MSMG Telgte Schulinternes Curriculum Biologie SII ... fileMSMG Telgte Schulinternes Curriculum...

MSMG Telgte Schulinternes Curriculum Biologie SII - Einführungsphase

Unterrichtsvorhaben I: Kein Leben ohne Zelle – Wie sind Zellen aufgebaut und organisiert? Kontext: Kein Leben ohne Zelle I Inhaltsfeld: IF 1 (Biologie der Zelle) Inhaltliche Schwerpunkte:

• Zellaufbau • Stofftransport zwischen Kompartimenten Zeitbedarf: ca. 11 Std.

Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: Die Schülerinnen und Schüler können ... • UF1 – ausgewählte biologische Phänomene und Konzepte be-

schreiben • UF 2 – biologische Konzepte zur Lösung von Problemen in ein-

gegrenzten Bereichen auswählen und dabei Wesentliches von Unwesentlichem unterscheiden.

• K1 – Fragestellungen, Untersuchungen, Experimente und Da-ten strukturiert dokumentieren, auch mit Unterstützung digita-ler Werkzeuge

Mögliche Sequenzierung in-haltlicher Aspekte

Konkretisierte Kompe-tenzerwartungen des KLP Die Schülerinnen und Schüler ...

Empfohlene Lehrmittel / Materialien / Methoden

Empfehlungsbezogene didak-tisch-methodische Anmerkun-gen mit Blick auf Kompetenz-entwicklung und Darstellung der verbindlichen Absprachen der FK

Aktivierung von Vorwissen � Mind-Map: Zelle Einfache, kurze Informationstex-te Abbildungen zur Organisation der Lebewesen

SuS-Vorwissen zu den biologi-schen Organisationsebenen Zel-le, Gewebe, Organ und Orga-nismus wird ermittelt.

Welche Bedeutung hat die Ar-beit mit dem Mikroskop für die Zellbiologie?

• stellen den wissenschaftli-chen Erkenntniszuwachs zum Zellaufbau durch technischen Fortschritt an Beispielen (durch Licht-, Elektronen- und Fluoreszenzmikroskopie) dar (E7)

� Aufbau und Handhabung des Lichtmikroskops

� Präparation und Mikroskopie von Zwiebelzellen, Mund-schleimhautzellen und Zellen der Wasserpest

Wichtige Aussagen der Zelltheo-rie werden erarbeitet und gesi-chert.


Was sind pro- und eukaryoti-sche Zellen und worin unter-scheiden sie sich grundlegend?

• Beschreiben den Aufbau pro- und eukaryotischer Zellen und stellen die Unterschiede heraus (UF3).

� Elektronenmikroskopische Bilder tierischer, pflanzlicher und bakterieller Zellen

� 2-D-Modelle � Film: Zelle 1 – Bakterien und

Viren (5:40 min)

Gemeinsamkeiten und Unter-schiede der verschiednen Zellen werden erarbeitet. EM-Bild wird mit Modell und LM-Bild vergli-chen.

Wie ist eine Zelle organisiert? • Aufbau und Funktion von

Zellorganellen • Zellkompartimentierung

• Beschreiben Aufbau und Funktion der Zellorganellen und erläutern die Bedeutung der Zellkompartimentierung für die Bildung unterschiedli-cher Reaktionsräume inner-halb einer Zelle (UF3, UF1).

� Arbeitsteilige Gruppenarbeit zu den verschiedenen Zellor-ganellen

Dichtegradientenzentrifugaton

Erkenntnisse werden in einer Tabelle dokumentiert. Analogien zur Dichtegradienten-zentrifugation werden erläutert (� Waschmaschine)

Wie gelingt es der Zelle so viele verschiedene Leistungen zu er-bringen? • Endo- und Exocytose • Endosymbiontentheorie

• Präsentieren adressatenge-recht die Endosymbionten-theorie mithilfe angemesse-ner Medien (K3, K1, UF1).

• Erläutern die membranver-

mittelten Vorgänge der En-do- und Exocytose (u.a. am Golgi-Apparat) (UF1, UF2).

• Erläutern die Bedeutung des

Cytoskeletts für den intrazel-lulären Transport und die Mi-tose (UF3, UF1).

� Selbsterstellter Lehrfilm mit dem Smartphone

SuS präsentieren den selbst er-stellten Lehrfilm

Zelle, Gewebe, Organe, Orga-nismen – Welche Unterschiede bestehen zwischen Zellen, die verschiedene Funktionen über-

• Ordnen differenzierte Zellen auf Grund ihrer Strukturen spezifischen Geweben und Organen zu und erläutern

� Mikroskopieren verschiede-ner Zelltypen

Mikroskopieren von Fertigpräpa-raten verschiedener Zelltypen (Dünndarm, Haut, etc.)


nehmen? • Zelldifferenzierung

den Zusammenhang zwi-schen Struktur und Funktion (UF3, UF4, UF1).

Diagnose von Schülerkompetenzen:

• Selbsttest zur Überprüfung der Kompetenzen am Ende der Unterrichtsreihe • Probeklausur Leistungsbewertung:

• Darstellungsaufgabe (GA Zellorganellen), Reflexionsaufgabe


Unterrichtsvorhaben II: Kein Leben ohne Zelle – Wie sind Zellen aufgebaut und organisiert? Kontext: Kein Leben ohne Zelle II Inhaltsfeld: IF 1 (Biologie der Zelle) Inhaltliche Schwerpunkte:

• Funktion des Zellkerns • Zellverdopplung und DNA Zeitbedarf: ca. 12 Std.

Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: Die Schülerinnen und Schüler können ... • UF4 – bestehendes Wissen aufgrund neuer biologischer Erfah-

rungen und Erkenntnisse modifizieren und reorganisieren. • E1 – in vorgegebenen Situationen biologische Probleme be-

schreiben, in Teilprobleme zerlegen und dazu biologische Fra-gestellungen formulieren.

• K4 – biologische Aussagen und Behauptungen mit sachlich fundierten, überzeugenden Argumenten begründen bzw. kriti-sieren.

• B4 – Möglichkeiten und Grenzen biologischer Problemlösungen und Sichtweisen mit Bezug auf die Zielsetzungen der Naturwis-senschaften darstellen.





Welche Fragestellung lag den Acetabularia und den Xenopus-Experimenten zugrunde? • Erforschung der Funktion

des Zellkerns in der Zelle Was zeichnet eine naturwissen-schaftliche Fragestellung aus?

• Werten Klonierungsexperi-mente (Kerntransfer bei Xe-nopus) aus und leiten ihre Bedeutung für die Stamm-zellforschung ab (E5).

• Benennen Fragestellungen

historischer Versuche zur

� Acetabularia-Experimente von Hämmerling

� Kerntransfer bei Xenopus � Lernplakat: wissenschaftli-

cher Erkenntnisweg

Naturwissenschaftliche Frage-stellungen werden kriterienge-leitet entwickelt und Experimen-te ausgewertet.


Funktion des Zellkerns und stellen Versuchsdurchfüh-rungen und Erkenntniszu-wachs dar (E1, E5, E7).

Welche biologische Bedeutung hat die Mitose für einen Orga-nismus? Mitose (Rückbezug auf Zelltheo-rie) Interphase

• Begründen die biologische Bedeutung der Mitose auf der Basis der Zelltheorie (UF1, UF4).

• Erläutern die Bedeutung des Cytoskeletts für den intrazel-lulären Transport und die Mi-tose (UF3, UF1).

Informationstexte und Abbil-dungen � Chromosomenmodelle bas-

teln Filme und Animationen � SuS-Theater: Mitoseablauf

Zentrale Aspekte: 1. exakte Reproduktion 2. Organ- bzw. Gewebewachs-

tum und Erneuerung (Mito-se)

3. Zellwachstum (Interphase) Die Funktionen des Cytoskletts werden erarbeitet, Informatio-nen werden in eine Modell über-setzt, das die wichtigsten Infor-mationen sachlich richtig wie-dergibt.

Wie ist die DNA aufgebaut? Welche Eigenschaften hat die DNA als Speichermedium der Erbinformation? • Aufbau und Vorkommen von

Nukleinsäuren • Aufbau der DANN Wie wird die DNA vervielfältigt? • Mechanismus der DNA-

Replikation in der S-Phase der Interphase

• Ordnen die biologisch be-deutsamen Makromoleküle (Kohlenhydrate, Lipide, Pro-teine, Nucleinsäuren) den verschiedenen zellulären Strukturen und Funktionen zu und erläutern sie bezüg-lich ihrer wesentlichen che-mischen Eigenschaften (UF1, UF3).

• Erklären den Aufbau der DNA mithilfe eines Struktur-modells (E6, UF1).

• Beschreiben den semikon-

� Modellbaukausten DNA-Moleküle

� System Biologie MAM: Nukleinsäuren: Bau und Funkti-on 1

Analogie zu digitalen Speicher-medien Aufbau der DNA wird modellhaft erarbeitet, Herausstellung der Komplementarität Vorgang der Replikation wird nur auf einfacher Ebene für pro- und eukarytische Zellen be-schrieben


servativen Mechanismus der DNA-Replikation (UF1, UF4).

Ermittlung der Kompetenzent-wicklung

Lernplakat: Aufbau und Funkti-on des Zellkerns

Welche Möglichkeiten und Gren-zen bestehen für die Zellkultur-technik? Zellkulturtechnik • Biotechnologie • Biomedizin • Pharmazeutische Industrie

• Zeigen Möglichkeiten und Grenzen der Zellkulturtech-nik in der Biotechnologie und Biomedizin auf (B4, K4).

Infotexte zu Zellkulturen in der Biotechnologie und Medizin- und Pharmaforschung � Rollenkarten zu Vertretern

unterschiedlicher Interes-sensverbände (Pharma-Industrie, Forscher, PETA-Vertreter, ect.) � SuS erstel-len diese selber

Zentrale Aspekte werden her-ausgearbeitet. Argumente werden erarbeitet und Argumentationsstrategien entwickelt. Alle SuS werden an der Entwicklung der Rollen be-teiligt. Nach Reflexion der Diskussion werden Leserbriefe verfasst.


• Selbstevaluation mit Ich-Kompetenzen am Ende der Unterrichtsreihe Leistungsbewertung:

• Angekündigte Lernstandserhebung zur Mitose • Klausur


Unterrichtsvorhaben III: Wie sind Biomembranen aufgebaut und welche Funktionen haben sie für die Zelle? Kontext: Erforschung der Biomembran Inhaltsfeld: IF 1 (Biologie der Zelle) Inhaltliche Schwerpunkte:

• Biomembranen • Stofftransport zwischen Kompartimenten (Teil 2) Zeitbedarf: ca. 22 Std.

Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: Die Schülerinnen und Schüler können ... • K1 – Fragestellungen, Untersuchungen, Experimente und Da-

ten strukturiert dokumentieren, auch mit Unterstützung digita-ler Werkzeuge

• K2 – in vorgegebenen Zusammenhängen kriteriengeleitet bio-logisch-technische Fragestellungen von Fachbüchern und and-ren Quellen bearbeiten.

• K3 – biologische Sachverhalte, Arbeitsergebnisse und Erkennt-nisse adressatengerecht sowie formal, sprachlich und fachlich korrekt in Kurzvorträgen oder kurzen Fachtexten darstellen.

• E3 – zur Klärung biologischer Fragestellungen Hypothesen formulieren und Möglichkeiten zur ihrer Überprüfung angeben.

• E6 – Modelle zur Beschreibung, Erklärung und Vorhersage bio-logischer Vorgänge begründet auswählen und deren Grenzen und Gültigkeitsbereiche angeben.

• E7 – an ausgewählten Beispielen die Bedeutung, aber auch die Vorläufigkeit biologischer Modelle und Theorien beschreiben.





Weshalb und wie beeinflusst die Salzkonzentration den Zustand von Zellen?

• Führen Experimente zur Dif-fusion und Osmose durch und erklären diese mit Mo-

� Protokollieren der Experi-mente

Sammeln von Hypothesen


• Plasmolyse • Diffusion • Brownsche Molekularbewe-

gung • Osmose

dellvorstellungen auf Teil-chenebene (E4, E6, K1, K4).

• Führen mikroskopische Un-tersuchungen zur Plasmolyse hypothesengeleitet durch und interpretieren die beo-bachteten Vorgänge (E2, E3, E5, K1, K4).

• Recherchieren Beispiele der Osmose und Osmoregulation in unterschiedlichen Quellen und dokumentieren die Er-gebnisse in einer eigenstän-digen Zusammenfassung (K1, K2).

� Mikroskop Experimente mit Schweineblut und Rotkohl � Kartoffel-Experimente

a) ausgehöhlte Kartoffelhälf-te mit Zucker, Salz und Stärke

b) Kartoffelstäbchen Infotexte Animation und Lehrfilm � Demonstrationsexperimente

mit Tinte oder Deo zur Diffu-sion

Experimente werden geplant und durchgeführt. Phänomen wird auf Modellebene erklärt. Weitere Beispiele (z. B. Niere) für Osmoregulation werden re-cherchiert. Kriteriengeleitete Erstellung ei-nes Lernplakats zur Osmose.

Warum löst sich Öl nicht in Wasser? Aufbau und Eigenschaften von Lipiden und Phospholipiden

� Ordnen die biologisch be-deutsamen Makromoleküle (hier: Lipide) den verschie-denen zellulären Strukturen und Funktionen zu und er-läutern sie bezüglich ihrer

� Demonstrationsexperiment zum Verhalten von Öl in Wasser

Infoblätter: funktionelle Grup-pen, Strukturformeln von Lipi-

Beschreibung des Phänomens. Das Verhalten von Lipiden und Phospholipiden in Wasser wird mithilfe ihrer Strukturformeln und den Eigenschaften der funk-


wesentlichen chemischen ei-genschaften (UF1, UF3).

den und Phospholipiden, Modell zu Phospholipiden in Wasser

tionellen Gruppen erklärt. Erarbeitung und Diskussion ein-facher Modelle zur Veranschau-lichung.

Welche Bedeutung haben tech-nischer Fortschritt und Modelle für die Erforschung der Bio-membranen? Erforschung der Biomembran Bilayer-Modell Sandwich-Modelle

• Stellen den wissenschaftli-chen Erkenntniszuwachs zum Aufbau von Biomembranen durch technischen Fortschritt an Beispielen dar und zeigen daran die Veränderlichkeit von Modellen auf (E5, E6, E7, K4).

� Portfolio: Biomembranen � Versuche von Gorter und

Grendel mit Erythrozyten – Bilayer-Modell

� Vergleich Befunde der Elekt-

ronenmikroskopie und Bio-chemie (G. Paldade, 1950er und Davson und Danielli, 1930er)

Der wissenschaftliche Erkennt-niszuwachs wird in den Folge-stunden kontinuierlich doku-mentiert. Der Modellbegriff und die Vor-läufigkeit von Modellen im For-schungsprozess werden ver-deutlicht. Ergebnisse der Elektronenmikro-skopie legen Modifikation des Bilayer-Modells von Gorter und Grendel nahe. Drei neue Hypothesen möglich: 1. einfaches Sandwichmodell 2. Sandwichmodell mit eingela-

gertem Protein 3. Sandwichmodell mit integra-


Fluid-Mosaik-Modell Kohlenhydrate in der Biomemb-ran Markierungsmethoden zur Er-mittlung von Membranmolekü-len � Proteinsonden

• Recherchieren die Bedeu-

tung und die Funktionsweise von Tracern für die Zellfor-schung und stellen ihre Er-gebnisse graphisch mithilfe von Texten dar (K2, K3).

• Recherchieren die Bedeu-

tung der Außenseite der Zellmembran und ihrer Ober-flächenstrukturen für die Zellkommunikation (u. a. An-tigen-Antikörper-Reaktion) und stellen die Ergebnisse adressatengerecht dar (K1, K2, K3).

� Partnerpuzzle AB 1: Original-Auszüge aus dem Science-Artikel von Singer und Nicolson (1972) AB 2: Heterokaryon-Experimente von Frye und Edi-din (1972) Experimente zur Aufklärung der Lage von Kohlenhydraten in der Biomembran. � Internetrecherche zur Funk-

tionsweise von Tracern

lem Protein Ergebnisse bestätigen die dritte Hypothese. Modifizierung des Portfolios � neue Erkenntnisse müssen be-rücksichtigt werden



• Selbstevaluation mit Ich-Kompetenzen am Ende der Unterrichtsreihe • KLP-Überprüfungsform: „Dokumentationsaufgabe“ (Protokoll) und „Reflexionsaufgabe“ (Portfolio) zur Ermittlung der Dokumentati-

onskompetenz (K1) und Reflexionskompetenz (E7) Leistungsbewertung:

• KLP-Überprüfungsform: „Beurteilungsaufgabe“ und „Optimierungsaufgabe“ zur Ermittlung der Modell-Kompetenz (E6) • Klausur


Unterrichtsvorhaben I: Enzyme im Alltag – Welche Rolle spielen Enzyme in unserem Leben? Kontext: Enzyme im Alltag Inhaltsfeld: IF 1 (Biologie der Zelle), IF 2 (Energiestoffwechsel) Inhaltliche Schwerpunkte:

• Enzyme Zeitbedarf: ca. 19 Std.

Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: Die Schülerinnen und Schüler können ... • E2 – kriteriengeleitet beobachten und messen sowie gewonne-

ne Ergebnisse objektiv und frei von Deutungen beschreiben. • E4 – Experimente und Untersuchungen zielgerichtet nach dem

Prinzip der Variablenkontrolle unter Beachtung der Sicherheits-vorschriften planen und durchführen und dabei mögliche Feh-lerquellen reflektieren.

• E5 – Daten bezüglich einer Fragestellung interpretieren, daraus qualitative und einfache quantitative Zusammenhänge ableiten und diese fachlich angemessen beschreiben.





Wie sind Proteine aufgebaut und wo spielen sie eine Rolle? Aminosäuren Peptide, Proteine Primär-, Sekundär-, Tertiär-, Quartärstruktur

• Ordnen die biologisch be-deutsamen Makromoleküle (hier: Proteine) den ver-schiedenen zellulären Struk-turen und Funktionen zu und erläutern sie bezüglich ihrer wesentlichen chemischen Ei-genschaften (UF1, UF3)

� Haptische Modelle (z. B. Moosgummidrahtmodell und Fotos

� Informationstexte zum Auf-

bau und der Struktur von Proteinen

Der Aufbau von Proteinen wird erarbeitet. Die Quartärstruktur wird am Bsp. Hämoglobin veranschau-licht (spätere Anknüpfungsmög-lichkeiten). Die Folgen einer veränderten Aminosäuresequenz, z. B. bei Lactase werden mithilfe eines


Modells diskutiert. Spickzettel als legale Methode des Memorierens

Welche Bedeutung haben En-zyme im menschlichen Stoff-wechsel? Aktives Zentrum Allgemeine Enzymgleichung Substrat- und Wirkungsspezifität

� Beschreiben und erklären mithilfe geeigneter Modelle Enzymaktivität und Enzym-hemmung (E6).

� (mind. 2) Experimente zur Wirkung von Enzymen auf Lebensmittel (z. B. α-Amylase)

� Internetrecherche zu weite-ren Experimenten zur Wir-kung von Enzymen im Alltag und auf Lebensmittel.

� Entwicklung einer Versuchs-anleitung

Veranschaulichung von Sub-strat- und Wirkungsspezifität inklusive Protokoll. Entwicklung von einer modell-haften Darstellung der Funkti-onsweise des aktiven Zentrums.

Welche Wirkung und Funktion haben Enzyme? Katalysator Biokatalysator Endergonische und exergoni-sche Reaktion Aktivierungsenergie, -barriere/ Reaktionsschwelle

� Erläutern Struktur und Funk-tion von Enzymen und ihre Bedeutung als Biokatalysato-ren bei Stoffwechselreaktio-nen (UF1, UF3, UF4).

� Schematische Darstellungen von Reaktionen unter be-sonderer Berücksichtigung des Energieniveaus

Erarbeitung der zentralen As-pekte der Biokatalyse: 1. Senkung der Aktivierungs-

energie 2. Erhöhung des Stoffumsatzes

pro Zeit

Welche Faktoren beeinflussen die Wirkung/ Funktion von En-zymen? • PH-Abhängigkeit • Temperaturabhängigkeit • Schwermetalle Substratkonzentration/ Wech-

• Beschreiben und interpretie-ren Diagramme zu enzymati-schen Reaktionen (E5).

• Stellen Hypothesen zur Ab-hängigkeit der Enzymaktivi-tät von verschiedenen Fakto-ren auf und überprüfen sie experimentell und stellen sie

� Beschreibung und Interpre-tation von Diagrammen

� Versuchsreihen mit Bäcker-hefe und z. B. Zuckerlösun-gen (o. Apfelsaft) mit ver-schiedenen Temperaturen und Konzentrationen

Das Beschreiben und Interpre-tieren von Diagrammen wird geübt. Experimente zur Ermittlung der Abhängigkeit der Enzymaktivität werden geplant und durchge-führt.


selzahl graphisch dar (E3, E2, E4, E5, K1, K4).

Wichtig: Denaturierung im Sinne Sinne einer irreversiblen Hem-mung durch Temperatur, pH-Wert und Schwermetalle muss herausgestellt werden. Die Wechselzahl wird problema-tisiert. Verbindlich: Durchführung von Experimenten zur Ermittlung von Enzymeigenschaften

Wie wird die Aktivität der Enzy-me in den Zellen reguliert? • Kompetetive Hemmung • Allosterische (nicht kompe-

tetive) Hemmung • Substrat- und Endprodukt-

hemmung

• Beschreiben und erklären mithilfe geeigneter Modelle Enzymaktivität und Enzym-hemmung (E6).

� Informationsmaterial zu Trypsin (allosterische Hem-mung) und Allopurinol (kom-petetive Hemmung)

� In-plaine-english-Methode zurm Thema Hemmungen

� Liste mit Kriterien zur Mo-dellkritik

Wesentliche Textinformationen werden in einem begrifflichen Netzwerk zusammengefasst. Die verschiedenen Formen der enzymatischen Hemmungen werden simuliert. Darstellungsweisen zur Erklä-rung von Hemmvorgängen wer-den entwickelt und gefilmt. Reflexion und Modellkritik

Wie macht man sich die Wir-kungsweise von Enzymen zu Nutze? • Enzyme im Alltag • Technik • Medizin • u. A.

• Recherchieren Informationen zu verschiedenen Einsatzge-bieten von Enzymen und präsentieren und bewerten vergleichend die Ergebnisse (K2, K3, K4).

� Erstellung einer PPP zum Thema: „Enzyme im Alltag“ mit abschließendem Arbeits-auftrag für die Lerngruppe

Die Möglichkeiten und Grenzen aber auch Gefahren (z. B. aller-gische Reaktionen) von Enzy-men werden hier beispielhaft diskutiert.



• Selbsttest zur Überprüfung der Kompetenzen am Ende der Unterrichtsreihe Leistungsbewertung: • Multiple choice-Tests: Proteine und Kohlenhydrate • KLP-Überprüfungsform: „experimentelle Aufgabe“ (Entwickeln eines Versuchsaufbaus in Bezug auf eine zugrunde liegende Frage-

stellung und /oder Hypothese) zur Ermittlung der Versuchsplanungskompetenz (E4) • Ggf. Klausur


Unterrichtsvorhaben I: Biologie und Sport – Welchen Einfluss hat körperliche Aktivität auf unseren Körper? Kontext: Enzyme im Alltag Inhaltsfeld: IF 1 (Biologie der Zelle), IF 2 (Energiestoffwechsel) Inhaltliche Schwerpunkte:

• Dissimilation • Körperliche Aktivität und Stoffwechsel Zeitbedarf: ca. 26 Std.

Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: Die Schülerinnen und Schüler können ... • UF3 – die Einordnung biologischer Sachverhalte und Erkennt-

nisse in gegebene fachliche Strukturen begründen • B1 – bei der Bewertung von Sachverhalten in naturwissen-

schaftlichen Zusammenhängen fachliche, gesellschaftliche und moralische Bewertungskriterien angeben.

• B2 – in Situationen mit mehreren Handlungsoptionen Ent-scheidungsmöglichkeiten kriteriengeleitet abwägen, gewichten und einen begründeten Standpunkt ziehen.

• B3 – in bekannten Zusammenhängen ethische Konflikte bei Auseinandersetzungen mit biologischen Fragestellungen sowie mögliche Lösungen darstellen.





Welche Veränderungen be-obachte ich bei mir während und nach körperlicher Belas-tung? Systemebene: Organismus Belastungstest Schlüsselstellen der körperlichen Fitness

) � Herstellung einer Belas-tungssituation (z. B. kurzer Sprint, längerer Lauf, Knie-beugen, etc.)

� Selbstbeobachtungsprotokoll zu Herz (Pulsschlag), Lunge (Atemfrequenz) und Durch-blutung Muskeln

Begrenzende Faktoren bei un-terschiedlich trainierten Men-schen werden ermittelt. Stellt dar: Training hat Einfluss auf: Energiezufuhr, Durchblutung, Sauerstoffversorgung, Energie-speicherung und Ernährungs-


� Lupenverfahren

verwertung. Verschiedene Systemebenen werden dargestellt (Organ, Ge-webe, Zelle Molekül).

Wie reagiert der Körper auf un-terschiedliche Belastungssituati-onen und wie unterscheiden sich verschiedene Muskelgewe-be voneinander? Systemebene: Organ und Ge-webe Muskelaufbau Systemebene: Zelle Sauerstoffschuld, Energiereser-ve der Muskeln, Glykogenspei-cher Systemebene Molekül: Lactat-Test, Milchsäure-Gärung

� Erläutern den Unterschied zwischen roter und weißer Muskulatur (UF1).

� Präsentieren unter Einbezug geeigneter Medien und unter Verwendung einer korrekten Fachsprache die aerobe und anaerobe Energieumwand-lung in Abhängigkeit von körperlichen Aktivitäten (K3, UF).

� Überprüfen Hypothesen zur Abhängigkeit der Gärung von verschiedenen Faktoren (E3, E2, E1, E4, E5, K1, K4).

� Arbeitsblätter zur roten und weißen Muskulatur und Sau-erstoffschuld im Partnerpuzz-le

� Ggf. Referate � Bildkarte zu Muskeltypen

und Sportarten � Entwicklung einer Versuchs-

anleitung � Informationsblatt � Sauerkrautexperimente

Beispiele ovn 400m und 800m Läufern werden analysiert. Verschiedene Muskelgeweben werden im Hinblick auf ihre Mi-tochondriendichte untersucht. Muskeltypen werden begründet zugeordnet. Die Milchsäuregärung dient der Veranschaulichung anaerober Vorgänge: Modellexperiment zum Nachweis von Milchsäure unter anaeroben Bedingungen wird geplant und durchgeführt. Der pH-Wert im Sauerkraut wird gemessen. .

Welche Rolle spielt die Sauer-stoff- und Energieversorgung? Systemebenen: Organismus, Gewebe, Zelle, Molekül Energieumsatz

� Stellen Methoden zur Be-stimmung des Energieum-satzes bei körperlicher Aktivi-tät vergleichend dar (UF4).

� Film über Bestimmung des Grund- und Leistungsumsat-zes (YouTube)

� Film über das Verfahren der Kalorimetrie (YouTube)

Der Zusammenhang zwischen respiratorischem Quotienten und Ernährung wird erarbeitet.


Direkte und indirekte Kalorimet-rie

� Diagramme zum Sauerstoff-bindungsvermögen in Ab-hängigkeit verschiedener Faktoren (Temperatur, pH-Wert)

Der quantitative Zusammenhang zwischen Sauerstoffbindung und Partialdruck wird an einer sig-moiden Bindungskurve ermittelt.

Welche Rolle spielt die Sauer-stoffversorgung bei körperlicher Aktivität? Sauerstofftransport im Blut Erythrocyten (Hämoglobin/ My-oglobin) Sauerstoffkonzentration im Blut

• Beschreiben und interpretie-ren Diagramme zu enzymati-schen Reaktionen (E5).

• Stellen Hypothesen zur Ab-hängigkeit der Enzymaktivi-tät von verschiedenen Fakto-ren auf und überprüfen sie experimentell und stellen sie graphisch dar (E3, E2, E4, E5, K1, K4).

� Bohr-Effekt � AB: Informationstext zur Er-

arbeitung des Prinzips der Oberflächenvergrößerung durch Kapillarisierung

Der Weg des Sauerstoffs in die Muskelzelle über den Blutkreis-lauf unter Berücksichtigung von Hämoglobin und Myoglobin wird erarbeitet.

Wie entsteht und wie gelangt die benötigte Energie zu unter-schiedlichen einsatzorten in der Zelle?

Systemebene: Molekül NADH und ATP

• Erläutern die Bedeutung von NAD und ATP für aerobe und anaerobe Dissimilationsvor-gänge (UF1, UF4).

� Arbeit mit Modellen, Sche-mata

� AB: Einfache Darstellung von ATP als Energietransporter

Die Funktion des ATP als Ener-gietransporter wird verdeutlicht.

Wie entsteht das ATP und wie wird der C6-Körper (Glukose) abgebaut? Systemebene: Zelle, Molekül Tracermethode Glykolyse, Zitronensäurezyklus, Atmungskette

• Präsentieren eine Tracerme-thode bei der Dissimilation adressatengerecht (K3).

• Erklären die Grundzüge der Dissimilation unter dem As-pekt der Energieumwand-lung mithilfe einfacher Schemata (UF3).

• Beschreiben und präsentie-

� Histologische Elektronenmik-roskopie-Aufnahmen und Tabellen

� Infotexte und schematische Darstellungen

� Film: Dissimilation – ein Überblick

� Historische Experimente von Peter Mitchell (Chemiosmo-

Grundprinzipien von molekula-ren Tracern werden wiederholt. Experimente werden unter dem Aspekt der Energieumwandlung ausgewertet.


ren die ATP-Synthese im Mi-tochondrium mithilfe verein-fachter Schemata (UF2, K3).

se) zum Aufbau einer Proto-nengradienten in den Mito-chondrien für die ATP-Synthese

Wie funktional sind bestimmte Trainingsprogramme und Ernäh-rungsweisen für bestimmte Trainingsziele? Systemebene: Organismus, Zel-le, Molekül Ernährung und Fitness Kapillarisierung Mitochondrien Systemebene Molekül: Glyko-genspeicherung, Myoglobin

• Erläutern unterschiedliche Trainingsformen adressaten-gerecht und begründen sie mit Bezug auf die Trainings-ziele (K4).

• Erklären mithilfe einer gra-phischen Darstellung die zentrale Bedeutung des Zit-ronensäurezyklus im Zell-stoffwechsel (E6, UF4).

� Fiktive Fälle oder Fallstudien aus der Fachliteratur (Sport-physiologie)

� Vereinfachtes Schema des Zitronensäurezyklus und sei-ner Stellung im Zellstoff-wechsel (Zusammenwirken von Kohlenhydrat-, Fett- und Proteinstoffwechsel)

Trainingsprogramme und Ernäh-rung werden unter Berücksichti-gung von Trainingszielen (Aus-dauer, Kraftausdauer, Maximal-kraft) unter Berücksichtigung der Organ- und Zellebene (Mito-chondrienanzahl, Myoglobinkon-zentration, Kapillarisierung, er-höhte Glykogenspeicherung) diskutiert und beurteilt.

Wie wirken sich leistungsstei-gernde Substanzen auf den Körper aus und was ist von Do-ping im Leistungssport zu hal-ten? Systemebene: Organismus, Zel-le, Molekül Formen des Dopings: Anabolika, EPO, Kreatin, etc.

• Nehmen begründet Stellung zur Verwendung leistungs-steigernder Substanzen aus gesundheitlicher und ethi-scher Sicht (B1, B2, B3).

� Anonyme Kartenabfrage � Infotext: Werte, Normen,

Fakten � Infotext: Ethisches Reflektie-

ren (nach Martens 2003) � Exemplarische Aussagen von

Personen � Infotext zu EPO und histori-

sche Fallbeispiele im Spit-zensport (z. B. Tour de France)

� Übung: Weitere Fallbeispiele

zum Einsatz anaboler Steroi-de in Spitzensport und Vieh-

Einstellungen (intuitive Urteile) von SuS zu Doping werden ab-gefragt. Intuitive Urteile werden ethisch auf die ihnen zugrunde liegen-den Kriterien reflektiert. Verschiedene Perspektiven und deren Handlungsoptionen wer-den erarbeitet, deren Folgen abgeschätzt und bewertet. Bewertungsverfahren und Be-griffe werden geübt und gefes-


zucht tigt. Diagnose von Schülerkompetenzen:

• Selbsttest zur Überprüfung der Kompetenzen am Ende der Unterrichtsreihe Leistungsbewertung:

• KLP-Überprüfungsform: „Bewertungsaufgabe“ zur Ermittlung der Entscheidungskompetenz (B2) und der Kriterienermittlungskom-petenz (B1) mithilfe von Fallbeispielen

• Ggf. Klausur


Date post:	19-Oct-2019
Category:	Documents
Upload:	others
View:	14 times
Download:	0 times

MSMG Telgte Schulinternes Curriculum Biologie SII ... fileMSMG Telgte Schulinternes Curriculum...

Documents