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Lehrplaneinheit 1:

Von der Zelle zum Organ Ausgangspunkt aller Betrachtungen ist die Zelle als Grundbaustein des Lebens. Anhand elektronenmikroskopischer Bilder erkennen die Schülerinnen und Schüler die Zelle als geordnetes System und erfahren die Bedeutung der Kompartimentierung. Sie erkennen, dass das Leben auf Strukturen und Vorgängen auf der Ebene der Makromoleküle beruht. Die Schülerinnen und Schüler lernen die Proteine als Struktur- und Funktionsmoleküle des Lebens und Nukleinsäuren als die Moleküle der Erbinformation kennen. Sie erfassen und verstehen den Weg von den Genen zu den Merkmalen von Lebewesen und erkennen, dass durch  Zelldifferenzierung Gewebe und Organe entstehen. In der Verbindung von beschreibender und erklärender Biologie gewinnen die Schülerinnen und Schüler einen faszinierenden Einblick in Aspekte des Phänomens Leben.

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Die Zelle als geordnetes System  Zellorganellen als kompartimentierende Funktionseinheiten Membran	Anknüpfung an „Untersuchungen und Entdeckungen mit dem Mikroskop“, Klasse 9 - 11 Behandlung bzw. Vertiefung in den entsprechenden Lehrplaneinheiten Elektronenmikroskopisches Bild
Moleküle des Lebens Proteine Aminosäuresequenz  Vielfalt von Proteinen, räumliche Struktur  Struktur- und Funktionszusammenhang: Enzyme als Biokatalysatoren Praktikum: Versuche zur Enzymwirkung Nukleinsäuren  Einfaches Strukturmodell der DNA  Praktikum: DNA-Extraktion DNA als replikationsfähiges Molekül	Modellhafte Darstellung Aktives Zentrum, Substratspezifität, Wirkungsspezifität Schülerzentrierte Unterrichtsformen und Methoden Ch (4) LPE 1, 2, 4; Ch (2) LPE 1, 4 Keine geschichtlichen Aspekte Modell der Doppelhelix, keine Strukturformeln Anknüpfung an „Chromosom“ und „Mitose“, Klasse 9 - 11 Ch (4) LPE 4; Ch (2) LPE 1
Vom Gen zum Phän DNA als Informationsträger Vom Gen zum Protein: Genetischer Code, Transkription und Translation Vom Protein zum Merkmal  Zelldifferenzierung: Gewebe- und Organbildung  Praktikum: Untersuchung eines pflanzlichen oder tierischen Organs	(Kurs Molekulargenetik)   z.B. Biosynthesekette  Schülerzentrierte Unterrichtsformen und Methoden Pflanzen- und Tierschutzbestimmungen Sicherheitsbestimmungen im naturwissenschaftlichen Unterricht
Insgesamt sind acht Wahlthemen zu behandeln, davon in jeder der Lehrplaneinheiten 1 - 4 an geeigneter Stelle mindestens eines.  W Geschichtliche Aspekte und Methoden: Experimente von MENDEL, GRIFFITH, AVERY; MESELSON und STAHL; Entschlüsselung des genetischen Codes (Kurs Molekulargenetik) W Procyte, Eucyte, Viren: Vergleich Pro- und Eucyte, Vermehrungszyklus der Viren  W Krebs: Auslösende Faktoren, molekulare Mechanismen der Entstehung W Bau und Funktion weiterer pflanzlicher und tierischer Organe	Schülerzentrierte Unterrichtsformen und Methoden

Lehrplaneinheit 2:

Aufnahme, Weitergabe und Verarbeitung von Informationen Lebewesen registrieren Umweltveränderungen und verarbeiten Informationen. Die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass in vielzelligen Organismen die Informationsweitergabe und -verarbeitung zwischen Zellen unerlässlich ist. An den Beispielen Informationsverarbeitung und -speicherung wird deutlich, dass die Leistungen
eines Organs oder Organismus sich nicht unmittelbar aus den Merkmalen der einzelnen „Bausteine“ ergeben; auf jeder Systemstufe des Lebens kommen neue und komplexere Eigenschaften hinzu. Das grundlegende Wissen über das Nervensystem sensibilisiert die Schülerinnen und Schüler für eine gesunde Lebensführung und ermöglicht es
ihnen, die rasant fortschreitende Entwicklung in diesem Wissenschaftszweig mitzuverfolgen.

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Informationsaufnahme und Verarbeitung im Nervensystem Informationsaufnahme Funktion einer Sinneszelle  Informationsweitergabe Licht- und elektronenmikroskopisches Bild der Nervenzelle  Ruhespannung und Aktionspotenzial  Erregungsleitung Erregungsübertragung an einer Synapse	(Kurs Nervenzelle) Sinneszelle als Signalwandler     Ionentheorie der Erregung Ch (4) LPE 8; Ph LPE 1 Frequenzcodierung Konzentrationscodierung Ch (2) LPE 4; Ch (4) LPE 2 4 Modellbildung
Informationsverarbeitung Verrechnung als grundlegender Prozess, erregende und hemmende Synapsen Verarbeitungsleistung des Gehirns: Phänomenologische Betrachtung	Amplitudencodierung, Summation   Sprache Praktikum: Lernversuche, optische Täuschungen Anknüpfung an „Sinnesorgane und Nervensystem“, Klasse 9 - 11
Insgesamt sind acht Wahlthemen zu behandeln, davon in jeder der Lehrplaneinheiten 1 - 4 an geeigneter Stelle mindestens eines.  W Das Immunsystem des Menschen: Eigen- und Fremderkennung Immunantwort Immunologisches Gedächtnis  W Störungen der Immunantwort: AIDS, Allergien W Organtransplantation und Organspende: Gewebsantigene, Abstoßungsreaktionen, ethische und rechtliche Gesichtspunkte der Organspende W Hormonsystem: Regelung, Steuerung, Stress W Sinnesorgane, experimenteller Zugang	Schülerzentrierte Unterrichtsformen und Methoden

Lehrplaneinheit 3:

Evolution Aus den verwandtschaftlichen Beziehungen der Lebewesen, die in einer erstaunlichen Vielfalt und Variabilität vorkommen, können die Schülerinnen und Schüler den Schluss ziehen, dass diese Formenmannigfaltigkeit das Ergebnis einer stammesgeschichtlichen Entwicklung ist. In einer Exkursion erkennen und erleben die Schülerinnen und Schüler die Vielfalt und Angepasstheit, aber auch die Schönheit der Lebewesen in ihrem natürlichen Lebensraum. Sie erfahren dabei die Bedeutung systematischer Ordnungsprinzipien. Über das Kennenlernen fossiler Vertreter, über die Betrachtung auf der Organismen-, Organ-, Zell- und Molekülebene formt und festigt sich bei den Schülerinnen und Schülern eine Vorstellung von der biologischen Evolution auf unserer Erde.

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Variabilität und Vielfalt Hinweise für Verwandtschaft – Ordnungsprinzipien und Systematik Freilandexkursion: Artenvielfalt z.B.          Morphologisch-anatomische Betrachtung von rezenten Organismen und von Fossilien Artbildung und Vielfalt LAMARCK und DARWIN     Population und Evolutionsfaktoren Mutation  Rekombination    Selektion  Gendrift

Vielfalt von Pflanzen und Tieren, systematische Ordnungsprinzipen, Einblick in die Biozönose eines Öko- systems Naturschutz: Schutz der Vielfalt Ek (4) LPE 5, LPE 6 Praktikum: Ähnlichkeitsbetrachtung                   Museumsbesuch     Anknüpfung an „Ökologische Nische“, Klasse 11 EthLPE 2, 3 kR LPE 4 evR LPE 5   Eigenschaften der DNA: Konstanz (Replikation) und Veränderung (Mutation) Sexuelle Fortpflanzung, Meiose Anknüpfung an „Mitose“ und „Meiose“, Klasse 9 - 11 Überproduktion, Fitness, Auswirkungen der Selektion Eth LPE 2 (Moral als Selektionsvorteil)

Insgesamt sind acht Wahlthemen zu behandeln, davon in jeder der Lehrplaneinheiten 1 - 4 an geeigneter Stelle mindestens eines.  W Biologische und kulturelle Evolution des Menschen: Abstammungszusammenhänge der Hominiden Werkzeuge und Sprache W Entscheidende Entwicklungsschritte: Wasser- Land-Übergang bei Tieren oder Pflanzen W Evolutionstheorie und Schöpfungslehre

Schülerzentrierte Unterrichtsformen und Methoden     Anknüpfung an „Einblick in die Evolution und Herkunft des Menschen“, Klasse 9 - 11   Ek (4) LPE 2

Lehrplaneinheit 4:

Angewandte Biologie Die Forschungen und Erkenntnisse in den Naturwissenschaften haben zusammen mit der Entwicklung technologischer Verfahren ein Niveau erreicht, das es zunehmend ermöglicht, manipulierend in biologische Strukturen und Prozesse einzugreifen. Damit wird es möglich, neuartige biologisch-technische Projekte und Anwendungen in Angriff zu nehmen. Diesen unbestrittenen Chancen stehen andererseits Ängste vor möglichen Risiken gegenüber. Den Schülerinnen und Schülern sollen in dieser Lehrplaneinheit die fachlichen Grundlagen und
Möglichkeiten beschrieben, erklärt und durch eine Exkursion anschaulich vor Augen geführt werden. Dadurch werden sie befähigt, sich an der Diskussion zu dieser Thematik auch in der Öffentlichkeit zu beteiligen.

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Gentechnik Grundlagen der Gentechnik an einem konkreten Beispiel: Isolierung, Vervielfältigung und Transfer eines Gens, Selektion von transgenen Zellen Chancen und Risiken, ethische Fragen der Gentechnik Reproduktionsbiologie: Grundlagen, Anwendung, ethische Fragen Exkursion: Betriebserkundung	Gensonde, Restriktionsenzym, Vektor Transgene Organismen, Tier- und Pflanzenzüchtung (Kurs Gentechnik) Gendiagnose, Gentherapie Schülerzentrierte Unterrichtsformen und Methoden Eth LPE 1, 4 evR LPE 1 kR LPE 6 z.B. Künstliche Befruchtung, Klonen, Embryotransfer, Gentherapie z.B. Zuchtbetriebe, Pharmaunternehmen, Forschungsinstitute, landwirtschaftliche Betriebe, Großgärtnereien, Kliniken
Insgesamt sind acht Wahlthemen zu behandeln, davon in jeder der Lehrplaneinheiten 1 - 4 an geeigneter Stelle mindestens eines.  W DNA-Analyse: Fingerprinting, HUGO W Methoden der Molekularbiologie W Methoden der Humangenetik: Karyogramm, Stammbaumanalyse, Gendiagnostik W Biotechnologie und Verantwortung W Erbkrankheiten: genetische Beratungsstelle, ethische Fragen	Schülerzentrierte Unterrichtsformen und Methoden

Nach der schriftlichen Abiturprüfung

Lehrplaneinheit 5: Ausgewählte Themen der Ethologie
Die Schülerinnen und Schüler lernen ausgehend vom Beschreiben tierischen und menschlichen Verhaltens mögliche Deutungen ultimater und proximater Art kennen: Die Frage nach den Zweck-Ursachen knüpft an die
Selektionstheorie an und liefert theoriekonforme verhaltensökologische Antworten. Die Wirk-Ursachen werden
mit Hilfe der Ontogenese und von Lernmechanismen erklärt.
 

Phänomene, Ziele und Methoden der Verhaltensbiologie           Zur Angepasstheit des Verhaltens             Verhaltensontogenese und Lernmechanismen

Beobachtungen und Beschreibungen an lebenden Tieren Anwendung der erweiterten Selektionstheorie (Verhaltensökologie inklusive Soziobiologie) Lehrplaneinheit 3: Evolution Genetische Einflüsse auf das Verhalten Interaktion zwischen Genen und Umweltfaktoren Sensible Entwicklungsphasen für Umwelteinflüsse (Prägung) Konditionierungsprozesse, Lernen ohne Belohnung Einsichtiges Verhalten Schülerzentrierte Unterrichtsformen und Methoden

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