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Klasse 11 Biologie der Oberstufe: Von der Zelle zur Biosphäre
Dieser Kurs vermittelt ein tiefgreifendes Verständnis biologischer Systeme auf molekularer, organismischer und ökologischer Ebene. Die Schüler entwickeln Kompetenzen in der Analyse komplexer Lebensprozesse und reflektieren bioethische Fragestellungen im Kontext moderner Forschung.
01Zellbiologie und Stoffwechsel
Untersuchung der Zelle als Grundeinheit des Lebens sowie der energetischen Kopplung in biologischen Systemen.
Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Grundprinzipien der Zelltheorie und vergleichen Pro- und Eukaryoten.
Die Schülerinnen und Schüler identifizieren Zellorganellen und deren Funktionen und vergleichen tierische und pflanzliche Zellen.
Analyse des Flüssig-Mosaik-Modells und der Bedeutung von Kompartimentierung für zelluläre Prozesse.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Mechanismen des passiven und aktiven Stofftransports durch Biomembranen.
Untersuchung der Wirkungsweise von Enzymen und deren Regulation durch Hemmstoffe und Milieufaktoren.
Die Schülerinnen und Schüler analysieren Faktoren, die die Enzymaktivität beeinflussen, und die Prinzipien der Enzymregulation.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Rolle von ATP als universellen Energieträger in biologischen Systemen.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die ersten Schritte des Glukoseabbaus und die anaerobe Energiegewinnung.
Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Prozesse der aeroben Energiegewinnung in den Mitochondrien.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie in den Chloroplasten.
Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Fixierung von CO2 und die Synthese von Glukose im Calvin-Zyklus.
Vergleich der ATP-Gewinnung in Mitochondrien und Chloroplasten als Basis des globalen Energieflusses.
02Genetik und Molekularbiologie
Erforschung der molekularen Grundlagen der Vererbung und der Mechanismen der Genexpression.
Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Doppelhelix-Struktur der DNA und ihre Bedeutung als Informationsträger.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen den semikonservativen Mechanismus der DNA-Verdopplung.
Die Schülerinnen und Schüler analysieren den Prozess der Umschreibung von DNA in mRNA.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Übersetzung der mRNA in Proteine und die Eigenschaften des genetischen Codes.
Die Schülerinnen und Schüler analysieren das Operon-Modell als Beispiel für die Genregulation bei Bakterien.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die komplexen Mechanismen der Genregulation bei Eukaryoten.
Die Schülerinnen und Schüler analysieren verschiedene Arten von Mutationen und deren Auswirkungen auf Proteine und Organismen.
Die Schülerinnen und Schüler lernen grundlegende gentechnische Methoden wie Klonierung und PCR kennen.
Analyse moderner Verfahren wie CRISPR/Cas und Diskussion der gesellschaftlichen Verantwortung.
Untersuchung, wie äußere Einflüsse die Genaktivität steuern, ohne die DNA-Sequenz zu verändern.
Die Schülerinnen und Schüler wenden die Regeln der Vererbung auf die Analyse menschlicher Stammbäume an.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Struktur von Chromosomen und die Bedeutung des Karyotyps für die Diagnostik.
03Ökologie und Nachhaltigkeit
Analyse von Wechselwirkungen zwischen Organismen und ihrer Umwelt sowie menschlicher Einflüsse auf Ökosysteme.
Die Schülerinnen und Schüler definieren ökologische Begriffe und analysieren die Wechselwirkungen von Lebewesen mit ihrer Umwelt.
Untersuchung von Wachstumsprozessen, Konkurrenz und Räuber-Beute-Beziehungen.
Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Dynamik von Räuber-Beute-Systemen und die Lotka-Volterra-Regeln.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen den globalen Kohlenstoffkreislauf und menschliche Einflüsse.
Die Schülerinnen und Schüler analysieren den Stickstoffkreislauf und die Rolle von Mikroorganismen.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die trophischen Ebenen und den Energiefluss in Nahrungsketten und -netzen.
Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Bedeutung der Biodiversität für Ökosystemleistungen und menschliches Wohl.
Analyse der Ursachen und Folgen der globalen Erwärmung für die Biosphäre.
Die Schülerinnen und Schüler diskutieren Konzepte nachhaltiger Entwicklung und Lösungsansätze für Umweltprobleme.
04Evolution der Vielfalt
Rekonstruktion der Stammesgeschichte und Analyse der Mechanismen, die zur Entstehung neuer Arten führen.
Die Schülerinnen und Schüler vergleichen die Evolutionstheorien von Lamarck und Darwin und ihre zentralen Aussagen.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Quellen genetischer Variabilität als Grundlage der Evolution.
Die Schülerinnen und Schüler analysieren die verschiedenen Formen der Selektion und ihre Auswirkungen auf Populationen.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Rolle von Zufallsprozessen und Migration in der Evolution.
Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Mechanismen, die zur Entstehung neuer Arten führen.
Vergleich von Anatomie, Embryologie und molekularbiologischen Homologien.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen molekularbiologische Belege für die Evolution, wie DNA- und Proteinvergleiche.
Betrachtung der Hominisation unter Berücksichtigung biologischer und kultureller Aspekte.
05Neurobiologie und Verhalten
Untersuchung der Informationsverarbeitung im Nervensystem und der Steuerung von Verhaltensweisen.
Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Struktur von Neuronen und Gliazellen und ihre Funktionen.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Entstehung und Weiterleitung elektrischer Signale in Nervenzellen.
Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Übertragung von Signalen an chemischen Synapsen.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Verrechnung von exzitatorischen und inhibitorischen Potenzialen.
Verarbeitung von Sinnesreizen und die Plastizität des menschlichen Gehirns.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die neurobiologischen Grundlagen von Lernprozessen und Gedächtnisbildung.
Einfluss von Drogen und Medikamenten auf die synaptische Transmission und das Belohnungssystem.
Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Grundlagen von Verhaltensweisen und die Rolle von Genetik und Umwelt.
06Immunbiologie und Gesundheit
Analyse der körpereigenen Abwehrmechanismen und der Herausforderungen durch Infektionskrankheiten.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die erste Verteidigungslinie des Körpers gegen Krankheitserreger.
Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Rolle von B-Lymphozyten und Antikörpern.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Rolle von T-Lymphozyten bei der Abwehr infizierter Zellen.
Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Mechanismen des immunologischen Gedächtnisses und die Prinzipien der Impfung.
Untersuchung von Überreaktionen und Angriffen auf den eigenen Körper.
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen Krankheiten, bei denen das Immunsystem körpereigene Strukturen angreift.
Die Schülerinnen und Schüler lernen verschiedene Arten von Krankheitserregern und ihre Übertragungswege kennen.
Epidemiologische Modelle und die Bedeutung von Prävention in einer vernetzten Welt.