? Schreibt eure Vorstellungen auf und sprecht darüber in Gruppen.

— Individuelle Lösung. Hinweis: Um den Schülern Raum zur Formulierung ihrer Lie-besvorstellungen zu geben, eignet sich ein Arbeiten in Kleingruppen. Es werden Begriffe gesammelt, die für die Jugendlichen zu einer Liebesbeziehung gehören, wie z. B. Treue, Geborgenheit, Offenheit, Sexualität, gutes Aussehen, Geld usw. Die Begriffe werden auf Karteikarten geschrieben, aus den Karten wird ein Haus gebaut. In den Gruppen wird geklärt, an welcher Stelle die Begriffe in das Haus integriert werden. Die Begriffe bekom-men symbolische Bedeutung: Was ist das Fundament einer Liebesbeziehung? Was ist die Tür, die in eine Liebesbeziehung führen kann? Was gehört eher an den Rand oder — um im Beispiel zu bleiben — in den Garten oder Vorgarten?

Erstelle nach dem Lexikon auf Seite 137 eine Tabelle, in der die Wirkungsweise und Zuverlässigkeit der Verhütungsmethoden aufgeführt sind. Welche der Methoden sind für Jugendliche geeignet?

— Siehe Lexikon Schülerbuch Seite 137.

18 Sexualität und Verhalten


Aus welchen Gründen werden Schüler von ihren Klassenkameraden gemobbt?

— Mögliche Gründe für Mobbing sind beson-ders gute oder auch schlechte Schulleistun-gen, Auftreten, Kleidung, soziale Herkunft, ...

Erstellt eine Liste mit beobachteten aggres-siven Verhaltensweisen. Bringt sie in eine Rangfolge zunehmender Aggressivität. Sucht nach möglichen Erklärungen für diese Verhal-tensweisen.

— Jemanden nicht beachten, aus der Gemein-schaft ausschließen, auslachen, ärgern, belei-digen, beschimpfen, anrempeln, schlagen, ...

Arbeitet Regeln zum Verhalten in der Klasse aus, die ein freundliches und produktives Miteinander ermöglichen. Worin liegen Sinn und Nutzen solcher Regeln (S.150)?

— Individuelle Lösung, zum Beispiel: Wir wollen, dass ich alle Kinder in der Klasse

wohlfühlen. Ich rufe nicht in die Klasse. Ich melde mich, wenn ich etwas sagen möchte. Ich lasse jeden ausreden und falle nieman-

dem ins Wort. Ich helfe meinen Mitschülern. Ich lache niemanden aus. Ich versuche, Streit nur mit Worten zu

schlichten. Überlegt euch konkrete Streit- oder Konflikt-

situationen. Erprobt dann in einem Rollenspiel verschiedene Möglichkeiten der Konfliktbe-wältigung ohne Gewalt. Wenn Beobachter dabei Protokoll führen, lassen sich später kritische Stellen oder alternative Gesprächs-verläufe diskutieren.

— individuelle Lösung


„Die Bereitschaft, über Konflikte zu sprechen, ist schon der erste Schritt zur Lösung!“ Nimm zu dieser Aussage auf der website eines Stuttgarter Gymnasiums Stellung.

— Sind die Kontrahenten bereit, über ihren Konflikt zu sprechen, lässt dies auf ein prin-zipielles Interesse an einer Lösung schlie-ßen. Weiterhin kann man vermuten, dass die Konfliktparteien fähig und bereit sind, das Problem sachlich zu betrachten und zu formulieren.

Alltägliche Meinungsverschiedenheit unter Freunden, mobben eines Außenseiters, harmlose Rangelei während der Pause, schwerer Konflikt zwischen verschiedenen Schülergruppen. Kennst du konkrete Beispie-le für solche Probleme? Wie könntest du zur Lösung beitragen? Von wem würdest du dir Hilfe erwarten?

— Die Abgrenzung der beschriebenen Verhal-tensweisen und damit auch die Beschreibung der entsprechenden konkreten Beispiele kann je nach Alter, Geschlecht, sozialem Um-feld sehr unterschiedlich ausfallen. Wichtig ist bei der Beantwortung dieser Aufgabe, dass

Konsens innerhalb der Klasse erzielt wird und dass die Beispiele zwar konkret sind, aber keinen Schüler bloß stellen.

Die Frage „Wie könntest du zur Lösung beitragen?“ soll die Schüler dazu anregen, sich selbst nicht in eine Anspruchshaltung zurückzuziehen, sondern sich selbst aktiv einzubringen.

Bei der Besprechung der Frage „Von wem würdest du dir Hilfe erwarten?“ ist vom Lehrer evtl. viel Fingerspitzengefühl nötig. Würde sich beispielsweise kein Schüler Hilfe vom Klassenlehrer oder vom Beratungslehrer erwarten, sollte das nachdenklich stimmen und geeignete Schlussfolgerungen nach sich ziehen.

An vielen Schulen ist zu beobachten, dass die Streitenden meist Jungen aus unteren Klas-senstufen sind, die Streitschlichter dagegen meist ältere Mädchen. Was könnten die Grün-de sein? Welche Chancen und welche Risiken ergeben sich aus dieser Rollenverteilung?

— In der Altersgruppe der Siebt- und Acht-klässler kann diese Frage eher oberflächlich beantwortet werden: „Mädchen sind halt braver.“ In guten Klassen kann sie aber auch zum Nachdenken über das Rollenverständ-nis von Mädchen und Jungen anregen. Zwei Beispiele: Sind Unterschiede im Verhalten anerzogen oder angeboren? Welche Rolle spielt die Tatsache, dass Jungen oft „nur“ Lehrerinnen aber kaum Lehrer haben?

An manchen Schulen gibt es ausgebildete Streitschlichter, die über längere Zeit nicht in Anspruch genommen werden, obwohl Kon-flikte auftreten. Was sind mögliche Ursachen? Wie könnte man die Situation verbessern?

— Als mögliche Ursachen kommen u. a. in Frage: Scham, sich mit Problemen an Mitschüler zu wenden. Geringe Bekanntheit der Streit-schlichter. Fehlen erfolgreicher Beispiele für Streitschlichtung. Fehlende Unterstützung der Streitschlichter durch Schulleitung oder Kollegium.

Aus den möglichen Ursachen ergeben sich die Verbesserungsvorschläge, wobei sich häufig die Unterstützung der Streitschlichter durch Schulleitung, Kollegium, SMV und Eltern als besonders wichtig herausgestellt hat.

Sexualität und Verhalten 19

Netz — Netz — Netz — Netz

Prinzip: Struktur und Funktion


Erläutere das Prinzip von Struktur und Funk-tion. Zeige anhand geeigneter Beispiele, dass es bei verschiedenen Arten und bei Ein- und Mehrzellern gilt.

— Hinweis: Hierbei handelt es sich um eine reine Wiederholungs- bzw. Anwendungsaufgabe. Auf eine Lösung wird deshalb verzichtet.

Vergleiche den Aufbau eines Spermiums mit dem einer Eizelle. Welche Gemeinsamkeiten und welche Unterschiede stellst du fest? Auf welche Funktion der Eizelle kannst du aufgrund ihres Baus schließen?

— Gemeinsamkeiten zwischen Eizelle und Sper-mium: Sie bestehen nur aus einer Zelle. Sie dienen der Fortpflanzung. Sie weisen Zellkern und Zellplasma auf.

Unterschiede: Die Eizelle ist viel größer. Sie ist nicht aktiv beweglich. Sie enthält viel Zell-plasma. Die energiereichen Stoffe des Zell-plasmas dienen der Ernährung der befruchte-ten Eizelle, während sie durch den Eileiter zur Gebärmutterschleimhaut transportiert wird.

Erläutere, durch welche Strukturen der Oleander vor dem Austrocknen geschützt ist. Warum kann er nicht so extrem trockene Standorte wie die Kakteen besiedeln?

— Der Schutz vor Austrocknung erfolgt durch: dicke Cuticula, mehrschichtige Epidermis, versenkte Spaltöffnungen, Haare in den Atemhöhlen.

Oleander weist durch zahlreiche Laubblätter eine große verdunstende Oberfläche auf. Weiterhin fehlen extreme Anpassung an die Trockenheit wie z. B. Wasserspeichergewebe oder Reduzierung der Laubblätter zu Dor-nen.

Das Oleanderblatt hat ein doppeltes Pali-sadengewebe. Welchen Vorteil hat dies am natürlichen Standort der Pflanze?

— Infolge der hohen Sonneneinstrahlung kann durch das obere Palisadengewebe das Licht nicht vollständig absorbiert werden. Das untere Palisadengewebe erhält noch genug Licht für die Durchführung der Fotosynthese.

Die linke Herzkammer hat dickere Wände und einen größeren Hohlraum als die rechte. Erkläre dies. Vergleiche auch den Querschnitt von Arterien und Venen (Abb. 66. 2). Erkläre dazu den Zusammenhang zwischen Struktur und Funktion.

— Die linke Herzkammer transportiert das Blut durch den Körperkreislauf, die rechte durch den viel kleineren Lungenkreislauf (siehe S. 66 / 67.

Arterien haben u. a. eine viel dickere Mittel-schicht als Venen.

Struktur: Die dicke Mittelschicht der Arterien enthält zahlreiche ringförmige Muskelfasern. Funktion: Während des Herzschlags werden sie gedehnt, Blutdruckschwankungen wer-

den gedämpft. Bei der Erschlaffung des Herz-muskels ziehen sie sich wieder zusammen, dabei wird das Blut weiter transportiert.

Welche Organe sind auf Seite 146 beim Stoff-austausch abgebildet? Wie erfolgt jeweils die Vergrößerung der Oberfläche?

— Beim Verdauungssystem sind schematisch abgebildet: Speiseröhre, Magen und Darm.

Beim Atmungssystem sind Luftröhre und Lunge dargestellt. Beim Kreislaufsystem ist ein einfacher Blutkreislauf mit Herz, Arterien und Venen abgebildet. Das Exkretionssystem besteht nur aus einer einfachen Röhre.

Die Oberflächenvergrößerung erfolgt beim Verdauungs- und Atmungssystem durch die Vergrößerung der inneren Oberfläche, beim Kreislaufsystem durch die Bildung von Kapil-laren, hinsichtlich der Nieren siehe Natura 2 Seite 76.

Das oben abgebildete Atmungsorgan zeigt äußere Kiemen, wie sie z. B. bei Kaulquappen auftreten. Das unten abgebildete Atmungs-organ zeigt die Oberflächenvergrößerung durch die Bildung innerer Einstülpungen, wie sie z. B. die Lungen der Säugetiere und Vögel aufweisen.

Die Abb. 35 Rd. zeigt eine Wurzel mit Wur-zelhaaren. Beschreibe den äußeren Bau der Wurzel. Welche Funktion der Wurzel kannst du aus ihrem Bau ableiten?

— Die Wurzel ist von einem Geflecht feiner Wur-zelhaare umgeben. Die äußere Oberfläche der Wurzel ist dadurch stark vergrößert. Dies dient vermutlich der verbesserten Aufnahme von Wasser und Mineralsalzen.

Leistungssport führt manchmal zu sichtbaren Strukturveränderungen am Körper der Sport-ler, z. B. haben Fußballer eine ausgeprägte Beinmuskulatur. Zeige anhand selbstgewähl-ter Beispiele den Zusammenhang zwischen speziell ausgebildeten Strukturen und deren Nutzen bei einer bestimmten Sportart.

— Hier ist wegen der Vielzahl möglicher Bei-spiele eine Musterlösung nicht sinnvoll. Der Lehrer sollte jedoch sicherheitshalber ein besonders markantes Beispiel vorbereiten und ggf. als zusätzliche Lernzielkontrolle ein-setzen. Beispiel: eine Abbildung der extrem ausgebildeten Halsmuskulatur der Formel1- Rennfahrer.

Hohe Stabilität bei gleichzeitiger Materialein-sparung zu erzielen, ist biologisch zweckmä-ßig. Erläutere dies am Beispiel der Luftröhre und der Tracheen. Beschreibe ein selbst gewähltes Beispiel aus der Technik, bei dem ebenfalls eine stabile Struktur mit geringem Materialaufwand erreicht wird.

— Die Wand von Luftröhre und Tracheen ist relativ dünn. Die nötige Stabilität wird durch ringförmige, spiralige oder spangenförmige Verstärkungselemente erreicht.

Mögliche Beispiele aus der Technik findet man z. B. in „Das große Buch der Bionik“ von W. NACHTIGALL und K. BLÜCHEL.

20 Netz

Prinzip: Energieumwandlung


Gib bei den in den Knoten genannten Beispie-len an, welche Energiequelle genutzt wird und welche Energieformen entstehen.

— Anmerkung: Bei allen Energieumwandlungen geht ein Teil als Wärme verloren und erhöht die thermische Energie der Umgebung. Dies wird hier nicht jedes Mal aufgeführt.

Beispiel Energiequelle entstandene Energieformen

Zimmerpflan-ze

Licht chemische Energie

Radfahrer Herzmuskel

chem. Energie Bewegungs- energie

Baby chem. Energie Bewegungse-nergie, chem. Energie (Bau-stoffe)

Getreidekeim-ling

chem. Energie chem. Energie (Baustoffe)

Welche Zellbestandteile sind bei den Grafiken zur Fotosynthese und zur Zellatmung mit den Kreisen dargestellt?

— Fotosynthese: Chloroplast; Zellatmung: Mitochondrium

Wie ändert sich die Grafik für die Energiebi-lanz, wenn statt eines Radfahrers ein ruhen-der Mensch dargestellt wird.

— Die Bewegungsenergie fällt weg und der Gesamtumsatz ist geringer.

Vergleiche den Stoffwechsel eines Säuglings mit dem eines Weizenkeimlings. Beschreibe Unterschiede und Gemeinsamkeiten.

— Unterschiede: Der Säugling wird gesäugt (Zufuhr von Nährstoffen)), der Weizenkeim-ling nutzt Nährstoffe des Mehlkörpers (Vorrat von Nährstoffen); ein Säugling setzt viel mehr Energie um und produziert mehr Wärme, . . .

Gemeinsamkeiten: Zellatmung, Aufnahme von Sauerstoff und Abgabe von Kohlenstoff-dioxid, Wachstum, Wärmeabgabe, ...

Mitochondrien werden oft als die „Kraftwerke der Zelle“ bezeichnet. Finde einen entspre-chenden Begriff für die Chloroplasten.

— Die Chloroplasten könnten als „Solarzellen der grünen Pflanzen“ bezeichnet werden. Wenn man betonen will, dass die Chloro-plasten die Energieträger für die Kraftwerke liefern, wäre auch die Bezeichnung „Bergwer-ke der Zelle“ denkbar.

„Wer abnehmen will, muss weniger essen und viel Sport treiben.“ Erkläre diese Aussage mit Energieumwandlungen.

— Wer abnehmen will, muss im Körper gespei-cherte Energieträger (z. B. Fett) abbauen. Dazu muss mehr Energie verbraucht werden als zugeführt wird.

Der Kern einer Kirsche ist von einem nähr-stoffreichen Fruchtfleisch umgeben. Welche biologische Bedeutung haben die Nährstoffe im Fruchtfleisch?

— Nährstoffe im Fruchtfleisch dienen oft der Anlockung von Tieren zur Samenausbreitung. (Anmerkung: Die Nährstoffe im Samen sind für den Keimling bestimmt.)

Pflanzen produzieren Nährstoffe, die von Tieren mit der Nahrung aufgenommen wer-den. Durch den Abbau von Nährstoffen ist es Tieren möglich, sich zu bewegen. Stelle die beschriebenen Energieumwandlungen von Pflanze und Tier in einer Grafik dar.

— In der Grafik sollte der Energiefluss deutlich werden.

„Die Sonne spendet Leben.“ Erläutere diesen Satz. Beachte dabei die energetischen As-pekte.

— Ohne Sonne könnten Pflanzen keine Nähr-stoffe produzieren und Leben auf der Erde wäre nicht möglich. Alternative Begründung: Der Energiefluss käme zum Erliegen.

Netz 21

Strahlungsenergie (Licht)

chemische Energie (Nährstoff)

Pflanze

Bewegungsenergie

Tier

Wärme

Wärme

Prinzip: Information und KommunikationSchülerbuch Seite 150/151

Welche der Beispiele beschreiben Kommu-nikation? Gib für einige Beispiele Sender und Empfänger an.

— Ein Kleinkind, das eine Person anlächelt und so Zuwendung und Pflegeverhalten auslöst, kommuniziert mit ihr. Es sendet Signale aus, die von einer Person, dem Empfänger, wahrgenommen werden und eine bestimmte angeborene Reaktion bei ihm auslösen.

Kommunikation über Mimik, Gestik und Körperhaltung sowie durch Berührungen ist möglich, wenn Sender und Empfänger über den selben Code verfügen, also den Signalen die selbe Bedeutung zumessen.

Die Bedeutung der Signale kann angeboren oder erlernt sein. Suche jeweils nach Beispie-len.

— angeboren: Sperren von Jungvögeln löst Fütterungsverhalten aus, ...

erlernt: gesprochene Sprache, Schriftspra-che, Verkehrszeichen, ...

Welche Bedeutung haben angeborene Verhaltensweisen der Kommunikation für die Beziehung zwischen Eltern und Säugling?

— Sie führen zu einer engen Bindung zwischen Eltern und Kind. Die Eltern sind für Versor-gung und Pflege des Säuglings verantwort-lich.

Untersuche Werbeanzeigen auf die Verwen-dung von sexuellen Signalen als „Hingucker“. Welche Personengruppen sollen dadurch angesprochen werden?

— je nach Werbeanzeige Finde weitere Beispiele für Berührungssignale

oder Gesten. Liste sie zusammen mit ihrer Bedeutung tabellarisch auf.

Berührungssignal / Geste

Bedeutung

Küssen Zuneigung

Schulterklopfen Lob, Anerkennung

Schulternzucken „weiß nicht“, „egal“

Händeschütteln Begrüßung

Neben optischen Signalen und Berührungs-signalen gibt es weitere Wege der Kommuni-kation zwischen Menschen. Nenne Beispiele.

— Gesprochene Sprache, Schriftsprache, . . . Gruppierungen von Jugendlichen (Peer-

groups) fallen zum Beispiel durch gleiche Kleidung auf. Nenne verschiedene Gruppen und ihre „Kennzeichen“. Inwiefern handelt es sich um eine Form der Kommunikation und welche Informationen werden so übermittelt?

— Gruppierungen sind häufig gekennzeichnet durch ihre Sprache, Frisur, Musikgeschmack, . . . Dadurch signalisieren sie zum einen ihre Zusammengehörigkeit, grenzen aber auch Nichtmitglieder deutlich aus.

Gib weitere Zeichen an, mit denen Menschen ihre Einstellung oder Gesinnung kundtun.

— Abzeichen, Sticker, religiöse Symbole (Kreuze, . . .), . . .

Kommunikation erfolgt nicht nur unter Artge-nossen. Gib Beispiele an für Kommunikation zwischen

— Mensch und Tier und — Tier und Pflanze— Mensch — Tier:

entsprechend dressierte Hunde reagieren auf Befehle wie „Fuß!“ oder „Platz!“; schnur-rende Katzen signalisieren Wohlbefinden, manche Tiere signalisieren durch Warntrach-ten ihre Giftigkeit; . . .

Pflanze — Tier: Pflanzen locken durch Duftstoffe oder Blütenfärbung Bestäuber an; unangenehmer Geruch hält Fressfeinde fern, . . .

22 Netz

Prinzip ReproduktionSchülerbuch Seite 152/153

Erläutere die Begriffe Reproduktion, Fort-pflanzung und Vermehrung allgemein und anhand geeigneter Beispiele.

— Hinweis: Hierbei handelt es sich um eine reine Wiederholungs- bzw. Anwendungsaufgabe. Auf eine Lösung wird deshalb verzichtet.

Warum sind, außer bei eineiigen Zwillingen, Geschwister hinsichtlich ihrer Erbinformatio-nen nie völlig gleich?

— Eineiige Zwillinge entstehen aus einer einzi-gen befruchteten Eizelle, die sich durch Mi-tosen teilt. Alle Tochterzellen sind genetisch identisch. „Normale“ Geschwister entstehen aus verschiedenen Eizellen, die durch jeweils ein Spermium befruchtet wurden. Bei dieser geschlechtlichen Fortpflanzung kommt es bei jedem Geschwister zu einer Neukombination väterlicher und mütterlicher Erbinformationen.

Viren, wie z. B. HIV, weisen einen einzigartigen Mechanismus der Fortpflanzung auf. Verglei-che mit der ungeschlechtlichen Vermehrung und der geschlechtlichen Fortpflanzung.

— Da Viren keine Zellen sind und somit auch keinen Zellkern aufweisen, kann bei ihnen keine Zellteilung stattfinden, was für die geschlechtliche und ungeschlechtliche Fortpflanzung notwendig ist. Viren sind auf Wirtszellen angewiesen. Bestimmte Viren können nur bestimmte Wirtszellen befallen. Viren haben keinen eigenen Stoffwechsel, zur Bildung neuer Viren „leihen“ sie sich den Stoffwechsel der Wirtszelle.

Die Festlegung des Geschlechts durch die Umweltbedingungen trägt zum Überleben der betreffenden Art bei. Was sind mögliche Gründe?

— Weibchen sind auf reichliche Versorgung mit Nährstoffen angewiesen, da die Bildung vieler dotterreicher Eier viel Energie erfordert. Nur unter günstigen Umweltbedingungen ist dies möglich. Die Jungtiere haben eine höhere Überlebenswahrscheinlichkeit, wenn sie un-ter günstigen Bedingungen geboren werden.

Menschen und Menschenaffen beschützen, versorgen und erziehen ihre Kinder über mehrere Jahre. „Rabeneltern“ sind dagegen Spechte: kaum sind die Jungen erwachsen, werden sie aus dem Revier verjagt. Amphibien kümmern sich weder um ihren Laich noch um die Kaulquappen. Welche unterschiedlichen Fortpflanzungsstrategien werden an diesen Beispielen deutlich?

— Menschenaffen zeigen die für Säugetiere typischen Strategie: die wenigen Jungen werden sehr sorgfältig betreut. Amphibien haben viele Nachkommen, die nicht betreut werden. Spechte kümmern sich um die weni-gen Jungtiere sehr intensiv, haben also die gleiche Strategie wie die Menschenaffen. Die Vertreibung der herangewachsenen Jungen aus dem Revier dient der Verbreitung der Art

Netz 23

und der Vermeidung zu starker innerartlicher Konkurrenz durch zu viele Individuen in einem Revier.

Bei Tieren ist die Unterscheidung männlich — weiblich meist kein Problem, ganz anders bei Pflanzen: Dattelpalmen, Große Brennnesseln und andere so genannte zweihäusige Arten sind „männlich“ oder „weiblich“. Wodurch ist bei Pflanzen diese Einteilung gerechtfertigt?

— Männliche Pflanzen bilden zahlreiche kleine Fortpflanzungszellen, die zu den weiblichen Fortpflanzungszellen transportiert werden. Weibliche Pflanzen bilden weniger Fortpflan-zungszellen, die ( bei Angiospermen ) in einen Fruchtknoten eingeschlossen und so-mit unbeweglich sind. Die weibliche Pflanze übernimmt die Versorgung der Nachkommen mit energiereichen Stoffen.

Eine bestimmte Pflanzensorte ist unempfind-lich gegen Schädlinge, liefert aber geringen Ertrag. Bei einer anderen Sorte ist der Ertrag hoch, sie ist aber wenig widerstandsfähig. Diese Sorten werden so lange miteinander gekreuzt, d. h. geschlechtlich fortgepflanzt, bis man eine Pflanzensorte mit den ange-strebten Eigenschaften erhält: gute Erträge und wenig empfindlich gegen Schädlinge. Diese Sorte wird nur noch ungeschlechtlich vermehrt. Erkläre diese Vorgehensweise.

— Da bei der geschlechtlichen Fortpflanzung die Erbinformationen der Elternsorten neu kombiniert werden, können auch Nachkom-men mit der gewünschten Merkmalskom-bination entstehen. Danach wird nur noch ungeschlechtlich vermehrt, da dabei alle Nachkommen genetisch identisch mit der Elternsorte sind und somit die gewünschte Merkmalskombination erhalten bleibt.

In vielen Familien und Partnerschaften sind Gespräche über Fragen der Sexualität eher die Ausnahme. Was sind mögliche Ursachen?

— Bei dieser Frage eine konkrete Lösung zu formulieren, ist aufgrund der sehr unter-schiedlichen Lebenswelten unserer Schüler schwierig. Die beiden häufigsten Schülerant-worten sind erfahrungsgemäß: traditionelle religiöse Erziehung ( nicht nur in islamischen Familien ), fehlendes Vertrauen zwischen den Partnern.

Was sind mögliche Ursachen dafür, dass in Ländern mit geringer Wirtschaftskraft und niederem Bildungsniveau das Bevölke-rungswachstum am größten ist? Warum hat Deutschland weltweit eine der niedrigsten Geburtenraten?

— In Entwicklungsländern gibt es keine funk-tionierende Alterssicherung. Viele Kinder erhöhen die Wahrscheinlichkeit, dass die Eltern in fortgeschrittenem Alter von ihren Nachkommen versorgt werden können.

Mögliche Gründe für die derzeit niedere Ge-burtenrate in Deutschland: Zukunftsängste, lange Ausbildungszeiten, Furcht vor Einkom-mensverlusten, hohe zeitliche Belastung, Unvereinbarkeit mit dem Beruf, Scheu vor der Übernahme von Verantwortung.

Biologie für Gymnasien - asset.klett.de · Das Originalzitat findet sich im Lehrerband Natura...

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