Biologie
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Kartei Details
Karten | 67 |
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Sprache | Deutsch |
Kategorie | Biologie |
Stufe | Andere |
Erstellt / Aktualisiert | 24.05.2018 / 20.10.2022 |
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Was ist Ökologie?
Wissenschaft vom Haushalt der Natur, befasst sich mit Beziehungen zwischen den Organismen und ihrer belebten und unbelebten Umwelt sowie mit dem Stoff-&Energiehaushalt der Erde und ihrer Ökosysteme (mehr oder weniger deutlich abgegrenzter Bereich, in dem bestimmte Bedingungen herrschen und der meistens viel verschiedene Lebewesen beherbergt: besteht aus Biotop (Lebensraum) und Biozönose (Lebensgemeinschaft))
Nenne abiotischen und biotischen Umweltfaktoren.
Abiotische = unbelebte -> Biotop (Lebensraum): Licht, Feuchtigkeit, Temperatur, Niederschlag, Bodenfeuchtigkeit
Auswirkungen auf Lebewesen (Tiere+Pflanzen), Anpassung nötig, gut/schlecht...
Bsp. Temperatur: Aktivität wechselwarme Tiere, Gefrieren schädigt Eizellen, Wasserspeicher...
Biotische = belebte & ihre Wechselwirkungen -> Biozönose: Räuber-Beute, Fressfeinde (=Nahrungsbeziehungen), Konkurrenz, Symbiosen, Wirt-Parasit (Paratsit lebt in Wirt und ernährt sich von ihm keine Vorteile für Wirt)
Beschreibe die Nahrungskette.
Nahrungsketten sind verzweigt und bilden ein komplexes Nahrungsnetz
Primärproduzenten (autotroph): Pflanze (Land) und Phytoplankton (Meer) -> stellen organische aus anorganischen her
Primärkonsumenten (heterotroph): Insekten und Zooplankton -> Pflanzenfresser
Sekundärkonsumten: Maus (frisst Insekten) und kleine Fische -> Fleischfresser (essen vorwiegend Pflanzenfresser)
Tertiärkonsumenten: Schlange und grosse Fische -> Fleischfresser die vorwiegend Fleischfresser fressen
Quartärkonsumenten: Vogel und Orca -> Allesfresser
Destruenten (heterotroph): Wandeln tote Biomasse (organisches Material) in anorganische Ausgangstoffe um; es gibt Zerleger diese beschleunigen Zerlegungsprozess (grosse organische Moleküle in kleinere organische Moleküle) Aasfresser und Regenwürmer; Gewässer Einzeller und Prokaryoten; Mineralisierer (Reduzenten) bauen verbleibende organische Stoffe zu anorganischen ab(CO2 und Mineralstoffe) Bakterien und Pilze
--> anorganische Stoffe stehen Produzenten wieder zur Verfügung, Destruenten schliessen Kreislauf
Beschreibe den Stoffkreislauf.
Stoffe befinden sich in Ökosystemen in Kreislauf und muss nicht ständig hinzugefügt werden.
Produzenten zu Konsument und Destruent wieder anorganisch für Produzent
Beschreibe den Energiefluss.ent
kommt hinein als Strahlungsenergie, geht weiter als chemische Energie (Fette, Kohlenhydrate, Eiweisse) von Primärproduzent zu Konsument und hinaus als Wärmeenergie
Was ist die Bruttoprimärproduktion?
Gesamtmasse von energiereichen Stoffen; Produzenten nutzen ca. 1% der Sonnenergie zum Aufbau von energierichen organischen Stoffen wie Glucose.
ca. 20-75% Dissimilation (Zellatmung; Betriebsstoffwechsel) / Rest = Nettoprimärproduktion (Baustoffwechsel) Biomasse für Wachstum und Fortpflanzung
Bruttoprimärproduktion - Zellatmung = Nettoprimärproduktion
Was sagt die 10% Regel?
nur 10% des aufgenommenen Energiehaushaltes in Biomasse eingebaut -> steht nächster Trophiestufe zur Verfügung
(Primär- zu Sekundär und Tertiärkonsument immer -90%)
Beschreibe den Kohlenstoffkreislauf.
Kohlenstoff = Grundbestandteil aller organischen Verbindungen
Vorkommen in der Natur: Biomasse (in Lebewesen und ihren Resten), CO2 in Luft und Wasser, Carbonate wie Kalk (Böden, Gesteine), Fossile in Kohle, Erdöl und Erdgas
Umwandlungsvorgänge = Fotosynthese Einbau CO2 ; Zellatmung Produktion CO2 -> diese zwei Prozesse stellen Verbindung zwischen Atmosphäre und terrestrischen Ökosystemen her und zeigen dass Stoffkreislauf parallel zu Energiefluss verläuft
Nenne die 4 Einflüsse des Menschen und ihre Auswirkungen.
1. Veränderung der Landschaft (Zerstörung natürlicher Lebensräume durch Bebauung, Abholzung..)
2. Chemische Belastungen (Boden = Anreicherung von Schadstoffen; Luft = Verschmutzung durch Abgase; Gewässer = Belastung durch Düngemittel und Abwasser; DDT = insektizid von früher immer noch in Boden
3. Ausbeutung von Rohstoff- und Energiequellen (Eingriffe in Kohlenstoffkreislauf durch Verbrennung fossiler Brennstoffe, verstärkt Treibhauseffekt)
4. Verminderung biologischer Vielfalt (Veränderung und Zerstörung von Lebensräume sowie Einschleppung Neobiota=fremde Arten Neozeon = Tiere und Neophyten = Pflanzen)
Massnahmen: 1. Renaturierungen und 2. Schutzgebiete
Was ist Evolution und wie entwickleten sich die Lebewesen?
Evolution = Stammesgeschichtliche Entwicklung: Entstehung des Lebens, der verschiedenen Arten, ihre Veränderung im Laufe erdgeschichtlicher Zeiträume und ihr Aussterben
einzellige Lebewesen ohne Zellkern -> dann mit Zellkern -> dann Vielzeller
langsame Veränderung über grosse Zeiträume; Anpassung verschiedener Arten an Umweltbedingungen; kann mit Komplexitätszunahme verbunden sein; findet immer noch statt
Welches sind die Meilensteine der Evolution?
Linné: Beschreibung und Klassifikation -> Nomenklatur
Cuvier: Begründer der Paläontologie -> Konstanz der Arten
Jean Baptiste de Lamarck: Artenwandel (Veränderung der Arten im Laufe der Zeit
Darwin: Entstehung der Arten durch natürliche Auslese; 1 Ursprungsart
Nenne Lamarcks Kernpunkte.
1. Veränderte Lebensbedingungen führen zu neuen Bedürfnissen -> neue Gewohnheiten
2. Innerer Drang nach höherer Komplexitäät und Vervollkommnung; aktive und gewollte Anpassung an Umwelt
3. Nichtgebrauch von Organen führt zu Rückbildung
4. Gebrauch führt zu Stärkung
5. Vererbung erworbener Merkmale an Nachkommen
Nenne Darwins Kernpunkte.
1. Überproduktion = erzeugen mehr Nachkommen als in Umwelt überleben können (begrenzte Ressourcen, Konkurrenz)
2. Variabilität = Nachkommen einer Art sind nicht völlig identisch, sonder weisen Unterschiede auf
3. Selektion = Individuen mit grösster Überlebenschance bleiben erhalten und können sich vermehren (Fitness)
4. Vererbung = Die zum Überleben führenden positiven Eigenschaften werden weitervererbt, die unterlegenen ausselektiert
Ziehe einen Vergleich zwischen Lamarck und Darwin.
Lamarck: Artenvielfalt = Vervollkommnung der Arten durch Vererbung erworbener Eigenschaften; kein gemeinsamer Vorfahre
Darwin: Artenvielfalt = fortlaufende Verzweigung, Evolution durch Variabilität und Selektion; gemeinsamer Vorfahre
Was für Belege zur Evolution gibt es?
- Fossilien und Mosaiktiere (Tiere welche Merkmale versch. Tiergrossgruppen auf sich vereinen z.B. Vogel und Reptilienmerkmale Krallen an Flügeln, Zähne und Feder..)
- Homologie = Ähnlichkeit von Merkmalen aufgund gemeinsamer Herkunft Bsp. Wirbeltierskelett: alle haben Wirbelsäule, gleiche Anzahl Strahlen an Extremitäten; Homologe Merkmale: Strukturen gleich, unterschiedliche Funktionen, entstehen durch Anpassung an Standort und Lebensbedingungen -> Zwischenformen: allmähliche Umwandlung
(Analogie: Ähnlichkeit von Merkmalen aufgrund gleicher Funktion; nicht verwechseln)
Nenne die 12 Kennzeichen der Lebewesen.
- Zelliger Aufbau (aus für Auge unsichtbaren kleinen Bauelementen aufgebaut zu sein)
- (Fort-)Bewegung (Ortswechsel oder bewegen einzelner Körperteile aus eigenem Antrieb)
- Wachstum (Messbare Grössenveränderungen)
- Reizbarkeit (Fähigkeit, auf Reize aus Umwelt zu reagieren)
- Fortpflanzung (Erzeugung der nächsten Generation)
- Stoffwechsel (Stoffaufnahme, Stoffverarbeitung, Stoffabgabe)
- Exkretion (Abgabe körpereigener Stoffwechselprodukte und körperfremder Stoffe an Umwelt)
- Vererbung (Weitergabe der Bauanleitung für eigene Merkmale in Form Erbmaterial an Nachkommen)
- Mutabilität (Eigenschaften des Erbmaterials, Bauanleitungen verändern zu lassen)
- Vielfalt (charakteristische Gestalt die leicht variiert)
- Regulation (Fähigkeit, auf störende äussere oder innere Veränderungen zu reagieren, diese zu beheben)
- Umweltabhängigkeit (an Umwelt angepasst, nur in optimaler Umwelt lebensfähig)
Nenne die vier organischen Stoffe und ihre Merkmale.
Kohlenhydrate: Bausteine Einfachzucker (Vorkommen: Traubenzucker/Früchte; Stärke/Getreide; Cellulose/Baumwolle)
Einfachzucker (Traubenzucker/Glucose); Doppelzucker (Rohrzucker/Glucose&Fructose); Vielfachzucker (Stärke/Cellulose)
Bedeutung: Betriebs-, Reserve- und Baustoffe
Proteine = Eiweisse: Baustein Aminosäuren (20versch.) (Vorkommen: Hühnerei, Fleisch, Haare
Bedeutung: Baustoffe, Enzyme als Katalysatoren
Lipide = Fette: Baustein Glycerin und Fettsäuren (Vorkommen: Fette in Butter/Fleisch, Pflanzenöle)
Bedeuteung: Reserve- und Betriebsstoffe, Baustoffe zur Isolation
Nukleinsäuren: Baustein Nukleotide (a,g,c,t) (Vorkommen: DNA im Zellkern, versch. Arten RNA
Bedeutung: Informationsspeicher, Botenstoffe
Nenne die Aufgaben der Stoffe des Lebens.
Baustoffe = aus denen ist Körper aufgebaut
Betriebsstoffe = liefern Energie
Reservestoffe = dienen als Speicher
Wirkstoffe = Regulation und Steuerung
Informationsträger = speichern und übermitteln Erbinformation
Beschreibe die Vorgänge beim Stoffwechsel, nenne die beiden Arten und die Bedeutung.
1. Stoffaufnahme & Stofftransport in Zelle
2. Aufbau körpereigener Stoffe (Assimilation)
3. Bereitstellung Energie in Form von ATP durch Abbau energiereicher organischer Verbindungen (Zellatmung=Dissimilation)
4. Abgabe der Abfallstoffe
Fotosynthese (autotroph) und Zellatmung (auto- und heterotroph)
Bedeutung: liefert nötige Bau- und Reservestoffe sowie Energie für alle Aktivitäten
Was bedeuten autotroph und heterotroph?
Autotroph = selbsternährend, können alle ihre organischen Stoffe aus anorganischen Stoffen aufbauen
Heterotroph = von anderen ernährt, muss organische Stoffe mit Nahrung aufnehmen
Beschreibe den Stoffwechsel von autotrophen Lebewesen.
Assimilation
Fotosynthese = alle grünen Pflanzenteile (Chloroplasten mit Farbstoff Chlorophyll) können FS mithilfe von Sonnenlicht betreiben; durch Spaltöffnungen kommt CO2 hinein und H2O und O2 verlassen die Pflanze
Gleichung: Kohlendioxid + Wasser + Lichtenergie --> Traubenzucker (Glucose) und Sauerstoff
6 CO2 + 6 H2O --> C6H12O6 + 6 O2
Dissimilation
Zellatmung in Mitochondrien (Abbau zu energiearmen Produkten wie Kohlendioxid und Wasser -> Energie wird frei)
Gleichung: umgekehrt wie Assimilation = C6H12O6 + 6O2 --> 6 CO2 + 6 H2O
Beschreibe den Stoffwechsel von heterotrophen Lebewesen.
Assimilation (keine Gleichung da keine Fotosynthese)
Organische Stoffe werden durch Nahrung aufgenommen (Makromoleküle: Eiweisse, Fette, Vielfachzucker) und werden in Nahrungsvakuole (Endocytose) durch Enzyme in Bausteine (Einfachzucker, Aminosäuren, Fettsäuren) zerlegt.
Dissimilation
Gleich wie bei autotroph ausser das Sauerstoff nicht gebildet wird sonder aus Umgebung aufgenommen werden muss
Gleichung: C6H12O6 + 6 O2 --> 6 CO2 + 6 H2O
Nenne den Bau und die Funktion von Chloroplast, Mitochondrium, Vakuole, Zellkern, Zellmembran, Zellwand und Zytoplasma.
Chloroplast: in Zellen grüner Pflanzenteile; enthalten grünen Farbstoff Chlorophyll; Fotosynthese und Umwandlung von Wasser und Kohlendioxid in Traubenzucker und Sauerstoff / innere und äussere Membran; Plasma/Stroma; Granum mit Chlorophyll (Stapel); rundlich
Mitochondrium: in allen Tier- und Pflanzenzellen in grossen Mengen; Zellatmung und Energieumwandlung / innere (gefaltet->Oberflächenvergrösserung) und äussere Membran; Plasma; dicker Wurm ähnliche Form
Vakuole: Lager für Reserve-, Farbstoffe und Abfälle aus Zellstoffwechsel (gross); nur in Pflanzenzellen / enthaltet Zellsaft und ist durch Membran von Plasma abgegrenzt
Zellkern: Datenbank und Steuerzentrale der Zelle; bewahrt Information (Erb-) für Bau und Betrieb und steuert Entwicklung und Aktivitäten der Zelle / grösstes Zellorganell (kugelförmig); Kernhülle aus zwei Membranen, Kernkörperchen (innerst); Kernplasma; Chromatin (Fäden, in Bild Pünktchen); Kernporen
Zellmembran: regelt Stoffaustausch; Abgrenzung der Zelle nach aussen; Kommunikation / Lipidmoleküle (gleich wie bei anderen Membranen) hat aber zusätzlich Kohlenhydratmoleküle für Erkennung und Kommunikation
Zellwand: nur bei Pflanzen; Stütze und Schutz; begrenzt Wasseraufnahme, indem Ausdehnung verhindert wird / Primär- und Sekundärwand; elastische Grundsubstanz in welcher wenig dehnbare Cellulosefasern sind
Zytoplasma: Grundsubstanz mit darin eingebetteten Zellorganellen (Grundplasma + Organellen) / durch Zellmembran begrenzt
Was ist der Unterschied zwischen einer tierischen und einer pflanzlichen Zelle?
Pflanzenzelle besitzt Plastiden, starre Zellwand, Vakuole
Tierzelle hat keine Plastiden (Chromo-/Chloro-/Leukoplasten), keine Zellwand, keine Vakuole
Wie funktioniert der Stoffaustausch?
Diffusion = Durchmischung von Stoffen durch Bewegung der Teilchen bis Konzentrationsausgleich
1. Transport von Stoffen innerhalb der Zelle
2. Transport von sehr kleinen Stoffen durch Membran entlang dem Konzentrationsgefälle = passiver Transport, benötigt keine Energie
Diffusionsgeschwindigkeit ist abhängig von Konzentrationsunterschied, Distanz und Temperatur (je wärmer desto schneller)
Was ist Osmose?
Einseitig gerichtete Diffusion von Wasser durch semipermeable (lässt osmotische Substanzen nicht durch) Membran; Wasser diffundiert zu Lösung mit höhrer Konzentration gelöster Teilchen
Was für Auswirkungen hat die Osmose auf tierische und pflanzliche Zellen?
Tierische (ohne Zellwand): Hypotonie -> Zelle platzt da mehr osmotisch aktive Teilchen in Zelle als in Umgebung
Isotonie -> Normalzustand
Hypertonie -> Zelle schrumpft, verliert Wasser da mehr osmotisch aktive Teilchen in Umgebung
Pflanzliche (mit Zellwand): Zellinhalt schwillt an und drückt von innen auf Zellwand (Druck=Turgor) Zellwand wird gedehnt und führt zu Gegendruck der Hülle -> weitere Wasseraufnahme wird verhindert und Osmose stoppt
Hypotonische Umgebung = nimmt Wasser auf; Hypertonisch = gibt Wasser ab, Zelle schrumpft
Zellen können Turgor durch gezielte Veränderungen der Innenkonzentration ändern & somit Teile bewegen (Blätter)
Was sind Enzyme?
Enyzme sind Stoffe die einen Prozess aktivieren ohne dabei verbraucht zu werden (Katalysatoren); sind Eiweisse und ihre Moleküle haben bestimmte Form; aktive Stelle bindet zu verändernder Stoff (Subrat/substratspezifisch) Schlüssel-Schloss-Prinzip; Substrat wird verändert und löst sich als Produktmolekül wieder ab
Bedeutung der Zellkernteilungen?
Wachstum des Lebewesens, Erneuerung und Reparatur (Regeneration), Fortpflanzung bei Einzellern (Mitose), Genetische Rekombination (Meiose), Reduktion des Chromosomensatzes auf Hälfte für Keimzellbildung
Welche Produkte entstehen aus der Mitose, welche aus der Meiose?
Mitose: nach Teilung ist Erbgut in Tochterzellen identisch mit Elternzelle (Chromosomensatz =)
Meiose: Bildung von keimzellen (Spermien, Eizellen) für Fortpflanzung, Erbgut genetisch verschieden (:2)
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